2024届上海市宝山区上海交大附中高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

2024届上海市宝山区上海交大附中高二物理第二学期期末学业质量监测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、质点做直线运动的位移与时间的关系式为(各物理量均采用国际单位制),则该质点A．第1s内位移为9mB．前两秒内的平均速度为7m/sC．质点的加速度为D．任意1s内的速度增加量都是1m/s2、带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，则从a到b过程中（）A．粒子一直做加速运动B．粒子的电势能一直在减小C．粒子加速度一直在增大D．粒子的机械能先减小后增大3、法拉第通过精心设计的一系列试验，发现了电磁感应定律，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来．在下面几个典型的实验设计思想中，所作的推论后来被实验否定的是（）A．既然磁铁可使近旁的铁块带磁，静电荷可使近旁的导体表面感应出电荷，那么静止导线上的稳恒电流也可在近旁静止的线圈中感应出电流B．既然磁铁可在近旁运动的导体中感应出电动势，那么稳恒电流也可在近旁运动的线圈中感应出电流C．既然运动的磁铁可在近旁静止的线圈中感应出电流，那么静止的磁铁也可在近旁运动的导体中感应出电动势D．既然运动的磁铁可在近旁的导体中感应出电动势，那么运动导线上的稳恒电流也可在近旁的线圈中感应出电流4、一个灯泡通过一个粗导线的线圈与一交流电源相连接，如图所示．一铁芯插进铁圈之后，该灯将()A．变暗B．变亮C．对灯没影响D．无法判断5、电场中有A、B两点，A点的电势φA=30V，B点的电势φB=10V，一个电子由A点运动到B点的过程中，下列说法中正确的是（）A．电场力对电子做功20eV，电子的电势能减少了20eVB．电子克服电场力做功20eV，电子的电势能减少了20eVC．电场力对电子做功20eV，电子的电势能增加了20eVD．电子克服电场力做功20eV，电子的电势能增加了20eV6、下列关于物体内能的说法正确的是A．温度为0℃的物体没有内能B．物体的内能越大，分子热运动越剧烈C．物体的体积增大时，内能一定增大D．改变内能的两种常见方式分别是做功和热传递二、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、如图所示，质量为M的木板C放在水平地面上，固定在C上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b连接小球A和小球B，小球A、B的质量分别为mA和mB，当与水平方向成30°角的力F作用在小球B上时，A、B、C刚好相对静止一起向右匀速运动，且此时绳a、b与竖直方向的夹角分别为30°和60°，则下列判断正确的是（）A．力F的大小为mBgB．地面对C的支持力等于（M＋mA＋mB）gC．地面对C的摩擦力大小为mBgD．mA＝mB8、在坐标原点的波源产生一列沿轴正方向传播的简谐横波，波速，己知在时刻的波形如图所示，此时波刚好传播到处.下列说法中正确的是()A．这列波的振福为B．这列波的波长为C．这列波的频率为D．再经过的时间，质点到达质点现在所处的位置9、A、B是两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是A．磁场方向一定为垂直纸面向里B．A放出的是α粒子，B放出的是β粒子C．b为α粒子运动轨迹，c为β粒子运动轨迹D．a轨迹中粒子比b轨迹中的粒子动量大10、如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在倾角为30°的斜面上，导轨间距为L，导轨下端连接一个阻值为R的定值电阻，空间中有一磁感应强度大小为B、方向垂直导轨所在斜面上的匀强磁场．在斜面上平行斜面固定一个轻弹簧，弹簧劲度系数为k，弹簧上端与质量为m、电阻为r、长为L的导体杆相连，杆与导轨垂直且接触良好．导体杆中点系一轻细线，细线平行斜面，绕过一个光滑定滑轮后悬挂一个质量也为m的物块．初始时用手托着物块，导体杆保持静止，细线伸直，但无拉力．释放物块后，下列说法正确的是A．释放物块瞬间导体杆的加速度为gB．导体杆最终将保持静止，在此过程中电阻R上产生的焦耳热为C．导体杆最终将保持静止，在此过程中细线对导体杆做功为D．导体杆最终将保持静止，在此过程中流过电阻R的电荷量为三、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）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实验都证明，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量（2）在国际单位中，杨氏模量Y的单位应为_______．A．NB．mC．N/mD．（2）某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k=_____________N/m（3）若橡皮条的原长为2．0cm，面积为2．0，则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是_________（只填数字，单位取（2）中正确单位，结果保留两位有效数字）12．（12分）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图甲、乙、丙所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律．已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：(1)甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间的摩擦力的实验小组是________．(2)实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是________．(3)实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a­F图线如图丁中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是________．(4)实验时，乙组同学得到的一条纸带如图戊所示，从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，打点计时器所用电源的频率为50Hz，根据所标的测量数据可算得：小车的加速度为________m/s2，打下2点时小车的速度为________m/s．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）如图所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32×105N/C；方向与金箔成37°角．紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子，已知：α粒子的质量m=6.64×10-27kg，电荷量q=3.2×10-19C，初速度v=3.2×106m/s．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R；（2）金箔cd被α粒子射中区域的长度L；（3）设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子穿出金箔进入电场，在电场中运动通过N点，SN⊥ab且SN=40cm，则此α粒子从金箔上穿出时，损失的动能为多少？14．（16分）半径为R的玻璃半圆柱体，横截面如图所示，圆心为O.两条平行单色红光沿截面射向圆柱面方向且与底面垂直．光线1的入射点A为圆柱面的顶点，光线2的入射点为B，∠AOB＝60°，已知该玻璃对红光的折射率n＝.求：(1)两条光线经柱面和底面折射后出射光线的交点与O点的距离d；(2)若入射的是单色蓝光，则距离d将比上面求得的结果大还是小？(定性分析，不需要计算)15．（12分）发生一次衰变后变为Ni核，在该衰变过程中还发出频率为和的两个光子，（1）试写出衰变方程式，（2）并求出该核反应过程中亏损的质量。

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】

根据位移时间公式得出质点的初速度和加速度，结合平均速度的定义式求出平均速度的大小，根据加速度得出任意1s内的速度变化量.【题目详解】A、质点在第1s内的位移为：x1=(5×1+1+3)-3m=6m，故A错误.B、前2s内的位移为：x2=（5×2+4+3）-3m=14m，则前2s内的平均速度为：;故B正确.C、根据知，质点的加速度a=2m/s2，则任意1s内的速度增量是2m/s;故C、D错误.故选B.【题目点拨】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式，平均速度的定义式，并能灵活运用.2、D【解题分析】试题分析：粒子受到的电场力沿电场线方向，故粒子带正电，故A错误；图象知粒子受电场力向右，所以先向左做减速运动后向右加速运动，故B错误．据轨迹弯曲程度，知电场力的方向沿电场线切线方向向右，从a点到b点，电场力先做负功，再做正功，电势能先增加后降低，动能先变小后增大．根据电场线的疏密知道场强先小后大，故加速度先小后大，C错误，D正确．故选D．考点：带电粒子在电场中的运动【名师点睛】解决本题的关键通过轨迹的弯曲方向判断出电场力的方向，根据电场力做功判断出动能的变化和电势能的变化．3、A【解题分析】试题分析：静止导线上的稳恒电流产生稳定的磁场，穿过静止线圈的磁通量没有变化，不能在静止的线圈中感应出电流．符合题意．A正确．稳恒电流产生的磁场是稳定的，穿过在近旁运动的线圈的磁通量可能变化，可在近旁运动的线圈中感应出电流．不符合题意．B错误．静止的磁铁周围的磁场是稳定的，在其近旁运动的导体中可切割磁感线产生感应出电动势．不符合题意．C错误．运动导线上的稳恒电流在空间产生的磁场是变化的，穿过近旁线圈中的磁通量在变化，可感应出电流．不符合题意．故D错误．考点：本题考查电磁感应现象的发现过程．4、A【解题分析】

由于线圈导线是粗的，其电阻很小.在线圈上产生压降的主要原因是其内部变化着的磁场.在线圈内由于磁场的变化而产生的感应电动势，总是反抗电流变化的，正是这种反抗变化的特性（电惰性），使线圈产生了感抗.插入铁棒，线圈自感系数增大，感抗增大，故灯泡变暗.A．变暗，与结论相符，选项A正确；B．变亮，与结论不相符，选项B错误；C．对灯没影响，与结论不相符，选项C错误；D．无法判断，与结论不相符，选项D错误；故选A.点评：插入铁芯，线圈的自感系数增大，5、D【解题分析】

根据电场力做功公式得电场力做功为：，即电子克服电场力做功20eV，则电子的电势能增加了20eV，故D正确，ABC错误．6、D【解题分析】

A.温度为0℃的物体，内部分子的无规则运动没有停止，分子动能不为零，分子势能也不为零，则仍然有内能，选项A错误；B.物体的内能与温度、体积以及物质的量等都有关系，则内能越大，温度不一定高，则分子热运动不一定越剧烈，选项B错误；C.物体的内能与温度、体积以及物质的量等都有关系，物体的体积增大时，内能不一定增大，选项C错误；D.改变内能的两种常见方式分别是做功和热传递，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、ACD【解题分析】以B为研究对象，分析受力，水平方向受力平衡，则有：Fcos30°=Tbcos30°，得：Tb=F

竖直方向受力平衡，则：Fsin30°+Tbsin30°=mBg得：F=mBg，故A正确；以ABC整体为研究对象受力分析，竖直方向：N+Fsin30°=（M+mA+mB）g,可见N小于（M+mA+mB）g，故B错误；以ABC整体为研究对象受力分析，水平方向：f=Fcos30°=mBgcos30°=mBg，故C正确；以A为研究对象受力分析，竖直方向：mAg+Tbsin30°=Tasin60°；水平方向：Tasin30°=Tbsin60°；联立得：mA=mB，故D正确；故选ACD.点睛:本题考查受力分析以及平衡条件的应用，关键是灵活的选择研究对象，采用隔离法和整体法结合比较简便．8、BC【解题分析】由简谐波图象可知，振幅为10cm，故A错误；由简谐波图象可知，波长为4m，故B正确；由可知，波的频率，故C正确；质点只在自己的位置上下振动动，不会沿x轴运动，故不能到达b点，故D错误．故选BC．【题目点拨】通过简谐波图象可以读出出波长，振幅；简谐波传播过程中，介质中各质点的起振方向与波源的起振方向相同．根据时间与周期的关系，分析再经过0.2s的时间，质点a的位置．9、BC【解题分析】

A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，A错误；B、放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆；而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，A放出的是α粒子，B放出的是β粒子，B正确；CD、放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，故a轨迹中粒子和b轨迹中的粒子动量大小相等，方向相反。由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而α粒子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则α粒子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹，C正确D错误。10、BCD【解题分析】

A．初始时，弹簧被压缩，弹力大小，即，释放物块瞬间，安培力为零，对杆和物块分析有：、，解得：，故A错误．B．由于电磁感应消耗能量，杆最终速度为零，安培力为零，细线拉力，弹簧处于伸长状态；对导体杆有：，解得：；弹簧弹性势能不变，对物块、导体杆、弹簧整个系统，由能量守恒得：，解得：，电阻R上产生的焦耳热．故B项正确．C．从运动到最终停止，弹簧弹力对导体棒做功为零，对导体棒运用动能定理得，，又，解得：细线对导体杆拉力做功．故C项正确．D．流过电阻R上的电荷量，故D正确．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、D【解题分析】

（2）由题意知Y=，故Y的单位是，故选D（2）橡皮筋的劲度系数是F-x图象的斜率，由图象得k=（3）根据杨氏模量公式知Y==12、甲、乙、丙甲CAB0.160.36【解题分析】（1）甲和丙绳子的拉力可以由弹簧测力计和力传感器直接得到，不需要用重物的重力代替，所以甲丙两组不需要满足，而乙组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足；（2）根据装置可知，甲图中小车受到的拉力大于弹簧测力计的示数，丙图中受到的拉力等于力传感器的示数，当F相等时，甲组的加速度大，所以甲组对应A，丙组对应B，乙组用重物的重力代替绳子的拉力，要满足，随着m的增大，不满足时，图象出现弯曲，所以乙组对应的是C；（3）每5个点取一个计数点，计数点间的时间间隔：，

由匀变速直线运动的推论：可知，加速度：；

打点2时小车的速度：；

点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，同时要熟练应用所学基本规律解决实验问题．探究加速度与力、质量关系实验要采用控制变量法，当钩码的质量远小于小车的总质