上海市嘉定、长宁区2024-2025学年高二物理第二学期期末学业质量监测试题含解析

上海市嘉定、长宁区2024-2025学年高二物理第二学期期末学业质量监测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是（）A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．X射线频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．X射线频率最大，可见光的频率最小2、如图，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上匀速运动，下列说法正确的是A．微粒可能带负电，也可能带正电B．微粒的电势能一定增加C．微粒的机械能一定增加D．洛伦兹力对微粒做负功3、如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内，管内液面高度差分别为h1、h2和h3，则B端气体的压强为(已知大气压强为p0)()A．p0－ρg(h1＋h2－h3)B．p0－ρg(h1＋h3)C．p0－ρg(h1－h2＋h3)D．p0－ρg(h1＋h2)4、电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符合实际的是（）A．电磁波是横波，不能产生衍射现象B．常用的遥控器通过发射紫外线脉冲信号来遥控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围形成电磁波5、下列振动中是简谐运动的是：（）A．手拍乒乓球的运动B．思考中的人来回走动C．轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统D．从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动6、用某种单色光照射某金属表面，发生光电效应。现将该单色光的光强减弱，则（）A．可能不发生光电效应 B．光电子的最大初动能减少C．单位时间内产生的光电子数减少 D．需要更长的照射时间才能发生光电效应二、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、下列说法正确的是A．高原地区水的沸点较低，这是因为高原地区的大气压强较低B．液面上部的蒸气达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出C．水的饱和汽压随温度的升高而增大D．空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比8、一个质点在平衡位置O点附近做简谐运动，若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点，再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点再需要的时间是（）A． B．4sC．8s D．14s9、如图所示，2019个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连，在水平拉力F的作用下，一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动，设1和2之间弹簧的弹力为F1—2，2和3间弹簧的弹力为F2—3，2018和2019间弹簧的弹力为F2018—2019，则下列结论正确的是A．F1—2：F2—3：……F2018—2019=1：2：3：……2018B．从左到右每根弹簧长度之化为1：2：3：……2018C．如果突然撤去拉力F，撤去F瞬间，第2019个小球的加速度为F/m，N其余每个球的加速度依然为aD．如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落，那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0，第2个小球的加速度为2a，其余小球加速度依然为a.10、如图所示，在x坐标轴上分布着等间距的A、B、C、D、E、F六个点，只有B、E两点固定着带正电的点电荷，电量分别+Q、+2Q，则（）A．电场中C点场强为零B．电场中A点的电势低于F点的电势C．在ACDF四点中F点场强最大D．负检验电荷从C点沿x轴移动到D点，电势能先减小后增大三、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）如图所示，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．（1）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于轨道的末端，再将入射球m1从斜轨S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复，接下来要完成的必要步骤是_______．（填选项的符号）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度h和抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON（2）若两球相碰前后的动量守恒，则表达式可表示为_____（用（1）问中测量的量字母表示）（3）若m1=45.0g、m2=9.0g、OP=46.20cm,则ON可能的最大值为_____cm．12．（12分）甲同学尝试用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计a挂于固定点c，下端用细线挂一重物Q．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点的位置和拉线的方向。（1）图中弹簧测力计a的示数为_____N（2）下列必要的实验要求是_____（请填写选项前对应的字母）A．应测量重物Q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）乙同学换用两个弹簧测力计拉橡皮筋到O点，两弹簧测力计读数分别为F1和F2，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到O点时读数为F′，通过作图法验证平行四边形定则时，图中符合实际情况的是_____四、计算题：本题共3小题，共38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，物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上作匀减速运动，最后停止于C点，已知AB=4m,BC=6m，整个运动历时10s，求AB和BC运动的加速度14．（16分）离子发动机是利用电能加速工质（工作介质）形成高速射流而产生推力的航天器发动机。其原理如图所示，其原理如下：首先系统将等离子体经系统处理后，从下方以恒定速率v1向上射入有磁感应强度为B1、方向垂直纸面向里的匀强磁场的区域I内，栅电极MN和PQ间距为d。当栅电极MN、PQ间形成稳定的电场后，自动关闭区域I系统（包括进入其中的通道、匀强磁场B1）。区域Ⅱ内有垂直纸面向外，磁感应强度大小为B2，放在A处的中性粒子离子化源能够发射任意角度，但速度均为v2的正、负离子，正离子的质量为m，电荷量为q，正离子经过该磁场区域后形成宽度为D的平行粒子束，经过栅电极MN、PQ之间的电场中加速后从栅电极PQ喷出，在加速正离子的过程中探测器获得反向推力（不计各种粒子之间相互作用、正负离子、等离子体的重力，不计相对论效应）。求：（1）求在A处的正离子的速度大小v2；（2）正离子经过区域I加速后，离开PQ的速度大小v3；（3）在第（2）问中，假设航天器的总质量为M，正在以速度v沿MP方向运动，已知现在的运动方向与预定方向MN成角，如图所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN，飞船启用推进器进行调整。如果沿垂直于飞船速度v的方向进行推进，且推进器工作时间极短，为了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进器喷射出的粒子数N为多少？15．（12分）如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef处在竖直向下的磁场，磁场随时间变化的规律为B＝2+0.2t（T）金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动。此时adeb构成一个边长为l＝0.1m的正方形，棒的电阻为r＝0.8Ω，其余部分电阻不计。求：（1）作用棒上一个外力，让棒不动，则棒中的感应电流大小和方向（2）在上述（1）情况中，始终保持静止，当t＝10s时需加的垂直于棒的水平拉力为多少？

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【解析】

红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的波长是从长到短，所以其频率是从低到大。则频率最大的是伦琴射线(X射线)，频率最小的红外线。A.红外线的频率最大，可见光的频率最小。故A错误；B.X射线频率最大，红外线的频率最小。故B正确；C.可见光的频率最大，红外线的频率最小。故C错误；D.X射线频率最大，可见光的频率最小。故D错误。2、C【解析】

A.根据做直线运动的条件和受力情况如图所示:可知，粒子做匀速直线运动，则粒子必定带负电，故A错误；B.由a沿直线运动到b的过场中，电场力做正功，电势能减小，故B错误.C.因重力做负功，重力势能增加，又动能不变，则机械能一定增加，故C正确.D.洛伦兹力一直与速度方向相互垂直，故洛伦兹力不做功，故D错误.3、B【解析】

设中间部分气体压强为p，以C处液面为研究对象可得：，再以D处液面为研究对象可得：，联立可得：，B正确4、C【解析】

电磁波是横波，能产生衍射现象，选项A错误；常用的遥控器通过发射红外线脉冲信号来遥控电视机，选项B错误；根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度，选项C正确；只要空间某处有振荡的电场或磁场，即周期性变化的电场或磁场时，在其周围产生电磁场，才能形成电磁波，若空间存在均匀变化的电场或磁场，不能形成电磁波，故D错误；故选C．5、C【解析】手拍乒乓球的运动和思考中的人来回走动没有规律，不是简谐运动，故AB错误；轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定组成的振动系统，钢球以受力平衡处为平衡位置上下做简谐运动，C正确；从高处下落到光滑水泥地面上的小钢球的运动过程为自由落体，不是简谐运动，故D错误；故选C．6、C【解析】

A、根据爱因斯坦光电效应方程可知能否发生光电效应与光照强度无关，故选项A错误；B、发生光电效应时，根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能为，W为逸出功，由此可知光电子的最大初动能随着入射光的频率增大而增大，与光照强度强弱，故选项B错误；C、光照强度减弱，单位时间内照射到金属表面的光子数目减小，因此单位时间内产生的光电子数目减小，故选项C正确；D、某种金属能否发生光电效应取决于入射光的频率，与入射光的强度和照射时间无关，故选项D错误；故选选项C。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、AC【解析】高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，选项A正确；液面上部的蒸汽达到饱和是一种动态平衡态，即在相同时间内从水面飞出去的分子数等于回到水中的分子数，故仍有液体分子从液面飞出，选项B错误；水的饱和汽压随温度的升高而增大，选项C正确；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数，相对湿度则给出大气的潮湿程度，而不是水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比，选项D错误．综上本题选AC．8、AD【解析】

若振子开始向左振动，如图所示，根据题意可以求得：，解得，所以第三次经过M点：若振子开始向右运动：根据题意得：，周期，所以第三次经过M点：，所以BC错误AD正确9、AD【解析】

A．以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F=2019ma，解得；以后面的第1、2、3…2018个小球为研究对象，根据牛顿第二定律可得可知F1-2=F，F2-3=F，…F=F，则F1-2：F2-3：……F=1：2：3：……2018，故A正确；B．因为每根弹簧的劲度系数相等，根据胡克定律可知，从左到右每根弹簧伸长量之比为1：2：3：……2018，但是总长度之比不等于1：2：3：……2018，故B错误；C．突然撤去F瞬间，因弹簧的弹力不能突变，可知除第2019个球所受合力突然变为F，加速度为，其他球的合力未变，所以其他球的加速度依然为a，故C错误；D．如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落，那么脱落瞬间第1个小球受到的合力为零，则加速度为0，第2个小球受到的合力变为，则加速度为，其余小球受到的合力不变，加速度依然为a，故D正确．10、BC【解析】

AC．设相邻两点间距为a，由点电荷场强公式E=kQr2，得EA=9kQ8a2（方向向左）；EC=B．将+q由F点向右移到无穷远处电场力做功WF=qφF，将+q由A点向左移到无穷远处电场力做功WA=qφD．在C、D之间有一点M，场强EM=0（图中未标出），沿着x轴方向由C点到M点，场强方向向右，由M点到D点场强方向向左，负检验电荷沿着x轴正方向由C点到M点再由M点到D点，电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，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)ACD(2)(3)77.00【解析】（1）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验中需要测量两小球的质量、先确定落点的位置再测量出平抛的水平距离；故应进行的步骤为ACD；

（3）根据（2）的分析可知，要验证动量守恒应验证的表达式为：m1OP=m1OM+m2ON；

（4）发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒的表达式是：m1v0=m1v1+m2v2

由m1v02=m1v12+m2v22，

得机械能守恒的表达式是：m1•OM2+m2•ON2=m1•OP2，

联立解得：v2=v0，

因此最大射程为：sm=•OP==77.0cm；

点睛：该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速和时间，而是用位移x来代替速度v，成为是解决问题的关键．注意明确射程最大对应的条件．12、5.80ABCC【解析】

第一空.弹簧测力计读数，每1N被分成10格，则1格就等于0.1N，所以示数为5.80N。第二空.A、实验通过作出三个力的图示，来验证“力的平行四边形定则”，因此重物的重力必须要知道。故A正确；B、弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零。故B正确；C、拉线方向必须与木板平面平行，这样才确保力的大小准确性。故C正确；D、当结点O位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力已确定，两力大小与方向均一定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以不需要改变拉力多次实验。故D错误。第三空.实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上，即F′与橡皮筋在同一条直线上，由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差，即由平行四边形定则作出的为F．故C正确，ABD错误。四、计算题：本题共3小题，共38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、a1=【解析】设物体在AB段的加速度和时间分别为a1和t1，