上海市莘庄中学等四校联考2023年物理高二第二学期期中质量跟踪监视试题含解析

上海市莘庄中学等四校联考2023年物理高二第二学期期中质量跟踪监视试题注意事项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、分子都在做无规则的运动，但大量分子的速率分布却有一定的规律性，如图所示，下列说法正确的是()A．在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，其余少数分子的速率都小于该数值B．高温状态下每个分子的速率大于低温状态下所有分子的速率C．高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大D．高温状态下大多数分子对应的速率小于低温状态下大多数分子对应的速率2、如图所示的理想变压器，两个副线圈匝数分别为n1和n2，当把电热器接在ab，使cd空载时，电流表示数为I1，当把同一电热器接在cd，而使ab空载时，电流表的示数为I2，则I1：I2等于A． B． C． D．3、如图所示，“马踏飞燕”是汉代艺术家集高度智慧、丰富想象、浪漫主义精神和高超的艺术技巧的结晶，是我国古代雕塑艺术的稀世之宝，飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为()A．马跑得快的缘故B．马蹄大的缘故C．马的重心在飞燕上D．马的重心和飞燕的重心在一条竖直线上4、图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2．在T的原线圈两端接入一电压的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为()A． B． C． D．5、两个弹簧振子甲的固有频率为f，乙的固有频率为10f。若它们均在频率为9f的驱动力作用下受迫振动（）A．振子甲的振幅较大，振动频率为f B．振子乙的振幅较大，振动频率为9fC．振子甲的振幅较大，振动频率为9f D．振子乙的振幅较大，振动频率为10f6、在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡．线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法正确的是（）A．闭合开关S时，A1和A2同时亮B．闭合开关S时，A2先亮，A1逐渐变亮C．断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭D．断开开关S时，流过A2的电流方向向左二、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．富兰克林发明了避雷针B．奥斯特发现了电荷之间的相互作用规律C．库伦发现了电磁感应定律D．麦克斯韦预言了电磁波的存在8、根据实际需要，磁铁可以制造成多种形状，如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒，在它的侧面有均匀向外的辐射状磁场。现将磁棒竖直固定在水平地面上，磁棒外套有一个粗细均匀的圆形金属线圈，金属线圈的质量为m，半径为R，电阻为r，金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度大小为B。让金属线圈从磁棒上端由静止释放，经一段时间后与水平地面相碰(碰前金属线圈已达最大速度)并原速率反弹，又经时间t，上升到距离地面高度为h处速度减小到零。下列说法中正确的是（）A．金属线圈与地面撞击前的速度大小B．撞击反弹后上升到最高处h的过程中，通过金属线圈某一截面的电荷量C．撞击反弹后上升到最高处h的过程中，金属线圈中产生的焦耳热D．撞击反弹后上升到最高处h的过程中，通过金属线圈某一截面的电荷量9、一列简谐横波沿x轴负方向传播，某时刻(t=0)其波形如图所示，a、b、c、d是四个质元，振幅为A。下列说法中正确的是（）A．该时刻以后，质元b比质元d先到达平衡位置B．该时刻以后的周期内，质元c通过的路程等于2AC．该时刻以后的周期内，质元b通过的路程小于3AD．该时刻以后的周期内，质元a通过的路程小于5A10、一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上A、B两点表示气体的两个状态，则（）A．温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大B．A到B的过程中，气体内能增加C．A到B的过程中，气体密度减小D．A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少三、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）某实验小组用图甲所示的装置验证动量守恒定律，实验时，先将金属小球A从斜槽上某一固定位置由静止释放，A从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次。把小球B放在与斜槽末端等高的支柱上，让A仍从斜槽上同一位置由静止释放，与B碰撞后，A、B分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次。图中O点是斜槽末端在记录纸上的垂直投影点，M、P、N分别为小球落点的痕迹，小立柱与斜槽末端的距离等于小球B的直径。(1)下列说法正确的是_____。A．斜槽的轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端要求水平C．需要测量斜槽末端距地面的高度D．小球A和小球B应满足ma＞mb，半径rA=rB(2)用螺旋测微器测量小球的直径时示数如图乙所乙示，则小球的直径d=_____mm。(3)实验中测出小球的直径及M、P、N与O点的距离分别用d、OM、OP、ON表示，若碰撞过程中动量守恒，则两小球的质量之比_____（用所给符号表示）。12．（12分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中：①用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为__cm．②小组成员在试验过程中有如下说法，其中正确的是___．（填选项前的字母）A．把单摆从平衡位置拉开30º的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为t/100C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小四、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）一圆柱体状光导纤维置踅于空气中，其截面如图所示，光导纤维外套的折射率为n（n>l），内芯介质的折射率为kn。一束单色光从左侧端面的中心0点射入光纤，要使该光束以任意角度射入都能在内芯与外套的界面上发生全反射，求k的取值范围。14．（16分）在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球A、B、C，三球的质量分别为mA=1kg、mB=2kg、mC=6kg，初状态BC球之间连着一根轻质弹簧并处于静止，B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，A球以v0=9m/s的速度向左运动，与同一杆上的B球发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），求：（1）A球与B球碰撞中损耗的机械能；（2）在以后的运动过程中弹簧的最大弹性势能；（3）在以后的运动过程中B球的最小速度．15．（12分）如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场；已知线圈的匝数n=100匝，总电阻r=1.0Ω，所围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡的电阻R=9.0Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，求：（1）小灯泡消耗的电功率；（2）在磁感应强度变化的0-时间内，通过小灯泡的电荷量

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、C【解析】

A项：由不同温度下的分子速率分布曲线可知，在一定温度下，大多数分子的速率都接近某个数值，但不是说其余少数分子的速率都小于该数值，有个别分子的速率会更大，故A错误；B、D项：高温状态下大部分分子的速率大于低温状态下大部分分子的速率，不是所有，故BD错误；C项：温度是分子平均动能的标志，温度高则分子速率大的占多数，即高温状态下分子速率大小的分布范围相对较大，故C正确．2、B【解析】

设副线圈中的电压分别为，根据输入功率等于输出功率和电压与匝数成正比，可知联立解得故B正确，ACD错误；故选B．【点睛】根据理想变压器原副线圈匝数比与电压、电流比之间的关系即可求解，理想变压器的输入功率与输出功率相等．3、D【解析】

ABD．飞奔的骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞翔的燕子上，和马跑得快慢没关系，和马蹄的大小没关系，而是因为马处于平衡状态，飞燕对马的支持力和马的重力在一条竖直线上，故AB错误，D正确。C．根据马的形态，马的重心不会在飞燕上，故C错误。故选D。4、C【解析】

加在原线圈上的电压，根据电压比与匝数比关系：，所以：．根据，输电线上的电流，输电线上消耗的功率．故C正确，ABD错误．故选C．5、B【解析】

物体做受迫振动时，其频率等于驱动力的频率。当驱动力频率等于物体的固有频率时，物体的振幅最大，产生共振现象。驱动力频率与物体固有频率越接近，受迫振动的振幅越大。甲、乙都做受迫振动，它们的频率都等于驱动力频率9f。由于乙的固有频率为10f，与驱动力频率9f较接近，振幅较大。故ACD错误。B正确。故选B。6、B【解析】当电键K闭合时，灯2立即发光．通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，1逐渐亮起来．所以2比1先亮．由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同．故A错误B正确；稳定后当电键S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡1、2串联，两灯电流相同，都过一会儿熄灭，灯2不会闪亮，流过A2的电流方向向右；故CD错误；故选B.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】试题分析：富兰克林发明了避雷针，A正确；奥斯特发现了电流的磁效应，B错误；库伦发现了库伦定律，C错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，D正确考点：考查了物理学史【名师点睛】本题关键要掌握一些电学上的物理学史，属于常识性的问题，平常要多注意积累区分8、ABC【解析】

A．线圈第一次下落过程中有E=B⋅2πRv，，FA=BIL=BI⋅2πR得安培力大小为FA=根据牛顿第二定律得mg−FA=ma可知线圈做加速度减小的加速运动，当a=0时，速度最大，代入求得最大速度为vm=故A正确；B．反弹后上升的过程中某一时刻，由牛顿运动定律得mg+BI⋅2πR=ma则得在一段微小时间△t内，速度增量为通过线圈截面电量为则得到∑△q=∑又∑ma△t=∑m△v=mvm=∑mg△t=mgt1故q=故B正确，D错误；C．撞击反弹后上升到最高处h的过程中，最大动能一部分转化为重力势能，一部分转化为金属线圈中产生的焦耳热，金属线圈中产生的焦耳热Q=-mgh=故C正确故选ABC。9、CD【解析】

A．简谐横波沿x轴负方向传播，图示时刻质元b先向y轴负方向运动，再向y轴正方向运动回到平衡位置，d是沿y轴正方向运动回到平衡位置，则质元d比质元b先达平衡位置，故A错误；B．此时质元c向平衡位置运动，速度增大，该时刻以后的周期内，通过的路程大于2A，故B错误；C．此时质元b向波谷运动，速度减小，刻时刻以后的周期内，质元b通过的路程小于3A，故C正确；D．此时质元a向波谷运动，速度减小，刻时刻以后的周期内，质元b通过的路程小于5A，故D正确。故选CD。10、ACD【解析】

A．根据理想气体状态方程，得，pV之积越大表示温度越高，故，温度为时气体分子的平均动能比时大，A正确；B．A到B的过程是等温变化的过程，所以气体的温度不变，内能不变，B错误；C．A到B的过程中，气体的体积增大，质量不变，所以密度减小，C正确；D．A到B的过程中，气体温度不变，则分子运动的激烈程度不变；气体的体积增大，分子密度减小，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少，D正确。故选ACD。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、BD7.500【解析】

(1)[1]A．轨道是否光滑，对小球到达斜槽末端的速度的影响是相同的，但小球从同一个位置释放时到达斜槽末端的速度是相等的，所以不影响实验的结果，故A错误；B．小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽的末端必须水平才能保证小球从斜槽末端飞出时做平抛运动，故B正确；C．本实验是根据平抛的规律验证动量守恒定律，需要测量的是A、B两小球抛出的水平距离，因为抛出高度相同落地时间一样，验证时式子两端会把时间消去，所以与高度无关，不需要测量斜槽末端距地面的高度，故C错误；D．为保证碰撞后A球不反弹，则实验要求小球A的质量要大于b的质量，为保证两球正碰，则半径必须满足rA=rB，故D正确；故选BD。(2)[2]由图示螺旋测微器可知，螺旋测微器的固定刻度读数为7.5mm。可动刻度读数为0.01×0.0mm=0.000mm，所以小球的直径最终读数为：7.5mm+0.000mm=7.500mm；(3)[3]由动量守恒定律得小球在空中做平抛运动的时间t相等，小球的水平位移与小球的水平速度成正比，可以用小球的水平位移表示其水平速度，所以有ma∙OP=ma∙OM+mb∙(ON-d)解得两小球质量之比为12、（1）①0.97（0.96、0.98均可）②C【解析】

①主尺刻度加游标尺刻度的总和等于最后读数，0.9cm+mm="0.97"cm，不需要估读．②为减小计时误差，应从摆球速度最大的最低点瞬间计时，A错．通过最低点100次的过程中，经历的时间是50个周期，B错．应选用密度较大球以减小空气阻力的影响，D错．悬线的长度加摆球的半径才等于摆长，由单摆周期公式T=可知摆长记录偏大后，测定的重力加速度也偏大，C正确．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、【解析】试题分析：若光从O点以900角射入光纤，在内芯与外套的界面上发生全反射，在两个界面的αβ如图所示，由折射定律：由几何关系：α+β=900联立解得：已知n>1，故考点：光的折射；全反射【名师点睛】此题是对光的折射定律及全反射问题的考查；关键是能画出折射光路图，结合全反射公式及几何关系求解．14、（1）27J