2024屆上海市莘莊中學(xué)等四校物理高二第二學(xué)期期末監(jiān)測試題含解析

2024屆上海市莘莊中學(xué)等四校物理高二第二學(xué)期期末監(jiān)測試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、靜止的實驗火箭，總質(zhì)量為M，當(dāng)它以對地速度v0噴出質(zhì)量為Δm的高溫氣體后，火箭的速度為()A．ΔmB．－ΔmC．ΔmD．－Δm2、如圖所示，以O(shè)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，存在方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁場邊界上的A點有一粒子發(fā)射源，沿半徑AO方向發(fā)射出速率不同的同種粒子（重力不計），垂直進入磁場，下列說法正確的是A．率越大的粒子在磁場中運動的時間越長B．速率越小的粒子在磁場中運動的時間越長C．速率越大的粒子在磁場中運動的角速度越大D．速率越小的粒子在磁場中運動的角速度越大3、如圖所示，光滑水平面與光滑半球面相連，O點為球心，一輕繩跨過光滑小滑輪連接物塊A、B，A、B質(zhì)量相等可視為質(zhì)點，開始時A、B靜止，輕繩水平伸直，B與O點等高，釋放后，當(dāng)B和球心O連線與豎直方向夾角為30°時，B下滑速度為v，此時A仍在水平面上，重力加速度為g，則球面半徑為A． B． C． D．4、如圖所示，虛線表示某電場中的四個等勢面，其對應(yīng)的電勢，相鄰等勢面間的電勢差相等．一不計重力的帶電的粒子從右側(cè)垂直等勢面向左進人電場，運動軌跡與等勢面分別交于、、三點，則可以判斷（）A．該帶電粒子帶負(fù)電B．該區(qū)域可能是點電荷和無限大金屬平板形成的電場C．等勢面上各點場強處處相等D．粒子的運動軌跡和等勢面也可能垂直5、如圖所示，氣缸豎直放置在水平地面上，質(zhì)量為m的活塞將氣缸分成甲、乙兩氣室，兩氣室中均充有氣體，氣缸、活塞是絕熱的且不漏氣．開始活塞被銷釘固定，現(xiàn)將銷釘拔掉，活塞最終靜止在距原位置下方h處，設(shè)活塞移動前后甲氣體內(nèi)能的變化量為ΔE，不計氣體重心改變的影響，下列說法正確的是()A．ΔE＝mgh B．ΔE>mghC．ΔE<mgh D．以上三種情況均有可能6、如圖所示，當(dāng)開關(guān)接a時，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1，b是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想交流電表，定值電阻R=10Ω，其余電阻均不計．從某時刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法正確的是A．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為31.1VB．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接且t=0.01s時，電流表示數(shù)為4AC．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，副線圈輸出交流電的頻率增大D．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，原線圈輸入功率變大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、在電能輸送過程中，若輸送電功率一定，則在輸電線上的功率損失()A．與輸送電壓成正比B．與輸送電壓的平方成正比C．與輸電線上電壓損失的平方成正比D．與輸電電流的平方成正比8、一遙控玩具汽車在平直路上運動的位移一時間圖象如圖所示,則下列說法正確的是A．前15s內(nèi)汽車處于靜止?fàn)顟B(tài)B．前10s內(nèi)汽車的加速度為3m/s2C．20s末汽車的速度大小為1m/sD．前25s內(nèi)汽車的平均速度大小為0.8m/s9、下列說法正確的是()A．在機械波的傳播過程中，質(zhì)點的振動方向總是與波的傳播方向垂直B．一彈簧振子的位移y隨時間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin2.5πt（國際單位制），在t=0.2s時，振子的運動速度為零C．某單擺由0.98m長的擺線連接一個直徑2cm的鐵球組成，若擺角從5°改為3°，單擺的周期不變D．在受迫振動中，驅(qū)動力的頻率一定等于物體的固有頻率10、、兩船的質(zhì)量均為，靜止在平靜的湖面上．現(xiàn)船中質(zhì)量為的人從船跳到船，再從船跳回船，經(jīng)次跳躍后，人停在船上．不計空氣和水的阻力，下列說法正確的是（）A．、兩船組成的系統(tǒng)動量守恒B．、兩船和人組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒C．人停在船上后、兩船的速度大小之比為D．人停在船上后、兩船的速度大小之比為三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示，用“碰撞試驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系．（1）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影．實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP，然后，把被碰小球m2靜置于軌道的末端，再將入射球m1從斜軌S位置靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)，接下來要完成的必要步驟是_______．（填選項的符號）A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度h和拋出點距地面的高度HC．分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、ND．測量平拋射程OM、ON（2）若兩球相碰前后的動量守恒，則表達式可表示為_____（用（1）問中測量的量字母表示）（3）若m1=45.0g、m2=9.0g、OP=46.20cm,則ON可能的最大值為_____cm．12．（12分）在“驗證動量守恒定律”的實驗中，氣墊導(dǎo)軌上放置著帶有遮光板的滑塊A、B，它們的質(zhì)量分別為m1和m2，遮光板的寬度相同。實驗中，用細(xì)線將兩個滑塊拉近使彈簧壓縮，然后燒斷細(xì)線，彈簧彈開后落下，使兩個滑塊彈開，測得它們通過光電門的時間分別為（1）請利用已測量的物理量表示要驗證的動量守恒的關(guān)系式_____：（2）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是_____。A．該實驗中若m1>B．該實驗中若m1>C．為了精確測量兩滑塊的速度，光電門之間的距離近一些好D．為了精確測量兩滑塊的速度，光電門之間的距離遠一些好四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞.初始時，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示.用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止.求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強和活塞向下移動的距離.已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強p0＝75.0cmHg.環(huán)境溫度不變.(保留三位有效數(shù)字)14．（16分）如圖所示，同一光滑水平軌道上靜止放置A、B、C三個物塊，A、B兩物塊質(zhì)量均為m，C物塊質(zhì)量為2m，B物塊的右端裝有一輕彈簧，現(xiàn)讓A物塊以水平速度向右運動，與B碰后粘在一起，再向右運動推動C（彈簧與C不粘連），彈簧沒有超過彈性限度．求：(1)A與B碰撞中的動能損失；(2)整個運動過程中，彈簧的最大彈性勢能．15．（12分）圖中的實線是一列沿軸負(fù)向傳播的正弦波在某一時刻的波形曲線．經(jīng)過后,其波形如圖中虛線所示．若該波的周期大于,求波的周期和波速．

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】

火箭噴氣瞬間，內(nèi)力遠大于外力，可認(rèn)為系統(tǒng)動量守恒，則0=Δmv0+(M-Δm)v，解得：火箭的速度v=-Δmv【題目點撥】動量守恒條件：①系統(tǒng)不受外力或受外力的矢量和為零。②相互作用的時間極短，相互作用的內(nèi)力遠大于外力，如碰撞或爆炸瞬間，外力可忽略不計，可以看作系統(tǒng)的動量守恒。③系統(tǒng)某一方向上不受外力或受外力的矢量和為零；或外力遠小于內(nèi)力，則該方向上動量守恒(分動量守恒)。④在某些實際問題中,一個系統(tǒng)所受外力和不為零，內(nèi)力也不是遠大于外力，但外力在某個方向上的投影為零，那么在該方向上可以說滿足動量守恒的條件。2、B【解題分析】粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力作向心力，則有，解得粒子做圓周運動的半徑，設(shè)磁場圓形區(qū)域半徑為r，如圖所示粒子在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角為，由向何關(guān)系得：，所以v越大，則R大，則越小，故也越小，而周期，即不同速率的粒子在磁場中做圓周運動的周期相同，則粒子在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角越大，運動時間越長，所以速率越大的粒子在磁場中運動的偏轉(zhuǎn)角越小，運動的時間越短，故A錯誤，B正確．粒子在磁場中運動的角速度，所以不同速率粒子在磁場中運動的角速度相等，故CD錯誤；3、B【解題分析】

滑塊A和滑塊B構(gòu)成的繩連接體，系統(tǒng)只有重力做功系統(tǒng)機械能守恒，故：；將B的速度沿著平行繩子和垂直繩子方向正交分解，如圖所示：

滑塊A和B沿著同一根繩子的分速度相等，故：vA=vBcos30°，其中：vB=v，聯(lián)立解得：，故選B．【題目點撥】本題關(guān)鍵時明確系統(tǒng)機械能守恒，單個物體的機械能不守恒，同時要兩個兩個物體沿著繩子的分速度時相等的．4、B【解題分析】

A.由題知，，故電場方向右下方，而在曲線運動中所受的電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，故與電場方向相同，如圖所示：故該帶電粒子帶正電，故A錯誤；CD.由圖可知，正電荷做曲線運動，所以粒子的運動軌跡和等勢面可能垂直，與等勢面不可能垂直；電場線的疏密表示電場的強弱，由圖一可知等勢面上各點場強不是處處相等，故CD錯誤；B．由題圖可知，該電場的上下是對稱的，如圖所示可知該區(qū)域可能是點電荷和無限大金屬平板形成的電場，也可能是等量異種點電荷的電場，故B正確；故選B．【題目點撥】粒子只受電場力作用，根據(jù)運動軌跡可知電場力指向運動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向右下方，由于粒子帶正電，因此電場線方向也指向右下方；電勢能變化可以通過電場力做功情況判斷；電場線和等勢線垂直，且等勢線密的地方電場線密，電場強度大．5、B【解題分析】

氣體甲體積減小，外界對它做正功，其中包括mgh和乙氣體分子對活塞的力做功W乙，且為正功，△E=mgh+W乙，故B正確，ACD錯誤．故選B．6、D【解題分析】

由圖象可知，電壓的最大值為311V，交流電的周期為2×10-2s，所以交流電的頻率為.A.交流電的有效值為220V，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，副線圈的電壓為22V;所以A錯誤.B.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與b連接時，副線圈電壓為44V，所以副線圈電流為4.4A，電流表示數(shù)為電流的有效值，不隨時間的變化而變化，所以電流表的示數(shù)為4.4A;故B錯誤.C.變壓器不會改變電流的頻率，所以副線圈輸出電壓的頻率為50Hz;所以C錯誤.D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b時，原線圈的匝數(shù)變小，所以副線圈的輸出的電壓要變大，電阻R上消耗的功率變大，原線圈的輸入功率也要變大;所以D正確.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解題分析】輸送的電功率P一定，導(dǎo)線上損失的功率為△P=I2r，輸送電流為：I=P/U；有：△P=（PU）2r，故在輸電線上損失的電功率和輸送電壓的平方成反比，故AB錯誤，D正確；損失的功率為△p=(△U)2r，可知，8、CD【解題分析】

AB．根據(jù)位移-時間圖象的斜率等于物體的速度，知前10s內(nèi)汽車做勻速直線運動，加速度為0，10-15s內(nèi)汽車靜止．故AB錯誤．C．20s末汽車的速度大小等于15-25s內(nèi)圖象的斜率大小，為：，速度的大小為1m/s．故C正確．D．前25s內(nèi)汽車的位移為：△x=20m-0=20m，平均速度大小為：．故D正確．9、BC【解題分析】A．對于縱波，質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向平行，如聲波，故A錯誤；B．在t=0.2s時，y=0.1，在最大位移處，振子的運動速度為零，故B正確；C．單擺的周期T=，在滿足簡諧振動的條件（擺角小于5°）下，與擺角大小無關(guān)，故C正確；D．在受迫振動中，物體的振動頻率一定等于驅(qū)動力的頻率，如果驅(qū)動力的頻率等于物體的固有頻率，則發(fā)生共振現(xiàn)象，故D錯誤．故選：BC10、BD【解題分析】

由于A、B兩船和人組成的系統(tǒng)水平方向受合力為零，則系統(tǒng)水平方向動量守恒，選項A錯誤，B正確；根據(jù)動量守恒定律可知：，解得v1:v2=4:3，選項C錯誤，D正確；故選BD.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、(1)ACD(2)(3)77.00【解題分析】（1）要驗證動量守恒定律定律，即驗證：m1v1=m1v2+m2v3，小球離開軌道后做平拋運動，它們拋出點的高度相等，在空中的運動時間t相等，上式兩邊同時乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此實驗中需要測量兩小球的質(zhì)量、先確定落點的位置再測量出平拋的水平距離；故應(yīng)進行的步驟為ACD；

（3）根據(jù)（2）的分析可知，要驗證動量守恒應(yīng)驗證的表達式為：m1OP=m1OM+m2ON；

（4）發(fā)生彈性碰撞時，被碰小球獲得速度最大，根據(jù)動量守恒的表達式是：m1v0=m1v1+m2v2

由m1v02=m1v12+m2v22，

得機械能守恒的表達式是：m1?OM2+m2?ON2=m1?OP2，

聯(lián)立解得：v2=v0，

因此最大射程為：sm=?OP==77.0cm；

點睛：該題考查用“碰撞試驗器”驗證動量守恒定律，該實驗中，雖然小球做平拋運動，但是卻沒有用到速和時間，而是用位移x來代替速度v，成為是解決問題的關(guān)鍵．注意明確射程最大對應(yīng)的條件．12、m1t1【解題分析】

第一空：設(shè)遮光板的寬度為d，滑塊經(jīng)過光電門時的速度：v1=dt1第二空：AB．燒斷細(xì)線過程系統(tǒng)動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：m1v1-m2v2=0，又知道v1=CD．滑塊被彈開后在運動過程中要受到阻力作用，為減小阻力對實驗的影響，應(yīng)減小阻力作用時間，光電門間的距離應(yīng)近一些，C正確D錯誤；四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定