2024届上海市浦光中学高二物理第二学期期末联考试题含解析

2024届上海市浦光中学高二物理第二学期期末联考试题注意事项：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、5月17日23点48分，长征三号丙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射我国北斗卫星导航系统第45颗卫星（北斗二号GEO﹣8卫星）．该卫星是我国北斗区域导航卫星系统的第4颗备份卫星，属于地球静止同步轨道卫星．至此，北斗二号卫星导航系统圆满收官．则北斗二号GEO﹣8卫星在轨道运行时，其（）A．线速度大于第一宇宙速度B．角速度大于月球绕地球运行的角速度C．向心加速度大于地面的重力加速度D．每隔24h都会有两次经过赤道上空2、如图所示，直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点同时出发，沿同一方向做直线运动的v-t图像，当B的速度变为0时，A恰好追上B，则当A、B速度相同时，B的加速度大小为A．m/s2 B．m/s2 C．2m/s2 D．πm/s23、在核反应方程24He+A．质子B．中子C．电子D．α粒子4、如图所示为氢原子的能级示意图，假设氢原子从n能级向较低的各能级跃迁的概率均为。则对300个处于能级的氢原子，下列说法正确的是（）A．向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量可以是任意值B．向低能级跃迁时，向外辐射的光子能量的最大值为12.75eVC．辐射的光子总数为500个D．吸收大于1eV的光子时不能电离5、如图所示,垂直纸面向里的无限大范围的匀强磁场中有一通有恒定电流的导线AB，若导线绕A点向纸面外转动90°,则转动过程中其所受安培力的大小变化情况为A．变大 B．变小C．不变 D．可能变大、可能变小、可能不变6、如图所示，理想变压器原线圈与120V的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡A和B，灯泡A、C的额定功率皆为30W，正常发光时电阻皆为30Ω，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为1.0A，则下列说法中正确的是A．原副线圈匝数为3：1B．原副线圈匝数为4：1C．正常发光时B灯电阻为30ΩD．流过灯泡B的电流为1A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，实验室一台手摇交流发电机，内阻，外接的电阻。闭合开关，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势(V)，则（）A．该交变电流的频率为5HzB．该电动势的有效值为VC．电路中理想交流电流表A示数为1.0AD．外接电阻所消耗的电功率为10W8、如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的固定轴OO′匀速转动，通过电刷与一理想变压器原线圈相接，A为交流电流表．已知线圈转速为n=50r/s，电阻不计，调整副线圈的滑动触头P，使变压器原、副线圈匝数比为1：2时，副线圈电路中标有“36V，36W”的灯泡正常发光．以下判断正确的是A．电流表的示数为0.5AB．矩形线圈产生的电动势有效值为18VC．从矩形线圈转到图示位置开始计时，电动势随时间变化的规律为e=18cos100πt（V）D．若线圈转速减小，为使灯泡仍能正常发光，应将滑动触头P适当向下移9、如图所示，在水平面内直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC，其中曲线导轨OA满足方程y＝Lsinkx，长度为的直导轨OC与x轴重合，整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中．现有一长为L金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R0，除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动至AC的过程中（）A．感应电动势的瞬时值为e＝BvLsinkvt B．感应电流逐渐减小C．闭合回路消耗的电功率逐渐增大 D．通过金属棒的电荷量为10、汽车从A到B做匀加速直线运动．已知汽车经过A点时速度为2m/s，经过B点时速度为8m/s，AB间距离为L．则下列说法中正确的是（）A．汽车经过AB中间时刻的速度是5m/sB．汽车经过AB位移中点时速度是5m/sC．若汽车前一半时间发生位移x1，后一半时间发生位移x2，则x1＜x2D．若汽车前一半位移所用时间t1，后一半位移所用时间t2，则t1＞t2三、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）在探究“加速度与力和质量的关系”实验时，某老师对传统实验进行了改进，其实验操作如下：①如图1所示，先将沙和沙桶通过滑轮悬挂于小车一端，调节平板的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，测出沙和沙桶的总质量m；②保持平板倾角θ不变，去掉沙和沙桶，小车即在平板上沿斜面向下做匀加速直线运动，通过纸带测量其加速度a；③保持小车质量M不变，多次改变沙和沙桶的总质量m，每次重复①②两步操作，得到小车加速度与合力的关系；④多次改变小车的质量，进行适当的操作，得到小车加速度和质量的关系．(1)在上述实验操作过程中，以下说法正确的是_____A．可以用电池盒给打点计时器供电B．应在小车开始运动后再接通打点计时器的电源C．要保持细绳与平板平行D．应让小车从靠近定滑轮处开始运动(2)在操作①中若打了一条如图2所示的纸带，已知纸带左端为连接小车处，则应将平板的倾角适当_____(选填“增大”或“减小”)些；(3)在操作②中，小车所受的合力大小等于_____（用题中所给定的字母以及重力加速度g表示）；(4)在本实验中_____(选填“需要”或“不需要”)满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；在操作④中，每次改变小车质量后，_____（选填“需要”或“不需要”）重新调节平板的倾角．12．（12分）一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0Ω）；V可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线_____________；（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表V的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表V的示数U2；（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重复步骤（3），得到如下数据：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.49U3.443.433.393.403.39（6）利用上述5次测量所得U2U1的平均值，求得Rx=__________Ω四、计算题：本题共2小题，共26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）如图甲所示，倾角为θ的传送带（由电动机带动）以恒定速率逆时针运行，现将一质量m＝2kg的小物体轻轻放在传送带的A端，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，2s末物体到达B端，取沿传送带向下为正方向，g＝10m/s2，求：（1）小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度v；（2）物体与传送带间的动摩擦因数μ，传送带的倾角θ；（3）2s内物体机械能的减少量△E及电动机因传送物体而多消耗的电能E．14．（16分）质量m＝1kg的物体，在水平拉力F的作用下，沿粗糙水平面运动，经过位移4m时，拉力F停止作用，运动到位移是8m时物体停止，运动过程中Ek－x的图线如图所示。求：（g取10m/s2）(1)物体的初速度多大？(2)物体和平面间的摩擦系数为多大？(3)拉力F的大小。15．（12分）2022年第24届冬季奥运会将在北京和张家口举行。冰壶运动是冬季运动项目之一，深受观众喜爱。图1为中国运动员在训练时投掷冰壶的镜头。冰壶的一次投掷过程可以简化为如图2所示的模型：在水平冰面上，运动员将冰壶甲推到A点放手，冰壶甲以速度v0从A点沿直线ABC滑行，之后与对方静止在B点的冰壶乙发生正碰。已知两冰壶的质量均为m，冰面与两冰壶间的动摩擦因数均为μ，AB＝L，重力加速度为g，冰壶可视为质点。不计空气阻力。（1）求冰壶甲滑行到B点时的速度大小v；（2）若忽略两冰壶发生碰撞时的能量损失。请通过计算，分析说明碰后两冰壶最终停止的位置将如图3所示：甲停在B点，乙停在B右侧某点D。（3）在实际情景中，两冰壶发生碰撞时有一定的能量损失。如果考虑了它们碰撞时的能量损失，请你在图4中画出甲、乙两冰壶碰后最终停止的合理位置。

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【解题分析】

A.第一宇宙速度是近地飞行的线速度，则可知北斗二号GEO﹣8卫星的线速度小于第一宇宙速度，故选项A错误；BD.由题意可知北斗二号GEO﹣8卫星是地球同步卫星，则其运行周期为24h，小于月球绕运行的周期，根据可知其角速度大于月球绕地球运行的角速度，故选项B正确，D错误；C.在地球表面上的物体有重力等于万有引力，即，可得地面的重力加速度为，对北斗二号GEO﹣8卫星有，得其向心加速度为，则可知北斗二号GEO﹣8卫星的向心加速度小于地面的重力加速度，故选项C错误．2、A【解题分析】

设A的加速度为a。两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，即xa=xb。根据v-t图象的“面积”表示位移，得at2=×π×22，由题知t=2s，解得a=m/s2。所以当AB速度相等时曲线b与直线a的斜率乘积等于1，则B的加速度大小为m/s2，故选A。3、A【解题分析】设X为：AZX，根据核反应的质量数守恒：4+14=17+Z电荷数守恒：2+7=8+A，则A=1，即X为：11H为质子，故选项A正确，点睛：本题考查了核反应方程式，要根据电荷数守恒、质量数守恒得出X的电荷数和质量数，从而确定X的种类。4、B【解题分析】

A．向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量一定等于两能级的能量差，A错误；B．当氢原子由第四能级跃迁到第一能级时，向外辐射的光子能量最大，其值为12.75eV，B选项正确；C．这300个氢原子向低能级跃迁时，分别向第3、2、1能级跃迁100个，第3能级的100个氢原子分别向2、1能级跃迁50个，第2个能级的150个氢原子直接跃迁到第1能级，因此总共向外辐射550个光子，C错误；D．只要吸收的光子具有的能量大于等于0.85eV就能使氢原子电离，D错误。故选B。5、B【解题分析】

由“垂直纸面向里的无限大范围的匀强磁场中有一通有恒定电流的导线AB”可知，考查了磁场对电流的作用，根据安培力的计算公式，由电流与磁场的夹角为θ，可得安培力的表达式为F＝BILsinθ，进而分析安培力变化。【题目详解】线圈在磁场中转动过程中，通电导线始终与磁场夹角逐渐减小，根据F＝BILsinθ可知，受到的安培力大小变小，故B正确，ACD错误。【题目点拨】本题关键是记住安培力大小公式，当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BILsinθ；当磁场和电流垂直时，安培力最大，为F＝BIL；当磁场和电流平行时，安培力等于零。6、A【解题分析】根据题意，闭合开关S，三个灯泡均能正常发光，设通过灯泡C的电流为I，C两端的电压为U，则：U=I1RC=1.0×30=30V；所以变压器的输入电压：U1=U0-U=120-30=90V；灯泡A的额定功率为30W，A两端的电压：；所以原副线圈的匝数比：．故A正确，B错误；副线圈上的总电流：，所以流过B的电流：．故D错误；由欧姆定律可得，正常发光时B灯电阻为：．故C错误；故选A．点睛：此题解题的突破口在原副线圈的电流关系，特别注意电源总电压与加在副线圈两端电压的关系，难度适中．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【解题分析】

A．交流电的频率故A正确；B．该电动势的最大值为该电动势的有效值为有故B错误；C．电压有效值为10V，电路中电流为即电路中理想交流电流表A示数为1.0A，故C正确；D．外接电阻所消耗的电功率为故D错误；故选AC。8、BD【解题分析】小灯泡正常发光，故变压器的输出电流为：I2=＝1A；根据变流比公式：，解得I1=2A；故A错误；小灯泡正常发光，故变压器的输出电压为36V，根据变压比公式，解得：U1=18V；故矩形线圈产生电动势的有效值为18V；故B正确；矩形线圈产生电动势的最大值为18V，，故从矩形线圈从图示位置开始计时，矩形线圈电动势随时间的变化规律e=Emcosωt=18cos100πtV；故C错误；若矩形线圈转速减小，根据公式Em=NBSω，感应电动势的最大值减小，故有效值也减小；为使灯泡仍能正常发光，应该减小变压比，故应将P适当下移；故D正确；故选BD．点睛：本题关键是明确交流发电机的瞬时值、有效值、最大值的区别和求解方法，同时要结合变压器的变压比和变流比公式列式求解．9、ACD【解题分析】A、根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的瞬时值为，故A正确；B、随导体棒向右移动，感应电动势逐渐增大，故感应电流逐渐增大，故B错误；C、某时刻电路消耗的功率为，故随着y的增大，闭合回路消耗的电功率逐渐增大，故C正确；D、根据欧姆定律可知，任意时刻通过金属棒的电流为：，则在金属棒运动至AC的过程中通过金属棒的电荷量为，故D正确；故选ACD．10、ACD【解题分析】

A．汽车经过AB中间时刻的速度，故A正确；B．汽车经过AB位移中点时的速度，故B错误；C．汽车前一半时间的平均速度，后一半时间内的平均速度，因为前一半时间内的平均速度小于后一半时间内的平均速度，根据知x1<x2，故C正确；D．前一半位移的平均速度小于后一半位移的平均速度，，前后位移相等，所以前一半位移的时间大于后一半位移的时间t1>t2，故D正确．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、CD减小mg不需要需要【解题分析】（1）打点计时器必须要用交流电源供电，故不可以用电池盒给打点计时器供电。选项A错误；应在接通打点计时器的电源后再让小车开始运动，选项B错误；要保持细绳与平板平行，选项C正确；应让小车从靠近定滑轮处开始运动，选项D正确；故选CD.（2）由纸带可看出，小车做加速运动，说明木板倾角过大，故应该减小木板倾角；（3）在操作②中，因开始时小车拖着砂和砂桶运动运动，故去掉砂桶后，小车所受的合力大小等于砂和砂桶的重力mg；（4）在本实验中，因小车加速下滑时不带砂和砂桶，故不需要满足沙和沙桶的质量远小于小车的总质量；因平衡摩擦力时要调节砂和砂桶的重力，故在操作④中，每次改变小车质量后，需要重新调节平板的倾角．点睛：此题是课本实验的改进实验，很有新意，关键是搞清实验的原理；在理解老实验的基础上对新实验改进方法进行理解.12、如图所示：U2U1【解题分析】【命题意图】本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。【解题思路】开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I=U1/R0，将开关S2掷于2端，R0和Rx串联电路电压为U2，Rx两端电压为U=U2-U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx=U/I=U2-U1U1R05次测量