2024-2025学年上海市上海中学高二下物理期末经典试题含解析.doc

2024-2025学年上海市上海中学高二下物理期末经典试题
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、如图所示，A、B、C、DE、F是在匀强电场中一个边长为2cm的正六边形的六个顶点，该六边形所在平面与电场线图中没有画出平行．如果已知A、C、E三点的电势分别为、0V、2V，则下列说法正确的是(    )

A．通过CD和AF的直线应为电场中的两条等势线
B．匀强电场的场强大小为
C．匀强电场的场强方向为由D指向B
D．将一个电子由D点移到A点，其电势能将减少
2、一质量为m的质点受两个恒力F1、F2作用而做匀速直线运动，某时刻突然撤去F1，而保持F2不变，则此后物体
A．可能做匀速直线运动 B．可能做匀速圆周运动
C．可能做类平抛运动 D．加速度一定改变
3、在光滑水平地面上有两个完全相同的弹性小球a、b，质量均为m．现b球静止，a球向b球运动，发生弹性正碰．当碰撞过程中达到最大弹性势能Ep时，a球的速度等于(　　)
A． B．
C． D．
4、如图所示，A，B两物体质量为mA，mB(mA＞mB)，由轻绳连接绕过滑轮并从静止释放，不计滑轮质量和所有摩擦，则A、B运动过程中(　　)

A．轻绳的拉力为(mA－mB)g
B．轻绳的拉力逐渐减小
C．它们加速度的大小与成正比
D．若(mA＋mB)是一定值，则加速度大小与(mA－mB)成正比
5、物理学是一门以实验为基础的学科，物理定律就是在大量实验的基础上归纳总结出来的，但有些物理规律或物理关系的建立并不是直接从实验得到的，而是经过了理想化或合理外推，下列选项中属于这种情况的是（ ）
A．牛顿第一定律 B．牛顿第二定律 C．万有引力定律 D．库仑定律
6、如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，下列选项正确的是(　　)

A．带电粒子带正电
B．带电粒子做匀加速运动
C．带电粒子做加速度减小的加速运动
D．带电粒子的动能减少，电势能增加
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，在x轴上方存在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，x轴下方存在垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O沿与x轴成30°角斜向上方射入磁场，且在上方运动半径为R．则下列说法正确的是（　　）

A．粒子在运动过程中的动能保持不变
B．粒子在x轴上方和下方运动的半径之比为2：1
C．粒子完成一次周期性运动的时间为
D．粒子第二次射入x轴上方的磁场时，沿x轴前进3R
8、关于晶体和非晶体，下列说法正确的是
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
9、一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其P﹣T图象如上图所示．下列判断正确的是（　　）

A．过程ab中气体一定吸热
B．过程bc中气体既不吸热也不放热
C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D．容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数,状态b较状态c多
10、如图为氢原子能级图，氢原子中的电子从n=5能级跃迁到n=2能级可产生a光；从n=4能级跃迁到n=2能级可产生b光．a光和b光的波长分別为和，照射到逸出功为2.29eV的金属钠表面均可产生光电效应，遏止电压分别为和，则:

A．
B．
C．a光的光子能量为2.86eV
D．b光产生的光电子最大初动能Ek=0.26eV
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）多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器在欧姆表测电阻的实验中，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度较小(答案保留两位有效数字)
(1)正确的做法是___________(选填×1档；×10档；×100档，)___________；
(2)选择正确的档位，正确操作后多用电表表盘如图所示，则电阻值是___________Ω；

(3)已知多用电表的欧姆档表盘正中央对应刻度值为15，多用电表的内部电源电动势E=7V，则在第(2)问中表头对应的电流示数应是___________A；
12．（12分）如图所示，是利用插针法测定玻璃折射率的实验得到的光路图，玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则

（1）出射光线与入射光线________（填仍平行或不再平行）
（2）以入射点O为圆心，以R＝5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，以玻璃中折射线的延长线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得MN＝4.2cm，FE＝2.8cm,则测得该玻璃的折射率为____________
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，竖直放置的均匀细U型试管，右管足够长且管口开口．初始时左管内被水银封闭的空气柱长16cm，气体温度为，左右两管水银面等高且水银面到U型试管底部的高度为12cm．已知大气压强为．

①现对左侧封闭气体降温，直至两侧水银面形成10cm长的高度差．则此时气体的温度为多少摄氏度？
②若将温度控制在，从右侧管口缓慢抽出水银，则至少抽出多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？
14．（16分）如图所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO'转动，已知两物块质量均为m，杆CD与物块A、B的动摩擦力均为μ，开始时绳子处于自然长度（绳子恰好伸直但无弹力），物块A到OO'轴的距离为R且为物块B到OO'轴距离的两倍，现让该装置绕OO'转动，求：
（1）当ω1=时，绳子拉力T和B所受的摩擦力大小；
（2）当ω2至少为多少时，A、B会在CD上发生滑动．

15．（12分）如图所示，匝数为10、边长为 0.2 m的正方形线圈，在磁感应强度为2 T的匀强磁场中，从中性面开始以1π rad/s的角速度绕垂直于磁场方向的OO′轴匀速转动．若线圈电阻为2 Ω，负载电阻R=6 Ω．求：

（1）线圈中感应电动势的有效值；
（2）从开始转动经过程，在R上产生的焦耳热，取π2≈1．
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
【解析】
试题分析：连接AE两点，则其中点电势为0V，与C等势，C与该中点连线即为等势线，匀强电场中的等势线应是平行的，而该连线与CD、AF不平行，A错误；电场方向由E指向A方向（由D指向B），根据可得，B错误C正确；DE是一条电势为2V的等势面，将电子由D点移动到A点，电场力做负功，，其电势能增加，D错误；

本题的关键找等势点，作出电场线，这是解决这类问题常用方法．同时还要充分利用正六边形的对称性分析匀强电场中各点电势的关系
2、C
【解析】
AD. 物体受到两个共点的恒力作用而处于平衡状态，当撤去某个恒力F1时，物体的合力与F1大小相等、方向相反，说明物体受到的合力恒定不变，加速度不变，物体不可能做匀速直线运动．故A错误D错误；
B．恒力作用下物体不可能做匀速圆周运动，故B错误；
C．若原来的F1与速度方向垂直时，撤去F1后，物体的合力与速度方向垂直时，物体做类平抛运动，故C正确．
故选C
3、C
【解析】
试题分析：两球压缩最紧时，两球速度相等．根据碰撞过程中动量守恒，以及总机械能守恒求出碰前A球的速度．
设碰撞前A球的速度为v，当两球压缩最紧时，速度相等，根据动量守恒得，则．在碰撞过程中总机械能守恒，有得，故C正确．
4、D
【解析】
试题分析：以AB为整体通过分析由牛顿第二定律可得（mA-mB）g=（mA+mB）a，，故C错误，D正确；对A由牛顿第二定律可知mAg-F=mAa，，故AB错误；故选D．
考点：牛顿第二定律
【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，知道AB的加速度大小相等，分别对两个物体列方程即可求解；难度不大，属于基础题．
5、A
【解析】
试题分析：牛顿第一定律是逻辑思维的产物，不是直接从实验得到的，故A正确；牛顿第二定律、万有引力定律和库仑定律均是实验定律，故BCD错误。
考点：物理学史
【名师点睛】本题考查了理想实验的理解和应用，在平时学习中要加强基本规律的理解，平时注意加强练习。
6、D
【解析】
粒子由A运动到B的过程中，由轨迹可知，所受的电场力大致向左，可知粒子带负电，选项A错误；由电场线分布可知，电场不是匀强电场，则带电粒子做变加速运动，选项B错误；粒子从A到B，所受电场力减小，加速度减小，则带电粒子做加速度减小的减速运动，选项C错误；带电粒子所受的电场力做负功，则动能减少，电势能增加，选项D正确；故选D.
点睛：此类问题中根据轨迹弯曲的方向可判断出电场力方向，确定电场力做功正负，判断动能的变化．由电场线的疏密判断场强大小，可判断电场力和加速度的大小．

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、ACD
【解析】
试题分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力对其不做功，粒子的动能不变，故A正确；粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得：，则粒子的轨道半径之比：，故B错误；粒子在x轴上方做圆周运动的周期：，在x轴下方飞周期：，负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为，在第一象限轨迹所对应的圆心角也为，，故C正确；根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进距离为x=R+2R=3R．故D正确．故选ACD．
【点睛】本题的解题关键是根据轨迹的圆心角等于速度的偏向角，找到圆心角，即可由几何知识求出运动时间和前进的距离．
8、BC
【解析】
试题分析：金刚石、食盐、水晶为晶体，玻璃是非晶体，A错误；晶体分子的排列是有规则的，且有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，BC正确，多晶体和非晶体一样具有各向同性．D错误，故选BC
考点：考查晶体和非晶体
点评：本题难度较小，晶体分为单晶体和多晶体：其中单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体一样具有各向同性
9、AD
【解析】
由图示可知，ab过程，气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量．bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸热；过程ca中，温度降低由△U=Q+W，可知外界对气体所做的功小于气体所放的热；bc过程气体发生等温变化，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，b状态撞击的次数较多．综上分析，AD正确．
10、CD
【解析】
AC、氢原子中的电子从n=5跃迁到n=2产生的a光，,氢原子中的电子从n=4跃迁到n=2产生的b光, ,能量越高频率越大，波长越小，则，选项C正确，A错误；
BD、由光电效应方程有频率越高的越大，即，,则B错误、D正确
点睛：电子跃迁释放的能量等于两个能级的能量差值，并结合光电效应方程求遏制电压的大小

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、×100档 重新进行欧姆档调零(或重新短接调零) 2.0×103 2.0×10-3
【解析】
第一空.第二空.欧姆表的表盘与电流计的刻度相反，即满偏刻度处电阻为零，电流为零时对应电阻无穷大，则可知，当偏转较小时，说明这个电阻较大； 为了准确测量，应换用大档位，即使用“×100”档，使偏角增大，读数更准确；然后重新进行欧姆档调零(或重新短接调零)；
第三空. 电阻值是：20×100Ω=2.0×103Ω.
第四空.由题可知，中值电阻为15×100Ω=1500Ω，则万用表内阻为R内=1500Ω；则当被测电阻式Rx=2.0×103Ω时，电路的电流：
12、不再平行 1.5
【解析】
（1）利用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射定律n=，根据光的折射定律和光路可逆原理分析即可；
（2）根据几何知识得到入射角的正弦和折射角正弦与MN、EF长度的关系，即可由折射定律求出折射率．
【详解】
（1）因为玻璃砖的上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则根据光的折射定律和光路可逆性可知出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，由几何关系可知出射光线和入射光线不再平行．
（2）设光线在玻璃砖的上表面入射角和折射角分别为i和r．
由几何关系可知：sini=sin∠MON= ，sinr=sin∠FOE=，MO=OF
根据折射定律得该玻璃的折射率为：
本题处理实验数据的方法常常称为单位圆法，关键掌握光的折射定律和几何知识，并能灵活运用．

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、① ②11.25cm
【解析】
①初状态的温度为，
末状态的温度为，，
由理想气体状态方程得，
代入数据求得，
所以；
②设抽出的水银长度为，则，由第一状态变化到第三状态是等容变化，
则有，其中，
代入数据求得．
点睛：只要封闭气体的物质的量没有变化即为一定质量的封闭气体，只要能够判定封闭气体的哪一个物理量没有变化，就能确定封闭气体是发生等容变化、等温变化还是等压变化，如果三个物理量都发生变化，那么就利用理想气体状态方程解决．
14、（1）， （2）
【解析】
解：（1）当ω1=时，对A有
解得
对B有
解得
（2）A、B会在CD上发生滑动，对A有
对B有
解得
15、（1） （2）150 J
【解析】
(1)电动势最大值为：
有效值为：
(2)电流有效值为：
故产生的热量为：