2024北京西城區(qū)高二（下）期末物理試題和答案

試題PAGE1試題2024北京西城高二（下）期末物理一、單項選擇題（共10個小題，每小題3分。在每小題列出的四個選項中，只有一個選項符合題意。）1．關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是（）A．溫度越高，分子熱運動的平均動能越大 B．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動 C．氣體擴散的快慢與溫度無關(guān) D．分子間的作用力總是隨分子間距減小而增大2．使用藍(lán)牙耳機可以接聽手機來電，藍(lán)牙通信的電磁波波段為（2.4～2.48）×109Hz。已知可見光的波段為（3.9～7.5）×1014Hz，則藍(lán)牙通信的電磁波（）A．是藍(lán)光 B．波長比可見光短 C．比可見光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象 D．在真空中的傳播速度比可見光大3．圖1是研究光的干涉現(xiàn)象的裝置示意圖，在光屏P上觀察到的圖樣如圖2所示。為了增大條紋間的距離，下列做法正確的是（）A．增大單色光的頻率 B．增大雙縫屏上的雙縫間距 C．增大雙縫屏到光屏的距離 D．增大單縫屏到雙縫屏的距離4．如圖所示，在一個配有活塞的厚壁有機玻璃筒底放置一小團硝化棉，迅速向下壓活塞，筒內(nèi)氣體被壓縮后可點燃硝化棉。在筒內(nèi)封閉的氣體被活塞壓縮的過程中（）A．氣體對外界做正功，氣體內(nèi)能增加 B．外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能增加 C．氣體的溫度升高，壓強不變 D．氣體的體積減小，壓強不變5．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個過程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C，A、B和C三個狀態(tài)的溫度分別為TA、TB和TC，則（）A．TA＝TB，TB＞TC B．TA＝TC，TB＜TC C．狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體內(nèi)能增加 D．狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，氣體對外做功6．一正弦交變電流的i﹣t圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．該交變電流的周期為0.25s B．該交變電流的有效值為2A C．在t＝0.10s時電流改變方向 D．將該交變電流通過一個R＝1Ω的電阻，通電10s產(chǎn)生的熱量為20J7．如圖為交流發(fā)電機的示意圖，矩形線圈ABCD在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機的電動勢隨時間的變化規(guī)律為e＝20sin100πt（V）。下列說法正確的是（）A．此交流電動勢的有效值為20V B．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為100rad/s C．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時穿過線圈的磁通量的變化率最大 D．當(dāng)線圈平面由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時線圈中電流的方向為DCBA8．如圖1所示，用手握住軟繩的一端拉平，手在豎直方向振動，手握住的繩子端點的振動圖像如圖2所示，則t＝1s時，繩子上形成的波形是（）A． B． C． D．9．甲、乙兩人靜止在光滑的冰面上，甲推乙后，兩人向相反方向滑去。若甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，則（）A．甲推乙的過程中，甲對乙的作用力大于乙對甲的作用力 B．甲推乙的過程中，甲對乙的沖量小于乙對甲的沖量 C．分開后，甲的動量大于乙的動量 D．分開后，甲的動能小于乙的動能10．2014年11月13日歐洲航天局發(fā)射的羅塞塔號彗星探測器歷經(jīng)10年飛行成功降落在67P彗星的表面。據(jù)報道，羅塞塔號在發(fā)射后，先后三次飛過地球，用地球的引力作為助力來達(dá)到追趕67P彗星所需的速度。其原理與圖1所示的小球與大球發(fā)生彈性正碰的模型相似：若小球質(zhì)量遠(yuǎn)小于大球質(zhì)量，碰前兩球以速率v0和u0相向運動，則碰后小球的速率v等于v0+2u0，即碰撞前后二者相對速度大小不變。如圖2所示，只考慮探測器和地球之間的萬有引力，以太陽為參考系，探測器從圖示位置進入地球引力范圍時，探測器和地球的速率分別為v0和u0，探測器繞地球飛行后離開地球引力范圍時，探測器的速率為v。假設(shè)探測器再次回到地球引力范圍時速率仍為v，則探測器先后三次這樣繞地球飛行后達(dá)到的速率為（）A．v0+3u0 B．v0+6u0 C．3v0+u0 D．3v0+6u0二、多項選擇題（本題共4小題，每小題3分，共12分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題意的，全部選對得3分，選對但不全得2分，錯選不得分。）（多選）11．一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波長為λ，周期為T。t＝0時刻的波形如圖1所示，a、b、c是波上的三個質(zhì)點。圖2是波上某一質(zhì)點的振動圖像。下列說法正確的是（）A．t＝0時質(zhì)點a的加速度比質(zhì)點b的小 B．t＝0時質(zhì)點b和質(zhì)點c的速度方向相反 C．圖2可以表示質(zhì)點b的振動 D．圖2可以表示質(zhì)點c的振動（多選）12．如圖所示，工廠利用380V的交流電給額定電壓為36V的照明燈供電，變壓器原線圈匝數(shù)為1520匝。將變壓器視為理想變壓器，下列說法正確的是（）A．副線圈匝數(shù)為144匝 B．副線圈匝數(shù)為240匝 C．電路中接入的照明燈越多，通過原線圈的電流越大 D．電路中接入的照明燈越多，通過原線圈的電流越小（多選）13．如圖1所示，輕彈簧上端固定，下端懸吊一個鋼球，把鋼球從平衡位置向下拉5cm，然后由靜止釋放。以鋼球的平衡位置為坐標(biāo)原點，豎直向上為正方向建立x軸，當(dāng)鋼球在振動過程中某一次經(jīng)過平衡位置時開始計時，鋼球運動的位移—時間圖像如圖2所示。已知鋼球振動過程中彈簧始終處于拉伸狀態(tài)，有關(guān)t1和t2兩個時刻，下列說法正確的是（）A．鋼球的加速度大小相等 B．鋼球受到的彈簧彈力大小相等 C．鋼球的動能相等 D．鋼球的機械能相等（多選）14．為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所用光敏電阻制作光控開關(guān)來控制照明系統(tǒng)，圖1為電路原理圖。圖1中，直流電源電動勢為3V，內(nèi)阻可不計，R1和R2其中一個是定值電阻，另一個是光敏電阻。光敏電阻的阻值隨照度變化的規(guī)律如圖2所示（照度是描述光的強弱的物理量，光越強照度越大，lx是它的單位）?？刂崎_關(guān)兩端電壓高于2V時照明系統(tǒng)將自動開啟。下列說法正確的是（）A．R2是光敏電阻 B．若定值電阻的阻值為20kΩ，則當(dāng)照度降低到1.0lx時照明系統(tǒng)將開啟 C．若要使照明系統(tǒng)在照度降低到0.6lx時開啟，則定值電阻的阻值應(yīng)為15kΩ D．定值電阻的阻值越大，開啟照明系統(tǒng)時的光照越暗三、實驗題（本題共2小題，共18分）15．（1）“測定玻璃的折射率”的實驗中，將玻璃磚放置在白紙上，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個界面，如圖1所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。在插P3和P4時，應(yīng)使（選填選項前的字母）。A．P3只擋住P1的像B．P4只擋住P2的像C．P3同時擋住P1、P2的像D．P4同時擋住P1、P2的像和P3（2）用油膜法估測油酸分子直徑是一種通過測量宏觀量來測量微觀量的方法。已知1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，在水面上形成的單分子油膜面積為S，則油酸分子的直徑d＝。圖2為某同學(xué)在實驗中畫出的油膜輪廓。在計算油膜面積時，他把凡是半格左右的油膜都算成了一格，這一操作會導(dǎo)致實驗測得的油酸分子直徑（選填“偏大”或“偏小”）（3）用圖3所示的裝置完成“驗證動量守恒定律”的實驗。實驗中通過測量小球做平拋運動的水平位移來代替小球的速度，這樣做的依據(jù)是：。16．用單擺測定重力加速度的實驗裝置如圖1所示。（1）組裝單擺時，應(yīng)在下列器材中選用（選填選項前的字母）。A．長度為1m左右的細(xì)線B．長度為30cm左右的細(xì)線C．直徑約為1.8cm的塑料球D．直徑約為1.8cm的鐵球（2）用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑，某次測量值如圖2所示，則本次小球直徑的測量值為cm；（3）測出懸點O到小球球心的距離（擺長）L及單擺完成n次全振動所用的時間t，則重力加速度g＝（用L、n、t表示）。（4）某同學(xué)實驗時忘記測量擺球的半徑，他多次改變擺線長度，測出幾組擺線長l和對應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，作出T2﹣l圖像。他能否利用T2﹣l圖像計算出本地重力加速度？如果能，請說明具體方法及其原理；如果不能，請分析說明理由。四、論述、計算題（本題共4小題，共40分）17．如圖所示，AB為空氣與某介質(zhì)的界面，直線MN垂直于界面AB。已知，該介質(zhì)的折射率，光在空氣中的傳播速度約為：3×108m/s。求：（1）光以i＝45°入射角由空氣射入該介質(zhì)時的折射角r；（2）光在該介質(zhì)中的傳播速度v；（3）光由該介質(zhì)射向空氣，發(fā)生全反射的臨界角C。18．水平的氣墊導(dǎo)軌上，質(zhì)量為2m的滑塊A以速度v0與原來靜止的質(zhì)量為m的滑塊B發(fā)生正碰，碰后A、B粘在一起運動。求：（1）碰后A、B一起運動的速度大小v；（2）碰撞過程中A、B組成的系統(tǒng)損失的機械能ΔE；（3）碰撞過程中滑塊A對B作用的沖量大小I。19．（1）質(zhì)量為m的小球豎直落下與水平地面發(fā)生碰撞，若碰撞前后的速度大小都是v，方向都沿豎直方向，與地面的作用時間為Δt，碰撞過程中忽略小球所受重力，求地面對小球的平均作用力的大小。（2）如圖所示，從距秤盤h高處把一筒豆粒由靜止持續(xù)均勻地倒在秤盤上，從第一粒豆落入秤盤至最后一粒豆落入秤盤用時為t，豆粒的總質(zhì)量為m。若每個豆粒只與秤盤碰撞一次，且豆粒彈起時豎直方向的速度變?yōu)榕銮暗囊话?，忽略豆粒與秤盤碰撞過程中豆粒的重力，已知重力加速度為g，估算碰撞過程中秤盤受到的平均壓力的大小。（3）從分子動理論的觀點來看，氣體對容器的壓強是大量氣體分子不斷撞擊器壁的結(jié)果。正方體密閉容器中有一定質(zhì)量的理想氣體，每個分子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)分子數(shù)為n。設(shè)氣體分子速率均為v，且與器壁各面碰撞的機會均等；與器壁碰撞前后瞬間，分子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。請推導(dǎo)氣體對器壁的壓強p與m、n和v的關(guān)系。20．火箭的發(fā)射應(yīng)用了反沖的原理，通過噴出燃?xì)獾姆礇_作用而獲得巨大的速度。為簡化問題研究，忽略燃?xì)鈬姵鲞^程中火箭重力和空氣阻力的影響。（1）將質(zhì)量為1.0kg的火箭模型點火升空，50g燃燒的燃?xì)庖源笮?00m/s的對地速度在很短時間內(nèi)從火箭噴口噴出。求在燃?xì)鈬姵龊蟮乃查g火箭動量的大小p。（2）現(xiàn)代火箭發(fā)動機的噴氣速度通常在2000～5000m/s，為使火箭獲得所需的推進速度，需要裝載上百噸燃料。假設(shè)處于靜止?fàn)顟B(tài)的火箭總質(zhì)量為M（含燃燒氣體質(zhì)量，燃燒氣體總質(zhì)量為Nm0），火箭發(fā)動機可以有兩種方式噴射燃燒氣體：一是在短時間內(nèi)一次將質(zhì)量為Nm0的燃燒氣體噴射出去；二是用較長的時間多次噴射，每次噴射質(zhì)量為m0的燃燒氣體。若兩種方式噴出的燃燒氣體相對于每一次噴氣前火箭的速度大小始終為u，試論證哪種噴射方式會使火箭獲得更大的速度。

參考答案第一部分（選擇題共42分）一、單項選擇題（每小題3分）1．A2．C3．C4．B5．C6．D7．D8．A9．D10．B二、多項選擇題（每小題全部選對的得3分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）11．BC12．AC13．AC14．CD第二部分（實驗和計算論述題共58分）三、實驗題（共18分）15．（8分）（1）CD（2分）（2）（1分）偏小（2分）（3）小球離開斜槽末端做平拋運動，豎直方向滿足，下落高度一定，運動時間相同；水平方向滿足，水平位移與平拋初速度成正比。（3分）16．（10分）（1）AD（2分）（2）1.85（2分）（3）（2分）（4）能利用T2–l圖像計算出本地重力加速度。設(shè)擺球半徑為r，根據(jù)單擺周期公式可知，可推得，由此可知T2–l圖像是一條直線，其斜率。因此，求得T2–l圖像的斜率k即可計算出本地重力加速度。（4分）

四、計算論述題（本題共4小題，共40分）17．（9分）（1）根據(jù)折射定律，有（1分）解得（1分）折射角°（1分）（2）根據(jù)折射定律，有（2分）解得（1分）（3）全反射臨界角（2分）臨界角°（1分）18．（9分）（1）根據(jù)動量守恒定律，有（2分）解得（1分）（2）A、B組成的系統(tǒng)損失的機械能（2分）解得（1分）（3）對滑塊B用動量定理，有（2分）解得（1分）19．（12分）（1）根據(jù)動量定量，有（2分）解得地面對小球的作用力（1分）（2）設(shè)一粒豆的質(zhì)量為m0，與秤盤接觸前的速度大小為v豆粒下落過程，根據(jù)機械能守恒定律，有（1分）豆粒與秤盤作用過程，根據(jù)動量定理，有（1分）根據(jù)牛頓第三定律可得，一筒豆粒對秤盤的平均壓力（2分）（3）一個氣體分子每與器壁碰撞一次給器壁的沖量為 （1分）如答圖1，以器壁上的面積S為底、以為高構(gòu)成柱體，由題設(shè)可知，其內(nèi)的氣體分子在時間內(nèi)有1/6與器壁S發(fā)生碰撞，碰壁氣體分子總數(shù)為（1分）時間內(nèi)氣體分子給器壁的沖量為 （1分） 面積為S