上海市罗店中学2024届高二物理第二学期期末综合测试试题含解析

上海市罗店中学2024届高二物理第二学期期末综合测试试题注意事项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、下列各图是变压器电路图，可以将电压升高供给电灯的变压器是（）A． B． C． D．2、如图所示，A、B两物体的质量分别为2kg和1kg，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为0.8，B与地面间的动摩擦因数为0.4.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为10m/s2.现对A施加一水平拉力F，不计空气阻力，则()A．当F＝17N时，物体A的加速度大小为0.5m/s2B．当F＝21N时，物体A的加速度大小为3m/s2C．当F＝22N时，A相对B滑动D．当F＝39N时，B的加速度为9m/s23、如图所示，一半径为r的圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q>0)的固定点电荷．已知d点处的场强为零，静电力常量为k，则A．圆环可能带正电B．c点的场强为C．b点场强为D．圆环在d点产生的场强大小为4、水蒸汽达到饱和时，水蒸汽的压强不再变化，这时()A．水不再蒸发 B．水蒸汽不再液化C．蒸发和液化达到动态平衡 D．以上说法都不对5、原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应总的效果可以表示为6→k+d+2+43.15MeV由平衡条件可知（

）A．k=1，d=4

B．k=2，d=2

C．k=1，d=6

D．k=2，d=36、A、B两种放射性元素，它们的半衰期分别为tA=10天，tB＝30天，经60天后，测得两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比为[]A．3∶1 B．48∶63C．1∶16 D．16∶1二、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，两个匀强磁场的方向相同，磁感应强度分别为B1、B2，虚线MN为理想边界．现有一个质量为m、电荷量为e的电子以垂直于边界MN的速度v由P点沿垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B1的匀强磁场中，其运动轨迹为图中虚线所示的心形图线．则以下说法正确的是A．电子的运动轨迹为P→D→M→C→N→E→PB．电子运动一周回到P点所用的时间T＝C．电子运动一周回到P点所用的时间T＝D．两磁场的磁感应强度的大小关系为B1＝2B28、一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为-0.1m，t=1s时位移为0.1m，则A．若振幅为0.1m，振子的周期可能为2B．若振幅为0.1m，振子的周期可能为4C．若振幅为0.2m，振子的周期可能为4sD．若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s9、如图所示，某发电站的电能输送示意图，输电线总电阻为r，升压变压器原副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原副线圈匝数分别为n3、n4，两变压器均为理想变压器．若发电机的输出电压与负载的额定电压刚好相等，要使负载正常工作，下列判断正确的是A． B．C．升压变压器的输出功率等于降压变压器的输入功率 D．升压变压器的输出电流等于降压变压器的输入电流10、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）研究匀变速直线运动的实验中,电磁打点计时器采用的是____________(选填“6V以下”或220v")50Hz的交流电源;如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点两个计数点间还有四个点未画出,其中D点由于某种原因没有测量,相邻计数点的时间间隔T=_________s，则C点的瞬时速度为________m/s,小车运动的加速度为___m/s．(最后两空的结果均保留两位有效数字)12．（12分）某些固体材料受到外力后除了产生形变，其电阻率也要发生变化，这种由于外力的作用而使材料电阻率发生变化的现象称为“压阻效应”.现用如图所示的电路研究某长薄板电阻Rx的压阻效应，已知Rx的阻值变化范围为几欧到几十欧，实验室中有下列器材：A．电源E(电动势3V，内阻约为1Ω)B．电流表A1(0～0.6A，内阻r1＝5Ω)C．电流表A2(0～0.6A，内阻r2≈1Ω)D．开关S，定值电阻R0＝5Ω(1)为了比较准确地测量电阻Rx的阻值，请完成虚线框内电路图的设计______.(2)在电阻Rx上加一个竖直向下的力F(设竖直向下为正方向)，闭合开关S，记下电表读数，A1的读数为I1，A2的读数为I2，得Rx＝________.(用字母表示)(3)改变力的大小，得到不同的Rx值，然后让力反向从下向上挤压电阻，并改变力的大小，得到不同的Rx值.最后绘成的图象如图所示，除观察到电阻Rx的阻值随压力F的增大而均匀减小外，还可以得到的结论是________________________.当F竖直向下时，可得Fx与所受压力F的数值关系是Rx＝________.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）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图所示，当大量He+处在n=4的激发态向基态跃迁时，产生的光子照射到某种金属上，其中n=3向n=2跃迁产生的光子刚好能使该金属发生光电效，求：(1)该金属的逸出功；(2)光电子的最大初动能。14．（16分）倾角为的光滑绝缘斜面如图所示，在相隔为d的平行虚线MN和PQ与斜面底边平行，其间有大小为B的匀强磁场，方向垂直斜面向下。一质量为m、电阻为R、用相同的金属线做成的边长为L的正方形单匝线框，在斜面上某位置由静止释放，且释放时cd边与斜面底边平行。当cd边刚进入磁场时，线框的加速度大小为a，方向沿斜面向上；线框ab边刚要离开磁场和cd边刚进入磁场时，ab边两端的电压相同。已知磁场的宽度d大于线框的边长L，不计空气阻力，重力加速度为g。求：（1）cd边刚进入磁场时，cd边的电流方向和线框速度大小v；（2）线框通过磁场的过程中，线框中产生的热量Q；（3）线框从进入磁场到完全离开磁场所用的时间t。15．（12分）质量均为M的A、B两个物体由一劲度系数为k的轻弹簧相连，竖直静置于水平地面上，现有两种方案分别都可以使物体A在被碰撞后的运动过程中，物体B恰好能脱离水平地面，这两种方案中相同的是让一个物块从A正上方距A相同高度h处由静止开始自由下落，不同的是不同物块C、D与A发生碰撞种类不同．如题9图所示，方案一是：质量为m的物块C与A碰撞后粘合在一起；方案二是物体D与A发生弹性碰撞后迅速将D取走．已知量为M，m，k，重力加速度g．弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力．求：(1)h大小；(2)C、A系统因碰撞损失的机械能；(3)物块D的质量大小．

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】

AC.变压器的原线圈应接交流电，故AC错误；BD.由题意知要将电压升高供给电灯，故副线圈的匝数比原线圈多，故B正确，D错误。2、B【解题分析】A与B间的最大摩擦力为：fA=μ1mAg=0.8×2×10N=16N

B与地面间的摩擦力为：f=μ2（mA+mB）g=12N

B的最大加速度为am，则有：fA-f=mBam，

解得：am对A分析，当A的加速度大于4m/s2时，AB发生滑动，此时的拉力为F，则F-fA=mAam，解得F=24N，当F=17N时，AB以共同的加速度运动，此时的加速度为：a共＝F-fmA点睛：本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力。3、C【解题分析】

AD．电荷量为q的点电荷在d处产生电场强度为，向右；d点处的场强为零，故圆环在d处产生的场强为：，向左，故圆环带负电荷，故A错误，D错误；B．结合对称性和矢量合成法则，圆环在c点产生的场强为零；电荷q在c点产生的场强为，向右；故c点的场强为，向右；故B错误；C．结合对称性，圆环在b处产生的场强为：，向右；点电荷q在b处产生的场强为，向右；故b点场强为：，向右；故C正确.4、C【解题分析】试题分析：达到饱和时的状态是动态平衡状态.水蒸气达到饱和时，蒸发和凝结仍在继续进行，只不过蒸发和凝结的水分子个数相等而已，水蒸气达到饱和时，蒸发和凝结仍在继续进行，只不过蒸发和凝结的水分子数量相等而已，C正确。考点：本题考查了对饱和气体状态的理解点评：饱和水蒸气和溶解度其实是一样的，即一定温度下单位体积空气中最多能溶解的水蒸气的体积，这和化学平衡一样，蒸发现象还在进行，只是达到了一种平衡态。5、B【解题分析】

在核反应的过程由质量数守恒可得6×1=4k+d+1×1①，根据核电荷数守恒可得6×1═1k+d②，联立①②两式解得

k=1，d=1．故选B．【题目点拨】核反应方程遵循四个守恒：质量数守恒、电荷数守恒、能量守恒、动量守恒．6、D【解题分析】经过60天后A元素剩余的质量为，B元素剩余的质量为，故，所以，D正确．思路分析：放射性元素发生衰变后质量公式为，试题点评：本题考查了放射性元素发生衰变后质量的计算，会根据公式计算元素剩余的质量，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、ABD【解题分析】（1）根据左手定则可知：电子从P点沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场时，受到的洛伦兹力方向向上，所以电子的运行轨迹为P→D→M→C→N→E→P，故A正确；（2）由图象可知，电子在匀强磁场中运动半径是匀强磁场中运动半径的一半，根据，可知，故D正确；（3）电子在整个过程中，在匀强磁场中运动两个半圆，即运动一个周期，在匀强磁场中运动半个周期，所以，B正确，C错误；故本题选ABD【题目点拨】电子在磁场中受到洛伦兹力作用做匀速圆周运动，根据左手定则判断电子的绕行方向，根据周期公式分三个部分求解运动一周的时间，根据半径关系求解两磁场的关系．8、AD【解题分析】试题分析：t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析．若振幅为0.1m，根据题意可知从t=0s到t=1s振子经历的周期为(n+12)T，则(n+12)T=1s，(n=0.1.2.3....)，解得T=22n+1s，(n=0.1.2.3....)，当n=1时T=23s，无论n为何值，T都不会等于45s，A正确B错误；如果振幅为0.2m，结合位移时间关系图象，有【题目点拨】t=0时刻振子的位移x=-0.1m，t=1s时刻x=0.1m，关于平衡位置对称；如果振幅为0.1m，则1s为半周期的奇数倍；如果振幅为0.2m，分靠近平衡位置和远离平衡位置分析．9、BD【解题分析】由变压器的电压比与匝数之比的关系得：，；因为线路电压损失，即U2＞U3，由题意U1=U4，所以，选项A错误，B正确；因是理想变压器，则其输入功率与输出功率相等，但由于电线电阻功率损失，所以升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率．故C错误．升压变压器的输出电流等于降压变压器的输入电流，故D正确；故选BD．点睛：理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损．10、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．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、6V以下或【解题分析】电磁打点计时器使用的交流电源频率为50Hz时，每隔0.02s打一次点．因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s；据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得C点速度为：匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差为常数即△x=aT2，则有：．点睛：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出C点的速度，即C点的速度等于BD段得平均速度；根据连续相等时间内位移之差是一恒量，△x=aT2，求出加速度．12、压力方向改变，其阻值不变【解题分析】

（1）由于题目中没有电压表，为了比较准确测量电阻，知道电流表的阻值，所以用电流表作为电压表使用，电流表连在干路上，即可求出电阻的阻值，电路图的设计：（2）根据串并联和欧姆定律得：，得到：．（3）从图象上可以看出压力方向改变，其阻值不变，其电阻与压力关系为一次函数，由图象可得：．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、(1)W1=7.56eV(2)Ekm=43.44eV【解题分析】(1)原子从能级n=3向n=2跃迁所放出的光子的能量为13.61eV–6.14eV=7.56eV当光子能量等于逸出功时，恰好发生光电效应所以逸出功W1=7.56eV(2)从能级n=4向n=1跃迁所放出的光子能量为54.4eV–3.4eV=51eV根据光电效应方程得，最大初动能E