2023学年上海市八中物理高二下期末考试试题（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、氢原子的四个能级如图所示，其中为基态。若一群氢原子A处于激发态，另一群氢原子B处于激发态，则下列说法正确的是A．A可能辐射出4种频率的光子B．B可能辐射出8种频率的光子C．A能够吸收B发出的某种光子并跃迁到能级D．B能够吸收A发出的某种光子并跃迁到能级2、某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一球竖直上抛，另一球竖直下抛，它们落地的时间差为Δt；如果该人站在六楼阳台上，以同样的方式抛出两个小球，它们落地的时间差为ΔtA．Δt'<ΔtB．Δt3、如图所示，在超市内倾角为θ的电梯斜面上有一车西瓜随电梯匀速向上运动，在箱子的中央有一只质量为m的西瓜，则在该西瓜随箱一起匀速前进的过程中，周围其它西瓜对它的作用力的方向为()A．沿斜面向上B．沿斜面向下C．竖直向上D．垂直斜面向上4、现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光照射时，有光电流产生．关于光电效应及波粒二象性，下列说法正确的是A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，光电流变大B．光的波长越长，其粒子性越显著；频率越高，其波动性越显著C．入射光的频率变高，光强不变，光电子的最大初动能不变D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生5、由于微小形变不易直接观察，某探究学习小组利用如图所示的实验装置，观察玻璃瓶在压力作用下发生的微小形变，该实验体现了（）A．控制变量法 B．放大的思想 C．比较的方法 D．等效的方法6、2019年3月10日，埃塞俄比亚航空公司从亚的斯亚贝巴飞往肯尼亚内罗毕的ET302航班失事。如右图所示，若失事飞机上某一质量为m的残片（下落过程中质量认为不变）从离地面H高处的A点由静止落至地面B点，由于受到阻力作用，陷入泥土一定深度h而停止在C点，不计空气阻力，重力加速度为g。关于残片从A点下落到C点的整个过程，则A．残片的机械能减小了B．残片克服阻力做的功为mghC．残片所受阻力的冲量大于D．残片动量的改变量等于所受阻力的冲量二、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（甲），质量m=1kg的小物块从P点以初速度v0=10m/s沿倾角为37°的粗糙斜面向上滑动，其上滑至最高点过程的速度图象如图（乙）所示．已知斜面固定且足够长，不计空气阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.1．下列说法中正确的是A．物块所受的重力与摩擦力之比为5：2B．物块将停在最高点不能再下滑C．物块将沿斜面下滑，且下滑至P点时速度大小为10m/sD．物块将沿斜面下滑，且从静止下滑至速度大小为10m/s时用时5s8、物体以某一速度冲上一光滑斜面(足够长)，加速度恒定．前4s内位移是1.6m，随后4s内位移是零，则下列说法中正确的是()A．物体的初速度大小为0.6m/sB．物体的加速度大小为6m/s2C．物体向上运动的最大距离为1.8mD．物体回到斜面底端，总共需时12s9、如下图（甲）所示，打开电流和电压传感器，将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为h处静止释放，磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止，若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力，且不发生转动，不计线圈电阻，图（乙）是计算机荧屏上显示的UI-t曲线，其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，下列说法正确的是（）A．若仅增大h，两个峰值间的时间间隔会增大B．若仅减小h，两个峰值都会减小C．若仅减小h，两个峰值可能会相等D．若仅减小滑块变阻器接入电路中的电阻值，两个峰值都会增大10、如图所示是轿车常用的千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起，当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，下列判断正确的是（）A．该汽车的重力等于1.0105NB．此时千斤顶每臂受到的压力大小均为1.0105NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，千斤顶每臂受到的压力将减小三、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）如图为“碰撞实验器”，它可以探究动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中必须要求的条件是______．A．斜槽轨道尽量光滑以减少误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静置于小平轨道的末端，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并重复多次．本实验还需要完成的必要步骤是________(填选项前的符号)．A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量抛出点距地面的高度HC．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、ND．测量平抛射程OM、ON(3)某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2之比为________．12．（12分）某同学用图丙所示的光滑轨道装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，则：(1)A球从G处自由释放，在水平轨道末端R处与B球碰撞，刻度尺的零刻度线处于水平轨道末端R的正下方，B球着地的点迹如丁图所示，则碰后B球的水平射程为_____cm。(2)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：_________（填选项号）。A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C．测量A球或B球的直径D．测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E.测量G点相对于水平槽面的高度(3)设两球的质量分别为mA、mB，且mA>mB，如丙图所示，重垂线投影点为O，球着地点迹的中心位置为M、P、N。用两球碰撞来验证动量守恒，须满足：________（根据实验中测得的物理量、长度等，用字母符号表示）。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）发电站的电源通过升压变压器、输电导线和降压变压器把电能输送到用户，如果升压变压器和降压变压器都可视为理想变压器．（1）发电机输出的功率是100KW，输出电压是250V，升压变压器原、副线圈的匝数比是125，求升压变压器的输出电压和输电导线中的电流；（2）若输电导线中损失的功率为输电功率的4%，求输电导线的总电阻和降压变压器原线圈两端的电压；（3）若用户需要的电压为220V，求降压变压器的原、副线圈的匝数比．14．（16分）如图所示，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸的正中央．①现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好升至顶部时，求氮气的温度；②继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强．15．（12分）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其p­V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃，求：(ⅰ)该气体在状态B和C时的温度分别为多少K?(ⅱ)该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？

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、C【答案解析】

A、原子A可能辐射出种频率的光子，故A错误；B、原子B可能辐射出种频率的光子，故B错误；C、原子吸收的能量应为从低能级跃迁到高能级的能量差，故C正确，D错误。2、C【答案解析】某人站在三楼阳台上，同时以10m/s的速率抛出两个小球，其中一个球竖直上抛，另一个球竖直下抛，将竖直上抛运动按照时间段分解为：①竖直上抛到落回抛出点；②接下来的竖直下抛过程；故两个小球的时间差为：△t＝2v0g＝2×1010s＝点睛：本题考查了竖直上抛运动的知识，关键是将竖直上抛运动按时间分解为上抛到落回抛出点和接下来的竖直下抛过程；然后再比较两个小球的时间差．3、C【答案解析】

电梯匀速前进时，该西瓜处于平衡状态，对其受力分析知，其受重力和其它西瓜对它的作用力，根据平衡可知，其它西瓜对它的作用力与其重力平衡即方向为竖直向上。故选C．【答案点睛】这看似是受力分析，我们不可能把它受到的周围的每个西瓜的作用力都分析出来，这个思路是错误的．实际本题是力的平衡条件的应用．4、A【答案解析】

A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，因为饱和光电流与入射光的强度成正比，A正确．B.光的波长越长，越容易发生干涉、衍射等现象，其波动性越显著，频率越高，能量越高，其粒子性越显著；B错误．C.根据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，所以入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大，C错误．D.如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应，不会有光电流产生，D错误．5、B【答案解析】图是演示玻璃瓶在压力作用下发生形变的装置中，用力挤压玻璃瓶，玻璃瓶发生形变，细管中水柱上升，由于管子较细，上升的高度较大，将玻璃瓶微小的形变放大，能直观的观察到形变，体现了放大的思想，故选项B正确．点睛：我们在学习物理知识的同时，还要学习物理学上常用的科学研究方法．基础题．6、C【答案解析】

A.残片在从A下落到C的整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小了，则残片的机械能减小了，故A错误；B.对残片下落的全过程运用动能定理得，，则残片克服阻力做功，故B错误；C.残片落到地面的速度，对进入泥土的过程运用动量定理得：，得：，知阻力的冲量大于，故C正确；D.对全过程分析，运用动量定理知，动量的变化量等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和，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.由图象的斜率可知，小物块沿斜面向上运动的加速度为，设物块上滑过程中受到的摩擦力的大小为f，根据牛顿第二定律可得：，解得：，故：，故A正确；B.根据滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力的特点，可以估算出接触面上的最大静摩擦力，而在最高点，因为，故物块到达最高点后立即会下滑，故B错误；C.根据牛顿第二定律，小物块下滑过程中满足：，得．由v-t图象可知物体在上滑过程中走过的位移大小为，故小物块从最高点下滑至P点的位移大小仍然为5m．所以小物块重新滑回P点的瞬时速度大小为，故C错误；D.根据速度与时间的关系，当物块从最高点下滑至速度为10m/s时，该过程所用时间，故D正确．故选AD。8、ACD【答案解析】试题分析：由，所以：，B错误；在前4s内根据位移公式：，得：，A正确；根据公式可得上升最大距离为，C正确；因为没有摩擦力，上滑和下滑所用时间相同，根据公式可得上滑所用时间为6s，所以总时间为12s，D正确．考点：考查了匀变速直线运动规律的应用9、BD【答案解析】若仅增大h，磁铁到达线圈时的速度增大，通过线圈的平均速度增大，故磁铁经过线圈的时间减小，两个峰值间的时间间隔会减小，A错误；当h增大时，磁铁进入线框的速度增大，导致线框中磁通量的变化率增大，因此两个峰值都会增大，且两个峰值不可能相等，BC错误；根据闭合电路欧姆定律可知，不计线圈电阻，减小滑动变阻器阻值，则感应回路中的感应电流增大，线圈对磁铁的阻碍作用增大，磁铁的机械能转化为动能的比例增大，即感应回路中的电功率P=UI增大，两个峰值都会增大，D正确．【答案点睛】本题考查了电磁感应定律与闭合电路输出功率问题，考点结合巧妙，题目新颖，有一定创新性，难点在于理解该过程中的功能关系以及UI-t曲线的含义．感应电动势的大小等于磁通量的变化率，因此通过线圈速度越大，磁通量的变化率越大，电动势越大，两个峰值也越大；根据闭合电路欧姆定律可知，当外电阻等于内阻时，输出功率最大．10、BD【答案解析】

A．汽车对千斤顶的压力为1.0105N，根据牛顿第三定律得千斤顶对汽车的支持力为1.0105N，但汽车的重力不一定等于1.0105N，故A错误；B．将汽车对千斤顶的压力F分解沿两臂的两个分力F1和F2，根据对称性可知，两臂受到的压力大小相等，由2F1cosθ=F可得所以此时两臂受到的压力大小均为1.0105N，故B正确；CD．继续摇动把手，两臂靠拢，夹角减小，由分析可知，F不变，当减小时，cos增大，F1减小，故C错误，D正确。故选BD。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）BD（2）ACD（3）4:1【答案解析】试题分析：（1）A、只要小球离开轨道时的水平速度相等即可，不需要要求轨道光滑，故A错误；为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平；故B正确；为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故C错误；为保证小球每次平抛的速度均相同；故应入射小球每次从同一点由静止释放；故D正确；（2）实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．测量平均落点的位置，找到平抛运动的水平位移，因此步骤中CD是必须的，而且C要在D之前．至于用天平秤质量先后均可以．所以答案是ACD；（3）由图2所示可知，OP=1．5cm，OM=2．5cm，ON=3．0cm，如果两球碰撞过程动量守恒，则：，代入数据求得：；考点：验证碰撞中的动量守恒实验【名师点睛】验证碰撞中的动量守恒，入射球质量应大于被碰球的质量；验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒12、65.5（65.0~66.5）ABD【答案解析】

(1)[1]由图所示可知，刻度尺的分度值为1mm，对球落点的平均位置读数，为65.5cm。(2)[2]小球离开轨道后做平抛运动，小球下落的高度相同，在空中的运动时间t相同，由x=vt可知，小球的水平位移与小球的初速度v成正比，可以用小球的水平位移代小球的初速度，如果小球动量守恒，满足关系式mAv0=mAv1+mBv2故有mAv0t=mAv1t+mBv2t即mAOP=mAOM+mBON由此可知：A.水平槽上未放B球时，需要测量A球落点位置到O点的距离OP，故A正确；B.

A球与B球碰撞后，需要测量A球落点位置到O点的距离OM，故B正确；C.只要测量A球与B球的直径相等即可，不需要测出它们的直径大小，故C错误；D.验证动量守恒需要测量A球和B球的质量(或两球质量之比)，故D正确；E.不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误。故选ABD。(3)[3]由(2)知，实验需要验证的关系式是mAOP=mAOM+mBON【答案点睛】由图乙所示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺的示数；根据实验原理和实验目的可以知道验证动量守恒定律实验中哪些量要测量，怎么通过物理规律测量；根据动量守恒定律及图示实验数据，写出需要验证的表达式。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）6250V，16A；（2）15.625Ω，6000V；（3）300:11【答案解析】（1）由理想变压器的电压与匝数关系可得：

即

解得：U出=6250V

由再理想变压器的电流与匝数关系可得：

解得：I2=16A

（2）由题意可知：P损=P出4%=4000W

而P损=I22R

由于则U损=I2R=250V

U3=6250-250=6000V（3）根据解得:点睛：理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损.14、（2）320K;【答案解析】试题分析：现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部的过程中，a活塞不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程，分析出初态和末态的体积和温度，由