上海市實驗學校2023年高二物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.利用如圖所示的裝置探究加速度與力、質量的關系，下列說法中正確的是A．保持小車所受拉力不變，只改變小車的質量，就可以探究加速度與力、質量的關系B．保持小車質量不變，只改變小車的拉力，就可以探究加速度與力、質量之間的關系C．先保持小車所受拉力不變，研究加速度與力的關系；再保持小車質量不變，研究加速度與質量的關系，最后歸納出加速度與力、質量的關系D．先保持小車質量不變，研究加速度與力的關系；再保持小車受力不變，研究加速度與質量的關系，最后歸納出加速度與力、質量的關系參考答案：D2.同位素是指（

）A.質子數相同而核子數不同的原子

B.核子數相同而中子數不同的原子C.核子數相同而質子數不同的原子

D.中子數相同而核子數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，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．減小極板間的正對面積D．將電介質從電容器中抽出參考答案：A4.（單選）如圖所示，正方形線框abcd的邊長為，向右通過寬為L的勻強磁場，且<L，則在線框通過磁場的過程中，線框中的感應電流

A．一直為順時針方向 B．一直為逆時針方向

C．先為逆時針方向，中間無感應電流，后為順時針方向

D．先為順時針方向，中間無感應電流，后為逆時針方向參考答案：C5.如圖是某金屬在光的照射下產生的光電子的最大初動能Ek與入射光頻率ν的關系圖象．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，產生的光電子的最大初動能為ED．入射光的頻率為時，產生的光電子的最大初動能為參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）在公路邊聽行駛中的汽車的喇叭聲，你會發現喇叭聲的音調發生了變化：汽車向你駛來時，音調變高，汽車駛離你遠去時，音調變低，這種由于觀察者和波源之間有相向運動，使觀察者感到頻率發生變化的現象，叫多普勒效應．如圖所示，設觀察者與波源在一條直線上且相對介質不動，波源由Sl運動到S2，波源右方的波面變的密集，在介質中的波長______(選填“變長、變短或不變”)，若此時觀察者感到音調變低，則觀察者位于波源的__________(選填“左側”或“右側”)．

參考答案：變短

左側7.如圖12所示，一質量m＝0.1kg的金屬棒ab可沿接有電阻R＝1Ω的足夠長的豎直導體框架無摩擦地滑動，框架間距L＝50cm，勻強磁場的磁感應強度B＝0.4T，方向如圖示，其余電阻均不計．若棒ab由靜止開始沿框架下落，且與框保持良好接觸，當棒ab運動達到穩定狀態時的速度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量為mA與mB的物體A和B（設B足夠長），A與B間的動摩擦因數為μ，質量為m的小球以水平速度v射向A，以的速度彈回，則A與B相對靜止后的速度為．參考答案：解：小球與A碰撞過程，取向右為正方向，對小球和A組成的系統由動量守恒定律，有

mv=m（﹣）+mAvA

①設A和B相對靜止后的速度為v，對A與B組成的系統由動量守恒定律，有

mAvA=（mA+mB）v′②由①②得v′=故答案為：．9.原子從a能級狀態躍遷到b能級狀態時發射波長為λ1的光子；原子從b能級狀態躍遷到c能級狀態時吸收波長為λ2的光子，已知λ1>λ2．原子從a能級狀態躍遷到c能級狀態時________（填“吸收”或“輻射”）波長為_________的光子．參考答案：吸收；

10.（3分）光子能量E=

，光子的動量P=

。參考答案：Hv；11.在時刻，質點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖所示。質點A振動的周期是

s；時，質點A的運動沿軸的

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

cm參考答案：4

s；

正（填“正”或“負”）；

10

cm12.如圖所示，質量為M的小車在光滑的水平面上以向左勻速運動，一質量為m的小球從高h處自由下落，與小車碰撞后，反彈上升的高度仍為h。設M>>m，碰撞彈力N>>mg，球與車之間的動摩擦因數為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=______，此時墻面受到的壓力N=______．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在1731年，一名英國商人發現，雷電過后，他的一箱新刀叉竟顯示出磁性．請應用奧斯特的實驗結果，解釋這種現象．參考答案：閃電產生的強電流產生磁場會使刀叉磁化．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，待焊接的金屬工件中就產生感應電流，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，我國生產的自行車車架就是用這種辦法焊接的。請定性地說明：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，它產生的磁場的變化就越快。根據法拉第電磁感應定律，在待焊接工件中產生的感應電動勢就越大，感應電流就越大(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、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到邊界b的Q（圖中未標出）處.試求（1）粒子穿過狹縫P時的速度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板左端運動到P處，由動能定理得qEd=mυ2-mυ02

υ=

代入有關數據，解得

υ=×106m/s

θ=30°

（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖。由幾何關系得

∠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，發現前方L=23.2m處有一人騎自行車，司機經Δt=0.5s反應時間后剎車減速。已知剎車時加速度大小為a=8m/s2，若自行車一直保持v=4m/s的速度與汽車同向行駛，試通過計算分析：（1）汽車是否會撞上自行車。（2）依據（1）中，若不會撞上，求汽車和自行車相距最近為多遠。若會撞上，求自行車需在汽車開始剎車的同時至少以多大加速度勻加速前進，才不至于被撞到。參考答案：（1）汽車會撞上自行車（2）試題分析：（1）在反應時間內汽車司機和人都在做勻速運動，當二者速度相等時二者之間的距離最小，求出各自的位移，根據位移關系判斷是否會撞上；（2）取臨界條件，當二者速度相等時，二者恰好相遇，從而求出最小加速度；解：（1）司機在Δt=0.5s反應時間內仍做勻速運動，速度為則位移為：當二者速度相等時，設所用時間為，則，即此時汽車減速運動的位移為：在整個時間內，人的位移為：由于，所以汽車會撞上自行車；（2）設在汽車開始剎車的同時至少以加速度開始勻加速前進，經過時間二者速度相等，并且此時恰好相遇，如圖所示：則在相遇時速度相等，即位移關系有：代入數據可以得到：。【點睛】本題考查了運動學中的追及問題，關鍵抓住位移關系，結合運動學公式進行求解，知道速度相等時，有最小距離，對于復雜的運動學問題，畫出相關示意圖是解題的關鍵。18.如圖所示的坐標系，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，有一個豎直向下的勻強電場，在第三象限，存在沿y軸正方向的勻強電場和垂直xy平面（紙面）向里的勻強磁場。在第一、第四象限，存在著與x軸正方向夾角為30°的勻強電場，四個象限的電場強度大小均相等。一質量為m、電量為+q的帶電質點，從y軸上y=h處的p點以一定的水平初速度沿x軸負方向進入第二象限。然后經過x軸上x=-2h處的p點進入第三象限，帶電質點恰好能做勻速圓周運動。之后經過y軸上y=-2h處的p點進入第四象限。已知重力加速度為g。求：（1）粒子到達p點時速度的大小和方向；（2）電場強度和磁感應強度的大小；（3）當帶電質點在進入第四象限后，離x軸最近時距原點O的距離。參考答案：解：(1)設第三象限的電場強度大小為E.由粒子進入第三象限恰好能做勻速圓周運動知:

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軸負向夾角θ則tanθ==1∴θ=450

（1分）(2)進入第三象限重力和電場力抵消，