2023届上海市八校物理高二第二学期期中学业水平测试试题含解析

2023届上海市八校物理高二第二学期期中学业水平测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，一个质量为m1＝50kg的人抓在一只大气球下方，气球下面有一根长绳．气球和长绳的总质量为m2＝20kg，长绳的下端刚好和水平面接触。当静止时人离地面的高度为h＝10m．如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是(可以把人看做质点)()A．10m B．7.1m C．5.1m D．16m2、一定质量的0℃的冰熔解成0℃的水时，其分子的动能之和Ek和分子的势能之和Ep的变化情况为（）A．Ek变大，Ep变大B．Ek变小，Ep变小C．Ek不变，Ep变大D．Ek变大，Ep变小3、如图所示，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角，其中MN与PQ平行导轨间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属捧ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过棒ab某一横截面的电量为q时。此时金属棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中A．ab棒运动的平均速度大小为B．此时金属棒的加速度为C．此过程中产生的焦耳热为D．金属棒ab沿轨道下滑的最大速度为4、如图，叠放的两个物块无相对滑动地沿斜面一起下滑，甲图两物块接触面平行于斜面且摩擦力的大小为f1，乙图两物块接触面与斜面不平行且摩擦力的大小为f2，丙图两物块接触面水平且摩擦力的大小为f3，下列判断正确的是（）A．若斜面光滑，f1＝0，f2≠0，f3≠0B．若斜面光滑，f1≠0，f2≠0，f3＝0C．若两滑块一起匀速下滑，f1≠0，f2＝0，f3≠0D．若两滑块一起匀速下滑，f1＝0，f2≠0，f3≠05、下列说法正确的是（）A．机械波和电磁波都必须依赖于介质才能够传送信息和能量B．电磁波在同一介质中，波长越短的光，传播速度越大C．在打磨精密光学平面时，可以利用干涉法检查平面的平整程度D．光的偏振现象可以说明光是纵波6、下列说法中正确的是（）A．交流电器设备上标明的是电压、电流的最大值B．电容器上标明的电压是最大值C．交流电压表和交流电流表测出的是瞬时值D．220V交流电的最大值为380V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、如图甲所示，一个边长为L的正方形线框固定在匀强磁场(图中未画出)中，磁场方向垂直于导线框所在平面，规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框ab边所受安培力F的正方向，线框中电流i沿abcda方向时为正，已知在0～4s时间内磁场的磁感应强度的变化规律如图乙所示，则下列图像所表示的关系正确的是()A． B．C． D．8、如图所示，水平面上O点的正上方有一个静止物体P，炸成两块a、b水平飞出，分别落在A点和B点，且OA>OB．若燥炸时间极短，空气阻力不计，则()A．a的质量小于b的质量B．落地时a的速度小于b的速度C．燥炸过程中a增加的动能大于b增加的动能D．燥炸过程中a增加的动能小于b增加的动能9、一定质量的理想气体的状态变化过程的p－V图象如图所示，其中A是初状态，B、C是中间状态，A→B是等温变化，如将上述变化过程改用P－T图象和V－T图象表示，则下列各图象中正确的是()A． B．C． D．10、下列说法正确的是。A．1g水中所含的水分子数约为个B．表面层内液体分子之间的相互作用力表现为引力C．一种液体是否浸润某种固体，与这两种物质的性质都有关系D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，但非晶体不可以转变为晶体E.一切和热现象有关的自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行三、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“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，(1)关于下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：上述步骤中，正确的顺序是__________．(填写步骤前面的数字)（2）油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.6mL，现用滴管向量筒内滴加50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL，若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示．若每一小方格的边长为25mm，试问：这种估测方法是让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为___________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的___________．图中油酸膜的面积为________m2；估测出油酸分子的直径是________m．(结果保留两位有效数字)12．（12分）利用斜槽轨道做“验证动量守恒定律”的实验，实验中小球运动轨迹及落点的情况简图如图所示．(1)除了图中的器材外还需要_________.A．秒表B．刻度尺C．天平D．弹簧秤E.游标卡尺(2)下列关于实验的一些要求必要的是______.A两个小球的质量应满足<<B．实验中重复多次让．球从斜槽上释放，应特别注意让a球从同一位置由静止释放C．斜槽轨道的末端必须调整水平D．需要测出轨道末端到水平地面的高度E.必须测量出小球的直径(3)若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式·OP=___________成立．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，一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C．在状态C时气体的体积V＝3.0×10－3m3，温度与状态A相同．求：①气体在状态B时的体积；②气体在A→B→C的过程中放出的热量．14．（16分）有一个阻值为R的电阻，若将它接在电压为10V的直流电源上时，消耗的电功率为P；若将它接在图中的理想变压器的次级线圈两端时，消耗的电功率为P/1．已知变压器输入的是正弦交流电，其电压的最大值为100V，不计电阻阻值随温度的变化，求：（1）理想变压器次级线圈两端电压的有效值．（1）此变压器的原、副线圈的匝数之比．15．（12分）如图甲所示，固定在水平面上电阻不计的光滑金属导轨，间距，导轨右端连接一阻值为的小灯泡L。在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化如图乙所示，CF长为2m。在时刻，电阻为的金属棒ab在水平恒力F作用下，由静止开始沿导轨向右运动。金属棒从图中位置运动到EF位置的整个过程中，小灯泡的亮度始终没有发生变化。求：(1)通过小灯泡的电流强度；(2)恒力F的大小；(3)金属棒的质量。

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【解析】

设人的速度v1，气球的速度v2，根据人和气球动量守恒得，则有，所以，气球和人运动的路程之和为h=10m，则，，即人离地高度为，约等于7.1m，故B正确，A、C、D错误；故选B。2、C【解析】

由于温度不变，分子平均动能相同；由于冰熔化成水从外界吸收了热量，使得分子势能不同．0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量，所以质量相同的0℃的水比0℃冰的内能大，即E变大；因为内能包括分子动能和分子势能，由于温度不变，分子平均动能相同，因此水的分子势能应该大于冰的分子势能；即：Ek不变，Ep变大．A．Ek变大，Ep变大，与结论不相符，选项A错误；B．Ek变小，Ep变小，与结论不相符，选项B错误；C．Ek不变，Ep变大，与结论相符，选项C正确；D．Ek变大，Ep变小，与结论不相符，选项D错误；故选C．点睛：解决此类问题要结合物态变化过程中的吸热和放热现象及内能进行分析解答，知道温度是分子平均动能的标志．3、B【解析】试题分析：根据牛顿第二定律，有：mgsinθ-BIL=ma；,所以，B正确；从a的瞬时值表达式可以看出，随速度的增加，加速度减小，即金属板做加速度逐渐减小的变加速运动，平均速度不是,A错误；根据焦耳定律，，其中的I为电流的有效值，而q=It中的I为电流的平均值，所以根据题目的已知量无法计算此过程中产生的焦耳热，C错误；当a=0时，速度最大,D错误。考点：本题考查了法拉第电磁感应定律和电磁感应的力学问题。4、A【解析】

本题考查整体法与隔离法的应用，注意对物体的受力分析．【详解】AB．若斜面光滑，整体沿斜面下滑加速度为，甲、乙、丙三图上方物块重力沿斜面向下分力均为，甲图上方物块支持力垂直斜面在斜面没有分力，乙图和丙图接触面支持力在斜面上均有分力，必有摩擦力才能使合力为，故A正确，B错误；CD．若滑块一起匀速下滑，上方滑块合力为0，必有，，，故C、D错误．故选A．5、C【解析】

A．机械波必须依赖于介质才能够传送信息和能量，而电磁波本身就是一种物质，可在真空中传播，故A错误；B．同一介质，折射率越大，波长越短，波的传播速度越小，故B错误；C．光发生干涉时会出现明暗相间的条纹，可以利用干涉法检查平面的平整程度，故C正确；D．偏振现象是横波特有的现象，光的偏振现象可以说明光是横波，故D错误。故选C。6、B【解析】

A．交流电电器设备上标明的是电压、电流的有效值，不是最大值．故A错误；B．电容器上标明的电压是允许接入的电压最大值，否则电容器会被击穿．故B正确；C．交流电压表和电流表测出的是电压、电流的有效值．故C错误；D．据可得220V交流电的最大值为311V，故D错误．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、AD【解析】

AB．由题意可知，规定向里为磁感应强度的正方向，线框中电流i沿abcd方向时为正；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势感应电流由B-t图象可知，在每一时间段内，是定值，在各时间段内I是定值，ad边受到的安培力I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，不是定值，故A正确，B错误；CD．由图示B-t图象可知，0～1s时间内，B减小，减小，由楞次定律可知，感应电流是逆时针的，为正值；同理1～2s，磁场向里，且增大，磁通量增大，根据楞次定律，感应电流是逆时针，为正值；2～3s，B的方向垂直纸面向里，B减小，减小，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，感应电流是正的；3～4s内，B的方向垂直纸面向外，B增大，增大，由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，感应电流是正的，故C错误，D正确.故选AD.8、AC【解析】

爆炸后a、b都做平抛运动，下落的高度相同，落地时间相等．由x=v0t知，OA＞OB，则爆炸后瞬间，a的速度大于b的速度．落地时速度表达式，故落地时a的速率大于b的速率，故B错误．爆炸过程中系统水平方向不受外力，系统的动量守恒，取水平向左为正方向，根据动量守恒定律，有：

mava-mbvb=0，由于va＞vb，故ma＜mb；根据，知P相等，ma＜mb，所以爆炸过程中a增加的动能大于b增加的动能，故AC正确，D错误．9、AC【解析】

AB．A到B等温变化，膨胀体积变大，根据玻意耳定律压强p变小；B到C是等容变化，在p-T图象上为过原点的直线；C到A是等压变化，体积减小，根据盖-吕萨克定律知温度降低，故A正确，B错误；CD．A到B是等温变化，体积变大；B到C是等容变化，压强变大，根据查理定律，温度升高；C到A是等压变化，体积变小，在V-T图象中为过原点的一条倾斜的直线，故C正确，D错误．故选AC。10、BCE【解析】

A．水的摩尔质量为18g，水分子的个数：个故A错误；B．液体与大气相接触，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，故B正确；C．浸润与不浸润与两种接触物质的性质有关；水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系。故C正确；D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，熔融过的石英却是非晶体。把晶体硫加热熔化（温度超过300℃）再倒进冷水中，会变成柔软的非晶硫，再过一段时间又会转化为晶体硫。故D错误；E．根据热力学第二定律可知，一切和热现象有关的自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，故E正确。故选BCE。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、④①②⑤③单分子直径4.4×10－22.7×10－10【解析】（1）上述步骤中，正确的顺序是：④①②⑤③；（2）这种估测方法是让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径．图中油酸膜的面积约为：70格×0.0252m2=4.4×10－2m2；一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积：；油酸分子的直径是；点睛：在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径，关键掌握估算油膜面积的方法和求纯油酸体积的方法，注意保留有效数字．解答本题关键要建立这样的模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，再分析误差的大小．12、BCBC·OM+·ON【解析】

(1)根据实验原理：要验证mav=mav1+mbvb根据两球做平抛运动的时间t相同，可验证mavt=mav1t+mbvbt，故只需验证maOP=maOM+mbON，所以还要刻度尺和天平，故B、C正确；(2)A项：为了保证ab球碰撞后，小球a不被弹回，所以两个小球的质量应满足，故A错误；B项：由于实验要重复进行多次以确定同一个碰撞后两小球的落点的