北京市西城區(qū)第四中學2024屆物理高二第二學期期末考試試題含解析

北京市西城區(qū)第四中學2024屆物理高二第二學期期末考試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、某質點在F1、F2和F3三個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，各力的方向所在直線如圖所示，各力的矢量起點均在O點，終點未畫出。若sin37°=0.6，sin53°=0.8，則各力的大小關系（）A．F1：F2：F3=3：4：5 B．F1：F2：F3=4：3：5C．F1：F2：F3=5：3：4 D．F1：F2：F3=5：4：32、一質點做速度逐漸增大的勻加速直線運動，在時間間隔t內位移為s，動能變?yōu)樵瓉淼?倍.該質點的加速度為A．st2 B．6s5t3、電場中有A、B兩點，A點的電勢φA=30V，B點的電勢φB=10V，一個電子由A點運動到B點的過程中，下列說法中正確的是（）A．電場力對電子做功20eV，電子的電勢能減少了20eVB．電子克服電場力做功20eV，電子的電勢能減少了20eVC．電場力對電子做功20eV，電子的電勢能增加了20eVD．電子克服電場力做功20eV，電子的電勢能增加了20eV4、矩形金屬線圈共10匝，在勻強磁場中繞垂直磁場方向的轉軸勻速轉動，線圈中產生的電動勢e隨時間t的變化情況如圖所示，下列說法中正確的是A．此交流電的頻率是50HzB．0.015s時線圈平面與磁場垂直C．此交流電的電動勢有效值是VD．穿過線圈的磁通量最大值為Wb5、如圖所示，在加速向左運動的車廂中，一人用力向左推車廂（人與車廂始終保持相對靜止），則下列說法正確的是（）A．人對車廂做正功B．人對車廂做負功C．人對車廂不做功D．無法確定人對車廂是否做功6、一只爆竹豎直升空后，在高為h處達到最高點并發(fā)生爆炸，分為質量不同的兩塊，兩塊質量之比為3：1，其中質量小的一塊獲得大小為v的水平速度，重力加速度為g，不計空氣阻力，則兩塊爆竹落地后相距A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、下列說法中正確的是（）A．機械能可以全部轉化為內能而不引起其他變化B．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體C．不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不弓|起其他變化D．因違背能量守恒定律而不能制成的機械稱為第二類永動機8、如圖所示，一束細光線a射到Ⅰ、Ⅱ兩種介質的界面后，反射光束只有b，折射光束只有c.下列說法正確的是()A．若a是復色光，則b、c都一定是復色光B．若a是單色光，則b、c都一定是單色光C．若b是復色光，則a、c都一定是復色光D．若b是單色光，則a、c都一定是單色光9、下列說法正確的是()A．只要知道水的摩爾質量和水分子的質量，就可以計算出阿伏伽德羅常數(shù)B．懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運動越明顯C．在使兩個分子間的距離由很遠(r>10－9m)減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大；分子勢能不斷增大D．一定質量的理想氣體經等溫壓縮后，其壓強一定增大10、關于熱力學第二定律，下列說法正確的是A．熱量有可能從低溫物體傳向高溫物體B．第二類永動機違反了熱力學第一定律，所以不可能制造成功C．空調機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作是不遵守熱力學第二定律的D．一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自熱過程都是不可逆的三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學設計了一個利用自由落體運動測重力加速度的實驗，如圖甲所示。(1)實驗時該同學先接通電源再釋放紙帶,請指出他在實驗中錯誤或操作不當之處:①____

;

②________(2)如圖乙所示，為一條符合實驗要求的紙帶。0為打點計時器打出的第一個點，A、

B、C為三個連續(xù)計時點，相鄰兩個計時點時間間隔為0.02s，打計時點B時重物的速度為vB=_____m/s,

當?shù)氐闹亓铀俣萭約為_______m/s2。(計算結果保留三位有效數(shù)字)(3)該同學實驗中測出重物下落的高度h及相應的時間t,多次實驗后作出-t關系圖象如圖丙所示已知直線的斜率k，則重力加速度g=________。(用題中所給字表示)12．（12分）為了驗證碰撞中的動量守恒，某同學做了如下實驗：將一已知質量為m1的滑塊A放于足夠大的水平面上，將另一已知質量為m2（m2＞m1）的小球B系于繩的一端，繩的另一端固定在A的正上方O點，且繩長剛好等于O到A的距離。現(xiàn)將B拉至與豎直方向成一定角度并將其由靜止釋放，釋放后A、B發(fā)生正碰，已知滑塊A與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ（忽略兩物體的大小及空氣阻力），為了完成實驗，則：（1）只需用一個測量儀器即可完成本實驗，該儀器為_____。（2）本實驗需要直接測量的物理量是_____。（3）表示碰撞中動量守恒的表達式為_____（用題中已知量和（2）中測量的物理量表示）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示為內徑均勻的U形管，其內部盛有水銀，右端封閉空氣柱長12cm，左端被一重力不計的輕質活塞封閉一段長10cm的空氣柱．當環(huán)境溫度t1=27℃時，兩側水銀面的高度差為2cm．當環(huán)境溫度變?yōu)閠2時，兩側水銀面的高度相等．已知大氣壓強p0=75cmHg，求：①溫度t2的數(shù)值；②左端活塞移動的距離．14．（16分）如圖所示，在高h1=30m的光滑水平平臺上，物塊A以初速度vo水平向右運動，與靜止在水平臺上的物塊B發(fā)生碰撞，mB=1mA，碰撞后物塊A靜止，物塊B以一定的水平速度向右滑下平臺，做平拋運動，并恰好沿光滑圓弧形軌道BC的B點的切線方向進入圓弧形軌道，B點的高度h1=15m，圓弧軌道的圓心O與平臺等高，軌道最低點C的切線水平，并與地面上長為L=70m的水平粗糙軌道CD平滑連接，物塊B沿軌道BCD運動與右邊墻壁發(fā)生碰撞．g取10m/s1．求：（1）物塊B由A到B的運動時間；（1）物塊A初速度vo的大小；（3）若小物塊與墻壁只發(fā)生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向運動過程中沒有沖出B點，最后停在軌道CD上的某點p（p點沒畫出）．設小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)為μ，求μ的取值范圍．15．（12分）兩物塊A、B并排放在水平地面上，且兩物塊接觸面為豎直面，現(xiàn)用一水平推力F作用在物塊A上，使A、B由靜止開始一起向右做勻加速運動，如圖甲所示，在A、B的速度達到6m/s時，搬去推力F。已知A、B質量分別為mA=1kg、mB=3kg，A與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，B與地面沒有摩擦，B物塊運動的v-t圖象如圖乙所示。（1）推力F的大小。（2）A物塊剛停止運動時，物塊A、B之間的距離。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

首先在垂直于F1方向受力平衡沿F1方向受力平衡解得：F1：F2：F3=5：4：3A.A項與上述計算結論不相符，故A錯誤；B.B項與上述計算結論不相符，故B錯誤；C.C項與上述計算結論不相符，故C錯誤；D.D項與上述計算結論相符，故D正確。2、A【解題分析】

設初速度為v0，末速度為vt，加速度為a，則位移為：s=12(v0+v聯(lián)立解得：v0=s由加速度定義可得：a=v【點晴】由題意知，動能變?yōu)樵瓉淼?倍，可解得末速度和初速度的倍數(shù)關系，結合位移公式，可分別求出初速度和末速度，再由加速度的定義求得質點的加速度．3、D【解題分析】

根據(jù)電場力做功公式得電場力做功為：，即電子克服電場力做功20eV，則電子的電勢能增加了20eV，故D正確，ABC錯誤．4、A【解題分析】

A.此交流電的周期為0.02s，則頻率是f=1/T=50Hz，選項A正確；B.0.015s時感應電動勢最大，則線圈平面與磁場平行，選項B錯誤；C.此交流電的電動勢最大值為2V，則有效值是，選項C錯誤；D.根據(jù)，則穿過線圈的磁通量最大值為，選項D錯誤.5、B【解題分析】

在加速向左運動的車廂中，人的加速度向左，根據(jù)牛頓第二定律得出人受的合力向左，人受力在豎直方向平衡，人的合力是由車廂對人的力提供的，所以車廂對人的力向左，根據(jù)牛頓第三定律得人對車廂的力向右，而車廂向左運動，所以人對車廂做負功，故B正確，ACD錯誤；故選B．【題目點撥】涉及到牛頓第二定律的應用和力的作用的相互性，注意車廂對人的作用力不止一個，車廂對人的力是這些力的合外力．6、D【解題分析】設其中一塊質量為m，另一塊質量為3m．爆炸過程系統(tǒng)水平方向動量守恒，以v的速度方向為正方向，由動量守恒定律得：

mv-3mv′=0,解得：;設兩塊爆竹落地用的時間為t，則有：,得，落地點兩者間的距離為：S=(v+v′)t,聯(lián)立各式解得：，故選D．【題目點撥】本題的關鍵是要知道爆竹爆竹過程中系統(tǒng)水平方向動量守恒，總動量不守恒．應用動量守恒定律與平拋運動規(guī)律即可正確解題．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解題分析】

A．根據(jù)熱力學第二定律，機械能可能全部轉化為內能而不引起其他變化，選項A正確；B．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也能從低溫物體傳到高溫物體，但要引起其他的變化，選項B錯誤；C．根據(jù)熱力學第二定律，不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不弓|起其他變化，選項C正確；D．第二類永動機不違背能量守恒定律，只是違背熱力學第二定律，選項D錯誤。故選AC。8、BD【解題分析】

A.光射到兩種介質界面上，一定有反射，但不一定有折射；不同頻率的光入射角相同時，折射角一定不同。若a是復色光，b一定是復色光，而折射光線只有c，c一定是單色光，而且只有這種頻率的光發(fā)生了折射，其余頻率的光都發(fā)生了全反射。故A錯誤；B.若a是單色光，b、c一定是單色光，故B正確；C.若b是復色光，說明a是復色光，但c只能是單色光。故C錯誤；D.若b是單色光，說明a一定是單色光，因此c也一定是單色光。故D正確。故選：BD.9、AD【解題分析】

A.阿伏加德羅常數(shù)等于摩爾質量與分子質量的比值，故A正確；B.懸浮在液體中的固體微粒越大，碰撞的不平衡性越不明顯，布朗運動越不明顯，故B錯誤；C.在使兩個分子間的距離由很遠(r>10－9m)減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增大后減小再增大；分子勢能先減小后增大，選項C錯誤；D.根據(jù)PV/T=C可知，一定質量的理想氣體經等溫壓縮后，其壓強一定增大，選項D正確；故選AD.10、AD【解題分析】

A.根據(jù)熱力學第二定律可知，熱量有可能從低溫物體傳向高溫物體，但要引起其他的變化，選項A正確；B.第二類永動機違反了熱力學第二定律，所以不可能制造成功，選項B錯誤；C.空調機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內送到溫度較高的室外，但是要消耗電能，所以制冷機的工作仍然遵守熱力學第二定律的，選項C錯誤；D.根據(jù)熱力學第二定律可知，一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自熱過程都是不可逆的，選項D正確。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、（1）打點計時器不應接直流電源重物離打點計時器偏遠（2）1.929.60(或9.50)（3）【解題分析】

（1）①.打點計時器不應接直流電源；②.重物離打點計時器偏遠；（2）打計時點B時重物的速度為；根據(jù)解得（3）由h=gt2可得，則圖像的斜率，則g=2k。12、毫米刻度尺B球開始下落時距地面的高度h1，碰撞后B上升的高度h2，碰撞后A滑行的距離x【解題分析】

設小球B開始下擺時的高度為h1，碰撞后B上擺的最大高度為h2，小球擺動過程機械能守恒，由機械能守恒定律得：m2gh1=m2v02，m2gh2=m2vB2，解得；，，碰撞后，對A，由動能定理得：μm1gx=m1vA2解得：，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得：m2v0＝m2vB+m1vA，整理得：；第一空.實驗需要測量小球B運動的高度h1、h2與A滑行距離x，需要用毫米刻度尺；第二空.實驗需要測量：B球開始下落時距地面的高度h1，碰撞后B上升的高度h2，碰撞后A滑行的距離x；第三空.實驗需要驗證的表達式為：；四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、①-5℃；②2.1cm【解題分析】

設U形管的截面積為S對右端封閉空氣柱：初態(tài)：p1=77cmHg，V1=12S，T1=300K末態(tài)：p2=75cmHg，V2=