2024-2025学年上海市曹杨中学物理高二下期末教学质量检测试题含解析.doc

2024-2025学年上海市曹杨中学物理高二下期末教学质量检测试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R，线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动，下列说法正确的是：

A．转过时，线框中的电流方向为abcda
B．线框中感应电流的有效值为
C．线框转一周的过程中，产生的热量为
D．从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面积的电荷量为
2、一物体做匀变速直线运动，经过时间t，它的速度由v1变为v2，通过的位移为x，下列说法中错误的是(　　)
A．这段时间内它的平均速度
B．这段时间内它的平均速度
C．通过时，它的瞬时速度为
D．通过时，它的瞬时速度为
3、一理想变压器，原线圈匝数为，两个副线圈的匝数分别为、，三个线圈中的电流分别为、、，电压分别为、、，如图所示，下面关系中不正确的是　　

A．；
B．；
C．
D．
4、关于加速度，下列说法中不正确的是　　
A．速度变化越大，加速度一定越大
B．速度变化越快，加速度一定越大
C．速度变化一样但所用的时间越短，加速度一定越大
D．单位时间内速度变化越大，加速度一定越大
5、如图所示，水平地面上质量为m的物体A在斜向上的拉力F的作用下，向右做匀速运动，力F与水平面的夹角为θ，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则下列说法中正确的是(　　)

A．物体受到三个力的作用
B．物体与地面间的弹力大小为mg
C．物体受到了的摩擦力大小为FCOSθ
D．物体受到的摩擦力大小为μ（mg＋FCOSθ）
6、下列说法正确的是
A．光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应揭示了光的波动性
B．玻尔原子理论提出了定态和跃迁的概念，能解释氦原子的光谱现象
C．Th(钍核)经过6次α衰变和4次β衰变后变成Pb(铅核)
D．大量氢原子处在n=4的能级，最多可能辐射5种不同频率的光子
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，为某一金属导体的伏安特性曲线，由图象可知

A．该导体的电阻随电压的升高而增大
B．该导体的电阻随电压的升高而减小
C．导体两端电压为2 V时，电阻为0.5 Ω
D．导体两端电压为2 V时，电阻为1 Ω
8、如图所示的电路中， A、B为两个完全相同的灯泡，L是自感系数很大的线圈，其直流电阻与R相等，下列说法正确的是(　　)

A．在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，A灯立即发光，B灯逐渐亮起来，最后两灯一样亮
B．在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，两灯同时发光，然后B灯逐渐熄灭
C．若同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然断开S1，则两灯不会立即熄灭，而是逐渐熄灭
D．若同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然将S1、S2同时断开，则两灯不会立即熄灭，而是逐渐熄灭
9、如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t=0时的波形图，虚线为t=0.3s时的波形图．则下列说法正确的是

A．波速可能为
B．最大周期为0.4s
C．经过0.3 s，x=2 m处的质点沿着x轴正方向移动了3m
D．t=0时，x=2 m处的质点经过平衡位置向上振动
10、下列关于近代物理内容的叙述中正确的是（）
A．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定
B．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁劐半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子的能量增大
C．用强度一定的光照射某金属发生光电效应时，光的频率越大，逸出的光电子的最大初动能越大
D．原子核内发生一次B衰变，该原子外层就失去一个电子
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）某同学做“利用单摆测重力加速度”的实验．
(1)摆动时最大摆角应 ___（填“较大”或“较小”）．为了减小测量周期的误差，应用秒表测量单摆完成多次全振动所用的时间，求出周期；
(2)该同学先测得摆长为L，然后用秒表记录单摆n次全振动所用的时间为t．用上述测得的物理量符号写出重力加速度的表达式g= _______;
(3)如果他测得的g值偏小，可能的原因是 ____；
A．测摆长时，只量了摆线长度，没计摆球半径
B．振动中摆线上端松动，使摆长增加
C．计时开始时，秒表过迟按下
D．实验中误将49次全振动数为50次
(4)为了提高实验精度，在实验中可改变几次摆长L并测出对应的周期T，从而得出多组T2与L的数据，再以T2为纵坐标，L为横坐标，描点连线，如图所示，并求得该直线的斜率为k．则重力加速度g= _______．（用k表示）

12．（12分）根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．

（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图2所示，读数为______mm．
（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有______．
a．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些
b．摆球尽量选择质量大些、体积小些的
c．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度
d．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔△t即为单摆周期T
e．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做1次全振动所用的时间△t，则单摆周期T=△t/1．
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）我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图1­所示，质量m＝60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a＝3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB＝24 m/s，A与B的竖直高度差H＝48 m．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧．助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h＝5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W＝－1530 J，g取10 m/s2.

(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；
(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大？
14．（16分）如图所示，空间存在着方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于纸面向内，磁感应强度大小为的匀强磁场，带电量为、质量为的小球静置在光滑绝缘的水平高台边缘，另一质量为不带电的绝缘小球以水平初速度向运动，，已知小球、正碰过程中没有机械能损失且电荷量不发生转移，已知匀强电场的电场强度，水平台面距离地面高度，重力加速度为，不计空气阻力．

（1）求、两球首次发生弹性碰撞后，小球的速度大小．
（2）、两球首次发生弹性碰撞后，经多少时间小球落地，落地点与平台边缘的水平距离多大?
15．（12分）平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P、Q为x轴上的两个点（均位于x轴正向），P与O的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自t=0时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm．当波传到P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置，求：
（ⅰ）P、Q之间的距离；
（ⅱ）从t=0开始到平衡位置在Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程．
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
【解析】
A、转过时，线框中的电流方向为顺时针方向，故A错误；
B、线圈转动过程中产生电动势的有效值为 ，所以电流的有效值为 ， 故B正确；
C、产生的热量 ，故C错误；
D、从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面积的电荷量为 ，故D错误；
故选B
点睛：知道交流电的有效值与最大值之间的关系 ，并会利用 求通过某个截面的电荷量．
2、C
【解析】
AB．根据平均速度的定义式知，这段时间内的平均速度，根据平均速度的推论，知，故A、B正确，均不符合题意．
CD．根据v2−v12＝2a，v22−v2＝2a知，经过时，它的瞬时速度
v＝，
因为匀变速直线运动中间位置的速度与中间时刻的速度不等，所以不等于平均速度．故C错误，符合题意；D正确不符合题意．
3、B
【解析】
根据理想变压器的电压与匝数成正比可知，，，A正确；由于有多个副线圈时，此时的电流与匝数不是成反比，根据，结合A的分析与，得：，B错误D正确；理想变压器的输入功率和输出功率相等，所以输入的功率为，输出的功率为两个副线圈的功率的和，所以，C正确．
【点睛】理想变压器的输入功率和输出功率相等，电压与匝数成正比，当有多个副线圈时，根据输入的功率和输出的功率相等可以判断电流之间的关系．掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系，本题即可得到解决．
4、A
【解析】
加速度是描述速度变化快慢的物理量，A错（，根据公式控制变量可知道变化情况，BCD都对）故选A
5、C
【解析】
A、物体受到重力、支持力、拉力、摩擦力四个力的作用，故A错；
B、根据平衡可知，物体与地面之间的弹力大小 ，故B错；
C、根据水平方向上平衡可知 ，故C对；
D、物体受到的摩擦力大小为 ，故D错；
故选C
6、C
【解析】
爱因斯坦提出光子假说，认为光子是一份一份能量，即，从而建立的光电效应方程：，很好地解释了光电效应现象；康普顿效应也是揭示了光的粒子性，即光子和石墨中的电子发生相互作用后，光子的频率减小，且运动方向发生改变，满足动量守恒和能量守恒，故A错误；玻尔提出的氢原子能级结构模型，利用定态概念和能级跃迁的规律，只能很好地解释氢原子光谱，但是无法解释氦原子的光谱现象，故B错误；钍核质量数为232，铅核质量数为208，则a衰变次数为，β衰变次数为y： 解得y=4次，故C正确；大量氢原子从n=4向低能级跃迁，最多产生6种不同频率的光子，故D错误；故选C．

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】
AB、某点与原点连线的斜率表示电阻倒数，从图像中可以看出，随着电压的升高，斜率在减小，所以电阻在增大，故A对，B错；
CD、当导体两端电压为2 V时，此时图像上对应的电流值为2A，所以电阻 ,故C错D正确；
综上所述本题答案是：AD
8、AD
【解析】
AB．在断开S2的情况下，若突然闭合S1时，A灯立即发光，由于电感对变化电流的“阻碍”作用，B灯逐渐亮起来，最后两灯一样亮，A正确、B错误；
C．若仅断开S1，则B灯立即熄灭，C错误。
D．若同时闭合S1、S2，待电路稳定后突然将S1、S2同时断开，由于电感的自感作用，在回路LBRA中有电流，使两灯逐渐熄灭，D正确；
故选AD。
9、BD
【解析】
AB、一列简谐横波沿x轴正方向传播，x=0m处质点沿y轴负向振动，根据题意可知（n=0、1、2、3…），所以周期为（n=0、1、2、3…），波速为，根据此公式可知，不论n取几，波速都不可能为， 则当n=0时，周期最大为，故A错误，B正确。
C、质点只在平衡位置附近振动，不随波逐流，故C错误；
D、一列简谐横波沿x轴正方向传播，根据上下坡法可判t=0时，x=2 m处的质点经过平衡位置向上振动，故D正确。
故选BD．
根据两个时刻的波形，分析时间与周期的关系或波传播距离与波长的关系是关键，要抓住波的周期性得到周期或波传播距离的通项，从而得到周期的特殊值．
10、ABC
【解析】
原子核的比结合能越大，核子结合得就越牢固，原子核越稳定；根据轨道半径的半径，结合库仑引力提供向心力分析电子动能的变化；光照射到某种金属上发生光电效应时，有：，故可判断光的频率与逸出的光电子的最大初动能的关系；衰变的实质是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来。
【详解】
A．比结合能越大，原子核中核子结合得越:牢固，原子核越稳定，故A正确；
B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子
的能量增大, 根据知，电子的动能减小，故B正确；
C．发生光电效应时，有：，光的频率越大，逸出的光电子的最大初动能越大，故C正确；
D．β衰变的实质是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故D错误。
本题主要考查原子物理里的一些常规现象和规律，较为简单。

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、（1）较小 （2） （3）AB 4）
【解析】
(1)单摆摆角较小时，才能看作简谐运动；单摆摆动时最大摆角应较小．
(2) 单摆n次全振动所用的时间为t，则单摆的周期；单摆的摆长为L，则；联立解得：重力加速度．
(3)A：测摆长时，只量了摆线长度，没计摆球半径，测得的摆长小于实际摆长，据可知测得的g值偏小．故A项可能．
B：振动中摆线上端松动，使摆长增加；测得的摆长小于实际摆长，据可知测得的g值偏小．故B项可能．
C：计时开始时，秒表过迟按下，测得的时间t小于实际时间，据可知测得的g值偏大．故C项不可能．
D：实验中误将49次全振动数为50次，测得的时间t小于实际时间，据可知测得的g值偏大．故D项不可能．
综上，本题答案为AB．
(4)据可得：．，再以T2为纵坐标，L为横坐标，描点连线，该直线的斜率，则重力加速度．
12、3.6 abe
【解析】
（1）游标卡尺的读数方法是先读出主尺上的刻度，大小：3mm，再看游标尺上的哪一刻度与固定的刻度对齐：第6刻度与上方刻度对齐，读数：2．1×6=2．6mm，总读数：L=3+2．6=3．6mm．
（2）该实验中，要选择细些的、伸缩性小些的摆线，长度要适当长一些；和选择体积比较小，密度较大的小球．故ab是正确的．摆球的周期与摆线的长短有关，与摆角无关，故c错误；拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，故d错误；释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时；要测量多个周期的时间，然后求平均值．故e正确．故选abe．

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、 (1)144 N　(2)1.5 m
【解析】
试题分析：（1）运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，斜面的倾角为α，则有
vB2=2ax
根据牛顿第二定律得 mgsinα﹣Ff=ma 又 sinα=
由以上三式联立解得 Ff=144N
（2）设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，由动能定理有
mgh+W=mvC2-mvB2
设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律得 FN﹣mg=m
由运动员能承受的最大压力为其所受重力的6倍，即有 FN=6mg 联立解得 R=1．5m
考点：牛顿第二定律；动能定理
【名师点睛】本题中运动员先做匀加速运动，后做圆周运动，是牛顿第二定律、运动学公式、动能定理和向心力的综合应用，要知道圆周运动向心力的来源，涉及力在空间的效果，可考虑动能定理．
14、（1） （2） ，
【解析】
（1）小球首次发生弹性碰撞时：

联立解得：

（2）对于小球，由于，故球做匀速圆周远动，洛伦兹力提供向心力，

经小球再次发生弹性碰撞，由（1）可知碰后：

小球离开平台后做平抛运动，平抛的时间为，

所以，与首次发生碰撞后到落地，经过的时间

落地点与平台边缘的水平距离

解决本题要正确分析两球的受力情况，准确把握弹性碰撞的规律：动量守恒和机械能守恒，关键要运用积分法动量定理求解最大速度．
15、（1）133cm；（2）125cm
【解析】
（1）由题意，O、P两点的距离与波长满足：
波速与波长的关系为：
在t=5s时间间隔内波传播的路程为vt，由题意有：
综上解得：PQ=133cm
（2）Q处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：

波源由平衡位置开始运动，每经过T/4，波源运动的路程为A，由题意可知：
故t1时间内，波源运动的路程为s=25A=125cm