2024届上海市第四中学高二物理第二学期期末检测试题含解析

2024届上海市第四中学高二物理第二学期期末检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、在下列4个核反应方程中，X表示质子的是()A．B．C．D．2、如图所示，质量为m的小物块静止地放在半径为R的半球体上，物块与半球体间的动摩擦因数为μ，物块与球心的连线与水平地面的夹角为θ，下列说法中正确的是A．地面对半球体的摩擦力方向水平向左B．物块对半球体的压力大小为mgcosθC．物块所受摩擦力大小为μmgcosθD．物块所受摩擦力大小为mgcosθ3、下列关于交流电路的说法错误的是（）A．电容器的击穿电压为交流电压的最大值B．电路中电流表的示数为电流的有效值C．教室内日光灯的额定电压为电压的有效值D．电路中保险丝的熔断电流为电流的最大值4、如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上，在水平作用力F的作用下，A、B保持静止，则增大F的过程中(A、B仍保持静止)，下列说法正确的是A．墙对B的摩擦力一定增大B．A对B的正压力一定增大C．B对A的摩擦力一定增大D．A对B的作用力一定不变5、高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A．＋mg B．－mgC．＋mg D．－mg6、如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O1，乙的圆心为O1，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aO1＝O1b＝bO1＝O1c，此时a点的磁感应强度大小为B1，b点的磁感应强度大小为B1．当把环形电流乙撤去后，c点的磁感应强度大小为A． B． C． D．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，固定的光滑平行导轨(电阻不计)与水平面夹角为θ＝30°，导轨足够长且间距L＝0.5m，底端接有阻值为R＝4Ω的电阻，整个装置处于垂直于导体框架向上的匀强磁场中，一质量为m＝1kg、电阻r＝1Ω、长度也为L的导体棒MN在沿导轨向上的外力F作用下由静止开始运动，拉力F与导体棒速率倒数关系如图乙所示．已知g＝10m/s2.则甲乙A．v＝5m/s时拉力大小为7NB．v＝5m/s时拉力的功率为35WC．匀强磁场的磁感应强度的大小为2TD．当棒的加速度a＝8m/s2时，导体棒受到的安培力的大小为1N8、如图所示，粗糙绝緣的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某区域的电场线与轴平行，在轴上的电势与坐标的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点的切线。现有一质量为，电荷量为的滑块（可视作质点），从处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为。取重力加速度。则下列说法正确的是（）A．滑块运动的加速度先逐渐成小后逐渐增大B．处滑块运动的动能最大约为C．滑块运动过程中电势能先减小后增大D．滑块整个运动过程中克服摩擦力做功9、下列说法正确的是（）A．方程式是重核裂变反应方程B．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性C．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的D．比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定E.在光电效应实验中，某金属的截止频率对应的波长为，若用波长为的单色光做该实验，会产生光电效应10、下列关于光电效应的说法正确的是A．若某材料的逸出功是W，则它的极限频率B．光电子的初速度和照射光的频率成正比C．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比D．光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大三、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）某实验小组利用如图（a）所示的电路探究在15℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性，所用器材有：置于温控室（图中虚线区域）中的热敏电阻RT，其标称值（15℃时的阻值）为900.0Ω：电源E（6V，内阻可忽略）：电压表V（量程150mV）：定值电阻R0（阻值10.0Ω），滑动变阻器R1（最大阻值为1000Ω）：电阻箱R1（阻值范围0-999.9Ω）：单刀开关S1，单刀双掷开关S1．实验时，先按图（a）连接好电路，再将温控室的温度t升至80.0℃，将S1与1端接通，闭合S1，调节R1的滑片位置，使电压表读数为某一值U0：保持R1的滑片位置不变，将R1置于最大值，将S1与1端接通，调节R1，使电压表读数仍为U0：断开S1，记下此时R1的读数，逐步降低温控室的温度t，得到相应温度下R1的阻值，直至温度降到15.0°C，实验得到的R1-t数据见下表．t/℃15.030.040.050.060.070.080.0R1/Ω900.0680.0500.0390.0310.0170.0140.0回答下列问题：（1）在闭合S1前，图（a）中R1的滑片应移动到_____填“a”或“b”）端；（1）在图（b）的坐标纸上补齐数据表中所给数据点，并做出R1-t曲线_____（3）由图（b）可得到RT，在15℃-80°C范围内的温度特性，当t=44.0℃时，可得RT=____Ω；（4）将RT握于手心，手心温度下R1的相应读数如图（c）所示，该读数为____Ω，则手心温度为______℃．12．（12分）现提供如下器材，测量定值电阻（约）的阻值．a．两个相同电流计、（，内阻约）b．电阻箱（）c．电阻箱，（）d．电源（电动势约，内阻不计）e．开关两个，导线若干f．滑动变阻器（最大阻值）(1)由于电流计量程很小，需要先将它们进行改装．某同学设计了用半偏法测电流计内阻的电路如图．实验过程如下：先将调为最大,然后闭合、，调节、，使___________满偏，使_____________半满偏（填写元件符号），由此可测电流计的内阻．(2)若测得电流计的内阻为，要将改装成量程为的电压表，需串联的电阻值为_____________．(3)采用改装后的电压表和改装后电流表并用伏安法测量待测电阻阻值，请在答题卷虚线框內画出实验电路图____________．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）如图所示，一束光线从玻璃球的A点入射，入射角60°，折射入球后，经过一次反射再折射到球外的光线恰好平行于入射光线．（1）求玻璃球的折射率；（2）B点是否有光线折射出玻璃球，请写出证明过程．14．（16分）汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示．⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线；⑵求在这60s内汽车行驶的路程．15．（12分）一容积=0.4m³的A瓶内装有质量m=1kg、压强=5×105Pa、温度T=300K的某种气体，现把A瓶中的气体分装到B瓶(B瓶原来真空)，与B瓶对接后，平衡时B瓶中气体的压强=4×105Pa，分装过程中气体的温度始终保持不变．(1)求B瓶的容积；(2)若把B瓶拿开，使A瓶中剩余气体的压强恢复到=5×105Pa，求恢复后A瓶中的气体温度．

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【解题分析】由方程式A知X质量数等于零，电荷数为1，所以X为正电子，A错误；B中X的质量数为4，电荷数为2，所以X为氦原子核，B错误；C中X的质量数为1，电荷数为1，故X为质子，C正确；D中X的质量数为1，电荷数为0，所以X为中子，D错误；故选C．点睛：本题考查了核反应方程式反应前后质量数和电荷数守恒；同时要记住各种基本粒子的符号，例如质子、中子、α粒子和正负电子等．2、D【解题分析】

从整体角度去分析，则地面对半球体没有摩擦力，故A错误；对物体受力分析，质点受重力、支持力及摩擦力，如图所示：

由共点力的平衡可知，质点受到的支持力F=mgsinθ，故由牛顿第三定律可求得质点对半球体的压力大小为mgsinθ；质点受到的摩擦力f=mgcosθ，方向斜向上，因为是静摩擦力，不用动摩擦因数求摩擦力，故BC错误，D正确；故选D．【题目点拨】本题采用整体法和隔离法处理力平衡问题，考查灵活选择研究对象的能力，正确作出力图是基础．3、D【解题分析】A项：电容器的击穿电压为交流电压瞬时值的最大值，故A正确；B项：电路中电压表、电流表的示数均为有效值，故B正确；C项：教室内日光灯的额定电压为220V，是电压的有效值，故C正确；D项：电路中保险丝的熔断电流要考虑电流的热效应，为电流的有效值，故D错误．点晴：使用交变电流的电气设备上所标的电压、电流值均是有效值，交流电流表和交流电压表测得的值也是电路中的有效值，电容器的击穿电压为瞬时值的最大值，有效值的定义：取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．4、B【解题分析】

A．先对AB整体受力分析，由平衡条件知，竖直方向：f=GA+GB，因此当水平力F增大，墙壁对B的摩擦力仍不变，故A错误；B．因AB间存在静摩擦力，则有：A受四个力，B受五个力，仍能处于平衡；设斜面B的倾角为θ，则，因此当F增大过程中，A对B的正压力增大，即A对B的作用增大，故B正确；C．若开始时，B对A的静摩擦力向上，则当F增大时，B对A的静摩擦力减小；若开始时，B对A的静摩擦力向下，则当F增大时，B对A的静摩擦力增大，故C错误；D．B对A的作用力是N与f的合力，其大小与F和G的合力等大反向，则当F增大时，B对A的作用力增大；由牛顿第三定律可知，A对B的作用力一定增大，故D错误。故选B。5、A【解题分析】

在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有，即在产生拉力瞬间速度为，之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得：有，联立解得【题目点拨】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程封闭列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向6、A【解题分析】

对于图中单个环形电流，根据安培定则，其在中轴线上的磁场方向均是向左，故c点的磁场方向也是向左的．设ao1=o1b=bo1=o1c=r，设单个环形电流在距离中点r位置的磁感应强度为B1r，在距离中点3r位置的磁感应强度为B3r，故：a点磁感应强度：B1=B1r+B3r；b点磁感应强度：B1=B1r+B1r；当撤去环形电流乙后，c点磁感应强度：Bc=B3r=B1-B1，故选A．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、CD【解题分析】由图根据比例关系可知，v＝5m/s时拉力F＝14N，故A错误；v＝5m/s时拉力的功率PF＝Fv＝14×5W＝70W，故B错误；由图可知当时，导体棒有最大速度vm＝10m/s，此时拉力最小Fmin＝7N，根据平衡条件：Fmin－mgsinθ－F安＝0，其中，代入数据得B＝2T，故C正确；的函数关系式为：，根据牛顿第二定律：F－mgsinθ－F安＝ma，其中，由以上三式得：v2＋65v－350＝0，解得v＝5m/s，故此时安培力的大小，故D正确。所以CD正确，AB错误。8、AB【解题分析】

A．电势与位移x图线切线的斜率表示电场强度，则x=0.15m处的场强此时的电场力为滑动摩擦力大小为在x=0.15m前，电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，x=0.15m后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，故A正确；B．在x=0.15m时，电场力等于摩擦力，速度最大，动能最大，根据动能定理得解得故B正确；C．由图可知，电势降低，故正电荷的电势能减少，则电场力一直做正功，故C错误；D．由数据图像可得，电势与x成反比关系，即，当x=0.45m时，电势，代入上述公式，得到，故沿x轴的电势与x的函数关系表达式，滑块运动的全部过程中，只有电场力和摩擦力做功，当速度为零时，滑块将停止运动，设滑块停止的位置为，根据动能定理得即可解得则滑块克服摩擦力做功为故D错误。故选AB。【题目点拨】电势与位移x图线的斜率表示电场强度，根据斜率判断电场强度的变化，从而判断出电场力的变化，根据牛顿第二定律判断出加速度的变化，根据加速度方向与速度方向的关系，判断出速度的变化，从而知道何时速度最大。根据图像求出电势与位移x的表达式，当滑块停止运动时，摩擦力做功最大，根据动能定理求出滑动的位移，再根据摩擦力做功的公式求解即可。9、BCD【解题分析】

A．核反应：

的过程中有α粒子(

)生成，是衰变反应，不是重核裂变反应方程；故A错误；B．光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，故B正确；C．根据β衰变的实质可知，β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的，故C正确；D．比结合能用于表示原子核结合松紧程度，比结合能越大，原子核中核子结合的越牢固，原子核越稳定，故D正确；E．某金属的截止频率对应的波长为λ0，根据，结合光电效应发生的条件可知，若用波长为λ(λ>λ0)的单色光做该实验，其频率变小，不会产生光电效应，故E错误；故选BCD．【点睛光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，由β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子时所产生的；比结合能：原子核结合能对其中所有核子的平均值，亦即若把原子核全部拆成自由核子，平均对每个核子所要添加的能量．用于表示原子核结合松紧程度，根据光电效应的条件：入射光的频率大于极限频率，且波长越长，频率越小．10、AD【解题分析】光电子的初动能为，BC错；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、见解析；见解析；见解析；见解析；见解析；【解题分析】

（1）图（a）的电路滑动变阻器采用限流接法，在闭合S1前，R1应该调节到接入电路部分的电阻值最大，使电路中电流最小，即图（a）中的R1的滑片应移到b端．（1）将表格上的数标到坐标纸上，然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R1—t图象．（3）根据题述实验过程可知，测量的R1数据等于对应的热敏电阻RT的电阻值．由画出的R1—t图象可知，当t=44.0℃时，对应的RT=450Ω．（4）根据读数规则可知电阻箱的读数为：610.0Ω，由画出的R1—t图象可知，当RT=610.0Ω，则手心温度t=33.0℃.．12、G1G255.8kΩ【解题分析】

（1）若并联的两个支路电流相等，则电流表内阻与电阻箱内阻相等；故保证G1满偏，使G2半偏；

（2）电流计内阻为4.2KΩ，满偏电流为50μA，要将G2改装成量程为3V的电压表，需串联的电阻值为：