第1頁/共1頁北京市西城區(qū)2023—2024學(xué)年度第二學(xué)期期末試卷高二物理本試卷共8頁，100分。考試時長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分（選擇題共42分）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【答案】A【解析】【詳解】A．溫度越高，分子熱運動的越劇烈，平均動能越大，故A正確；B．布朗運動是固體小顆粒的運動，運動的無規(guī)則性，間接反映了分子的無規(guī)則運動，故B錯誤；C．氣體擴散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴散越快，故C錯誤；D．當(dāng)分子間的距離等于r0時，分子間的作用力恰好為零，當(dāng)分子間距離無窮遠(yuǎn)時，分子間的作用力也為零。當(dāng)分子間距離從非?？拷綗o窮遠(yuǎn)時，分子間的作用力先減小到零再增大，最后再減小到零。由于不知道原來兩個分子間距離，因此無法判斷分子間的作用力隨分子間距離的變化情況，D錯誤。故選A。2.使用藍牙耳機可以接聽手機來電，藍牙通信的電磁波波段為。已知可見光的波段為，則藍牙通信的電磁波（）A.是藍光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【答案】C【解析】【詳解】A．藍光是可見光，可見光的頻率大于藍牙通信的電磁波頻率，故藍牙通信的電磁波不是藍光，故A錯誤；B．根據(jù)可見光的頻率大于藍牙通信的電磁波頻率，則藍牙通信的電磁波的波長比可見光長，故B錯誤；C．波長越長，越容易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故藍牙通信的電磁波比可見光更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故C正確；D．藍牙通信的電磁波、可見光在真空中的傳播速度相同，為光速，故D錯誤。故選C。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【答案】C【解析】【詳解】A．增大單色光頻率，則波長減小，根據(jù)公式可知，條紋間的距離減小，A不符合要求；B．增大雙縫屏上的雙縫間距d，根據(jù)公式可知，條紋間的距離減小，B不符合要求；C．增大雙縫屏到光屏距離L，根據(jù)公式可知，條紋間的距離增大，C符合要求；D．根據(jù)公式可知，條紋間的距離與單縫屏到雙縫屏的距離無關(guān)，D不符合要求。故選C。4.如圖所示，在一個配有活塞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【答案】B【解析】【詳解】壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣，氣體的壓強變大，機械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，當(dāng)達到棉花的燃點后，棉花會燃燒，即外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能增加，故B正確，ACD錯誤．5.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)開始，經(jīng)歷兩個過程，先后到達狀態(tài)和，、和三個狀態(tài)的溫度分別為、和，則（）A.，B.，C.狀態(tài)到狀態(tài)的過程中，氣體內(nèi)能增加D.狀態(tài)到狀態(tài)的過程中，氣體對外做功【答案】C【解析】【詳解】AB．因AB兩態(tài)壓強相同，但是根據(jù)可知BC兩態(tài)體積相同，但是則選項AB錯誤；C．狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中氣體溫度升高，則氣體內(nèi)能增加，選項C正確；D．狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中氣體的體積不變，氣體不做功，選項D錯誤；故選C。6.一正弦交變電流的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A.該交變電流的周期為0.25sB.該交變電流的有效值為2AC.在時電流改變方向D.將該交變電流通過一個的電阻，通電10s產(chǎn)生的熱量為20J【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)圖象可知交變電流的周期為0.20s，故A錯誤；B．該交變電流為正弦式，則有效值為故B錯誤；C．在時電流最大，電流為負(fù)向電流未改變方向，當(dāng)電流等于零時方向才發(fā)生變化，故C錯誤；D．將該交變電流通過一個的電阻，通電10s產(chǎn)生的熱量為故D正確。故選D。7.右圖為交流發(fā)電機的示意圖，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，發(fā)電機的電動勢隨時間的變化規(guī)律為。下列說法正確的是（）A.此交流電動勢的有效值為20VB.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為100rad/sC.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【答案】D【解析】【詳解】A．此交流電動勢的有效值為故A錯誤；B．線圈轉(zhuǎn)動的角速度為故B錯誤；C．當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時處于中性面，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零，穿過線圈的磁通量的變化率為零，故C錯誤；D．根據(jù)右手定則可知，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，D正確。故選D。8.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，則時，繩子上形成的波形是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】由圖2可知，時，手握住的繩子端點在平衡位置，且向下振動A．圖中手握住的繩子端點在平衡位置，且向下振動，故A符合題意；B．圖中手握住的繩子端點在平衡位置，且向上振動，故B不符合題意；C．圖中手握住的繩子端點在波谷，故C不符合題意；D．圖中手握住的繩子端點在波峰，故D不符合題意。故選A。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【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)牛頓第三定律可知，甲推乙的過程中，甲對乙的作用力等于乙對甲的作用力，故A錯誤；BC．甲推乙的過程中，甲乙二人組成的系統(tǒng)在二者相互作用過程中不受外力，滿足系統(tǒng)動量守恒條件，故甲對乙的沖量與乙對甲的沖量等大反向，故分開后，甲的動量等于乙的動量，故BC錯誤；D．根據(jù)可知動量大小相等，而甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，故甲的動能小于乙的動能，故D正確。故選D。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，碰前兩球以速率和相向運動，則碰后小球的速率等于，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和，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。假設(shè)探測器再次回到地球引力范圍時速率仍為，則探測器先后三次這樣繞地球飛行后達到的速率為（）A.B.C.D.【答案】B【解析】【詳解】由題意可知，探測器第一次繞地球飛行后達到的速率為，再次回到地球引力范圍時速率仍為，則探測器第二次繞地球飛行后達到的速率為，再次回到地球引力范圍時速率仍為，則探測器第三次繞地球飛行后達到的速率為。故選B。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。）11.一列簡諧橫波沿軸正方向傳播，波長為，周期為。時刻的波形如圖1所示，、、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.時質(zhì)點的加速度比質(zhì)點的小B.時質(zhì)點和質(zhì)點的速度方向相反C.圖2可以表示質(zhì)點的振動D.圖2可以表示質(zhì)點的振動【答案】BC【解析】【詳解】A．時，質(zhì)點a的位移最大，則加速度最大，質(zhì)點b的位移為零，加速度為零，故A錯誤；B．質(zhì)點b和質(zhì)點c的平衡位置相差半個波長，則速度方向總是相反的，故B正確；C．因時刻質(zhì)點b向上振動，結(jié)合圖2可知，圖2可以表示質(zhì)點b的振動，故C正確；D．因時刻質(zhì)點c向下振動，結(jié)合圖2可知，圖2不可以表示質(zhì)點c的振動，故D錯誤。故選BC。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【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，由可得，副線圈匝數(shù)為故A正確，B錯誤；CD．電路中接入的照明燈越多，負(fù)載電路中電阻越小，通過副線圈的電流越大，通過原線圈的電流越大，故C正確，D錯誤。故選AC。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，鋼球運動的位移一時間圖像如圖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)和兩個時刻，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【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)簡諧運動的加速度為則和兩個時刻離開平衡位置的位移大小相等，則加速度大小相等，故A正確；B．鋼球受到的彈簧彈力大小為其中為彈簧的形變量，和兩個時刻離開平衡位置（）的位移大小相等，則形變量不相同，彈力不相等，故B錯誤；C．和兩個時刻是關(guān)于平衡位置的對稱點，根據(jù)簡諧運動的對稱性可知，兩個時刻的速度大小相等，則鋼球的動能相等，故C正確；D．和兩個時刻鋼球的動能相等，而重力勢能因高度不同不等，則鋼球的機械能不相等，故D錯誤。故選AC。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，和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）。控制開關(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.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15kΩD.定值電阻的阻值越大，開啟照明系統(tǒng)時的光照越暗【答案】CD【解析】【詳解】A．當(dāng)光線較暗，照度較小時，光敏電阻阻值較大，照明系統(tǒng)將自動開啟，此時控制開關(guān)兩端電壓高于2V，兩端的電壓增大，可知是光敏電阻，故A錯誤；B．若定值電阻的阻值為20kΩ，根據(jù)歐姆定律其中可得可知當(dāng)照度降低到0.4lx時照明系統(tǒng)將開啟，故B錯誤；C．照度降低到0.6lx時，光敏電阻的阻值為，根據(jù)歐姆定律可得故C正確；D．定值電阻的阻值越大，根據(jù)分壓比可知開啟照明系統(tǒng)時，光敏電阻的阻值越大，開啟照明系統(tǒng)時的光照越暗，故D正確。故選CD。第二部分（實驗、論述和計算題共58分）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，和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)插上兩枚大頭針和，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針和。在插和時，應(yīng)使______（選填選項前的字母）。A.只擋住的像B.只擋住的像C.同時擋住、的像D.同時擋住、的像和（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，在水面上形成的單分子油膜面積為，則油酸分子的直徑=______。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：______【答案】（1）CD（2）①.VS②.偏?。?）小球離開斜槽后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，運動時間t相等，小球做平拋運動的初速度與水平射程成正比，可以通過測量小球做平拋運動的射程來代替小球的速度【解析】小問1詳解】實驗的過程中，要先在白紙上放好玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在玻璃磚另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3和P4，使P3同時擋住P1、P2的像，P4擋住P3及P1、P2的像。故選CD?！拘?詳解】[1]若將含有純油酸體積為V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面積為S的油酸薄膜，則由此可估測油酸分子的直徑為d=V[2]把凡是半格左右的油膜都算成了一格，這一操作會導(dǎo)致計算時油膜面積偏大，實驗測得的油酸分子直徑偏小?！拘?詳解】小球離開斜槽后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，運動時間t相等，小球做平拋運動的初速度與水平射程成正比，可以通過測量小球做平拋運動的射程來代替小球的速度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）測出懸點到小球球心的距離（擺長）及單擺完成次全振動所用的時間，則重力加速度=______（用、、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，測出幾組擺線長和對應(yīng)的周期的數(shù)據(jù)，作出圖像。他能否利用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_________?！敬鸢浮浚?）AD（2）1.85（3）（4）能，見解析【解析】【小問1詳解】組成單擺小球要求能看成質(zhì)點，即繩長應(yīng)遠(yuǎn)大于小球的直徑，為減小空氣阻力的影響，應(yīng)選用鐵球而不能用塑料球，故選擇長度為1m左右的細(xì)線，直徑為1.8cm的鐵球。故選AD?！拘?詳解】小球直徑的測量值為【小問3詳解】單擺的周期為根據(jù)單擺周期公式重力加速度為【小問4詳解】根據(jù)單擺周期公式整理得圖像的斜率為測得的重力加速度為具體方法：利用圖像的斜率計算出本地重力加速度。四、論述、計算題（本題共4小題，共40分）解答要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。17.如圖所示，為空氣與某介質(zhì)的界面，直線垂直于界面。已知，該介質(zhì)的折射率，光在空氣中的傳播速度約為。求：（1）光以入射角由空氣射入該介質(zhì)時的折射角；（2）光在該介質(zhì)中的傳播速度；（3）光由該介質(zhì)射向空氣，發(fā)生全反射的臨界角。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，由折射定律有解得則折射角（2）根據(jù)題意，由公式可得，光在該介質(zhì)中的傳播速度（3）根據(jù)題意，由公式可得解得全反射的臨界角18.水平的氣墊導(dǎo)軌上，質(zhì)量為的滑塊A以速度與原來靜止的質(zhì)量為的滑塊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??；（2）碰撞過程中A、B組成的系統(tǒng)損失的機械能；（3）碰撞過程中滑塊A對B作用的沖量大小?！敬鸢浮浚?）；（2）（3）【解析】【詳解】（1）由動量守恒定律可知解得碰后A、B一起運動的速度大小（2）碰撞過程中A、B組成的系統(tǒng)損失的機械能（3）對B由動量定理即碰撞過程中滑塊A對B作用的沖量大小。19.（1）質(zhì)量為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，方向都沿豎直方向，與地面的作用時間為，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，豆粒的總質(zhì)量為。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，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，單位體積內(nèi)分子數(shù)為。設(shè)氣體分子速率均為，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)氣體對器壁的壓強與、和的關(guān)系。【答案】（1）；（2