上海市实验学校2023年高二物理上学期期末试题含解析

上海市实验学校2023年高二物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，下列说法中正确的是A．保持小车所受拉力不变，只改变小车的质量，就可以探究加速度与力、质量的关系B．保持小车质量不变，只改变小车的拉力，就可以探究加速度与力、质量之间的关系C．先保持小车所受拉力不变，研究加速度与力的关系；再保持小车质量不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系参考答案：D2.同位素是指（

）A.质子数相同而核子数不同的原子

B.核子数相同而中子数不同的原子C.核子数相同而质子数不同的原子

D.中子数相同而核子数不同的原子参考答案：A3.如图所示，平行板电容器中间充有电介质，要让电容器的电容增大，下列措施中正确的是

A．减小两极板间的距离B．增大两极板间的距离C．减小极板间的正对面积D．将电介质从电容器中抽出参考答案：A4.（单选）如图所示，正方形线框abcd的边长为，向右通过宽为L的匀强磁场，且<L，则在线框通过磁场的过程中，线框中的感应电流

A．一直为顺时针方向 B．一直为逆时针方向

C．先为逆时针方向，中间无感应电流，后为顺时针方向

D．先为顺时针方向，中间无感应电流，后为逆时针方向参考答案：C5.如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象．由图象可知

()A．该金属的逸出功等于EB．该金属的逸出功等于hνcC．入射光的频率为2νc时，产生的光电子的最大初动能为ED．入射光的频率为时，产生的光电子的最大初动能为参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在公路边听行驶中的汽车的喇叭声，你会发现喇叭声的音调发生了变化：汽车向你驶来时，音调变高，汽车驶离你远去时，音调变低，这种由于观察者和波源之间有相向运动，使观察者感到频率发生变化的现象，叫多普勒效应．如图所示，设观察者与波源在一条直线上且相对介质不动，波源由Sl运动到S2，波源右方的波面变的密集，在介质中的波长______(选填“变长、变短或不变”)，若此时观察者感到音调变低，则观察者位于波源的__________(选填“左侧”或“右侧”)．

参考答案：变短

左侧7.如图12所示，一质量m＝0.1kg的金属棒ab可沿接有电阻R＝1Ω的足够长的竖直导体框架无摩擦地滑动，框架间距L＝50cm，匀强磁场的磁感应强度B＝0.4T，方向如图示，其余电阻均不计．若棒ab由静止开始沿框架下落，且与框保持良好接触，当棒ab运动达到稳定状态时的速度v＝

．（g＝10m/s2）参考答案：25m/s8.如图所示，在光滑水平面上叠放着质量为mA与mB的物体A和B（设B足够长），A与B间的动摩擦因数为μ，质量为m的小球以水平速度v射向A，以的速度弹回，则A与B相对静止后的速度为．参考答案：解：小球与A碰撞过程，取向右为正方向，对小球和A组成的系统由动量守恒定律，有

mv=m（﹣）+mAvA

①设A和B相对静止后的速度为v，对A与B组成的系统由动量守恒定律，有

mAvA=（mA+mB）v′②由①②得v′=故答案为：．9.原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子；原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子，已知λ1>λ2．原子从a能级状态跃迁到c能级状态时________（填“吸收”或“辐射”）波长为_________的光子．参考答案：吸收；

10.（3分）光子能量E=

，光子的动量P=

。参考答案：Hv；11.在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图所示。质点A振动的周期是

s；时，质点A的运动沿轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm参考答案：4

s；

正（填“正”或“负”）；

10

cm12.如图所示，质量为M的小车在光滑的水平面上以向左匀速运动，一质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞后，反弹上升的高度仍为h。设M>>m，碰撞弹力N>>mg，球与车之间的动摩擦因数为μ，则小球弹起后的水平速度是_______。参考答案：13.如图所示，为了用一个与竖直方向间夹角α=30°的斜向推力F，能使一块重G=100N的物体贴着光滑的竖直墙面匀速上行，则推力F=______，此时墙面受到的压力N=______．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在1731年，一名英国商人发现，雷电过后，他的一箱新刀叉竟显示出磁性．请应用奥斯特的实验结果，解释这种现象．参考答案：闪电产生的强电流产生磁场会使刀叉磁化．15.（4分）如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？参考答案：交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大(2分)，而放出的热量与电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多(2分)。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10?18C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到边界b的Q（图中未标出）处.试求（1）粒子穿过狭缝P时的速度v及其与b板的夹角θ.（2）P、Q之间的距离L.参考答案：（1）粒子从a板左端运动到P处，由动能定理得qEd=mυ2-mυ02

υ=

代入有关数据，解得

υ=×106m/s

θ=30°

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图。由几何关系得

∠POQ=2θ=60°

=rsin30°

所以

L=r

又

L==m

17.一辆汽车沿平直公路向前匀速行驶，速度均为v0=72Km/h，发现前方L=23.2m处有一人骑自行车，司机经Δt=0.5s反应时间后刹车减速。已知刹车时加速度大小为a=8m/s2，若自行车一直保持v=4m/s的速度与汽车同向行驶，试通过计算分析：（1）汽车是否会撞上自行车。（2）依据（1）中，若不会撞上，求汽车和自行车相距最近为多远。若会撞上，求自行车需在汽车开始刹车的同时至少以多大加速度匀加速前进，才不至于被撞到。参考答案：（1）汽车会撞上自行车（2）试题分析：（1）在反应时间内汽车司机和人都在做匀速运动，当二者速度相等时二者之间的距离最小，求出各自的位移，根据位移关系判断是否会撞上；（2）取临界条件，当二者速度相等时，二者恰好相遇，从而求出最小加速度；解：（1）司机在Δt=0.5s反应时间内仍做匀速运动，速度为则位移为：当二者速度相等时，设所用时间为，则，即此时汽车减速运动的位移为：在整个时间内，人的位移为：由于，所以汽车会撞上自行车；（2）设在汽车开始刹车的同时至少以加速度开始匀加速前进，经过时间二者速度相等，并且此时恰好相遇，如图所示：则在相遇时速度相等，即位移关系有：代入数据可以得到：。【点睛】本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住位移关系，结合运动学公式进行求解，知道速度相等时，有最小距离，对于复杂的运动学问题，画出相关示意图是解题的关键。18.如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第二象限内，有一个竖直向下的匀强电场，在第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场。在第一、第四象限，存在着与x轴正方向夹角为30°的匀强电场，四个象限的电场强度大小均相等。一质量为m、电量为+q的带电质点，从y轴上y=h处的p点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x=-2h处的p点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过y轴上y=-2h处的p点进入第四象限。已知重力加速度为g。求：（1）粒子到达p点时速度的大小和方向；（2）电场强度和磁感应强度的大小；（3）当带电质点在进入第四象限后，离x轴最近时距原点O的距离。参考答案：解：(1)设第三象限的电场强度大小为E.由粒子进入第三象限恰好能做匀速圆周运动知:

Eq=mg

∴E=mg/q

在第二象限竖直方向加速度a2=(mg+Eq)/m=2g

∴水平方向2h=v0t1

竖直方向

h=a2t12/2

∴v0=

t1=

竖直方向=2gt1=∴V==2

与x轴负向夹角θ则tanθ==1∴θ=450

（1分）(2)进入第三象限重力和电场力抵消，