2024届上海市上海外国语大学附属中学物理高二第二学期期末考试试题含解析

2024届上海市上海外国语大学附属中学物理高二第二学期期末考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，气缸上下两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触初始时活塞和两侧气体均处于平衡态，因活塞有质量所以下侧气体压强是上侧气体压强两倍，上下气体体积之比：：2，温度之比：：保持上侧气体温度不变，改变下侧气体温度，使两侧气体体积相同，此时上下两侧气体的温度之比为A．4：5 B．5：9 C．7：24 D．16：252、真空中有两个点电荷，一个带+Q，一个带﹣2Q，相距r，相互作用力为F，将两点电荷接触一下再放回原位置，相互作用力是（）A．F2，斥力 B．F8，斥力 C．F43、A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是5kg·m/s，B球的动量是7kg·m/s．当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值分别是（）A．6kg·m/s，6kg·m/s B．3kg·m/s，9kg·m/sC．2kg·m/s，14kg·m/s D．-5kg·m/s，15kg·m/s4、质量分别为m1和m2的两个物体在光滑的水平面上相碰，碰撞前后的位移－时间图象如图所示，若图中θ<45°，则()A．m1>m2B．碰撞前两物体速率相等C．碰撞后两物体一起做匀速直线运动D．碰撞前两物体动量大小相等、方向相反5、如图所示，一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A、B、C、D到达最高点E，已知AB＝BD＝6m，BC＝1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是2s。设滑块经C时的速度为vC，则()A．滑块上滑过程中加速度的大小为0.5m/s2B．vC＝6m/sC．DE＝3mD．从D到E所用时间为2s6、我国天津地标之一“天津之眼”是世界上唯一一个桥上瞰景摩天轮。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做轨道半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动，已知当地重力加速度为g，质量为m的乘客从最高点运动到最低点过程中，重力的冲量大小为A．0B．C．D．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、一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上A、B两点表示气体的两个状态，则A．温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大B．A到B的过程中，气体内能增加C．A到B的过程中，气体从外界吸收热量D．A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少8、对于气体，下列说法正确的是（）A．温度升高，气体中每个分子的动能都增大B．在任一温度下，气体分子的速率分布呈现“中间多，两头少”的分布规律C．在微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均动能和分子的密集程度D．气体吸收热量，对外做功，则温度一定升高9、将分子a固定在x轴上的O点，另一分子b由无穷远处只在分子间作用力作用下沿x轴的负方向运动，其分子势能随两分子的空间关系的变化规律如图所示．则下列说法正确的是．A．分子b在x=x2处时的分子势能最大B．分子b由x=x2处向x=x1处运动的过程中分子势能减小C．分子b在x=x2处受到的分子力为零D．分子b由无穷远处向x=x2处运动的过程中，分子b的加速度先增大后减小10、黔东南许多乡村的村民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选，.图为其工作原理示意图，在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，对这一现象，下列分析正确的是（）A．M处是谷种，N处为瘪谷B．谷种质量大，惯性大，飞得远些C．谷种和瘪谷在竖直方向做自由落体运动D．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些三、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）“验证动量守恒定律”的实验装置如图所示.让质量为m1的小球从斜面上某处自由滚下与静止在支柱上质量为m2的小球发生对心碰撞，则：（1）两小球质量的关系应满足__________A．

m1=m2

B．

m1＞m2

C．

m1＜m2

D．没有限制（2）实验必须满足的条件是___________A．轨道末端的切线必须是水平的B．斜槽轨道必须光滑C．入射球m1每次必须从同一高度滚下D．入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度12．（12分）某同学用如图所示的实验装置来探究“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向。（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_____N。（2）下列不必要的实验要求是_____。（请填写选项前对应的字母）A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）在弹簧的弹性限度内，保持B的拉力方向不变，大小缓慢增大，则A的示数_____A．增大B．减小C．不变D．无法判断四、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）两个半径均为R的圆形磁场区域I、II相切与P点，两圆圆心分别为，园内磁感应强度分别为，；在两圆切点P有一个静止的放射性原子核，某时刻原子核发生β衰变成a、b两个粒子，衰变后进入II区的粒子b从M点沿方向以速度射出磁场，，如图所示；而进入I区的粒子a从N点（图中未画出）射出磁场，且射出磁场时速度方向为同向，（1）求a和b两粒子电荷量之比；（2）若a、b两粒子中有一个质量数为14，写出衰变方程；（3）若a、b两粒子质量之比为k，求两粒子在磁场中的运动时间之比．14．（16分）某城市快速公交所有相邻车站间的距离均为，公共汽车的运行也非常规则，先由静止开始匀加速启动，当速度达到时再做匀速运动，进站前开始匀减速制动，在到达车站时刚好停住．公共汽车在每个车站停车时间均为．然后以同样的方式运行至下一站．已知公共汽车在加速启动和减速制动时加速度大小都为．有一次当公共汽车刚刚抵达一个车站时，一辆电动车刚好经过该路线的下车站，已知该电动车的速度大小恒为，而且行进路线、方向与公共汽车完全相同，不考虑其他交通状况的影响路线均可认为是直线．（1）求公共汽车从车站出发至到达下站所需的时间；（2）若从公共汽车的下一站开始计数第1站，公共汽车在刚到达第站时，电动车也恰好同时到达此车站，求．15．（12分）如图所示，在竖直平面内，有一固定在水平地面的光滑平台，平台右端与静止的水平传送带平滑相接，传送带长，有一个质量为的滑块，放在水平平台上，平台上有一根轻质弹簧左端固定，右端与滑块接触但不连接。现将滑块缓慢向左移动压缩弹簧（且弹簧始终在弹性限度内），在弹簧处于压缩状态时，若将滑块由静止释放，滑块最后恰能到达传送带右端点，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为（取），求：(1)滑块到达点时的速度及弹簧储存的最大弹性势能；(2)若传送带以的速度沿顺时针方向匀速转动，滑块从运动到的过程中，摩擦力对它做的功。

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、D【解题分析】设V1=V，由题意可知：，则，设T1=2T，已知：，则，气体压强：，则：，最终两部分气体体积相等，则：，上部分气体温度不变，由玻意耳定律得：，解得：，下部分气体的压强：，对下部分气体，由理想气体状态方程得：，解得：，上下两侧气体的温度之比：，故D正确，A、B、C错误；故选D．【题目点拨】根据图示与两部分气体压强间的关系，求出活塞的质量；对上部分气体应用玻意耳定律求出气体末状态的压强，然后求出下部分气体的压强；对下部分气体应用理想气体状态方程求出其末状态的温度，然后求出两侧气体的温度之比．2、B【解题分析】

开始时，库仑力：F=k两电荷接触后再分开时，各自带电量为-1F联立解得：FA.F2，斥力，与分析结果不符，故AB.F8，斥力，与分析结果相符，故BC.F4，斥力，与分析结果不符，故CD.零与分析结果不符，故D不符合题意。3、B【解题分析】

由题，碰撞前的总动量为12kg•m/s

A、虽然满足动量守恒，但是碰后A球的动量不可能沿原方向增加，故A错误；

B、两球组成的系统动量守恒，A球减少的动量等于B球增加的动量，故B正确；

C、两球组成的系统的总动量是16kg•m/s，两球组成的系统不满足动量守恒。故D错误；

D、两球组成的系统的总动量是10kg•m/s，不满足动量守恒，故D错误；

故选B.4、D【解题分析】

s－t图象的斜率表示速度．根据图象可知，碰撞前两物体的速度大小v1>v2，速度方向相反．碰撞后两物体均静止，根据动量守恒定律有m1v1＋(－m2v2)＝0即m1v1＝m2v2则m1<m2故ABC错误，D项正确．故选D。5、A【解题分析】

A.由题意知,AC=7m，CD=5m，根据△x=aT2得加速度为，故A正确；B.

C点的速度等于AD段的平均速度，则有，故B错误；C.根据速度位移公式得，CE间的距离为则DE=9m−5m=4m，故C错误；D.采用逆向思维，根据得，故D错误。6、D【解题分析】

乘客从最高点运动到最低点过程中经过的时间为，则重力的冲量：；A.0，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项D错误；D.，与结论相符，选项D正确；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】

由图可知，当体积相同时，有，根据查理定律，可得，分子平均动能随温度升高而增大，A正确；对于理想气体，其内能仅由温度决定，A到B的过程是等温变化的过程，所以气体的温度不变，内能不变，B错误；A到B的过程中，气体体积增大，对外做功而内能不变，由热力学第一定律可知，气体一定从外界吸收热量，C正确；A到B的过程中，气体温度不变、压强减小，则气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少，D正确．8、BC【解题分析】

分子的平均动能只与温度有关，温度越高，分子的平均动能越大，气体分子的速率分布呈现“中间多，两头少”的分布规律；改变内能的方式有做功和热传递．【题目详解】A、温度是分子平均动能的标志，是大量分子做无规则运动的统计规律，温度升高，大部分分子的动能增大，但有少数分子动能可能减小；故A错误.B、在任一温度下，气体分子的速率分布呈现“中间多，两头少”的分布规律；故B正确.C、由压强表达式，可知微观角度看气体的压强取决于气体分子的平均动能和分子的密集程度；故C正确.D、气体吸收热量，对外做功，若对外做功大于吸热，则温度降低；故D错误.故选BC.【题目点拨】掌握温度是分子平均动能的标志，会解释应用气体压强大小的微观因素，能够应用热力学第一定律分析气体吸放热和做功情况．9、CD【解题分析】由图像可知，分子b在x=x2处时的分子势能最小，选项A错误；分子b由x=x2处向x=x1处运动的过程中分子势能增加，选项B错误；分子力做功等于分子势能的变化，即EP=W=fx，则图像的切线的斜率反映分子力的大小，分子b在x=x2处EP-x图像的斜率为零，则受到的分子力为零，选项C正确；分子b由无穷远处向x=x2处运动的过程中，分子b受到的分子力先增加后减小，则分子b的加速度先增大后减小，选项D正确；故选CD.点睛：此题关键是理解势能变化图线，知道分子力做功与分子势能变化的关系，知道EP-x图像的斜率反映分子力的大小.10、AD【解题分析】

A.由于谷种飞出时的速度较小，而谷种和瘪谷的运动的时间相同，所以谷种的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以N处是瘪谷，M处是谷种，故A正确；B.由于谷种飞出时的速度较小，运动的时间由相同，所以谷种的水平位移较小，与谷种的惯性大小无关，故B错误；C.若考虑到空气阻力的作用，瘪谷受到的空气阻力的影响大，此时的空气阻力不能忽略，在竖直方向做的是加速运动，但不是自由落体运动，故C错误；D.在大小相同的风力作用下，风车做的功相同，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，故D正确.故选AD。点晴：谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动可以分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．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、BACD【解题分析】（1）在“验证碰撞中的动量守恒”实验中，为防止被碰球碰后反弹，入射球的质量必须（远）大于被碰球的质量，因此B正确，ACD错误．故选B．

（2）要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确；“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故B错误；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；要保证碰撞后都做平抛运动，两球要发生正碰，碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心应在同一水平高度，两球心的连线应与轨道末端的切线平行，因此两球半径应该相同，故D正确．故选ACD．

点睛：利用平抛运动验证动量守恒定律的实验注意事项：（1）前提条件：保证碰撞是一维的，即保证两物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿这条直线运动．（2）利用斜槽进行实验，入射球质量要大于被碰球质量，即m1＞m2，防止碰后m1被反弹．12、3.6ABCA【解题分析】

第一空.本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为3.6N；第二空.B.弹簧测力计应在使用前校零，故B正确；C.为减小实验误差，拉线方向应与木板平面平行，故C正确；AD.本实验是根据三力平衡的推论：若三个共点的力的合力为零，则其中任意两个力的合力与第三个力等大反向，来进行探究的，OA、OB两绳的拉力的合与重物的重力应该等大反同，用平行四作出两绳的拉力的合力，若合力与重物的重力在误差允许的范围内等大反向即可得，所以应测量重物M所受的重力，O点的位置在不同次实验中可以变化，故A正确，D错误。故选：ABC。第三空.由题意可知，A、B拉力的合力不变，作出图如图所示：则可知当保持B的拉力方向不变，大小缓慢增大，A的拉力大小会增大，即A的示数变大。A.“增大”与上述结论相符，故A正确；B.“减小”与上述结论不符，故B错误；C.“不变”与上述结论不符，故C错误；D.“无法判断”与上述结论不符，故D错误；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、(1