上海外国语大学附属浦东外国语学校2024届物理高二下期末综合测试试题含解析

上海外国语大学附属浦东外国语学校2024届物理高二下期末综合测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的()A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向2、如图所示，正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻为，在磁感应强度为的匀强磁场中以角速度绕轴匀速转动．若从图示位置开始计时，则（）A．线圈电动势的最大值是B．线圈电动势的有效值是C．线圈电动势瞬时值的表达式为D．线圈由图示位置转过的过程中，通过导线线截面的电荷量为3、科学家们对微观粒子的研究推动了科学的进步，下列符合历史事实的是A．普朗克发现了电子B．爱因斯坦提出能量子假说C．贝克勒尔发现了天然放射现象D．汤姆孙提出了原子的核式结构4、如图所示，电阻不计的金属导轨PQ、MN水平平行放置，间距为L，导轨的P、M端接到匝数比为的理想变压器的原线圈两端，变压器的副线圈接有阻值为R的电阻，在两导轨间区域有垂直导轨平面的磁场，磁场的磁感应强度，一阻值不计的导体棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，开始时导体棒处于处，从t=0时刻起，导体棒ab在沿x正方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，则()A．导体棒ab中产生的交变电流的周期为kv B．交流电压表的示数为C．交流电流表的示数为 D．在t时间内力F做的功为5、如图所示为静电除尘原理图,废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区,放电极和集尘极加上高压电场,使尘埃带上负电,尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积,达到除尘目的,图中虚线为电场线(方向未标).不计重力,不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电量变化,则（）A．图中点电势高于点电势B．图中点电场强度小于点电场强度C．尘埃在迁移过程中电势能增大D．尘埃在迁移过程中动能增大6、发生下列哪一种情况时，单摆周期会增大()A．增大摆球质量B．缩短摆长C．减小单摆振幅D．将单摆由山下移至山顶二、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，在光滑的桌面上有M、m两个物块，现用力F推物块m，使M、m两物块在桌上一起向右加速，则M、m间的相互作用力为（）A． B．C．若桌面的摩擦因数为μ，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力为+μMg D．若桌面的摩擦因数为μ，M、m仍向右加速，则M、m间的相互作用力仍为8、两物体从同一地点同一高度，以相同的速度向下和向上抛出，从抛出到落地的时间分别为1s和7s，则下列说法正确的是（）A．两物体运动时的加速度大小相同但方向不同B．两物体抛出时的速度为30m/sC．上抛的物体上升至最高点的时间为3sD．两物体抛出时的高度为40m9、一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最开始2s内的位移是最后2s内的位移的两倍,且已知滑块第1s内的位移为2.5m,由此可求得()A．滑块的加速度为5m/s2B．滑块的初速度为5m/sC．滑块运动的总时间为3sD．滑块运动的总位移为4.5m10、一列波沿x轴方向以的速度传播的简谐横波，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的横坐标分别为、．已知时质点Q的运动方向沿y轴正方向，则下列说法正确的是（）A．波的传播方向沿x轴负方向B．质点P振动的周期为C．内质点Q的路程为D．时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置E.质点P的振动方程为三、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）在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速度”实验中，打点计时器接在50Hz交流电源上，某同学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间还有四个点)。从A点开始在每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段)，将这五段纸带由长到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图所示。(1)若把每一段纸带的右上端连接起来，结果得到一条倾斜的直线，如图所示，由图可知纸带做_______运动。(2)从第一个计数点A开始计时，为求出0.25s时刻纸带的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：________(选填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”)。(3)若测得a段纸带的长度为10.00cm，e段纸带的长度为2.00cm，则可求出加速度的大小为________m/s2。（结果保留2位有效数字）12．（12分）“测量电源的电动势和内阻”实验中，所给的实验器材有：电源E（电动势约9V）电压表V（量程0~3V，内阻很大）电阻箱R（阻值0~999.9）定值电阻R0（阻值为10）开关S一个，导线若干某同学设计了如图所示的实物电路。（1）闭合开关前，应先将电阻箱R的阻值调到________。（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱R的阻值，分别测出定值电阻R0两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________。（选填“甲”或“乙”）方案电阻箱的阻值R/Ω甲400.0350.0300.0250.0200.0乙80.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线。若直线的斜率为k，则该电源的电动势E＝________。（用k和R0表示）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）一质量为100g的小球从1.25m高处自由下落到一厚软垫上．若小球从接触软垫到小球陷至最低点经历了0.02s，则这段时间内软垫对小球的平均作用力是多大？（不计空气阻力，g=10m/s2）14．（16分）如图所示，在距离水平地面h＝0.8m的虚线的上方，有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场．正方形线框abcd的边长l＝0.2m，质量m＝0.1kg，电阻R＝0.08Ω.一条不可伸长的轻绳绕过轻光滑滑轮，一端连线框，另一端连一质量M＝0.2kg的物体A(A未在磁场中)．开始时线框的cd边在地面上，各段绳都处于伸直状态，从如图所示的位置由静止释放物体A，一段时间后线框进入磁场运动，已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动．当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地，此时将轻绳剪断，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面．整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10m/s2.求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小．（2）线框从开始运动至到达最高点，用了多长时间？（3）线框落地时的速度多大？15．（12分）有一群氢原子处于量子数n=3的激发态．已知量子数为n的能级为，氢原子基态的电子轨道半径为r，静电力常量为k，电子的电荷量为e，普朗克常量为h，真空中的光速为c．（1）求这群原子发出光谱线的条数，并画出原子跃迁能级示意图；（2）求这群原子跃迁发出的光子中，频率最大的光子波长；（3）假设电子在基态轨道上做匀速圆周运动，求电子的动能．

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】试题分析：当小车向右做匀加速运动时，小球和小车是一个整体，所以小球向右做匀加速直线运动，根据牛顿第三定律可得合力沿OD方向，D正确考点：考查了牛顿第二定律【名师点睛】根据牛顿第二定律可知，加速度的方向与合力的方向相同，是解决本题的关键．另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向．2、D【解题分析】A．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的最大值Em=nBSω=20×0.5×0.2×0.2×100V=40V，故A错误；B．根据正弦交流电最大值和有效值的关系，E有=，故B错误；C．图示位置为中性面，从图示位置开始计时，线圈转动过程中的瞬时电动势表达式为：e=nBSωsinωt=Emsinωt=40sin100πt（V），故C错误；D．根据感应电动势平均值为：，感应电流平均值为：，通过导线截面的电量：q=，线圈从初始位置开始,转过90∘角的过程中，q=20×C=0.1C，故D正确．故选D3、C【解题分析】

A．汤姆孙发现了电子，选项A错误；B．普朗克提出能量子假说，选项B错误；C．贝克勒尔发现了天然放射现象，选项C正确；D．卢瑟福提出了原子的核式结构理论，选项D错误．4、D【解题分析】（1）由题意可知，导体棒运动过程中的位置坐标与时间的关系为：所以导体棒在任一时刻切割磁感线产生的感应电动势e的瞬时值表达式为：由表达式可知，该交变电流的角频率为：该交变电流的频率为，周期为，故A错误；（2）根据电动势瞬时值表达式和闭合电路欧姆定律，该变压器原线圈两端电压的有效值，根据，得副线圈两端的电压为，故交流电压表的示数为，故B错误；（3）根据欧姆定律，副线圈中电流的有效值为由原、副线圈电流和匝数的关系，得原线圈中电流的有效值为，所以交流电流表的示数为，故C错误；（4）在t时间内力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热，即：，故D正确；故本题选D．【题目点拨】根据切割产生的感应电动势公式，得到感应电动势的表达式，即可得到频率和周期．求出原线圈电压的有效值，由变压器的规律求解交流电压表的示数．结合闭合电路欧姆定律求出感应电流的有效值，即可得到交流电流表的示数．电路中产生的感应电流为交变电流，根据有效值求出R产生的热量，从而得到F做的功．5、D【解题分析】

A.由题带负电的尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知集尘极带正电荷，是正极，所以电场线方向由集尘极指向放电极，A点更靠近放电极，所以图中A点电势低于B点电势．故A错误；B.由图可知，A点电场线比较密，所以点电场强度大于点电场强度，故B错误；CD.带电尘埃所受的电场力方向与位移方向相同，做正功，所以在迁移过程中电势能减小，动能增大．故C错误，D正确．故选D.点睛：根据电场方向，分析尘埃所受的电场力方向，判断其电性．放电极与集尘极间建立非匀强电场，尘埃所受的电场力是变化的．电场力对尘埃做正功．6、D【解题分析】

根据单摆的周期公式T=2πLg，要增大单摆周期，可以增加摆长或减小重力加速度；与摆球的质量和振幅无关；将单摆由山下移至山顶，重力加速度变小；故A、B、C错误，D【题目点拨】解决本题的关键掌握单摆的周期公式T=2πL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、BD【解题分析】

根据牛顿第二定律，对整体有：a=；对M：N=Ma=．故B正确，A错误；根据牛顿第二定律得：对整体有：；对M：N﹣μMg=Ma，得：N=μMg+Ma=．故D正确，C错误。【题目点拨】本题是连接类型的问题，关键是灵活选择研究对象．对于粗糙情况，不能想当然选择C，实际上两种情况下MN间作用力大小相等．8、BC【解题分析】

A．两物体都只受重力作用，加速度都是重力加速度，大小相同，方向一致，故A错误；B．设向下为正，根据位移时间关系，，，联立代入数据得：v0=30m/s，故B正确；C．根据v-v0=-gt，t=（v0-0）/g=3s，故C正确；D．根据，代入数据得h=35m，故D错误．故选：BC9、CD【解题分析】

设物体运动的加速度为a，运动总时间为t，把物体运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动，则最后2s内位移为：，最初2s内位移为：，又因，则有，解得：总时间t=3s，故C正确；第一秒的位移为：，所以，解得，故A错误；总位移，故D正确；滑块的初速度，故B错误．10、ABD【解题分析】

A．已知时质点Q的运动方向沿y轴正方向，可知波的传播方向沿x轴负方向，故A正确；B．由波形图可知λ=4m，则故B正确；C．由于3.4s=4T，因质点Q在t=0时刻不是从最高点（或最低点）、或者平衡位置振动，则在T/4内的路程不等于A=1cm，即0～3.4s内质点Q的路程不等于17A=17cm，故C错误；D．t＝0时刻质点P向下振动，而质点Q向上振动，则t＝0时刻起质点P比质点Q先回到平衡位置，故D正确；E．由于，则质点P的振动方程为故E错误。故选ABD。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、匀减速c2.0【解题分析】

（1）纸带剪接后，水平方向每条宽度相同，正好与时间对应，竖直长度为相邻相等时间的位移，由于△x=aT2，纸带长度差相等，变化规律恰好与速度一样．图线可看作v-t图象，即速度均匀减少，匀减速运动．

（2）求0.25s的速度，即求0.2～0.3s内的平均速度，0.2～0.3s内的位移恰好是纸带c段对应的长度．（3）利用△x=aT2，即xm-xn=（m-n）aT2，有：，所以a大小为2.0m/s212、最大值乙【解题分析】

(1)[1]．开始时应让电路中电流最小，然后再逐渐增大，故开始时电阻箱应达到最大值处；

(2)[2]．由图可知，两电阻串联，对比两方案可知，方案甲中电阻箱电阻较大，而R0的阻值只有10Ω，故在调节电阻箱时，电流的变化不明确，误差较大；而方案乙中电阻箱的阻值与R0相差不大，可以测出相差较大的多组数据，故方案乙更合理；

(3)[3]．由闭合电路欧姆定律可得即由函数知识可知：图象的斜率故四、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、26N【解题分析】设小球刚落到软垫瞬间的速度为v．对小球自由下落的过程，由机械能守恒可得：

mgh=mv2；

有：选取小球接触软垫的过程为研究过程，取向下为正方向．设软垫对小球的平均作用力为F，由动量定理有：（mg-F）t=0-mv‚

得：点睛：本题是缓冲类型，往往根据动量定理求解作用力，要注意研究过程的选取，本题也可以选取小球从开始下落到最低点整个过程研究，比较简单.14、（1）1T（2）0.9s（3）4m/s【解题分析】试题分析：(1)设线框到达磁场边界时速度大小为v，由机械能守恒定律可得：Mg(h－l)＝mg(h－l)＋12(M＋m)v2代入数据解得：v＝2m/s②线框的ab边刚进入磁场时，感应电流：I＝Bl