2023年上海市四中物理高二第二学期期中检测试题含解析

2023年上海市四中物理高二第二学期期中检测试题注意事项：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、某振子做简谐运动的表达式为x=2sin（2πt+π6）cmA．2cm，1sB．2cm，2πsC．1cm，π6

sD．2、如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气

A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小3、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻R相连组成闭合回路．当直导线AB在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表A1的读数为12mA，那么安培表A2的读数为A．0 B．3mA C．48mA D．与R大小有关4、沿水平方向以速度V飞行的子弹，恰能水平射穿水平方向并排靠在一起固定的四块完全相同的木板，若子弹可看成质点，子弹在木板中受到的阻力恒定不变，则子弹在射穿第一块木板后的速度大小为A． B． C． D．5、如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，那么在这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则（）A．从左向右看感应电流的方向为先顺时针后逆时针B．感应电流的大小先减小后增加C．铝环与线圈之间一直有磁场力的作用，作用力先向左后向右D．铝环先有收缩的趋势，然后有扩张的趋势6、关于地球的第一宇宙速度，下列说法正确的是（）A．它是地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度B．它是地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最小运行速度C．它是地球卫星绕地球做椭圆运动时在近地点的运行速度D．它是地球同步卫星绕地球运动的速度二、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，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1=b+kt（k>0）变化，C2中磁场的磁感强度恒为B2，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心C2垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止．（轨道电阻不计，重力加速度大小为g．）则()A．通过金属杆的电流方向为从A到BB．通过金属杆的电流大小为C．定值电阻的阻值为D．整个电路中产生的热功率8、交流发电机的输出电压为U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副线圈匝数比为m，降压变压器原、副线圈匝数之比为n，输电导线电阻为r，用户的工作电压为U．下列说法正确的是（）A．mn＜1B．mn＞1C．输电线上损失的功率为D．输电线上损失的功率为9、如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，那么这个物体的运动（）A．可能是平抛运动 B．可能是匀速圆周运动C．可能是匀变速曲线运动 D．可能是匀变速直线运动10、如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一开关S，导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m=20g，导轨的电阻不计，电路中所接电阻为3R，整个装置处在与竖直平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，不计空气阻力，设导轨足够长，g取10m/s2，开始时，开关断开，当ab棒由静止下落3.2m时，突然接通开关，下列说法中正确的是（）A．a点的电势高于b点的电势B．ab间的电压大小为1.2VC．ab间的电压大小为0.4VD．导体棒ab立即做匀速直线运动三、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）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D、透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在图甲所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长．（1）本实验的步骤有：①调节单缝与双缝的间距为5~10cm，并使单缝与双缝相互平行；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③取下遮光筒右侧的元件，打开光源，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；④用米尺测出双缝到屏的距离；用测量头（读数方法同螺旋测微器）测量数条亮纹间的距离；⑤将测得的数据代入公式求出红光的波长．以上步骤合理的顺序是________．（只填步骤代号）（2）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图乙所示；然后同方向转动测量头，使分划板的中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图丙所示．则图乙中手轮上的示数是________mm；图丙中手轮上的示数是________mm．（3）已知双缝到屏的距离为0.500m，使用的双缝间距为2.8×10–4m，由此可求得所测红光波长为λ=________m（结果保留三位有效数字）．12．（12分）为探究合力与两个分力间所满足的具体关系，某同学设计了如图所示的实验装置，实验时，保持所挂的钩码不变，移动弹簧秤到不同位置，则平衡时弹簧秤的示数F将随着动滑轮两边细线间的夹角的改变而改变．实验时使夹角分别为60°、90°、120°，读出对应的F值．（1）该同学通过比较发现越大、F越大，为了更清楚地了解F随变化的关系，于是他算出每次实验时的等的值．若该同学在实验中的操作都是正确的，则他能够得到的结论（关于F随变化的关系的结论）是：__________________．（2）经过步骤（1）了解了关于F随变化的关系，该同学进一步以表示两边细线的拉力的图示的线段为邻边作出平行四边形，发现表示两细线的拉力的线段所夹的对角线基本上都是竖直向上的，但是该对角线的长度总比表示钩码重力的图示的线段明显要长，出现这一情况的原因应该是_________________________．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，在x轴上方，宽度均为d的区域Ⅰ和区域Ⅱ内，存在着方向相反、垂直纸面的两匀强磁场，磁感应强度的大小均为B．坐标原点处有一正离子源，在xOy平面单位时间内发射n0个速率均为v的离子，进入区域Ⅰ的离子按角度均匀分布在y轴两侧各为θ的范围内。现测得y轴右侧θ=30°的粒子经过区域Ⅰ垂直进入区域Ⅱ。若整个装置处于真空中，不计离子重力及离子间的相互作用。（已知：sinθ=a则θ=arcsina；cosθ=a则θ=arccosa）(1)求离子的比荷；(2)从区域Ⅱ的上边界与y轴交点处探测到从区域Ⅱ内射出的离子，求该离子进入区域Ⅰ时的角度θ（可以用反三角函数表示）；(3)若离子两侧的分布角可以在0到范围内自由调整，求区域Ⅱ的上边界单位时间内射出的离子数n与分布角之间的关系（不计离子在磁场中运动的时间）。14．（16分）如图甲所示，电阻不计的“”形光滑导体框架水平放置，导体框处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好，其质量m=0.2kg，电阻R=0.8Ω，现用绝缘轻绳拴住导体棒，轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上，左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连，物体D的质量M=0.2kg，电动机内阻r=1Ω．接通电路后电压表的读数恒为U=10V，电流表读数恒为I=1A，电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动，其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示，其中OM段为曲线，MN段为直线．（取g=10m/s2）求：（1）电动机的输出功率；（2）导体框架的宽度；（3）导体棒在变速运动阶段产生的热量．15．（12分）李辉用多用表的欧姆挡测量一个演示用可拆变压器原线圈的电阻，以断定它是否断路。刘伟为了使李辉操作方便，用两手分别握住线圈暴露出金属导线的两端让李辉测量。测量时表针摆过了一定角度，李辉由此确认线圈没有断路。正当李辉把多用表的表笔与被测线圈脱离时，刘伟突然惊叫起来，说自己被电击了一下。李辉很奇怪，用手摸摸线圈两端，没有什么感觉，再摸摸多用表的两表笔，也没有什么感觉，两位同学隐隐觉得这个现象和线圈有关系。请你分析一下，是什么原因导致断开电表时刘伟被电击?

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、A【解析】

简谐运动的一般表达式为x=Asin(ωt+φ)，位移的最大值等于振幅．由【详解】根据简谐运动的表达式为：x=2sin(2πt+π圆频率ω=2πrad/s，则周期为T=2π故选：A。2、B【解析】试题分析：由于气体温度不变，属于等温变化，水位升高，封闭气体的体积减小，根据理想气体状态方程（C为定值），压强增大，故B正确．考点：考查了理想气体状态方程3、A【解析】由于直导线AB匀速运动，则AB切割磁场产生的电流时恒定的，线圈产生的磁通量也是恒定的，所以不会引起副线圈的磁通量的变化，所以副线圈不会有感应电流产生，即安培表的读数为0，故选项A正确，BCD错误．点睛：变压器只能在交流电路中工作，变压器是根据磁通量的变化来工作的，知道变压器的工作的原理就可以解决本题．4、C【解析】设子弹所受的阻力大小为f，每块木板的厚度为d．子弹射穿四块木板的过程中，只有阻力做功，根据动能定理，有：-f（4d）=0-mv2；对于射穿第一块木板的过程，根据动能定理，有：-fd=mv′2-mv2；联立解得，v′=,故选C.5、D【解析】

A．根据题意可知，由于电流从到为正方向，当电流是从流向，由安培定则可知，铝环M的磁场水平向右，由于电流的减小，所以磁通量变小，根据楞次定律可得，铝环M的感应电流顺时针（从左向右看）；当电流是从流向，由安培定则可知，铝环M的磁场水平向左，当电流增大，则磁通量变大，根据楞次定律可得，所以感应电流顺时针（从左向右看），故A错误；B．由图乙可知，这段时间内，内的电流的变化率不变，则产生的磁场的变化率不变，根据法拉第电磁感应定律可知，铝环M产生的感应电动势的大小不变，所以感应电流的大小不变，故B错误；CD．当电流是从流向，线圈上的电流方向与铝环M的感应电流方向相同，可知铝环受到的安培力向左，铝环向左运动，穿过圆环的磁通量增大，由愣次定律可以确定圆环必须减小面积以达到阻碍磁通量的增大，故有收缩的趋势；当电流是从流向，线圈上的电流方向与铝环M的感应电流方向相反，可知铝环受到的安培力向右，铝环向右运动，穿过圆环的磁通量减小，由愣次定律可以确定圆环必须增大面积以达到阻碍磁通量的减小，故有扩张的趋势；当线圈中的电流为零的瞬间，线圈与铝环之间没有相互作用，故C错误，D正确。故选D。6、A【解析】

ABC．第一宇宙速度是人造地球卫星紧贴地球表面做圆周运动的速度．根据得故轨道半径越大，运行速度越小．故第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最大速度．故A正确，BC错误．D．根据故T=可得紧贴地面运动的卫星的周期T=5077.58s=84.6min＜24h故同步卫星的轨道半径远大于地球半径，即同步卫星绕地球飞行的速度小于第一宇宙速度，故D错误。故选A。【点评】本题是万有引力与航天方面的难题，是高考的重点，要真正理解．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【解析】

A．区域中磁场的磁感强度随时间按变化，可知磁感强度均匀增大，穿过整个回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通过金属杆的电流方向为从B到A，故A错误；

B．对金属杆，根据平衡方程得解得故B正确；

C．由法拉第电磁感应定律，则有：回路中产生的感应电动势为且闭合电路欧姆定律有又，解得故C错误；

D．整个电路中产生的热功率为故D正确．故选BD。点睛：本题是电磁感应与力学知识的综合，掌握法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和平衡条件的应用，要注意产生感应电动势的有效面积等于圆面积，不是整个矩形面积．8、AC【解析】

若变压器的输电功率为P，用户得到的功率为P′，由于升压变压器输入电压为U，降压变压器输出电压为U，则升压变压器输出，降压变压器输入为U3=nU，由于在输电线上有功率损失，所以P＞P′，又，整理可得：mn＜1，故选项A正确，B错误；根据变压器的规律，升压变压器副线圈的电压，降压变压器原线圈电压U3=nU，线路损失的电压△U=U3-U2，损失的功率，由以上式子代入求得：，故选项C正确，D错误．9、ACD【解析】

如果物体在任何相等的时间内受到的冲量都相同，由可知，物体受到的力是恒力。受到恒力作用的运动，加速度恒定，故任何相等的时间内，物体受到的冲量相等，动量变化量相等，物体做匀变速运动；平抛运动，匀变速曲线运动，匀变速直线运动均为匀变速运动；物体做匀速圆周运动，所受合外力方向不断变化，合力为变力，不是匀变速运动，故ACD正确，B错误。故选ACD。10、BD【解析】

试题分析：由右手定则可知，电流由a到b，故a点的电势低于b点的电势；故A错误；由机械能守恒定律可知：；解得：；感应电动势为：E=BLv=1×0.2×8=1.6V；ab相当于电源，其两端的电势差为：；故B正确；C错误；接通开关时，导体棒受到的安培力为：；ab受到的重力为：G=mg=0.2N；故导体棒立即做匀速直线运动；故D正确；故选BD．考点：右手定则；法拉第电磁感应定律；安培力三、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、③②①④⑤1.1305.5806.23×10–7【解析】

（1）[1]为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝、双缝．所以各光学元件的字母排列顺序应为③②①④⑤．（2）[2][3]螺旋测微器乙的固定刻度读数为1mm，可动刻度读数为0.01×13.0mm=0.130mm，则最终读数为1.130mm．螺旋测微器丙的固定刻度读数为5.5mm，可动刻度读数为0.01×38.0mm=0.380mm，则最终读数为5.580mm．相邻条纹的间距．（3）[4]根据得12、为定值没有考虑动滑轮的重力【解析】(1)设动滑轮与所挂钩码的总重是为G总，则有，由于G总不变，所以为定值；(2)由题意可知，该对角线的长度总比表示钩码重力的图示的线段