上海市ＳＯＥＣ2023学年物理高二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、如图所示，水平桌面上静止地叠放了三个苹果，下列说法正确的是（）A．1号苹果由于放在最上面，所以1号苹果没有发生弹性形变B．1号苹果对2号苹果的压力竖直向下，3号苹果对2号苹果的支持力竖直向上C．1号苹果受到的支持力是由2号苹果的弹性形变产生的D．如果桌面是光滑的，则3个苹果不可能处于图示的平衡状态2、在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，小明同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内小明同学发现体重为40kg，重力加速度的大小为g。在这段时间内下列说法中正确的是（）A．小明同学所受的重力变小了B．小明对体重计的压力小于体重计对小明的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下3、一滑雪运动员由静止开始沿斜坡匀加速下滑．当下滑距离为L时，速度为v，那么，当他的速度是v/2时，下滑的距离是()A．L/2B．(2L)/2C．L/4D．3L/44、在如图所示的条件下，闭合矩形线圈能产生感应电流的是（）A． B． C． D．5、如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉，在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化，判断正确的是（）A．F变大 B．F变小 C．FN变大 D．FN变小6、小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴，线圈绕匀速转动，如图所示，矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压A．峰值是 B．峰值为2C．有效值为 D．有效值为二、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、如图甲所示，光滑水平面上直线MN右侧足够大区域内存在竖直向下的匀强磁场．水平面上放一质量m＝1kg、电阻R＝4Ω的正方形金属线框，线框的一条边与MN重合，某时刻让线框以初速度v0＝4m/s进入磁场，同时对线框施加一与初速度方向相反的外力F，F的大小随时间的变化关系如图乙所示．已知线框进入场磁后做匀减速直线运动，下列说法正确的是A．1s末线框刚好全部进入磁场B．匀强磁场的磁感应强度B＝3TC．线框在磁场中做匀减速运动的加速度大小为1m/s2D．线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量q＝0.75C8、我们知道,气体分子的运动是无规则的,每个分子运动的速率一般是不同的,但大量分子的速率分布却有一定的统计规律．如图所示描绘了某种气体在不同温度下分子数百分比按速率分布的曲线,两条曲线对应的温度分别为和,则下列说法正确的是（）A．B．C．两曲线与横轴所围图形的“面积”相等D．两曲线与横轴所围图形的“面积”不相等9、一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形如图所示的实线，在t=1s时刻的波形所示的虚线，则下列判断正确的是_______A．波长为4cmB．振幅为4cmC．波速可能为5cm/sD．波速可能为7cm/sE.波速可能为9cm/s10、以下说法中正确的是．A．系统在吸收热量时内能一定增加B．悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈C．封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力三、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）如图所示，某同学将两块质量分别为m1和m2的不同物块用细线连接，置于光滑的水平桌面上，两个物块中间夹有一根压缩了的轻质弹簧．烧断细线，物块从静止开始运动，最终离开桌子边缘做平抛运动．该同学通过必要的测量，以验证物体间相互作用时的动量守恒定律．（1）该同学还需要的实验器材是_______；（2）本实验中要直接测量的物理量是_________；（3）用实验中所测量的物理量，写出验证动量守恒定律的关系式_________.12．（12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。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）玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动．他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动．已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1．（1）氢原子处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值．（2）氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和．已知当取无穷远处电势为零时，点电荷电场中离场源电荷q为r处的各点的电势．求处于基态的氢原子的能量．（3）处在激发态的氢原子向能量较低的状态跃迁时会发出一系列不同频率的光，形成氢光谱．氢光谱线的波长可以用下面的巴耳末—里德伯公式来表示n，k分别表示氢原子跃迁前后所处状态的量子数．k=1，2，3，……对于每一个k，有n=k+1，k+2，k+3，……R称为里德伯常量，是一个已知量．对于的一系列谱线其波长处在紫外线区，称为赖曼系；的一系列谱线其波长处在可见光区，称为巴耳末系．用氢原子发出的光照射某种金属进行光电效应实验，当用赖曼系波长最短的光照射时，遏止电压的大小为U1；当用巴耳末系波长最长的光照射时，遏止电压的大小为U2．真空中的光速为．求：普朗克常量和该种金属的逸出功．14．（16分）两条平行光滑金属导轨足够长，其水平部分存在着竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=2T，导轨间距离L=0.5m，导轨倾斜部分与水平面夹角θ=30°，顶端所接电阻R=5Ω，现有一质量为m=1kg，接入导轨间电阻r=3Ω的金属棒水平横放在导轨距水平面高度h=0.2m处，由静止释放（不计导轨电阻，不计金属棒滑动时在导轨弯折处的能量损失，g取10m/s2）。求：(1)金属棒在导轨水平部分滑动时加速度的最大值am；(2)金属棒在水平导轨上做什么运动，并求出在整个运动过程中电阻R中产生的热量。15．（12分）2023年第24届冬季奥运会将在北京和张家口举行。冰壶运动是冬季运动项目之一，深受观众喜爱。图1为中国运动员在训练时投掷冰壶的镜头。冰壶的一次投掷过程可以简化为如图2所示的模型：在水平冰面上，运动员将冰壶甲推到A点放手，冰壶甲以速度v0从A点沿直线ABC滑行，之后与对方静止在B点的冰壶乙发生正碰。已知两冰壶的质量均为m，冰面与两冰壶间的动摩擦因数均为μ，AB＝L，重力加速度为g，冰壶可视为质点。不计空气阻力。（1）求冰壶甲滑行到B点时的速度大小v；（2）若忽略两冰壶发生碰撞时的能量损失。请通过计算，分析说明碰后两冰壶最终停止的位置将如图3所示：甲停在B点，乙停在B右侧某点D。（3）在实际情景中，两冰壶发生碰撞时有一定的能量损失。如果考虑了它们碰撞时的能量损失，请你在图4中画出甲、乙两冰壶碰后最终停止的合理位置。

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．1号苹果由于放在最上面，1号与2号间存在相互挤压，所以存在弹性形变，故A错误；B．由于苹果的接触面是否水平不能确定，故压力是否竖直不能确定，故B正确；C．1号苹果在重力作用下向下挤压2号苹果，使得2号苹果发生弹性形变产生，这个弹性形变要恢复，就给1号苹果一个支持力，故C正确；D．整体分析，三个苹果受到竖直的重力和桌面给的竖直向上的支持力，桌面光滑时，在水平方向不受外力，只要三个苹果之间接触面也水平，相互的弹力就也在竖直方向上，它们仍可以处于平衡状态，故D错误．2、D【答案解析】

人对体重计的压力小于人的重力，说明人处于失重状态，根据牛顿第二定律可求加速度，加速度向下，运动方向可能向上也可能向下．【题目详解】A.小明在这段时间内处于失重状态，是由于他对体重计的压力变小了，而他的重力没有改变，故A错误；B.对体重计的压力与体重计对小明的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故B错误；CD.以竖直向下为正方向，有：mg−F=ma，即50g−40g=50a，解得a=0.2g，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，故C错误，D正确。故选：D3、C【答案解析】

根据匀变速直线运动的速度位移公式得，v2=2aL.(v2)2=2ax;联立两式解得【答案点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式v2−v02＝2ax，并能灵活运用．4、D【答案解析】试题分析：感应电流产生的条件是通过闭合电路的磁通量发生变化，ABC三种情况的磁通量都没有发生变化，故没有感应电流产生；D接的是交流电源，通过线圈的磁场发生变化，所以磁通量改变，有感应电流产生，所以本题选择D．考点：感应电流的产生条件5、B【答案解析】试题分析：以B点为研究对象，分析受力情况：重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力FN和绳子的拉力F，作出受力图如图：由平衡条件得知，FN和F的合力与T（G）大小相等，方向相反，根据三角形相似可得，解得：FN=G，F=G；使∠BAO缓慢变小时，AB、AO保持不变，BO变小，则FN保持不变，F变小，故B正确，ACD错误．故选B。考点：共点力的平衡条件6、D【答案解析】由题意可知，线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0，又因为发电机线圈共N匝，所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0，根据闭合电路欧姆定律可知，在不计线圈内阻时，输出电压等于感应电动势的大小，即其峰值为2Ne0，故选项A、B错误；又由题意可知，若从图示位置开始计时，发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流，由其有效值与峰值的关系可知，U＝，即U＝，故选项C错误；选项D正确．【考点定位】对正弦式交变电流的产生原理的理解，以及其四值运算、闭合电路欧姆定律的应用．【名师点睛】熟知并理解教材中正弦式交变电流的产生原理，能自己熟练推导该交变电流的瞬时值表达式．【方法技巧】（1）高三复习要能不忘回归教材，千万不能“舍本求源”，一味做、复习课本以外的内容．（2）根据题图分析对ab边、cd边而言，它们产生的感应电动势方向虽然相反，但对单匝线圈，ab边和cd边产生的感应电动势方向相同，又因为有N匝线圈，因此总感应电动势峰值应累加，另外要能熟记有效值的计算方法．【规律总结】对正弦式交变电流，峰值为其有效值的倍，另在进行四值运算时，要注意量与量之间、四值之间的对应．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、由于在线圈进入磁场的过程中做匀减速运动所以速度减小，则安培力减小，要保持做匀减速运动则施加的外力也必须是变力，当线圈完全进入磁场后，穿过线圈的磁通量不变，不产生电流也不受安培力，所以此后施加的外力即为恒力，结合图像可以，1s末线框刚好全部进入磁场，故A对；BC、线圈做匀减速的加速度为，经过1s完全进入磁场，说明线圈的边长为；当线圈刚以速度进磁场时，结合图像并利用牛顿第二定律可知：;，解得：，故BC错；D、线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量，故D对；故选AD8、AC【答案解析】根据麦克斯韦分布律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，故，A正确B错误；分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，C正确D错误．9、ACE【答案解析】

AB.由波形图知波长为4cm，振幅为2cm，故选项A正确，B错误；CDE.经t=1s波形如图虚线所示，由于波传播的周期性，由实线变为虚线波形是(n+14)T即1s=(n+14)T，解得T=44n+1s，(n=0,1,2...)，波速v=λT=(4n+1)10、BC【答案解析】试题分析：做功和热传递都可以改变内能，根据热力学第一定律，若系统吸收热量Q>0，对外做功W＜0，由可能小于零，即系统内能减小，故A错误；温度越高，布朗运动越剧烈，故B正确；根据理想气体状态方程知，若温度不变，体积减半，则气体压强加倍，单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，故C正确；用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，分子间有引力，也有斥力对外宏观表现的是分子间存在吸引力，故D错误．考点：本题考查气体内能、布朗运动、理想气体状态方程、分子间作用力三、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、刻度尺两物块平抛运动的水平位移x1和x2m1x1=m2x2【答案解析】

（1）取小球1的初速度方向为正方向，两小球平抛初速度分别为v1、v2，平抛运动的水平位移分别为x1、x2，平抛运动的时间为t.需要验证的方程：0=m1v1−m2v2又v1=x1/t,v2=x2/t代入得到m1x1=m2x2故需要测量两木块落地点到桌面边缘的水平距离x1、x2所以需要的器材为刻度尺．（2）烧断细线后，两球离开桌面做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．需要直接测量的物理量是两物块平抛运动的水平位移x1和x2；（3）将需要验证的关系速度用水平位移替代，验证动量守恒定律的关系式为m1x1=m2x2；12、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=2.4Ω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）（2）（3）【答案解析】

（1）电子绕原子核做匀速圆周运动：解得电子绕原子核运动的等效电流