2023学年上海黄浦区物理高二第二学期期末质量检测模拟试题（含解析）

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，矩形导线框必abcd固定在水平桌面上，通有恒定电流的长直导线MN靠近水平桌面，且平行于ab边，在长直导线匀速从ab平移到cd边的过程中，下列说法正确的是A．导线框中有逆时针方向的感应电流B．导线框中感应电流的方向先顺时针后逆时针C．导线框所受的安培力的合力方向水平向右D．导线框所受的安培力的合力方向先水平向右后水平向左2、如图所示，一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上，杆的另一端固定一个重为4N的小球，小球处于静止状态，则弹性杆对小球的弹力（）A．大小为4N，方向平行于斜面向上 B．大小为2N，方向平行于斜面向上C．大小为4N，方向垂直于斜面向上 D．大小为4N，方向竖直向上3、如图所示，半径为r且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为e，质量为m的电子．此装置放在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系式为B=B0+kt（k>0）．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场将产生稳定的电场，该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得到加速．设t=0时刻电子的初速度大小为v0，方向顺时针，从此开始后运动一周后的磁感应强度为B1，则此时电子的速度大小为()A． B．C． D．4、长度为L、质量为M的平板车的左端紧靠着墙壁，右端站着一个质量为m的人（可视为质点），某时刻人向左跳出，恰好落到车的左端，而此时车已离开墙壁有一段距离，那这段距离为（布与水平地面间的摩擦不计）A．L B． C． D．5、一个物体从地面竖直上抛，到达最高点后又落回抛出点，若上升和下降过程中物体所受空气阻力大小恒定，则A．物体下落过程的加速度大于上升过程的加速度B．物体下落过程所用的时间大于上升过程所用的时间C．物体下落过程中的平均速度大于上升过程中的平均速度D．物体下落到抛出点的速率与抛出时的速率相等6、关于路程与位移，速度和加速度的描述，下列说法正确的是（）A．瞬时速度的大小等于路程与时间的比值B．平均速度能精确描述物体在某一时刻的运动快慢C．加速度方向保持不变，速度方向就保持不变D．平均速度的方向总与位移的方向一致二、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、∠OMN为玻璃等腰三楼镜的横截面，a、b两束可见单色光从空气垂直棱镜底面MN射入，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（）A．a光的频率大于b光的频率B．在玻璃砖中，a光的传播速度大于b光的传播速度C．若光束从玻璃砖中射向空气，则b光的临界角比a光的临界角大D．用a.b两束光分别照射同一狭缝，a光衍射现象更明显8、物体体积变化时，分子间距离会随之变化，分子势能也会发生变化．如图为分子势能Ep与分子间距离r的关系曲线，以下判断正确的是()A．当r＝r1时，分子势能最小B．当r＝r2时，分子引力与斥力大小相等C．当r＞r2时，分子间作用力的合力表现为引力D．在r由r2变到r1的过程中，分子间作用力的合力做正功9、下列说法正确的是（）A．第二类永动机违背了热力学第二定律，也违背了热力学第一定律B．在毛细现象中，细管中的液面不一定会上升C．温度高的物体具有的内能一定比温度低的物体具有的内能多D．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势10、下列说法正确的是A．沿着电场线方向移动电荷，电场力一定对电荷做功B．沿着磁感线方向移动电荷，磁场力一定对电荷做功C．放入磁场的通电导线受到的安培力可能为零D．穿过闭合电路的磁通量越大，产生的感应电动势越大三、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）为了研究两个小球在水平方向碰撞前后的动量关系．某同学采用了如图所示的实验装置，该装置可以通过测量小球做平抛运动的水平射程，间接地测定小球碰撞前后的速度．图中A、B是半径均为r的小钢球，O、O＇点分别是斜槽末端和可转动支柱在水平地面上的垂直投影，且OO＇间的距离等于A球的直径．实验时，使支柱处于倒下状态，先让A球多次从斜槽上同一位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量水平射程OP的长度x1．然后，把支柱立起，将B球静置于支柱上，再将A球从斜槽上同一位置静止释放，与B球正碰（B球平抛出去的同时支柱倒下），并多次重复．分别找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N．(1)本实验要顺利完成，则需要A球的质量_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）B球的质量；(2)该实验还需要测量的是__________；A．测量A、B两球的质量m1、m2B．测量A球开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．测量OM、ON的长度x1和x2(3)若所测物理量之间的关系满足_________________时，则说明两球碰撞过程动量守恒（用已知量及(2)中测量的量表示）．12．（12分）某实验小组用图甲所示的装置“探究加速度与合外力的关系”，图中小车质量为M，砂桶和砂的总质量为m．实验中通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出，绳的拉力F可由弹簧测力计测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m，进行多次实验，得到多组a、F值.(1)为了减小实验误差，下列做法正确的是______A．先释放小车，后接通打点计时器的电源B．该实验不需要平衡小车所受的摩擦力C．该实验砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量D．滑轮摩擦要足够小，绳的质量要足够轻(2)某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小a，横轴应________（填选项前的字母）．A．B．C．D．mg(3)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线将____________（填选项前的字母）．A．偏向纵轴B．保持原方向不变C．偏向横轴(4)图丙为上述实验中打下的一条纸带，A、B、C、D、E为选出的五个计数点，每相邻两点间还有四个计时点未画出，测得，打点计时器的频率为f，则小车的加速度表达式为_______（用f、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）石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”。已知1g石墨烯展开后面积可以达到2600m2，试计算每1m2石墨烯所含碳原子的个数。(阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，碳的原子质量M=12g/mol，结果保留两位有效数字)14．（16分）从斜面上某位置，每隔1．1s释放一个小球，在连续释放几个后，对在斜面上的小球拍下照片，如图所示测得，，试求：（1）小球的加速度；（2）拍摄时B球的速度；（3）拍摄时；（4）A球上面滚动的小球还有几个？15．（12分）如图，两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在空间内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=0.5Ω的直流电源．现把一个质量m=0.05kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上，导体棒静止．导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=1.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s1．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）通过导体棒的电流大小；（1）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力大小．

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】

AB.直导线中通有向上的电流，根据安培定则知，通过线框的磁场方向先垂直向里减小，然后垂直向外增大，根据楞次定律知感应电流的方向为顺时针方向，故A、B错误。CD.根据左手定则知，ab边所受安培力方向水平向右，cd边所受安培力方向水平向右，则线框所受安培力的合力方向水平向右，故C正确，D错误。2、D【答案解析】试题分析：根据物体的受力平衡状态，弹力应该与重力平衡，所以弹力竖直向上，大小为4N，答案为D考点：受力分析点评：本题考查了通过受力分析判断弹力的方法．杆的弹力可以是其他方向，不一定沿着杆本身．3、B【答案解析】A、C、电子在管道中被加速，做变速圆周运动，沿半径方向有洛伦兹力和管壁的弹力一起提供向心力，因无法知道弹力大小，则用向心力公式无法求出电子的速度；故A错误，C错误．B、D、根据法拉第电磁感应定律得感生电动势大小为，电场方向逆时针，电场力对电子做正功．在转动一圈过程中对电子用动能定理：，解得，故B正确，D错误．故选B．【答案点睛】本题要能够根据法拉第电磁感应定律计算出感应电动势，这是一个难点，然后根据动能定理计算末速度．4、C【答案解析】设人从小车上跳起后沿水平方向的分速度为v1，小车沿水平方向的速度为v2，人和小车在水平方向的动量守恒，选取向左为正方向，则：mv1+Mv2=0，设人从右端到达左端时间为t，则有：mv1t+Mv2t=0，化简为mx1=Mx2，由空间几何关系得：x1+x2=L，联立解得车的位移为：，故C正确，ABD错误．

5、B【答案解析】

A、下降过程重力向下、阻力向上，上升过程重力向下、阻力向下，所以可知上升过程加速度大于下降过程，A错B、上升和下落过程位移大小相等，根据逆向思维方法，可知，所以物体下落过程所用的时间大于上升过程所用的时间，B对C、根据可知，物体下落过程中的平均速度小于上升过程中的平均速度，C错D、根据，物体下落到抛出点的速率小于抛出时的速率，D错6、D【答案解析】试题分析：平均速率的大小等于路程与时间的比值，选项A错误；瞬时速度能精确描述物体在某一时刻的运动快慢，选项B错误；加速度方向保持不变，速度方向不一定保持不变，例如加速度方向与运动方向相反时，物体做减速运动，当速度减为零后反向运动，选项C错误；平均速度等于位移与时间的比值，故平均速度的方向总与位移的方向一致，选项D正确；故选D.考点：瞬时速度和平均速度；加速度二、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、BD【答案解析】

由光路图看出，光线b在NO面上发生了全反射，而光线a在MO面上没有发生全反射，而入射角相同，则知b光的临界角小于b光的临界角，由sinC=1/n分析折射率的大小，由v=c/n判断光在玻璃中速度的大小．再确定出波长关系，判断衍射情况．【题目详解】由光路图看出，光线b在NO面上发生了全反射，而光线a在MO面上没有发生全反射，而入射角相同，则知b光的临界角小于a光的临界角，由sinC=1/n分析得知，玻璃对a光的折射率小于b的折射率小，由v=c/n知，在玻璃中，a光的速度大于b光的速度，故B正确，AC错误．由于玻璃对a光的折射率小于b的折射率小，则a光的频率比b光的低，a光的波长比b光的长，则用a、b两束光分别照射同一狭缝，a光衍射现象更明显，故D正确．故选BD．【答案点睛】本题的解题关键是根据全反射的条件分析临界角的大小，确定折射率的大小，进一步分析频率、波长的大小．记住：折射率越大，频率越大，波长越小，临界角越小，在介质中的速度越小.8、BC【答案解析】

AB．由图象可知：分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离；分子引力与斥力大小相等；故A错误，B正确；C．当r＞r2时，分子间距离较大，分子间的作用力表现为引力，故C正确；D．r小于r2时，分子间的作用力表现为斥力，距离减小的过程中做负功，故D错误。故选BC。【答案点睛】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为r=r0，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习．9、BD【答案解析】A项：第二类永动机仍然遵循能量守恒定律，所以不违反热力学第一定律，但能量的转化和转移具有一定的方向性，它违反了热力学第二定律，故A错误；B项：因为毛细现象，是液体表面对固体表面的吸引力．毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外，毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外的现象，故B正确；C项：对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关，温度高的物体具有的内能不一定比温度低的物体具有的内能多，故C错误；D项：因液体分子表面层分子分布比内部稀疏，故分子间作用力表现为引力，液体表面有收缩趋势，故D正确．点晴：内能是指物体内所有做无规则运动的分子的动能和分子势能的总和．内能的大小跟物体的温度和物体的质量大小有关．同一物体温度升高，物体的内能增大；对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关．10、AC【答案解析】A.沿着电场线移动正电荷，电场力一定要做正功，而沿着电场线移动负电荷，电场力一定要做负功．故A正确；B.电荷沿磁感线移动，不受磁场力，故B错误；C.如果放入磁场的通电导线与磁感线平行，则受到的安培力为零，故C正确；D．穿过闭合电路的磁通量大，不一定变化快，产生的感应电动势不一定大，故D错误．故选AC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、大于ADm1·x1＝m1·x1＋m2·(x2-2r)【答案解析】

(1)为防止碰撞后入射球反弹，需要满足入射球的质量应大于被碰球的质量．(2)要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：，因此本实验需要测量的量有两小球的质量m1、m2和测量OM、ON的长度x1和x2；故选AD．(3)因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，x1是A球与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，x1是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，（x2-2r）是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，故所测物理量满足表达式为：m1·x1＝m1·x1＋m2·(x2-2r)。12、CCB【答案解析】(1)实验时，先接通打点计时器的电源，后释放小车，为了减小实验误差，实验需要平衡小车所受的摩擦力，实验砂桶和砂的总质量需要远小于小车的质量，滑轮摩擦要足够小，绳的质量要足够轻；故C正确，ABD错误；(2)对小车分析，应有F=ma，解得：，由于图线经过坐标原点，所以横