上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校2023年高二物理上學(xué)期期末試題含解析

上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校2023年高二物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是A．保持小車所受拉力不變，只改變小車的質(zhì)量，就可以探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系B．保持小車質(zhì)量不變，只改變小車的拉力，就可以探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系C．先保持小車所受拉力不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系D．先保持小車質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系；再保持小車受力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系參考答案：D2.同位素是指（

）A.質(zhì)子數(shù)相同而核子數(shù)不同的原子

B.核子數(shù)相同而中子數(shù)不同的原子C.核子數(shù)相同而質(zhì)子數(shù)不同的原子

D.中子數(shù)相同而核子數(shù)不同的原子參考答案：A3.如圖所示，平行板電容器中間充有電介質(zhì)，要讓電容器的電容增大，下列措施中正確的是

A．減小兩極板間的距離B．增大兩極板間的距離C．減小極板間的正對(duì)面積D．將電介質(zhì)從電容器中抽出參考答案：A4.（單選）如圖所示，正方形線框abcd的邊長(zhǎng)為，向右通過(guò)寬為L(zhǎng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且<L，則在線框通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中的感應(yīng)電流

A．一直為順時(shí)針?lè)较? B．一直為逆時(shí)針?lè)较?/p>

C．先為逆時(shí)針?lè)较?，中間無(wú)感應(yīng)電流，后為順時(shí)針?lè)较?/p>

D．先為順時(shí)針?lè)较?，中間無(wú)感應(yīng)電流，后為逆時(shí)針?lè)较騾⒖即鸢福篊5.如圖是某金屬在光的照射下產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖象．由圖象可知

()A．該金屬的逸出功等于EB．該金屬的逸出功等于hνcC．入射光的頻率為2νc時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為ED．入射光的頻率為時(shí)，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能為參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）在公路邊聽(tīng)行駛中的汽車的喇叭聲，你會(huì)發(fā)現(xiàn)喇叭聲的音調(diào)發(fā)生了變化：汽車向你駛來(lái)時(shí)，音調(diào)變高，汽車駛離你遠(yuǎn)去時(shí)，音調(diào)變低，這種由于觀察者和波源之間有相向運(yùn)動(dòng)，使觀察者感到頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，叫多普勒效應(yīng)．如圖所示，設(shè)觀察者與波源在一條直線上且相對(duì)介質(zhì)不動(dòng)，波源由Sl運(yùn)動(dòng)到S2，波源右方的波面變的密集，在介質(zhì)中的波長(zhǎng)______(選填“變長(zhǎng)、變短或不變”)，若此時(shí)觀察者感到音調(diào)變低，則觀察者位于波源的__________(選填“左側(cè)”或“右側(cè)”)．

參考答案：變短

左側(cè)7.如圖12所示，一質(zhì)量m＝0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R＝1Ω的足夠長(zhǎng)的豎直導(dǎo)體框架無(wú)摩擦地滑動(dòng)，框架間距L＝50cm，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.4T，方向如圖示，其余電阻均不計(jì)．若棒ab由靜止開(kāi)始沿框架下落，且與框保持良好接觸，當(dāng)棒ab運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度v＝

．（g＝10m/s2）參考答案：25m/s8.如圖所示，在光滑水平面上疊放著質(zhì)量為mA與mB的物體A和B（設(shè)B足夠長(zhǎng)），A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，質(zhì)量為m的小球以水平速度v射向A，以的速度彈回，則A與B相對(duì)靜止后的速度為．參考答案：解：小球與A碰撞過(guò)程，取向右為正方向，對(duì)小球和A組成的系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律，有

mv=m（﹣）+mAvA

①設(shè)A和B相對(duì)靜止后的速度為v，對(duì)A與B組成的系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律，有

mAvA=（mA+mB）v′②由①②得v′=故答案為：．9.原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到b能級(jí)狀態(tài)時(shí)發(fā)射波長(zhǎng)為λ1的光子；原子從b能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)吸收波長(zhǎng)為λ2的光子，已知λ1>λ2．原子從a能級(jí)狀態(tài)躍遷到c能級(jí)狀態(tài)時(shí)________（填“吸收”或“輻射”）波長(zhǎng)為_(kāi)________的光子．參考答案：吸收；

10.（3分）光子能量E=

，光子的動(dòng)量P=

。參考答案：Hv；11.在時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖象如圖所示。質(zhì)點(diǎn)A振動(dòng)的周期是

s；時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A的運(yùn)動(dòng)沿軸的

方向（填“正”或“負(fù)”）；質(zhì)點(diǎn)B在波動(dòng)的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)B偏離平衡位置的位移是

cm參考答案：4

s；

正（填“正”或“負(fù)”）；

10

cm12.如圖所示，質(zhì)量為M的小車在光滑的水平面上以向左勻速運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小球從高h(yuǎn)處自由下落，與小車碰撞后，反彈上升的高度仍為h。設(shè)M>>m，碰撞彈力N>>mg，球與車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則小球彈起后的水平速度是_______。參考答案：13.如圖所示，為了用一個(gè)與豎直方向間夾角α=30°的斜向推力F，能使一塊重G=100N的物體貼著光滑的豎直墻面勻速上行，則推力F=______，此時(shí)墻面受到的壓力N=______．參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在1731年，一名英國(guó)商人發(fā)現(xiàn)，雷電過(guò)后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請(qǐng)應(yīng)用奧斯特的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，解釋這種現(xiàn)象．參考答案：閃電產(chǎn)生的強(qiáng)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)會(huì)使刀叉磁化．15.（4分）如圖是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以高頻交流電時(shí)，待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于焊接處的接觸電阻很大，放出的焦耳熱很多，致使溫度升得很高，將金屬熔化，焊接在一起，我國(guó)生產(chǎn)的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請(qǐng)定性地說(shuō)明：為什么交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱量越多？參考答案：交變電流的頻率越高，它產(chǎn)生的磁場(chǎng)的變化就越快。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在待焊接工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，感應(yīng)電流就越大(2分)，而放出的熱量與電流的平方成正比，所以交變電流的頻率越高，焊接處放出的熱餐越多(2分)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10?18C的帶正電的粒子（不計(jì)重力），從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到邊界b的Q（圖中未標(biāo)出）處.試求（1）粒子穿過(guò)狹縫P時(shí)的速度v及其與b板的夾角θ.（2）P、Q之間的距離L.參考答案：（1）粒子從a板左端運(yùn)動(dòng)到P處，由動(dòng)能定理得qEd=mυ2-mυ02

υ=

代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得

υ=×106m/s

θ=30°

（2）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，半徑為r，如圖。由幾何關(guān)系得

∠POQ=2θ=60°

=rsin30°

所以

L=r

又

L==m

17.一輛汽車沿平直公路向前勻速行駛，速度均為v0=72Km/h，發(fā)現(xiàn)前方L=23.2m處有一人騎自行車，司機(jī)經(jīng)Δt=0.5s反應(yīng)時(shí)間后剎車減速。已知?jiǎng)x車時(shí)加速度大小為a=8m/s2，若自行車一直保持v=4m/s的速度與汽車同向行駛，試通過(guò)計(jì)算分析：（1）汽車是否會(huì)撞上自行車。（2）依據(jù)（1）中，若不會(huì)撞上，求汽車和自行車相距最近為多遠(yuǎn)。若會(huì)撞上，求自行車需在汽車開(kāi)始剎車的同時(shí)至少以多大加速度勻加速前進(jìn)，才不至于被撞到。參考答案：（1）汽車會(huì)撞上自行車（2）試題分析：（1）在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車司機(jī)和人都在做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)二者速度相等時(shí)二者之間的距離最小，求出各自的位移，根據(jù)位移關(guān)系判斷是否會(huì)撞上；（2）取臨界條件，當(dāng)二者速度相等時(shí)，二者恰好相遇，從而求出最小加速度；解：（1）司機(jī)在Δt=0.5s反應(yīng)時(shí)間內(nèi)仍做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為則位移為：當(dāng)二者速度相等時(shí)，設(shè)所用時(shí)間為，則，即此時(shí)汽車減速運(yùn)動(dòng)的位移為：在整個(gè)時(shí)間內(nèi)，人的位移為：由于，所以汽車會(huì)撞上自行車；（2）設(shè)在汽車開(kāi)始剎車的同時(shí)至少以加速度開(kāi)始勻加速前進(jìn)，經(jīng)過(guò)時(shí)間二者速度相等，并且此時(shí)恰好相遇，如圖所示：則在相遇時(shí)速度相等，即位移關(guān)系有：代入數(shù)據(jù)可以得到：。【點(diǎn)睛】本題考查了運(yùn)動(dòng)學(xué)中的追及問(wèn)題，關(guān)鍵抓住位移關(guān)系，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解，知道速度相等時(shí)，有最小距離，對(duì)于復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題，畫出相關(guān)示意圖是解題的關(guān)鍵。18.如圖所示的坐標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向。在x軸上方空間的第二象限內(nèi)，有一個(gè)豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第三象限，存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直xy平面（紙面）向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在第一、第四象限，存在著與x軸正方向夾角為30°的勻強(qiáng)電場(chǎng)，四個(gè)象限的電場(chǎng)強(qiáng)度大小均相等。一質(zhì)量為m、電量為+q的帶電質(zhì)點(diǎn)，從y軸上y=h處的p點(diǎn)以一定的水平初速度沿x軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限。然后經(jīng)過(guò)x軸上x(chóng)=-2h處的p點(diǎn)進(jìn)入第三象限，帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。之后經(jīng)過(guò)y軸上y=-2h處的p點(diǎn)進(jìn)入第四象限。已知重力加速度為g。求：（1）粒子到達(dá)p點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（2）電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；（3）當(dāng)帶電質(zhì)點(diǎn)在進(jìn)入第四象限后，離x軸最近時(shí)距原點(diǎn)O的距離。參考答案：解：(1)設(shè)第三象限的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E.由粒子進(jìn)入第三象限恰好能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)知:

Eq=mg

∴E=mg/q

在第二象限豎直方向加速度a2=(mg+Eq)/m=2g

∴水平方向2h=v0t1

豎直方向

h=a2t12/2

∴v0=

t1=

豎直方向=2gt1=∴V==2

與x軸負(fù)向夾角θ則tanθ==1∴θ=450

（1分）(2)進(jìn)入第三象限重力和電場(chǎng)力抵消，