2024屆上海中學物理高二第二學期期末綜合測試試題含解析

2024屆上海中學物理高二第二學期期末綜合測試試題注意事項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、在港珠澳大橋建設中，將一個直徑22m的鋼筒，打入海底圍成人工島，創(chuàng)造了快速筑島的世界記錄。鋼筒質量為M，起重機用10根對稱分布的、長為22m的鋼索將其吊起，靜止于空中。則每根鋼索受到的拉力大小為（）A．Mg10 B．3Mg15 C．2、根據玻爾理論，氫原子的能級公式為En＝(n為能級，A為基態(tài)能量)，一個氫原子中的電子從n＝4的能級直接躍遷到基態(tài)，在此過程中()A．氫原子輻射一個能量為的光子B．氫原子輻射一個能量為－的光子C．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為D．氫原子輻射一系列頻率的光子，其中頻率最大的光子能量為－3、如圖所示，通電螺線管水平固定，OO′為其軸線，a、b、c三點在該軸線上，在這三點處各放一個完全相同的小圓環(huán)，且各圓環(huán)平面垂直于OO′軸．則關于這三點的磁感應強度Ba、Bb、Bc的大小關系及穿過三個小圓環(huán)的磁通量Φa、Φb、Φc的大小關系，下列判斷正確的是()A．Ba＝Bb＝Bc，Φa＝Φb＝Φc B．Ba>Bb>Bc，Φa<Φb<ΦcC．Ba>Bb>Bc，Φa>Φb>Φc D．Ba>Bb>Bc，Φa＝Φb＝Φc4、如圖所示，t＝0時，質量為0.5kg的物體從光滑斜面上的A點由靜開始下滑，經過B點后進入水平面(設經過B點前后速度大小不變)，最后停在C點．測得每隔2s的三個時刻物體的瞬時速度，記錄在下表中．g取10m/s2，則下列說法中正確的是t/s0246v/(m·s－1)08128A．物體運動過程中的最大速度為12m/sB．t＝3s時刻物體恰好經過B點C．t＝10s時刻恰好停在C點D．A、B間的距離大于B、C間的距離5、質量為1噸的汽車汽車過拱形橋的運動可以看做勻速圓周運動，以20m/s的速度過橋，橋面的圓弧半徑為500m，g取9.8m/s2，則汽車過橋面頂點時對橋面的壓力是（）A．800N B．9000N C．10000N D．10800N6、下列關于熱現象的說法，正確的是（）A．一定質量的氣體被壓縮時，氣體壓強不一定增大B．氣體的溫度升高，氣體的壓強一定增大C．一定質量的氣體溫度不變壓強增大時，其體積也增大D．外界對物體做功，物體的內能一定增加二、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、一電壓表由電流表G與電阻R串聯而成，如圖所示．若在使用中發(fā)現此電壓表的示數總是比準確值稍小一些，采取下列哪種措施加以改進？()A．在R上串聯一比R小得多的電阻B．換用比R大點兒的電阻C．換用比R小點兒的電阻D．在R上并聯一比R大得多的電阻8、有一交變電流如圖所示，則由此圖象可知A．它的周期是0.8sB．它的峰值是4AC．它的有效值是22AD．它的頻率是0.8Hz9、如圖所示，為一質點的振動圖像，曲線滿足正弦變化規(guī)律，則下列說法中正確的是（）A．該振動為簡諧振動B．該振動的振幅為10cmC．前0.08s內，質點發(fā)生的位移為20cmD．0.04s末，質點的振動方向沿x軸負向10、如右圖所示，空間某區(qū)域內存在寬度為d的水平勻強磁場，邊長為L（L<d）的正方形閉合金屬框從磁場上方某處由靜止釋放，穿過磁場的過程中其平面保持豎直。從剛進入磁場開始計時，則金屬框的速度v、受到的安培力F、感應電流i、加速度a的圖象可能符合實際的是A．B．C．D．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）某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證動量守恒定律，彈性球1用細線懸掛于天花板的O點，0點正下方地面上有一豎直固定立柱（其粗細不計）．實驗時，把球2放在立柱上，再將球1拉到A點，并使球1由靜止釋放，當它擺到懸點正下方時與球2發(fā)生對心碰撞．實驗過程中該同學發(fā)現，碰后球1恰好靜止在立柱上，球2落到水平地面上的C點．現已測出球1在A點時其最低點到立柱的最上端的豎直高度為h，立柱的高度為H，球2在C點時其最右側到立柱的水平距離為S，為了驗證動量守恒定律，該同學完成如下事項：（1）本實驗還需要測量的物理量是___________A．彈性球1的質量B．彈性球2的質量C．彈性球2的直徑dD．細線的長度L（2）該同學根據以上實驗過程和實驗數據，以球1和球2為系統得到碰撞前系統的總動量表達式為________，碰撞后系統的總動量表達式________，代入相關數據驗證在誤差允許的范圍內是否相等．12．（12分）在“探究碰撞中的守恒量”的實驗中，也可以探究“mv2”這個量(對應于動能)的變化情況．(1)若采用弓形彈片彈開滑塊的方案，如圖①所示，彈開后的mv2的總量_____(填“小于、等于或大于”)彈開前mv2的總量，這是因為______________________．(2)若采用圖②的方案，碰撞前mv2的總量________(填“小于、等于或大于”)碰后mv2的總量，說明彈性碰撞中______守恒．(3)若采用圖③的方案，碰撞前mv2的總量_______(填“小于、等于或大于”)碰后mv2的總量，說明非彈性碰撞中存在_________損失．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）一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞.初始時，管內汞柱及空氣柱長度如圖所示.用力向下緩慢推活塞，直至管內兩邊汞柱高度相等時為止.求此時右側管內氣體的壓強和活塞向下移動的距離.已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強p0＝75.0cmHg.環(huán)境溫度不變.(保留三位有效數字)14．（16分）如圖所示，圓柱形氣缸上部開口且有擋板，內部底面積，內部高度為.筒內一個很薄的質量不計的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞上放置一質量為的重物，開始時活塞處于離底部的高度，外界大氣壓強為，溫度為.活塞與氣缸內壁的摩擦忽略不計，現對氣體加熱，求：（1）當活塞剛好到達氣缸口時氣體的溫度；（2）氣體溫度達到387℃時氣體的壓強.15．（12分）如圖所示，一根長L=100cm、一端封閉的細玻璃管開口向上豎直放置，管內用h=25cm長的水銀柱封閉了一段長L1=30cm的空氣柱。已知大氣壓強為p0=75cmHg，若環(huán)境溫度不變，求：①若將玻璃管緩慢轉至水平并開口向右，求穩(wěn)定后的氣柱長度；②將玻璃管放于水平桌面上并讓其以加速度a=2g(g為重力加速度)向右做勻加速直線運動(見圖乙)，求穩(wěn)定后的氣柱長度。

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、B【解題分析】

由題意，每根鋼索與豎直方向的夾角為30°，設每根鋼索受到的拉力大小為F，則有：10Fcos30°=Mg，解得F=3Mg15，故2、B【解題分析】一個氫原子中的電子從n=4的能級直接躍遷到基態(tài)的過程中，只能向外輻射一個光子；由玻爾理論可知輻射的光子的能量：△E＝E4?E1＝．故B正確，ACD錯誤．故選B．點睛：解決本題的關鍵知道從高能級向低能級躍遷，輻射光子，從低能級向高能級躍遷，吸收光子；注意題中給的“一個氫原子”與“大量的氫原子”向低能級躍遷時輻射的光子是對應于“一個”與“一系列”．3、C【解題分析】根據通電螺線管產生的磁場特點可知Ba>Bb>Bc，由Φ＝BS可得Φa>Φb>Φc．故C正確．4、C【解題分析】根據表格可知物體下滑的加速度a=4m/s2，在水平面上的加速度為，如果第4s在斜面上，由可知速度為16m/s，由此可知第4s末物體在平面上，最大速度是在B點，最大速度不是12m/s，A錯誤；物體在斜面上運動的時間為t，到第4s末在平面上運動時間為，，，得，B錯誤；第6s末的速度是8m/s，到停下來還需的時間，，，所以到C點的時間為10s，C正確；到達B點的速度，由得，，D錯誤．5、B【解題分析】

汽車在橋頂時，由重力和支持力的合力提供圓周運動的向心力，根據牛頓第二定律得：解得根據牛頓第三定律得：對汽車橋面的壓力大小方向豎直向下。故選B。6、A【解題分析】根據理想氣體狀態(tài)方程pVT=p'V'T',壓縮后的壓強p'=T'pVV'T，知壓縮后的壓強還與壓縮后的溫度有關，如果壓縮后的溫度降低足夠大，則氣體壓強可以減小，故A正確；氣體的溫度升高，若同時體積增大，氣體的壓強不一定增大，故B錯誤；定質量的氣體溫度不變壓強增大時，根據氣體狀態(tài)方程pV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、CD【解題分析】試題分析：電流表與電流表都是由表頭改裝成的，電壓表是本題與分壓電阻串聯成的，根據串并聯規(guī)律可知，若電壓表讀數總比準確值小，說明通過本題的電流較小，應減小分壓電阻的大小，根據并聯電阻需要任一支路電阻可知，應在R上并聯一個比R大得多的電阻．解：電壓表的讀數總比準確值稍小一些，說明通過電流表G的電流偏小，串聯的電阻R偏大，為減小串聯電阻R的阻值需在R上并聯一個比R大得多的電阻，所以D正確；故選D【點評】電流表、電壓表的改裝，實質上是電阻的串、并聯問題，只要分清分電流、總電流，分電壓、總電壓，應用歐姆定律就能解決8、AB【解題分析】

A、由此圖象可知它的周期是0.8s，故A正確；B、它的峰值是4A，故B正確；C、它不是正弦式電流，因此峰值不是有效值的2倍關系，故C錯誤；D、它的周期是0.8s，頻率為f=1T=1故選AB?！绢}目點撥】關鍵能夠區(qū)分交流電的瞬時值、最大值和有效值，明確求有效值的方法是利用電流的熱效應。9、AD【解題分析】該圖象表示質點的位移隨時間周期性變化的規(guī)律，是簡諧振動，故A正確；由圖可知該振動為振幅為5cm，故B錯誤；由圖可知質點的周期為0.08s，所以在0.08s末，質點又回到了平衡位置，所以前0.08s內，質點發(fā)生的位移為0cm，故C錯誤；根據振動規(guī)律可知，0.04s末質點的振動方向沿x軸負向，故D正確．所以AD正確，BC錯誤．10、ABC【解題分析】若線框進入磁場時恰好重力等于安培力，做勻速運動，完全進入后只受重力，線框做勻加速運動，離開磁場時安培力大于重力，根據牛頓第二定律：B2L2vR-mg=ma，可知線框做加速度減小的減速運動，故A正確；若重力小于安培力，根據牛頓第二定律：B2L2vR-mg=ma可知，線框做加速度減小的減速運動，安培力隨速度的減小而減小，完全進入后只受重力，線框加速，離開磁場時安培力大于重力，速度減小，進入過程與離開過程可能安培力變化情況可能完全相同，故三、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）ABC（2），【解題分析】

要驗證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量1、2兩個小球的質量，1球下擺過程機械能守恒，根據守恒定律列式求最低點速度；碰撞后小球2做平拋運動，根據平拋運動的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后驗證動量是否守恒即可；【題目詳解】(1)要驗證動量守恒，就需要知道碰撞前后的動量，所以要測量1、2兩個小球的質量m1、m2，要通過平拋運動的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要測量立柱高H，球2在C點時到立柱的水平距離為，故ABC正確，D錯誤；故選ABC．(2)小球1從A處下擺過程只有重力做功，機械能守恒，根據機械能守恒定律，有，解得：，碰撞后小球1靜止，小球2做平拋運動,運動時間：，所以2球碰后速度，以球1和球2為系統得到碰撞前系統的總動量表達式為，，碰撞后系統的總動量表達式為．12、大于彈片的彈性勢能轉化為滑塊的動能等于機械能大于機械能【解題分析】

（1）若采用圖①弓形彈片彈開滑塊的方案，開始時兩個滑塊都處于靜止狀態(tài)，彈開的過程彈片的彈性勢能轉化為滑塊的動能，所以彈開后的mv2的總量大于彈開前mv2的總量．（2）若采用圖②中的方案，碰撞的過程中兩個滑塊只受到重力和支持力的作用，且二力大小相等方向相反，是一對平衡力，所以碰撞的過程動量守恒，機械能守恒，碰撞前mv2的總量等于碰后mv2的總量．（3）若采用圖③中的方案，碰撞之后兩個物體以相同的速度運動，所以碰撞前mv2的總量大于碰后mv2的總量，非彈性碰撞中存在機械能損失。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、144cmHg9.42cm【解題分析】

設初始時，右管中空氣