2024届上海中学物理高二第二学期期末综合测试试题含解析

2024届上海中学物理高二第二学期期末综合测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、在港珠澳大桥建设中，将一个直径22m的钢筒，打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界记录。钢筒质量为M，起重机用10根对称分布的、长为22m的钢索将其吊起，静止于空中。则每根钢索受到的拉力大小为（）A．Mg10 B．3Mg15 C．2、根据玻尔理论，氢原子的能级公式为En＝(n为能级，A为基态能量)，一个氢原子中的电子从n＝4的能级直接跃迁到基态，在此过程中()A．氢原子辐射一个能量为的光子B．氢原子辐射一个能量为－的光子C．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为D．氢原子辐射一系列频率的光子，其中频率最大的光子能量为－3、如图所示，通电螺线管水平固定，OO′为其轴线，a、b、c三点在该轴线上，在这三点处各放一个完全相同的小圆环，且各圆环平面垂直于OO′轴．则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系，下列判断正确的是()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、如图所示，t＝0时，质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静开始下滑，经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变)，最后停在C点．测得每隔2s的三个时刻物体的瞬时速度，记录在下表中．g取10m/s2，则下列说法中正确的是t/s0246v/(m·s－1)08128A．物体运动过程中的最大速度为12m/sB．t＝3s时刻物体恰好经过B点C．t＝10s时刻恰好停在C点D．A、B间的距离大于B、C间的距离5、质量为1吨的汽车汽车过拱形桥的运动可以看做匀速圆周运动，以20m/s的速度过桥，桥面的圆弧半径为500m，g取9.8m/s2，则汽车过桥面顶点时对桥面的压力是（）A．800N B．9000N C．10000N D．10800N6、下列关于热现象的说法，正确的是（）A．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大B．气体的温度升高，气体的压强一定增大C．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大D．外界对物体做功，物体的内能一定增加二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示．若在使用中发现此电压表的示数总是比准确值稍小一些，采取下列哪种措施加以改进？()A．在R上串联一比R小得多的电阻B．换用比R大点儿的电阻C．换用比R小点儿的电阻D．在R上并联一比R大得多的电阻8、有一交变电流如图所示，则由此图象可知A．它的周期是0.8sB．它的峰值是4AC．它的有效值是22AD．它的频率是0.8Hz9、如图所示，为一质点的振动图像，曲线满足正弦变化规律，则下列说法中正确的是（）A．该振动为简谐振动B．该振动的振幅为10cmC．前0.08s内，质点发生的位移为20cmD．0.04s末，质点的振动方向沿x轴负向10、如右图所示，空间某区域内存在宽度为d的水平匀强磁场，边长为L（L<d）的正方形闭合金属框从磁场上方某处由静止释放，穿过磁场的过程中其平面保持竖直。从刚进入磁场开始计时，则金属框的速度v、受到的安培力F、感应电流i、加速度a的图象可能符合实际的是A．B．C．D．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，弹性球1用细线悬挂于天花板的O点，0点正下方地面上有一竖直固定立柱（其粗细不计）．实验时，把球2放在立柱上，再将球1拉到A点，并使球1由静止释放，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．实验过程中该同学发现，碰后球1恰好静止在立柱上，球2落到水平地面上的C点．现已测出球1在A点时其最低点到立柱的最上端的竖直高度为h，立柱的高度为H，球2在C点时其最右侧到立柱的水平距离为S，为了验证动量守恒定律，该同学完成如下事项：（1）本实验还需要测量的物理量是___________A．弹性球1的质量B．弹性球2的质量C．弹性球2的直径dD．细线的长度L（2）该同学根据以上实验过程和实验数据，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为________，碰撞后系统的总动量表达式________，代入相关数据验证在误差允许的范围内是否相等．12．（12分）在“探究碰撞中的守恒量”的实验中，也可以探究“mv2”这个量(对应于动能)的变化情况．(1)若采用弓形弹片弹开滑块的方案，如图①所示，弹开后的mv2的总量_____(填“小于、等于或大于”)弹开前mv2的总量，这是因为______________________．(2)若采用图②的方案，碰撞前mv2的总量________(填“小于、等于或大于”)碰后mv2的总量，说明弹性碰撞中______守恒．(3)若采用图③的方案，碰撞前mv2的总量_______(填“小于、等于或大于”)碰后mv2的总量，说明非弹性碰撞中存在_________损失．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞.初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0cmHg.环境温度不变.(保留三位有效数字)14．（16分）如图所示，圆柱形气缸上部开口且有挡板，内部底面积，内部高度为.筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体，活塞上放置一质量为的重物，开始时活塞处于离底部的高度，外界大气压强为，温度为.活塞与气缸内壁的摩擦忽略不计，现对气体加热，求：（1）当活塞刚好到达气缸口时气体的温度；（2）气体温度达到387℃时气体的压强.15．（12分）如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱。已知大气压强为p0=75cmHg，若环境温度不变，求：①若将玻璃管缓慢转至水平并开口向右，求稳定后的气柱长度；②将玻璃管放于水平桌面上并让其以加速度a=2g(g为重力加速度)向右做匀加速直线运动(见图乙)，求稳定后的气柱长度。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】

由题意，每根钢索与竖直方向的夹角为30°，设每根钢索受到的拉力大小为F，则有：10Fcos30°=Mg，解得F=3Mg15，故2、B【解题分析】一个氢原子中的电子从n=4的能级直接跃迁到基态的过程中，只能向外辐射一个光子；由玻尔理论可知辐射的光子的能量：△E＝E4−E1＝．故B正确，ACD错误．故选B．点睛：解决本题的关键知道从高能级向低能级跃迁，辐射光子，从低能级向高能级跃迁，吸收光子；注意题中给的“一个氢原子”与“大量的氢原子”向低能级跃迁时辐射的光子是对应于“一个”与“一系列”．3、C【解题分析】根据通电螺线管产生的磁场特点可知Ba>Bb>Bc，由Φ＝BS可得Φa>Φb>Φc．故C正确．4、C【解题分析】根据表格可知物体下滑的加速度a=4m/s2，在水平面上的加速度为，如果第4s在斜面上，由可知速度为16m/s，由此可知第4s末物体在平面上，最大速度是在B点，最大速度不是12m/s，A错误；物体在斜面上运动的时间为t，到第4s末在平面上运动时间为，，，得，B错误；第6s末的速度是8m/s，到停下来还需的时间，，，所以到C点的时间为10s，C正确；到达B点的速度，由得，，D错误．5、B【解题分析】

汽车在桥顶时，由重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：解得根据牛顿第三定律得：对汽车桥面的压力大小方向竖直向下。故选B。6、A【解题分析】根据理想气体状态方程pVT=p'V'T',压缩后的压强p'=T'pVV'T，知压缩后的压强还与压缩后的温度有关，如果压缩后的温度降低足够大，则气体压强可以减小，故A正确；气体的温度升高，若同时体积增大，气体的压强不一定增大，故B错误；定质量的气体温度不变压强增大时，根据气体状态方程pV二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、CD【解题分析】试题分析：电流表与电流表都是由表头改装成的，电压表是本题与分压电阻串联成的，根据串并联规律可知，若电压表读数总比准确值小，说明通过本题的电流较小，应减小分压电阻的大小，根据并联电阻需要任一支路电阻可知，应在R上并联一个比R大得多的电阻．解：电压表的读数总比准确值稍小一些，说明通过电流表G的电流偏小，串联的电阻R偏大，为减小串联电阻R的阻值需在R上并联一个比R大得多的电阻，所以D正确；故选D【点评】电流表、电压表的改装，实质上是电阻的串、并联问题，只要分清分电流、总电流，分电压、总电压，应用欧姆定律就能解决8、AB【解题分析】

A、由此图象可知它的周期是0.8s，故A正确；B、它的峰值是4A，故B正确；C、它不是正弦式电流，因此峰值不是有效值的2倍关系，故C错误；D、它的周期是0.8s，频率为f=1T=1故选AB。【题目点拨】关键能够区分交流电的瞬时值、最大值和有效值，明确求有效值的方法是利用电流的热效应。9、AD【解题分析】该图象表示质点的位移随时间周期性变化的规律，是简谐振动，故A正确；由图可知该振动为振幅为5cm，故B错误；由图可知质点的周期为0.08s，所以在0.08s末，质点又回到了平衡位置，所以前0.08s内，质点发生的位移为0cm，故C错误；根据振动规律可知，0.04s末质点的振动方向沿x轴负向，故D正确．所以AD正确，BC错误．10、ABC【解题分析】若线框进入磁场时恰好重力等于安培力，做匀速运动，完全进入后只受重力，线框做匀加速运动，离开磁场时安培力大于重力，根据牛顿第二定律：B2L2vR-mg=ma，可知线框做加速度减小的减速运动，故A正确；若重力小于安培力，根据牛顿第二定律：B2L2vR-mg=ma可知，线框做加速度减小的减速运动，安培力随速度的减小而减小，完全进入后只受重力，线框加速，离开磁场时安培力大于重力，速度减小，进入过程与离开过程可能安培力变化情况可能完全相同，故三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、（1）ABC（2），【解题分析】

要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量，1球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；碰撞后小球2做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后验证动量是否守恒即可；【题目详解】(1)要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量m1、m2，要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要测量立柱高H，球2在C点时到立柱的水平距离为，故ABC正确，D错误；故选ABC．(2)小球1从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有，解得：，碰撞后小球1静止，小球2做平抛运动,运动时间：，所以2球碰后速度，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为，，碰撞后系统的总动量表达式为．12、大于弹片的弹性势能转化为滑块的动能等于机械能大于机械能【解题分析】

（1）若采用图①弓形弹片弹开滑块的方案，开始时两个滑块都处于静止状态，弹开的过程弹片的弹性势能转化为滑块的动能，所以弹开后的mv2的总量大于弹开前mv2的总量．（2）若采用图②中的方案，碰撞的过程中两个滑块只受到重力和支持力的作用，且二力大小相等方向相反，是一对平衡力，所以碰撞的过程动量守恒，机械能守恒，碰撞前mv2的总量等于碰后mv2的总量．（3）若采用图③中的方案，碰撞之后两个物体以相同的速度运动，所以碰撞前mv2的总量大于碰后mv2的总量，非弹性碰撞中存在机械能损失。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、144cmHg9.42cm【解题分析】

设初始时，右管中空气