2023学年上海市上海外国语大学附属中学物理高二下期末教学质量检测模拟试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（）A．小球的动能不断减少B．小球的机械能在不断减少C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力2、A、B两个分子的距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子力做功及分子势能的变化下列说法正确的是（）A．分子力始终对B做正功，分子势能不断减小B．B分子始终克服分子力做功，分子势能不断增大C．分子力先对B做正功，而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大D．B分子先克服分子力做功，而后分子力对B做正功，分子势能先增大后减小3、下列说法中不正确的是()A．卢瑟福提出原子的核式结构模型，建立的基础是α粒子的散射实验B．发现电子的意义在于使人类认识到原子也有内部结构C．在用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒D．氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道过程中，放出光子，电子动能增加，原子的电势能增加4、氢原子辐射出一个光子后，根据玻尔理论，下列判断正确的是A．电子绕核旋转的轨道半径增大 B．电子的动能减少C．氢原子的电势能增大 D．氢原子的能级减小5、如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匪数之比为，电流表、电压表均为理想电表．则电压表和电流表的示数分别为（）A． B．C． D．6、关于衰变，以下说法正确的是A．同种放射性元素衰变快慢是由原子所处化学状态和外部条件决定的B．(铀)衰变为(氡)要经过4次α衰变和2次β衰变C．β衰变的实质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流D．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个二、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、关于热力学现象和热力学规律，下列说法正确的是A．自然界中符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自然发生B．用活塞压缩气缸内空气，对空气做功2.0×105J，同时空气内能增加了1.5×105J，则空气从外界吸收热量0.5×105JC．物体温度为0℃，分子平均动能为0D．一定质量气体保持温度不变，压强随体积增大而减小，微观原因是单位体积内的分子数减小8、关于原子核中质子和中子的说法，正确的是()A．原子核中质子数和中子数一定相等B．稳定的重原子核里，质子数比中子数少C．原子核都是非常稳定的D．由于核力的作用范围是有限的，核力具有饱和性，不可能无节制地增大原子核而仍稳定存在9、下列说法正确的是（）A．汤姆孙首先发现了电子，并最早测定了电子的电荷量B．卢瑟福由粒子散射实验提出了原子的核式结构模型C．光谱分析可在不破坏、不接触物体的情况下获取其内部的信息D．氢原子中的电子离原子核越近，氢原子的能量越大10、已知氢原子的基态能量为E1，n＝2、3能级所对应的能量分别为E2和E3，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是A．产生的光子的最大频率为B．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小C．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2D．若要使处于能级n＝3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为－E3的电子撞击氢原子，二是用能量为－E3的光子照射氢原子三、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）某同学利用下列器材测量两节干电池的电动势和内阻。A．待测干电池两节B．电压表Vl、V2，量程均为3V，内阻很大C．定值电阻Ro(阻值未知)D．电阻箱RE．导线和开关。(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图__________；(2)实验之前，需要利用该电路测出定值电阻Ro。先把电阻箱R调到某一阻值R1，再闭合开关，读出电压表Vl和V2的示数分别为U10、U20，则Ro=_______（用U10、U20、R1表示）。(3)若测得Ro=1.2Ω，实验中调节电阻箱R，读出相应电压表Vl和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图象如图丙所示，则两节干电池的总电动势E=____V，总内阻r=____Ω。12．（12分）为了探究质量一定时加速度与力的关系。一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中为带滑轮的小车的质量，为砂和砂桶的质量。（滑轮质量不计）(1)实验时，一定要进行的操作或保证的条件是（____）。A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数D．改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带E.为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有两个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为________（结果保留两位有效数字）。(3)以弹簧测力计的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图象是一条直线，图线与横轴的夹角为，求得图线的斜率为，则小车的质量为（____）A．B．C．D．四、计算题：本题共2小题，共26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）冬奥会短道速滑接力比赛中，在光滑的冰面上甲运动员静止，以10m/s运动的乙运动员从后去推甲运动员，甲运动员以6m/s向前滑行，已知甲、乙运动员相互作用时间为1s，甲运动员质量m1=70kg、乙运动员质量m2=60kg，求：⑴乙运动员的速度大小；⑵甲、乙运动员间平均作用力的大小。14．（16分）科技馆有一套儿童喜爱的机械装置，其结构简图如下：传动带AB部分水平，其长度L=1.2m，传送带以3m/s的速度顺时针匀速转动，大皮带轮半径r=0.4m，其下端C点与圆弧轨道DEF的D点在同一水平线上，E点为圆弧轨道的最低点，圆弧EF对应的圆心角且圆弧的半径R=0.5m，F点和倾斜传送带GH的下端G点平滑连接，倾斜传送带GH长为x=4.45m，其倾角．某同学将一质量为0.5kg且可以视为质点的物块静止放在水平传送带左端A处，物块经过B点后恰能无碰撞地从D点进入圆弧轨道部分，当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，然后物块滑上倾斜传送带GH．已知物块与所有的接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度，,,，求：（1）物块由A到B所经历的时间；（2）DE弧对应的圆心角为多少；（3）若要物块能被送到H端，倾斜传动带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从G到H端所用时间的取值范围．15．（12分）如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC，∠A=30°．一条光线以45°的入射角从AC边上的D点射入棱镜，光线垂直BC射出．求：（1）求玻璃的折射率；（2）补全光线在棱镜中的光路图．

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）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、B【答案解析】

对小球进行受力分析，应用牛顿运动定律、机械能守恒定律以及做功与能量之间的转化关系解题。【题目详解】A．小球刚接触弹簧时，弹簧的弹力小于重力，合力仍向下，小球继续向下做加速运动，动能仍增大，A错误；B．接触弹簧后，弹簧的弹力对小球做负功，因此小球的机械能减少，B正确；C．向下运动的过程中，小球始终对弹簧做正功，因此弹性势能一直增大，C错误；D．小球向下运动的过程中，先加速后减速，在减速运动时，弹簧的弹力大于重力，因此在最低点时弹力大于重力，D错误。故选B。2、C【答案解析】

由于两分子的距离等于分子直径的10倍，即r＝10－9m，则将B分子向A分子靠近的过程中，分子间相互作用力先为引力后为斥力，对B分子先做正功、后做负功，分子势能先减小后增大，故C正确，ABD错误。故选C。3、D【答案解析】

A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出的原子核式结构模型，故A正确；B.电子被发现的意义在于使人类认识到原子具有复杂结构，原子不是不可分的，故B正确；C.动量守恒的条件是系统不受外力或所受外力为零，所以用气垫导轨和光电门传感器做验证动量守恒定律的实验中，在两滑块相碰的端面上装不装上弹性碰撞架，不会影响动量是否守恒，故C正确；D.氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，原子能量减小，放出光子，电子动能增大，库仑力做正功，则电势能减小，故D不正确。4、D【答案解析】氢原子辐射出光子后，由高能级跃迁到低能级，轨道半径减小，电子动能增大，此过程中库仑力做正功，电势能减小.故D对；ABC错；故选D5、A【答案解析】原线圈两端的电压的有效值为：U1=110V，根据U1：U2=n1：n2可得副线圈两端的电压为：U2=55V，即副线圈中电压表的示数是55V；副线圈的电流为：I2=U2/R=55/55=1A，由I1:I2=n2:n1可得：I1=0.5A，所以原线圈中电流表的示数为：I1=0.5A.故A正确，BCD错误．故选：A点睛：根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值，再根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，即可求得结论．6、B【答案解析】

A．原子核的半衰期与所处的化学状态和外部条件无关，由内部自身因素决定，故A错误．B．经过4次α衰变和2次β衰变后，则质量数减小4×4=16，而电荷数减小4×2-2=6，因此（铀）衰变为，故B正确．C．β衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误．D．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间，对个别的原子没有意义，故D错误．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、AD【答案解析】

A、根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的实际宏观过程都由一定的方向性，符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自然发生．故A正确；B、用活塞压缩气缸内空气，对空气做功，同时空气内能增加了，根据热力学第一定律：．则空气向外界放出热量．故B错误；C、分子的运动是永不停息的．所以物体温度为1℃，分子平均动能不为1．故C错误；D、气体压强的大小与气体的温度、单位体积内的分子数有关，一定质量气体保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是单位体积内的分子数减小．故D正确．故选AD．【答案点睛】热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的；根据热力学第一定律分析物体的内能的变化；分子的运动是永不停息的．8、BD【答案解析】原子核中质子数和中子数不一定相等，特别是在原子序数越大的原子核中，中子数比质子数多，且原子序数大的和小的都没有中等质量原子核稳定，故A、B、C错．又由于核力是短程力及饱和性的特点，使原子核不可能无节制的增大，故D正确．9、BC【答案解析】A.汤姆生通过研究阴极射线实验，发现了发现了电子，密立根最早测定了电子的电荷量，故A错误；B.卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构学说，故B正确；C.光谱分析是通过物体发出的光谱分析物体的组成的，可在不破坏、不接触物体的情况下获取其内部的信息，故C正确；D.根据玻尔的原子结构模型，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大，故D错误．故选BC.10、BC【答案解析】

A、大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁，产生光子的最大频率为第3能级到第1能级，则最大频率为；故A错误．B、当氢原子从能级n=1跃迁到n=1时，放出光子，能量减小，轨道半径也会减小，故B正确．C、若氢原子从能级n1跃迁到n1时放出的光子恰好能使某金属发生的光电效应，则当氢原子从能级n3跃迁到n1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3-E1．故C正确．D、电子是有质量的，撞击氢原子是发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把-E3的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸收．故D错误．故选BC．【答案点睛】解决本题的关键知道辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，即Em-En=hv，并掌握光电效应发生条件，及注意电离的条件．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、3.02.4【答案解析】

（1）电路图如图所示：（2）闭合开关后，R0两端电压，电流与流过R的电流相等，根据欧姆定律（3）根据闭合电路的欧姆定律解得：可以看出图像的斜率图像在纵轴上的截距为代人数据得E=3.0V，r=2.4Ω12、BD1.3D【答案解析】

(1)[1]．本实验中细线的拉力由弹簧测力计直接测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M，故AE错误。先拿下砂桶，然后将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要同时记录弹簧测力计的示数，故C错误；要改变砂和砂桶质量，从而改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，故D正确；故选BD。(2)[2]．根据公式∆x=aT2，依据逐差法可得小车加速度。由于两计数点间还有二个点没有画出，故相邻计数点的时间间隔为

T=0.06s，可得(3)[3]．由，得

对图来说，图象的斜率

得

对于斜率k，不能根据k=tanθ求解，所以不能根据求小车的质量M。故ABC错误，D正确。四、计算题：本题共2小题，共26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)3m/s(2)F=420N【答案解析】

（1）甲乙运动员的动量守恒，由动量守恒定律公式得：（2）甲运动员的动量变化：①对甲运动员利用动量定理：②由①②式可得：F=420N14、(1)0.7s(2)(3),【答案解析】

（1）物体在水平传送带上，由牛顿第二定律得：所以：物体加速到3m/s的时间：在加速阶段的位移：物体做匀速直线运动的时间：物块由A到B所经历的时间：t=t1+t2=0.7s(2)若物体能在B点恰好离开传送带做平抛运动，则满足：所以：所以物体能够在B点离开传送带做平抛运动，平抛的时间：解得：到达D点时物体沿竖直方向的分速度：到达D点时物体的速度与水平方向之间的夹角：所以：α=530即DE弧对应的圆心角α为530（3）当经过F点时，圆弧给物块的摩擦力f=14.5N，所以物体在F点受到的支持力：物体在F点时，支持力与重力的分力提供向心力得：代入数据得：v3=5m/s物体在倾斜的传动带上受到重力、支持力和滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力：f′=μmgcos370=2N重力沿斜面向下的分力：Fx=mgsin370=3N>f′可知物体不可能相对于传动带静止，所以物体在传送带上将一直做减速运动，物体恰好到达H点时速度为0.Ⅰ、若传送带的速度大于等于物体在F点的速度，则物体受到的摩擦力的方向向上，物体一直以不变的加速度向上做减速运动；此时：Fx-f′=ma3解得：a3=2m/s2物体的位移为：代入数据解得：t′=1.16s（或t′=3.84s不合题