上海市复旦大学附中浦东分校2021-2022学年物理高二下期末监测模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、饱和汽压随温度变化的原因，正确的是A．温度升高，单位时间里从液体表而飞出的分子数减少B．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多C．温度升高，单位时间里从液体表面飞出的分子数增多，液体继续蒸发,压强增大D．温度降低，单位时间里从液体表面飞出的分子数大于返回液体表面的分子数2、质量为m的物体放在光滑水平地面上，在与水平方向成θ角的恒定推力F作用下，由静止开始运动，在时间t内推力的冲量和重力的冲量大小分别为（）A．Ft；0B．Ftcosθ；0C．Ft；mgtD．Ftcosθ；mgt3、下列现象中，不能用分子动理论来解释的是()A．白糖放入杯中，杯中的水会变甜B．大风吹起时，地上的尘土飞扬C．一滴红墨水滴入一杯水中，过一会杯中的水变成了红色D．把两块纯净的铅块用力压紧，两块铅合在了一起4、如图所示，质量均为m的木块A和B，用劲度系数为k的轻质弹簧连接，最初系统静止．现用大小F＝2mg、方向竖直向上的恒力拉A直到B刚好离开地面，则在此过程中()A．A上升的初始加速度大小为2gB．弹簧对A和对B的弹力是一对作用力与反作用力C．A上升的最大高度为mg/kD．A上升的速度先增大后减小5、关于磁感应强度，下列说法中正确的是（）A．由可知，B与F成正比，与IL成反比B．通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的磁感应强度就为零C．通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场，即B＝0D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关6、如图所示，竖直面内固定一半径为R的光滑四分之一圆弧轨道，光滑地面上放置一长为L的长木板，L=R,长木板的上表面与圆弧轨道的最低点B等高，且二者接触但不粘连，长木板质量为M,—个质量为m的铁块以一定初速度v0=3gl滑上长木板的左端，m=M,铁块恰好能滑到圆弧轨道的最高点C,A．铁块运动到B点时对圆弧轨道的压力为2mgB．最终铁块能滑到长木板的左端C．铁块与长木板间的动摩擦因数μ=0.1D．最终铁块的速度为v0二、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、如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上．质量为m、电阻可以不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度，在这一过程中（）A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上产生的焦耳热之和C．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热D．恒力F与安培力的合力所做的功等于零8、如图所示,表面粗糙程度相同的绝缘细杆倾斜固定放置,顶端点处固定一点电荷，一带电小圆环套在绝缘细杆上,从细杆上点处由静止释放,沿细杆下滑到点时静止.带电小圆环可视为点电荷,则（）A．点的电势可能高于点的电势B．小圆环下滑过程中,电势能减小C．小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷D．小圆环下滑过程中,机械能的损失量一定等于克服摩擦力做的功9、宇宙中存在一些离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统。若某个四星系统中每个星体的质量均为m，半径均为R，忽略其他星体对它们的引力作用和忽略星体自转效应，则可能存在如下运动形式：四颗星分别位于边长为L的正方形的四个顶点上(L远大于R)，在相互之间的万有引力作用下，绕某一共同的圆心做角速度相同的圆周运动。已知万有引力常量为G，则关于此四星系统，下列说法正确的是A．四颗星做圆周运动的轨道半径均为B．四颗星表面的重力加速度均为C．四颗星做圆周运动的向心力大小为D．四颗星做圆周运动的角速度均为10、如图所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷。t=0时，甲静止，乙以6m/s的初速度向甲运动。此后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触)，它们运动的v-t图象分别如图中甲、乙两曲线所示。则由图线可知()A．两电荷的电性一定相反B．甲、乙两个点电荷的质量之比为2：1C．在0～D．在0～三、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）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图甲所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中．（弹簧始终在弹性限度内）测量次序123456弹簧弹力大小F/N00.490.981.471.962.45弹簧总长x/cm67.168.349.4810.8511.75(1)根据实验数据在图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的点描出来，并作出F-x图线_______．(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是_____．(3)该弹簧的劲度系数k=_____．（保留两位有效数字）12．（12分）在“验证力的平行四边形定则”的实验中．某同学的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉．O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．(1)图乙中________是力F1和F2的合力的理论值；_________是力F1和F2的合力的实际测量值．(2)在实验中，如果将细绳也换成橡皮筋，那么实验结果是否会发生变化？答：________________（选填“变”或“不变”）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）卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子。为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用α粒子轰击一系列元素进行实验，从而证实了中子的存在。为了测定中子的质量mn，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰。实验中他测得碰撞后氢核的速率为3.3×107m/s，氮核的速率为4.7×106m/s。已知氮核质量与氢核质量的关系是，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞，不考虑相对论效应。请你根据以上数据计算中子质量mn与氢核质量mH的比值（结果保留两位有效数字）。14．（16分）如图所示，AMB是AM和MB两段组成的绝缘轨道，其中AM段与水平面成370，轨道MB处在方向竖直向上、大小E＝5×103N/C的匀强电场中。一质量m＝0.1kg、电荷量q＝＋1.0×10－4C的可视为质点的滑块以初速度v0＝6m/s从离水平地面高h＝4.2m处开始向下运动，经M点进入电场，从B点离开电场,最终停在距B点1.6m处的C点。不计经过M点的能量损失，已知滑块与轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，求滑块：(1)到达M点时的速度大小；(2)M、B两点的距离l；15．（12分）如图所示，均匀薄壁U型管竖直放置，左管长度大于2L且上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S，内装密度为的液体，右管内有一质量为m的活塞搁在固定小卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内封闭空气柱的长度均为L，压强均为大气压强P0，现使左、右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左、右两管内液面保持不变，重力加速度为g，求：（1）右管内活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的温度T1；（2）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为L?

参考答案一、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【解析】

温度升高，液体分子的平均动能增大，单位时间内从液体飞出的分子数增多，原来的动态平衡要被破坏，液体就要继续蒸发，饱和汽的密度增大，分子运动的平均动能也变大，所以饱和气压增大，故ABD错误，C正确。2、C【解析】在时间t内推力的冲量，重力的冲量，故C正确，A、B、D错误。点睛：解决本题的关键掌握冲量的表达式，基础题，知道冲量是矢量。3、B【解析】A、白糖加入热水中，水变甜，说明糖分子在永不停息的做无规则运动，可以用分子动理论解释，故A错误；B、大风吹起时，地上的尘土飞扬，是尘土微粒在运动，属于宏观现象，不能用分子动理论解释，故B正确；C、红墨水的扩散是由于墨水分子和水分子的无规则运动过程引起的，可以用分子动理论解释，故C错误；D、把两块纯净的铅块用力压紧后，两个铅块之间的分子相互扩散，两个铅块会结合在一起，所以可以用分子动理论来解释，故D错误；故选B。4、A【解析】A未加力F时，受力平衡，此时弹簧压缩量为x1，有平衡得：mg=kx1；

B刚好离开地面时弹簧的伸长量为x2，有平衡得：mg=kx2；A上升的初受重力，弹簧弹力和拉力，由牛顿第二定律得加速度大小为：，故A错误；A上升过程弹簧压缩量先减小，此时合力向上减小，做加速度减小的加速运动，后弹簧被拉长，伸长量增加，弹力增大．合力仍向上且减小，所以物体继续加速上升，整个过程速度一直增大，故B正确；由上面分析可得物块A上升的最大高度为：x=x1+x2=+=2，故C错误；作用力和反作用力是物体之间的相互作用力，弹簧对A和对B的弹力存在三个物体之间，故D错误；故选B.5、D【解析】

试题分析：ABD、磁感应强度是反映磁场性质的物理量，由磁场自身决定，与L和F无关，与是否引入电流也无关．故AB错误D正确C、因为通电导线取不同方向时，其受力大小不尽相同，当导线与磁场平行时安培力为零；此时磁感应强度并不为零，因此C错误故选D点评：容易题．对于定义式，不能理解为B与F成正比，与IL成反比，B由磁场本身决定．6、B【解析】

C.铁块恰好能滑到圆弧轨道的最高点C，根据动能定理有-μmgL-mgR=0-12mv0A.运动到B点的速度mgR=12mvB2，根据牛顿第二定律有BD.铁块从圆弧轨道返回到底端，然后滑上长木板与圆弧轨道分离，在木板上滑动过程中，根据动量守恒有mvB=(M+m)v，根据能量守恒有μmgx=12mv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、AC【解析】

AB．导体棒匀速上升过程中，合力为零，则合力所作的功等于零，根据动能定理得：得克服安培力所做功即等于回路电阻中产生的热量，故有：金属棒上的各个力的合力所做的功等于零，恒力F等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和，A正确，B错误；由得C．即恒力F与重力的合力所做的功等于克服安培力所做功，即等于电阻R上发出的焦耳热，故C正确；D．重力做功不改变金属棒的机械能，恒力F与安培力的合力所做的功等于金属棒机械能的增量，故D错误．8、ABC【解析】

C．小圆环能由P点开始下滑，有沿杆向下的加速度，表明库仑力、重力沿杆分力两力的合力大于滑动摩擦力．滑到Q点时又能静止，表明在静止前有沿杆向上的加速度，库仑力、重力沿杆分力两力的合力小于滑动摩擦力．而库仑力随环远离而减小，可以判定环受到的库仑力沿杆向下为斥力，小圆环所带电荷和顶端固定的电荷一定是同种电荷，故C正确B．小圆环下滑过程中，库仑斥力做正功，电势能减小，故B正确；A．无法判断是P、Q带正电还是带负电，如带正电，沿电场线电势降低，点的电势高于点的电势，故A正确；D．小圆环下滑过程中，除重力外，摩擦力做负功，库仑力做正功，机械能的损失量等于克服摩擦力做的功和库仑力做功之和，故D错误．故选：ABC9、BD【解析】任一颗星体在其他三个星体的万有引力作用下，合力方向指向对角线的交点，围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，任一星体在其他三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，轨道半径均：r=L，故A错误．星球表面的物体受到的万有引力等于它受到的重力，即：G=m′g，解得：g=，故B正确；星体在其他三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，由万有引力定律可得四颗星做圆周运动的向心力大小为：，选项C错误；由牛顿第二定律得：，解得：，故D正确；故选BD．点睛：本题考查了万有引力定律的应用，解决本题的关键掌握万有引力等于重力，以及知道在四颗星组成的四星系统中，其中任意一颗星受到其它三颗星对它的合力提供圆周运动的向心力．10、BC【解析】试题分析：由图象0-t1段，判定甲从静止开始与乙同向运动，则知甲的电性；根据动量守恒定律求解两球质量之间的关系；分析t1时刻前后两球距离的变化，判断电场力做功情况，分析两电荷的电势能．0～t2时间内，分析两电荷间距离变化，可知相互静电力的变化．t1～t3由图象0-t1段看出，甲从静止开始与乙同向运动，说明甲受到了乙的排斥力作用，则知两电荷的电性一定相同，A错误．两球相互作用时，受到的合外力为零，故动量守恒，设向左为正方向，t1时刻两球速度相等，v=2m/s；则有0-Mv0=M+mv，解得m=2M，即甲乙两个点电荷的质量之比为2：1，B正确；0-t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、弹簧的原长42N/m【解析】

(1)[1]根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上．可以判定F和L间是一次函数关系．画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧．(2)[2]图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长．所以图线跟坐标轴交点的物理意义是弹簧的原长．(3)[3]图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．由可得k=43N/m．12、FF′不变【解析】

(1)[1][2]实验中F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，由于实验过程不可避免的存在误差，因此理论值和实验值存在一定的偏差．实验中F是由平行四边形得出的，为理论值，F′是通过实验方法得出的为实验值．(2)[3]在实验中细线是否伸缩对实验结果没有影响，故换成橡皮筋可以同样完成实验，故实验结果不变；四