上海市师大附中2023学年高二物理第二学期期末联考试题（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、下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．固体不容易被压缩是因为分子间只存在斥力C．内燃机可以把内能全部转化为机械能D．给物体加热，物体的内能不一定增加2、如图所示，两个完全相同的小球，用一轻绳拴接。用竖直向上的力F作用在绳的中点，绳间的夹角α＝60°．缓慢增大力F，直到两球刚要沿水平面运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则关于此过程下列说法正确的是（）A．绳子的拉力逐渐减小B．地面对两球的支持力不变C．球与地面间的最大静摩擦力增大D．球运动前瞬间，所受到的摩擦力最大3、无线充电器指不用导线连接到需要充电的设备上进行充电的器材，充电器中送电线圈产生的磁场作用于需要充电设备的受电线圈中,通过电磁感应实现充电过程,则充电时A．不需要消耗能量B．充电线圈中通入恒定电流C．充电效果不受摆放位置影响D．受电线圈接受变化磁场产生感应电流4、如图所示为远距离输电示意图,线路总电阻为,发电厂输出电压不变,三个回路的电流依次为,两变压器均为理想变压器,左侧变压器输入电压为,输出电压为；下侧变压器输入电压为,输出电压为,以下选项错误的是（）A．若用户消耗的功率增大,随之增大B．若用户消耗的功率增大,随之增大C．D．5、如图所示，一个金属导体做成的三角形线圈，以恒定的水平速度v穿过匀强磁场区域（L＞d），若设顺时针方向为电流的正方向，从进入磁场的左边界开始计时，则下列表示线圈中电流i随时间t变化的图象中正确的是A． B． C． D．6、光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流．表中给出了6次实验的结果．组次入射光子的能量/eV相对光强光电流大小/mA逸出光电子的最大动能/eV第一组1234.04.04.0弱中强2943600.90.90.9第二组4566.06.06.0弱中强2740552.92.92.9由表中数据得出的论断中不正确的是A．两组实验采用了不同频率的入射光B．两组实验所用的金属板材质不同C．若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eVD．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大二、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、2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德．博伊尔和乔治．史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图象传感器．他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理．如图所示电路可研究光电效应规律，图中标有A和K的为光电管，其中A为阴极，K为阳极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压有的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是（）A．光电管阴极射出的光电子是具有瞬时性的B．光电管阴极材料的逸出功为4.5eVC．若增大入射光的强度，电流计的读数不为零D．若用光子能量为12eV的光照射阴极A，光电子的最大初动能一定变大8、某人站在静浮于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，若不计水的阻力，那么在这段时间内人和船的运动情况是：（）A．人匀速行走，船匀速后退，两者速度大小与它们的质量成反比B．人加速行走，船加速后退，而且加速度大小与它们的质量成反比C．人走走停停，船退退停停，两者动量总和总是为零D．当人在船尾停止运动后，船由于惯性还会继续后退一段距离9、如图，用一根电阻为2R粗细均匀的铜导线制成半径为r的圆环，PQ为圆环的直径，其左右两侧存在垂直于圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，但方向相反．一根长度为2r、电阻为R的金属棒MN绕着圆环的圆心O点紧贴着圆环以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒MN与圆环始终接触良好，则下列说法(不计金属棒经过PQ位置瞬间)正确的是A．圆环消耗的电功率是变化的B．金属棒两端的电压大小为Bωr2C．圆环中电流的大小为D．金属棒旋转一周的过程中，电流经过金属棒产生的热量为10、矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列说法正确的是A．在t=0.2s和t=0.4s时线圈位于中性面B．在t=0.1s和t=0.3s时感应电动势最大C．1s内感应电流方向改变5次D．电动势的瞬时表达式为e=50πcos5πtV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）利用螺旋测微器、米尺和如图所示的器材(其中电流表的内阻为1Ω，电压表的内阻为5kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5Ω的金属丝的电阻率.(1)用笔画线代替导线，将上图中的器材连接成完整的实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程______(已知电源的电动势为6V，滑动变阻器的阻值为0～20Ω).(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图11所示，金属丝的长度l＝__________ｃｍ，直径d＝________ｍｍ，图电压表的读数______V，.则金属丝的电阻_______Ω，(计算结果保留两位有效数字)(3)该金属丝的电阻率是_____.(计算结果保留两位有效数字)这种电路测得的金属丝的电阻值偏_____（填“大”或“小”）.12．（12分）气垫导轨是常用的一种实验仪器，它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律，实验装置如图所示（弹簧的长度忽略不计），采用的实验步骤如下：a．用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB；b．调整气垫导轨，使导轨处于水平；c．在A和B间放入一个被压缩的轻质弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上；d．用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1；e．按下电钮放开卡销，同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时，记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2。(1)实验中还应测量的物理量是_________________。(2)利用上述测量的实验数据，验证动量守恒定律的表达式是_________，上式中算得A、B两滑块的动量大小并不完全相等，产生误差的原因是：①______________________________________；②______________________________。(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小？如能，请写出表达式。如不能，请说明理由________。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）19世纪后期，对阴极射线的本质的认识有两种观点．一种观点认为阴极射线是电磁辐射，另一种观点认为阴极射线是带电粒子．1897年，汤姆孙判断出该射线的电性，并求出了这种粒子的比荷，为确定阴极射线的本质做出了重要贡献．假设你是当年“阴极射线是带电粒子”观点的支持者，请回答下列问题：(1)如图所示的真空玻璃管内，阴极K发出的粒子经加速后形成一细束射线，以平行于金属板CD的速度进入该区域，射在屏上O点．如何判断射线粒子的电性？(2)已知C、D间的距离为d，在C、D间施加电压U，使极板D的电势高于极板C，同时施加一个磁感应强度为B的匀强磁场，可以保持射线依然射到O点．求该匀强磁场的方向和此时阴极射线的速度v．(3)撤去磁场，射线射在屏上P点．已知极板的长度为l1，极板区的中点M到荧光屏中点O的距离为l2，磁感应强度为B，P到O的距离为y．试求该粒子的比荷．14．（16分）如图为某高速公路出口的ETC通道示意图．汽车驶入ETC通道，到达点的速度大小为，此时开始刹车做减速运动（可视为匀减速），长度为，到时速度减至，并以此速度匀速通过区．长度为，视汽车为质点，求：（1）汽车匀减速运动过程中的加速度大小；（2）汽车从运动到过程中的平均速度大小．15．（12分）如图所示，一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上．车顶右端放一质量m1=0.4kg的小物体，小物体可视为质点．现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度v0=100m/s射中小车左端，并留在车中，已知子弹与车相互作用时间极短，小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5，最终小物体以5m/s的速度离开小车．g取10m/s1．求：（1）子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小．（1）小车的长度．

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、D【答案解析】

布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，A错误；固体不容易被压缩，是因为分子间距离较小，分子间作用力表现为斥力，B错误；根据热力学第二定律，热机的效率不可能到达1，即内燃机不可以把内能全部转化为机械能，C错误；给物体加热，物体吸热的同时可能对外做功，故物体的内能不一定增加，D正确．2、D【答案解析】

A.细线的连接点受三个绳子的拉力而平衡，拉力越大，绳子的拉力也越大，故A错误；B.把两小球看成一个整体，受力分析如图：F+2FN＝2G；由于F不断增大，故FN不断减小。故B错误；CD.对结点受力分析如图：有F＝2Tsin60°，即T=33对小球进行受力分析如图：小球静止时，f＝Tcos60°＝0.5T；故f=36F；在滑动之前f为静摩擦，故F增大，T增大，f增大，故C错误，D3、D【答案解析】

由能量守恒可知，充电时仍需要消耗能量，选项A错误；根据电磁感应现象可知，充电线圈中通入变化的电流，选项B错误；根据法拉第电磁感应定律可知，充电效果受摆放位置影响，选项C错误；受电线圈接受变化磁场产生感应电流，选项D正确.4、B【答案解析】若用户消耗的功率增大，则I3会变大，则由变压器匝数比等于电流比的倒数可知，I2随之增大，导线r上的电压变大，则U3减小，U4减小，选项A正确，B错误；由串联电路的特点可知：U2=U3+I2r，选项C正确；由能量关系可知：，选项D正确；此题选项不正确的选项，故选B.5、D【答案解析】

根据楞次定律判断可知，线圈进入磁场时产生的感应电流的方向为逆时针，为正。线圈出磁场过程中感应电流方向为顺时针，为负，设从开始进入起线圈运动的时间为t，三角形左下角的角为α．线圈进入磁场过程：感应电动势感应电流此段i-t图象是在t轴下方过原点的直线，线圈完全在磁场中过程：磁通量不变，没有感应电流产生；同理，线圈出磁场的过程，感应电流均匀增大，i-t图象是在t轴上方向上倾斜的直线，故D正确。6、B【答案解析】

由爱因斯坦质能方程比较两次实验时的逸出功和光电流与光强的关系解题由题表格中数据可知，两组实验所用的入射光的能量不同，由公式可知，两组实验中所用的入射光的频率不同，故A正确；由爱因斯坦质能方程可得：第一组实验：，第二组实验：，解得：，即两种材料的逸出功相同也即材料相同，故B错误；由爱因斯坦质能方程可得：，故C正确；由题表格中数据可知，入射光能量相同时，相对光越强，光电流越大，故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、ABD【答案解析】根据光电效应的规律可知，射出的光电子是具有瞬时性的．故A正确．电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为6.0V，根据动能定理得，eU=EKm=6eV．再根据光电效应方程知：W0=hγ-EKm=10.5-6=4.5eV．故B正确．光电效应的产生的最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关．故C错误．增大入射光的光子能量，根据光电效应方程知，光电子的最大初动能变大．故D正确．故选ABD.8、ABC【答案解析】本题考查动量守恒定律船组成的系统动量守恒，总动量为0，所以不管人如何走动，在任意时刻两者的动量大小相等、方向相反.若人停止运动而船也停止运动，并且速度大小两者速度大小与它们的质量成反比，即9、BC【答案解析】

BC.由右手定则，MN中电流方向由N到M，根据法拉第电磁感应定律可得，产生的感应电动势为两者之和，即，保持不变.环的电阻由两个电阻为R的半圆电阻并联组成，所以环的总电阻为，所以通过导体MN的电流：;MN两端的电压：,所以流过环的电流：;故B正确，C正确.A.综上分析可知，流过环的电流不变，则环消耗的电功率不变;故A错误.D.MN旋转一周外力做功为;故D错误.10、CD【答案解析】

A．在t=0.2s和t=0.4s时线圈中磁通量为零，处于与中性面垂直的位置．故A项错误．B．在t=0.1s和t=0.3s时线圈中磁通量最大，处于中性面位置，产生的感应电动势为零．故B项错误．C．磁通量变化的周期即交流电的周期，由图得交流电的周期，交流电的频率，一个周期内交流电的电流方向改变2次，则1s内感应电流方向改变5次．故C项正确．D．磁通量变化的周期为，线圈转动的角速度，由图得线圈磁通量的最大值，线圈产生感应电动势的最大值，起始时，线圈中磁通量为零，感应电动势最大，则电动势的瞬时表达式=50πcos5πtV．故D项正确．故选CD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、(1)连线见图；(2)30.50（30.49cm-30.51cm）1.850(1.849mm---1.851mm)2.20(2.19V---2.21V)5.0Ω(3)4.4×10－5Ω·m偏小【答案解析】（1）由于电源电动势为6V，所以电压表应选3V量程，由，所以电流表应选0.6A量程，由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“A、B、C”或“A、B、D”几个接线柱；由上图可以看出电流表应该连接“+”接线柱和“0.6”接线柱，电压表应该连接“+”接线柱和“3”接线柱．实物线线图如下图所示．

（2）金属丝的长度l＝30.50cm，直径d＝1.5mm+0.01mm×35.0=1.850mm，电压表的读数2.20V，电流表读数为0.44A，则金属丝的电阻

（3）根据，则带入数据解得ρ=4.4×10－5Ω·m；电流表外接，则电流的测量值偏大，则根据可知，电阻的测量值偏小.点睛：应掌握电学实验中，要通过估算来选择仪器，注意伏安法时电流表内外接法的选择方法，以及滑动变阻器采用分压和限流接法的要求．应掌握电压表与电流表读数方法以及“十分之一”、“五分之一”、“二分之一”估读的含义．12、滑块到挡板的距离气垫导轨可能不水平导致误差滑块受到空气的阻力作用而导致误差【答案解析】

(1)[1]为了验证动量守恒定律，需要测出滑块运动的速度，所以需要测量滑块到挡板的距离。(2)[2]两滑块动量守恒，满足滑块脱离弹簧后在导轨上做匀速直线运动，代入解得需要满足的方程[3]气垫导轨可能不水平导致误差。[4]滑块受到空气的阻力作用而导致误差。(3)[5]弹簧从压缩状态恢复到原长，弹性势能全部转化为滑块动能，根据能量守恒定律代入速度，解得弹性势能的表达式四、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)根据带电粒子从电场的负极向正极加速的特点判断(