2025年上海市同济大学一附中物理高二第二学期期末综合测试试题含解析.doc

2025年上海市同济大学一附中物理高二第二学期期末综合测试试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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，实线是一簇匀强电场的电场线，一带电粒子沿虚线所示轨迹由a运动到b，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则下列判断正确的是

A．带电粒子带负电
B．电场中a点的电势低于b点电势
C．带电粒子在a点的速度大于b点的速度
D．带电粒子在a、b两点的受力方向与电场线方向相同
2、氢原子能级图的一部分如图所示，a、b、c分别表示氢原子在不同能级间的三种跃迁途径，设在a、b、c三种跃迁过程中，放出光子的能量和波长分别是Ea、Eb、Ec和λa、λb、λc，则( )

A． B．
C． D．
3、关于电磁波，下列说法正确的是（　　）
A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C．电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，但不能发生反射和折射
D．电磁波的传播需要介质
4、圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成15°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（）

A． B． C． D．
5、美国罗切斯大学的科学家说，他们利用量子力学与激光技术制造的一种“简单”计算机比目前用的电脑运算速度快10亿倍．该大学的研究人员指出，新型计算机是基于光的干涉原理，运算处理用的是光子而不是电子．那么就现代生产技术而言，下列哪些技术也利用了光的干涉原理（　　）
A．光导纤维通信技术
B．立体电影拍摄技术
C．检测工件表面平整度
D．对金属元件进行探伤
6、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场，一带电量为+q的物块放在光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下由静止开始从O点向右做匀加速直线运动，经时间t力F做功80J，此后撤去力F，物块又经过相同的时间t回到出发点O，且回到出发点时的速度大小为v，设O点的电势能为零，则下列说法不正确的是（ ）

A．撤去力F时物块的速度大小为 B．物块向右滑动的最大距离为
C．撤去力F时物块的电势能为60J D．物块回到出发点时的动能为80J
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，L1、L2、L3为三个相同的灯泡．在变阻器R的滑片P向上移动过程中，下列判断中正确的是

A．L1变亮 B．L2变暗 C．L3变暗 D．R两端的电压增大
8、在平直公路上有甲、乙两辆汽车沿着同一方向做匀加速直线运 动,它们的运动速率的平方随位移的变化图像如图所示.则以下说法正确的是（ ）

A．甲车的加速度比乙车的加速度大
B．在x0位置甲、乙两车的速度大小相等
C．两车经过x0位置前运动的时间一定相同
D．在x0位置甲、乙两车相遇
9、在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是
A．伽利略发现了行星运动的规律
B．卡文迪许通过实验测出了引力常量
C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献
10、下列说法正确的是（ ）
A．热力学第二定律只在一定前提条件下才能成立
B．热力学第二定律揭示了一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
C．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
D．热力学第二定律揭示了有大量分子参与宏观过程的方向性
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）某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)

（1）由图(b)可知，小车在桌面上是___运动的。
A．从右向左 B．从左向右
（2）该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为______m/s，加速度大小为_________m/s2.(结果均保留2位有效数字)
12．（12分）如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：

（1）先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为M，m及滑块与桌面之间的摩擦因数μ；查出当地的重力加速度g；
（2）用细线将滑块A，B连接，使A，B间轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠在桌边；
（3）剪断细线，测出滑块B做平抛运动落地的水平位移s1，滑块A沿桌面滑行的距离s2（未滑出桌面）
为验证动量守恒定律，写出还需要测量的物理量及表示它的字母_________________，
如果弹簧弹开过程动量守恒，需满足的关系式____________________________。
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，直角边AC长度为d的直角棱镜ABC置于桌面上，D为斜边BC的中点，桌面上的S点发射一条光线经D点折射后，垂直于AB边射出．已知SC＝CD，光线通过棱镜的时间，c为真空中光速，不考虑反射光线．求：

(i)棱镜的折射率n；
(ii)入射光线与界面BC间的夹角．
14．（16分）如图所示，空气中有块截面为扇形的玻璃砖，折射率为，现有一细光束， 垂直射到面上，经玻璃砖折射、反射后，经面平行于人射光束返回，为求：

Ⅰ.光线经面时的人射角为多少？
Ⅱ.人射点与出射点距圆心的距离与之比为多少？
15．（12分）新的交通规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违法行为．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，当两车快要到十字路口时，甲车司机看到黄灯闪烁，3s黄灯提示后将再转为红灯．请问：
（1）若甲车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m，则甲车刹车前的行驶速度不能超过多少？
（2）若甲、乙两车均以的速度驶向路口，乙车司机看到甲车刹车后也紧急刹车（乙车司机的反应时间，反应时间内视为匀速运动）．已知甲车、乙车紧急刹车时产生的加速度大小分别为、．若甲车司机看到黄灯闪烁时车头距警戒线L＝30m，要避免闯红灯，他的反应时间不能超过多少？
（3）满足第（2）问的条件下，为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车刹车前的距离至少多大？
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、D
【解析】
AD.粒子由a到b运动，粒子偏向右下方，则说明粒子在a、b两处所受的电场力向下，电场线方向向下，带电粒子在a、b两点的受力方向与电场线方向相同，则粒子带正电，故A错误、D正确；
B.沿电场线方向电势降低，是由电场中a点的电势高于b点电势，故B错误；
C.由图可知，若粒子从a到b的过程中，电场力做正功，故说明粒子速度增大，故可知b处速度较大，故C错误。
2、C
【解析】
根据吸收或辐射光子的能量等于两能级间的能级差，来判断光子的能量的关系
和波长入的关系．
【详解】
因为，知，
所以：
即：．
A．，与分析结果不符，故A错误；
B．，与分析结果不符，故B错误；
C．，与分析结果相符，故C正确；
D．，与分析结果不符，故D错误．
本题主要考查氢原子的能级公式及跃迁，较为简单．
3、B
【解析】
A. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，选项A错误；
B. 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波。选项B正确；
C. 电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，也可以发生反射和折射，选项C错误；
D. 电磁波可以在真空中传播，不需要介质，选项D错误。
故选B。
4、B
【解析】
粒子在磁场中做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：

根据几何关系，有，所以，即轨迹圆弧所对的圆心角为60°，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，粒子在磁场中匀速圆周运动的时间，圆筒转动90°所用时，粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等，代入得： ，解得：，故B正确，ACD错误．
5、C
【解析】
A.光纤通信是利用了光的全反射原理，A错误；
B.立体电影是利用了光的偏振原理，B错误；
C.干涉法检查平面的平整度应用了薄膜干涉原理，C正确；
D.对金属元件进行探伤使用射线的穿透性，D错误；
6、B
【解析】
A.设F作用时加速度为a1，撤去后加速度为a2，根据位移关系知a1t2=a2t2−a1t2，化简可得：a1：a2=1：3，v1：v2=，联立得v1：v2=1：2，因v2=v，则撤去力F时物块的速度大小为，故A正确；
B.物块向右加速运动的位移为；撤去拉力后减速到零时的位移：，则物块向右滑动的最大距离为，选项B错误；
C. 根据牛顿运动定律知，知Eq =F；因撤去力F时力F做功为80J，则电场力做功为×80J=60J，即此时物块的电势能为60J，选项C正确；
D. 回到出发点时，电场力做功为零，则整个过程中只有拉力F做功80J，由动能定律可知，物块回到出发点时的动能为80J，选项D正确.

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、AB
【解析】
AB.在变阻器R的滑片P向上移动过程中，R减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流I增大，L3变亮．L2的电压U2=E−I(R3+r)，E、R3、r均不变，I增大，U2减小，I2减小，L2变暗．流过L1的电流I1=I−I2，I增大，I2减小，则I1增大，L1变亮．故A正确，B正确，C错误；
D. 由上分析得到，U2减小，I1增大，U1增大，R两端的电压UR=U2-U1减小，故D错误．
故选：AB
点睛：在变阻器R的滑片P向上移动过程中，R增大，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流的变化，判断L3灯亮度的变化．根据路端电压与L3电压的变化分析L2电压的变化，判断L2亮度的变化．由总电流与L2电流的变化，分析L1电流的变化和亮度的变化．根据L2和L1电压的变化，分析R两端电压的变化．
8、AB
【解析】
根据速度位移关系公式得两图线的斜率k=2a，甲图线的斜率大于乙图线的斜率，则甲车的加速度比乙车的加速度大．故A正确；由图看出，在s0位置甲、乙两车的速率平方相同，则两车的速度大小相等．故B正确；根据公式x=t得两车经过s0位置时位移x相同，速度v相同，而乙的初速度大于零，则乙运动时间小于甲运动时间．故C错误；在s0位置甲、乙两车通过的位移相等，由于两车出发点的位置关系未知，无法判断在s0位置甲、乙两车是否相遇．故D错误．
9、BD
【解析】
试题分析：行星运动定律由开普勒、牛顿等人发现，选项A错误．库仑测量出静电力常数，选项B错误．伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，选项C错误．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，选项D正确．
考点：本题考查了物理学史．
10、ABCD
【解析】
热力学第二定律只在一个孤立系统内才成立，它揭示了一切自然过程总是自发的沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，热力学第二定律揭示了有大量分子参与宏观过程的方向性，ABCD正确．

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、A 0.19 0.038.
【解析】
（1）[1]．由于用手轻推一下小车，则小车做减速运动，根据桌面上连续6个水滴的位置，可知，小车从右向左做减速运动，即选A；
（2）[2]．已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴，那么各点时间间隔为：
根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：

[3]．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：

负号表示方向相反．
12、B到地面的高度h
【解析】
[1]剪断细线后B做平抛运动,要求B的初速度,需要知道运动的高度和水平距离,所以还需要测量桌面离地面的高度h;
[2]如果动量守恒,则剪断细线前后动量相等,剪断前两滑块速度都为零,所以总动量为零,剪断后,B做平抛运动,
,

A做匀减速直线运动,根据动能定理得:,计算得出:
所以必须满足的关系为
带入数据得:

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) （2）
【解析】
（i）光路如图所示，E是光线在AB边的射出点，设光线通过棱镜的速度为v，则

解得

（ii）光线射到界面BC，设入射角为i，折射角为r，则

解得
θ＝30°
14、 (1) (2)
【解析】
Ⅰ.如图所示，即光线经面时的入射角为，
，
Ⅱ.如图所示，

，，
所以
在中
即，所以.
点睛：作出光路图，由几何知识到光线从OB射出时的折射角，由折射定律求出光线在OB面的入射角．由几何关系，利用正弦定理可求OP与OM的比值．
15、（1） （2） （3）
【解析】
（1）设在满足题设条件的情况下甲车刹车前的最大行驶速度为v，由公式得到
甲车刹车前的最大行驶速度
（2）对甲车：，
代入数据得到：
（3）设乙车减速运动的时间为t，当甲、乙两车速度相等时，
即

故刹车前的距离至少为．