上海市市北中學2023年高二物理第二學期期中統(tǒng)考試題含解析

上海市市北中學2023年高二物理第二學期期中統(tǒng)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、如圖所示，在同一平臺上的O點水平拋出的三個物體，分別落到a、b、c三點，則三個物體運動的初速度va、vb、vc的關系和二個物體運動的時間ta、tb、tc的關系分別是（）A．va>vb>vc，ta>tb>tcB．va<vb<vc，ta=tb=tcC．va>vb>vc，ta<tb<tcD．va<vb<vc，ta>tb>tc2、下列情況中，可被看作質點的是：（）A．研究一列火車通過普通鐵橋的時間，火車視為質點；B．研究繞地球運動的人造地球衛(wèi)星，衛(wèi)星視為質點；C．研究自轉的地球，地球視為質點；D．研究開門過程中門的轉動，門視為質點．3、如圖所示的電路，線圈的電阻不計，則A．閉合瞬問，板帶負電，板帶正電B．保持閉合，板帶正電，板帶負電C．斷開瞬間，板帶負電，板帶正電D．由于線圈電阻不計．電容器被短路，上述三種情況下兩板都不帶電4、將三個不同的電源的U-I圖線畫在同一坐標中，如圖所示，其中1和2平行，以下說法正確的是：（）A．電動勢B．電動勢C．電源內阻D．短路電流5、做簡諧運動的物體，下列說法正確的是A．當它每次經過同一位置時，位移可能不同B．當它每次經過同一位置時，速度可能不同C．在一次全振動中通過的路程不一定為振幅的四倍D．在四分之一周期內通過的路程一定為一倍的振幅6、如圖所示，下端封閉上端開口、內壁光滑的細玻璃管豎直放置，管底有一帶電的小球．整個裝置以水平向右的速度勻速運動，垂直于磁場方向進入方向水平的勻強磁場，由于外力的作用，玻璃管在磁場中的速度保持不變，最終小球從上端開口飛出，小球的電荷量始終保持不變，則從玻璃管進入磁場到小球運動到上端開口的過程中，關于小球運動的加速度大小a、沿豎直方向的速度vy、外力F以及管壁對小球的彈力做功的功率P隨時間t變化的圖象（不計小球重力），其中正確的是()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、如圖為氫原子能級圖，已知可見光的光子的能量范圍為1.62～3.1leV，普朗克常量h＝6.63×10—34J·s．下列說法正確的是A．能量為13.0eV的光子或者電子均可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)B．處于n＝3能級的氫原子能吸收任意頻率的紫外線C．鋅的逸出功是3.34eV，一群處于n＝3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，發(fā)出的光照射鋅板，鋅板表面所發(fā)出的光電子的最大初動能為8.75eVD．波長為60nm的倫琴射線能使處于基態(tài)的氫原子電離8、在光滑水平面上,兩球沿球心連線以相等速率相向而行,下列現(xiàn)象可能的是(

)A．若兩球質量相等,碰后以某一相等速率反向而行B．若兩球質量相等,碰后以某一相等速率同向而行C．若兩球質量不同,碰后以某一相等速率反向而行D．若兩球質量不同,碰后以某一相等速率同向而行9、關于光的波粒二象性的敘述中正確的是（）A．光有波動性，又有粒子性，這是相互矛盾、不統(tǒng)一的B．任何光現(xiàn)象都能明顯地顯示波動性與粒子性C．大量光子產生的效果往往顯示波動性，個別光子產生的效果往往顯示粒子性D．頻率較低的光子往往顯示波動性，頻率較高的光子往往顯示粒子性10、如圖所示，兩根光滑平行金屬導軌固定在傾角為30°的斜面上，導軌間距為L，導軌下端連接一個阻值為R的定值電阻，空間中有一磁感應強度大小為B、方向垂直導軌所在斜面上的勻強磁場．在斜面上平行斜面固定一個輕彈簧，彈簧勁度系數(shù)為k，彈簧上端與質量為m、電阻為r、長為L的導體桿相連，桿與導軌垂直且接觸良好．導體桿中點系一輕細線，細線平行斜面，繞過一個光滑定滑輪后懸掛一個質量也為m的物塊．初始時用手托著物塊，導體桿保持靜止，細線伸直，但無拉力．釋放物塊后，下列說法正確的是A．釋放物塊瞬間導體桿的加速度為gB．導體桿最終將保持靜止，在此過程中電阻R上產生的焦耳熱為C．導體桿最終將保持靜止，在此過程中細線對導體桿做功為D．導體桿最終將保持靜止，在此過程中流過電阻R的電荷量為三、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）磁電式儀表的線圈通常用鋁框作骨架，把線圈繞在鋁框上，這樣做的目的是________(填“防止”或“利用”)渦流而設計的，起________(填“電磁阻尼”或“電磁驅動”)的作用．12．（12分）某物理學習小組的兩位同學采用“伏安法”測金屬絲的電阻率實驗中，實驗室備有下列實驗器材：A．電壓表（量程0～3V，內阻約為15kΩ）B．電壓表（量程0～15V，內阻約為75kΩ）C．電流表（量程0～3A，內阻約為0.2Ω）D．電流表（量程0～0.6A，內阻約為1Ω）E．變阻器R1（0～100Ω，0.6A）F．變阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G．電池組E（電動勢為3V，內阻約為0.3Ω）H．待測金屬絲（阻值約為5Ω）I．開關S，導線若干，米尺，螺旋測微器等(1)為減小實驗誤差，電壓表應選用________；電流表應選用________；滑動變阻器應選用________；（填代號）；(2)甲乙兩位同學分別畫出了兩個電路圖，如圖甲、乙所示。本實驗選用______（填“甲”或“乙”）圖比較合適；(3)實驗中用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，使用時發(fā)現(xiàn)所用螺旋測微器存在零誤差。測微螺桿與測砧直接接觸時讀數(shù)如圖甲所示，測量金屬絲直徑時如圖乙所示，則金屬絲的直徑d=__________mm；(4)如果實驗中測得金屬絲的電阻值為R，用米尺測出的金屬絲長度為L，用螺旋測微器測出的金屬絲的直徑為d，則其電阻率ρ=__________。四、計算題：本題共3小題，共38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，長木板A質量為M=1kg，A靜置于足夠長的光滑水平面上，小物塊B（可視為質點）靜置于A的左端，B的質量為m1=1kg，區(qū)域與水平面相切與M點．現(xiàn)讓另一小物塊C（可視為質點）從光滑曲面上離水平面高h=3.6m處由靜止滑下，C與A相碰后與A粘在一起，C的質量為m1=1kg，A與C相碰后，經一段時間B可剛好離開A，已知A、B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.15，g=10m/s1．求長木板A的長度為多少？14．（16分）如圖甲所示，間距為L、電阻不計的光滑導軌固定在傾角為θ的斜面上。在區(qū)域Ⅰ內有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應強度恒為B不變；在區(qū)域Ⅱ內有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。t＝0時刻在軌道上端的金屬細棒ab從如圖位置由靜止開始沿導軌下滑，同時下端的另一金屬細棒cd在位于區(qū)域Ⅰ內的導軌上也由靜止釋放。在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前，cd棒始終靜止不動，兩棒均與導軌接觸良好。已知cd棒的質量為0.6m、電阻為0.3R，ab棒的質量、阻值均未知，區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為L，在t＝tx時刻（tx未知）ab棒恰好進入?yún)^(qū)域Ⅱ，重力加速度為g。求：(1)區(qū)域Ⅰ內磁場的方向；(2)通過cd棒中的電流大小和方向；(3)ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離。15．（12分）如圖所示，MN和PQ是相距L＝0.5m的平行金屬導軌，一根電阻R1＝1.5的金屬棒ab可緊貼平行導軌運動，兩塊相互平行，相距d＝0.2m且水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導軌相連接，圖中跨接在ab間的電阻R2＝1，導軌和連接導線的電阻可忽略不計，先將整個裝置放在圖示的勻強磁場中，當導體棒ab以速率v勻速沿導軌運動時，能使一個質量為m、帶電量為q的微粒也以速率v在兩金屬板空間做勻速圓周運動而不觸及兩板．取g＝10m/s2，求ab勻速運動速率的取值范圍．

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【解析】

平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，落地的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移．【詳解】三個物體都做平拋運動，在豎直方向上是自由落體運動，由，得，可以知道下落的距離最大的物體的運動時間最長，所以運動時間的關系為，以c點所在的平面為水平面，畫一條水平線，三個球的豎直位移相同，所以它們的運動時間t相同，由可以知道，水平位移大的物體的初速度大，所以初速度的關系為．故本題正確答案選D．【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動的時間由高度決定，初速度和時間共同決定水平位移．2、B【解析】火車的長度相對于普通鐵橋的距離來說，火車的長度不可以忽略，不能看成質點，A錯誤；繞地球轉動的衛(wèi)星的大小和形狀可以忽略，可以看作質點，B正確；研究地球自轉時，需要用到地球的形狀和大小，不可以把地球視為質點，C錯誤；研究開門過程中門的轉動，需要用到大小和形狀，所以不能看做質點，D錯誤．3、C【解析】

S閉合瞬間，電源給電容器充電，且A與電源的正極相連，故A板帶正電，B板帶負電，故A錯誤；S保持閉合，由于線圈L的電阻不計，電容器被短路，故電容器不帶電，故B錯誤；S斷開瞬間，由于線圈產生感應電流，電流的方向與原電流方向相同，故B帶正電，A帶負電，故C正確；根據(jù)ABC可知，D錯誤；故選C．【點睛】本題考查自感線圈的雙重作用的理當電流穩(wěn)定不變時，自感線圈是電阻不計的導線；當電流變化時，相當于一個電源．4、D【解析】

根據(jù)U=E-Ir可知，U-I圖像的斜率等于電源內阻，則圖像與U軸的交點坐標等于電源電動勢，則圖像與I軸的交點坐標等于短路電流，則則選項ABC錯誤，D正確。故選D。5、B【解析】A、振動質點的位移是指離開位置的位移，做簡諧運動的物體，每次通過同一位置時，位移一定相同，則A錯誤．B、做簡諧運動的物體，每次通過同一位置時，速度可能有兩種方向，而速度是矢量，所以速度不一定相同，故B正確．C、簡諧運動一次全振動是在一個周期內，物體通過的路程一定為振幅的4倍，故C錯誤．D、簡諧振動物體在四分之一周期內的路程不一定等于一個振幅，要看開始時的位置，故D錯誤．故選B．【點睛】掌握簡諧運動的物體的受力特點和運動特點，經過同一位置時這三個量一定相同：位移、加速度和回復力．簡諧振動物體在四分之一周期內的路程不一定等于一個振幅，在半個周期內，物體通過的路程一定為振幅的2倍，所以在四分之三個周期內，物體通過的路程不一定為振幅的3倍，一個周期的路程一定為振幅的4倍．6、D【解析】試題分析：以小球為研究對象，受力如圖所示，由于小球隨玻璃管在水平方向做勻速直線運動，則豎直方向的洛倫茲力是恒力，由牛頓第二定律得：，小球的加速度不隨時間變化，恒定不變，小球在豎直方向上的加速度不變，小球做初速度為零的勻加速直線運動，豎直方向的速度隨時間均勻增加，故AB錯誤；小球在水平方向受到的，小球在水平方向做勻速直線運動，由平衡條件得：，玻璃管對小球的彈力與小球對玻璃管的作用力是作用力與反作用力，由牛頓第三定律得：，玻璃管在水平方向上受拉力F與作用做勻速直線運動，則，即，由此可知，拉力F與時間t成正比，故C錯誤；管壁對小球的彈力做功的功率，P與t成正比，故D正確；考點：考查了導體切割磁感線運動【名師點睛】對小球進行受力分析時關鍵，根據(jù)小球的受力情況判斷，由牛頓第二定律求出加速度，判斷加速度與速度如何變化；對玻璃管受力分析，看拉力如何變化；最后由P=Fv判斷管壁對小球彈力的功率如何變化二、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、BCD【解析】

A.用能量為13.0eV的光子照射，基態(tài)的氫原子若吸收13eV的能量，則能量值為-0.6eV，氫原子沒有該能級．所以不能使處于基態(tài)的氫原子躍遷，故A錯誤；B.紫外線光子的最小能量為3.11eV，處于n=3能級的氫原子的電離能為1.51eV，所以任意頻率的紫外線都能被n=3能級的氫原子吸收，故B正確；C.一群處于n=3能級的氫原子向基態(tài)躍遷時輻射光子最大能量為克服逸出功后剩余的動能最大為故C正確；D.波長為60nm的倫琴射線的光子的能量：所以用波長為60nm的倫琴射線照射，能使處于基態(tài)的氫原子電離出自由電子；故D正確．8、AD【解析】

A、若兩球質量相等，碰撞前以速率相等相向而行，則系統(tǒng)的總動量為零。若碰撞后以某一相等速率反向而行，總動量也為零，符合動量守恒，是可能的；故A正確.B、若兩球質量相等，碰撞前以速率相等相向而行，則系統(tǒng)的總動量為零。若碰后以某一相等速率同向而行，總動量不等于零，不符合動量守恒這一基本規(guī)律，不可能發(fā)生；故B錯誤.C、若兩球質量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系統(tǒng)的總動量與質量較大的物體動量方向相同；若碰后以某一相等速率反向而行，總動量也與質量較大的物體動量方向相同，而此方向與碰撞前相反，違反了動量守恒定律，不可能發(fā)生；故C錯誤.D、若兩球質量不同，碰撞前以速率相等相向而行，系統(tǒng)的總動量與質量較大的物體動量方向相同；若兩球質量不同，碰后以某一相等速率同向而行，總動量可能與碰撞前動量相等，是可能發(fā)生的；故D正確.故選AD.【點睛】本題抓住碰撞過程的基本規(guī)律：動量守恒定律進行分析，特別要注意動量的方向，動量守恒是指總動量的大小和方向都不變，要正確全面理解．9、CD【解析】

A．波粒二象性是光的根本屬性，有時它的波動性顯著，有時它的粒子性顯著．故A錯誤；BC．大量光子的效果往往表現(xiàn)出波動性，個別光子的行為往往表現(xiàn)出粒子性高頻光波長短光的粒子性顯著，低頻光波長長光的波動性顯著，B錯誤C正確；D．光的頻率越低，波長越長，越容易衍射，其波動性越明顯；頻率越高，波長越短，越不容易衍射，其粒子性越顯著，故D正確。故選D。10、BCD【解析】

A．初始時，彈簧被壓縮，彈力大小，即，釋放物塊瞬間，安培力為零，對桿和物塊分析有：、，解得：，故A錯誤．B．由于電磁感應消耗能量，桿最終速度為零，安培力為零，細線拉力，彈簧處于伸長狀態(tài)；對導體桿有：，解得：；彈簧彈性勢能不變，對物塊、導體桿、彈簧整個系統(tǒng)，由能量守恒得：，解得：，電阻R上產生的焦耳熱．故B項正確．C．從運動到最終停止，彈簧彈力對導體棒做功為零，對導體棒運用動能定理得，，又，解得：細線對導體桿拉力做功．故C項正確．D．流過電阻R上的電荷量，故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、【小題1】利用【小題2】電磁阻尼【解析】

磁電式儀表通過給線圈通電，使其在磁場中發(fā)生偏轉來帶動指針偏轉，進而指示示數(shù)．由于為了能夠準確指示示數(shù)，導線框轉動時的摩擦要盡可能的減小．這就造成了，線圈在通電轉動幅度比較大，在示數(shù)比較大的時候，很容易損壞指針．并且線圈還會來回擺動，停止下來需要的時間比較長，造成使用上的不便．因此，利用呂制導線框在磁場中轉動時，由于電磁感應產生的感應電流受到磁場的作用，而產生阻尼作用，防止指針過快偏轉和來回擺動．故而，填寫“利用”和“電磁阻尼”．【點睛】在學過的測量工具或設備中，每個工具或設備都有自己的制成原理，對不同測量工具的制成原理，是一個熱點題型，需要重點掌握，同時理解電磁阻尼的原理．12、ADE甲0.507【解析】

(1)[1][2][3]．由于電源的電動勢為3V，所以電壓表應選A；被測電阻約為5Ω，電路中的最大電流約為I＝＝0.6A，電流表應選D；根據(jù)變阻器允許