2022届上海市长宁、嘉定区物理高二第二学期期末监测试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，光滑固定金属导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路的过程中，下列说法正确的是A．P、Q将保持不动B．P、Q将相互远离C．磁铁的加速度小于gD．磁铁的加速度仍为g2、王老师用一块吸铁石将一张白纸压在竖直固定的磁性白板上处于静止状态，如图所示．下列说法正确的是A．吸铁石受到3个力的作用B．白纸受到5个力的作用C．吸铁石对白纸的压力一定等于白纸的重力D．吸铁石对白纸的压力与白板对白纸的弹力大小相等，是作用力与反作用力3、教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P．若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则A．R消耗的功率变为2PB．电压表V的读数变为2UC．电流表A的读数变为4ID．通过R的交变电流频率不变4、一质点作简谐运动，其位移x与时间t的关系曲线如图所示，由图可知：在t=4s时，质点的（）A．速度为零，加速度为负的最大值B．速度为负的最大值，加速度为零C．速度为零，加速度为正的最大值D．速度为正的最大值，加速度为零5、一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（）A．质点一定做匀变速直线运动B．质点可能做匀速圆周运动C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变6、假设地球卫星发射后在预定轨道上做匀速圆周运动，它的周期为T，引力常量为G，现要估算地球的质量，则还只需知道A．该卫星的密度 B．地球的半径RC．该卫星的轨道半径r D．地球自转的周期T0二、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、在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉希奇以2米04的成绩获得冠军。弗拉希奇身高约为1.93m，忽略空气阻力，g取10m/s2。则下列说法正确的是()A．弗拉希奇在下降过程中处于失重状态B．弗拉希奇起跳以后在上升过程中处于超重状态C．弗拉希奇起跳时地面对她的支持力大于她的重力D．弗拉希奇起跳时的初速度大约为3m/s8、甲、乙两辆汽车沿同一平直路面行驶，其v-t图像如图。t=0时，乙车在甲车前方s0处。下列说法正确的是A．若s0=50m，则两车相遇2次B．若s0=150m，则两车相遇1次C．若s0=250m，则两车相遇1次D．若s0=400m，则两车相遇1次9、如图所示,足够长的型光滑金属导轨与水平面成角,其中与平行且间距为间接有阻值为的电阻,匀强磁场垂直导轨平面,磁感应强度为,导轨电阻不计。质量为的金属棒由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,棒接入电路的电阻为,当金属棒下滑距离时达到最大速度,重力加速度为,则在这一过程中（）A．金属棒做匀加速直线运动B．通过金属棒某一横截面的电量为C．金属棒克服安培力做功为D．电阻上的最大发热功率为10、氢原子能级如图所示，大量处于能级的氢原子跃迁到低能级的过程中，下列说法正确的是（）A．放出的光子的最大能量是B．最多可放出种频率不同的光子C．放出的光子的最小能量是D．放出的光子能使逸出功为的金属发生光电效应三、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）某同学要测量一圆柱体，用螺旋测微器测量其直径如图1所示，可知其直径为________，用20分度的游标卡尺测量其长度如图2所示，可知其长度为________．12．（12分）两位同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．（1）实验中必须满足的条件是_____．A．斜槽轨道尽量光滑以减小误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球A每次必须从轨道的同一位置由静止滚下D．两球的质量必须相等（2）测量所得入射球A的质量为mA，被碰撞小球B的质量为mB，图甲中O点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球A从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置P，测得平抛射程为OP；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与小球B相撞，分别找到球A和球B相撞后的平均落点M、N，测得平抛射程分别为OM和ON．当所测物理量满足表达式___________时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果满足表达式______________时，则说明两球的碰撞为完全弹性碰撞．（1）记录纸上的O点是重垂线所指的位置，若测得各落点痕迹到O的距离：OM=2.68cm，OP=8.62cm，ON=11.50cm，并知两球的质量分别为mB=10g与mA=20g，系统碰撞前总动量p与碰撞后总动量p′的百分误差=______%（结果保留一位有效数字）．（4）乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装：如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球A、球B与木条的撞击点．实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P′；再将入射球A从斜轨上起始位置由静止释放，与球B相撞，确定球A和球B相撞后的撞击点分别为M′和N′．测得B′与N′、P′、M′各点的高度差分别为h1、h2、h1．若所测物理量满足表达式__________时，则说明球A和球B碰撞中动量守恒．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）如图所示，横截面为四分之一圆周的柱状玻璃棱镜，圆周半径为R，有一束单色光垂直于截面OA射入棱镜，入射点为P，OP较小时经棱镜折射后有一束光线从AC面射出棱镜．当OP=，AC恰好面没有折射光线射出，求玻璃棱镜的折射率．14．（16分）一横截面为直角三角形的三棱镜如图放置，一条光线从AB边中点处入射，经棱镜折射后从AC边平行于BC射出。已知∠A=θ=60°，AC边长度为L，光在真空中的传播速度为c。求：（1）该棱镜材料的折射率；（2）光在棱镜中的传播时间。15．（12分）质量分别为300g和200g的两个物体在无摩擦的水平面上相向运动，速度分别为50cm/s和100cm/s.(1)如果两物体碰撞并粘合在一起，求它们共同的速度大小；(2)求碰撞后损失的动能；(3)如果碰撞是弹性碰撞，求两物体碰撞后的速度大小．

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】

当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，分析导体的运动情况．【详解】当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用。故AB错误。由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故C正确，D错误。故选C。【点睛】本题直接用楞次定律判断电磁感应现象中导体的运动方向，抓住导体总是反抗原磁通量的变化是关键．楞次定律的另一结论：增反减同．2、B【解析】吸铁石受到重力、纸对它的摩擦力，白纸的支持力以及白板的吸引4个力的作用，选项A错误；白纸受到重力、磁铁的摩擦力以及白板的摩擦力、磁铁的压力和白板的弹力5个力的作用，选项B正确；吸铁石对白纸的压力作用在水平方向，不等于白纸竖直方向的重力，选项C错误；吸铁石对白纸的压力与白板对白纸的弹力大小相等，是一对平衡力，选项D错误；故选B.点睛：对物体受力分析是解题的关键步骤，受力分析的步骤是先重力、后弹力、最后是摩擦力，不能随便增减无施力物体的所谓的力.3、B【解析】

B．根据可知，发电机线圈的转速变为原来的2倍，理想变压器的原线圈的电压为原来的2倍，根据可知，理想变压器的副线圈的电压为原来的2倍，电压表V的读数变为2U，故B正确；A．根据可知，R消耗的功率变为4P，故A错误；C．根据闭合电路欧姆定律可知通过理想变压器的副线圈的电流为原来的2倍，根据可知，理想变压器的副线圈的电流为原来的2倍，电流表A的读数变为2I，故C错误；D．由可知通过R的交变电流频率变为原来的2倍，故D错误；故选B．4、A【解析】

从图中可知，在t=4s时，质点的位移为正向最大，质点的速度为零，由知，质点的加速度方向总是与位移方向相反，大小与位移大小成正比，则加速度为负向最大；故选A．【点睛】根据简谐运动的位移图象直接读出质点的位移与时间的关系．当物体位移为零时，质点的速度最大，加速度为零；当位移为最大值时，速度为零，加速度最大．加速度方向总是与位移方向相反，位移为正值，加速度为负值．5、C【解析】

A项：若所施加的外力方向与物体运动方向相同，则物体做匀加速直线运动，但如果力与初速度不在同一直线上，则不可能做直线运动，故A错误；B项：匀速圆周运动所受外力为变力，始终指向圆心，由于所施加的是恒力，因此不可能做匀速圆周运动，故B错误；C项：由牛顿第二定律可知，质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同，故C正确；D项：质点的加速度恒定，速度的变化量在单位时间内是相同的，但是速率在单位时间内的变化量不一定相同，故D错误。6、C【解析】

A.知道卫星的密度，与地球的质量无关，所以不能求出地球的质量。故A错误；B.根据可知，已知地球的半径，还需要知道地球的密度。故B错误；C.卫星绕地球圆周运动时，万有引力提供圆周运动向心力有：，解得地球的质量为：，故C正确。D.知道卫星的周期与地球的自转的周期，不能求出地球的质量。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、AC【解析】试题分析：运动员起跳后上升过程做减速运动，下降过程做加速运动，加速度都是向下，所以运动员在这两个过程中整体处于失重状态，A正确B错误；起跳时加速度向上，根据牛顿第二定律可得N-mg=ma，即N=ma+mg，所以地面对她的支持力大于重力故能顺利起跳，C正确；运动员起跳时重心在腰部，背越式过杆，重心上升高度可按1m估算，则起跳时的初速度约为v=2gΔh考点：考查了超重失重，牛顿第二定律的应用8、AC【解析】

因为图像面积代表位移，所以从初始时刻到速度相等，0-20s甲车比乙车多行驶，之后乙车速度大于甲车Δx=20×20-A.若s0=50m<150m，则两车追上乙车后，由于乙车最终速度大于甲车，所以会相遇2次，故A符合题意。B.若s0=150m，则两车相遇后，甲车超过乙车，但由于乙车最终速度大于甲车，所以会相遇2次，故B不符合题意。C.若s0=250m，则两车速度相等刚好相遇，之后由于乙的速度大，不会再次相遇，只相遇1次，故C符合题意。D.若s0=400m>250m，两车不会相遇，故D不符合题意。9、BC【解析】

金属棒ab由静止开始下滑，随着速度增大，产生的感应电流增大，所受的安培力增大，合力减小，做加速度逐渐减小的变加速运动，不是匀变速直线运动，选项A错误；通过金属棒ab某一横截面的电量为：．故B正确；金属棒ab克服安培力做功等于金属杆机械能的减少，为mgssinθ-mv2，故C正确。感应电流的最大值，则电阻R上的最大发热功率为，故D错误；故选BC10、AC【解析】

根据波尔理论可知，放出最大能量的光子对应着从3到1的跃迁，能量为（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV，选项A正确；最多可放出种频率不同的光子，选项B错误；放出的光子的最小能量对应着从3到2的跃迁，能量为（-1.51eV）-（-3.4eV）=1.89eV，选项C正确；根据光电效应的规律可知，放出的光子最大能量为12.09eV<13eV，则不能使逸出功为13eV的金属发生光电效应，选项D错误；故选AC.【点睛】本题考查氢原子的波尔理论，解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，即Em-En=hv，并能灵活运用；知道从高能级跃迁到低能级最多辐射的光子数为．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、3.852mm;91.70mm;【解析】

螺旋测微器的固定刻度读数为3.5mm，可动刻度读数为0.01×35.2mm=0.352mm，所以最终读数为：3.5mm+0.352mm=3.852mm．游标卡尺的主尺读数为91mm，游标尺上第14个刻度与主尺上某一刻度对齐，故其读数为0.05×14mm=0.70mm，所以最终读数为：91mm+0.70mm=91.70mm．12、BCmAOP=mAOM+mBONmAOP2=mAOM2+mBON22【解析】（1）“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；为了使小球碰后不被反弹，要求入射小球质量大于被碰小球质量，故D错误．（2）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相同，它们在空中的运动时间t相等，它们的水平位移x与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，若两球相碰前后的动量守恒，则mAv0=mAv1+mBv2，又OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代入得：mAOP=mAOM+mBON；若碰撞是弹性碰撞，则机械能守恒，由机械能守恒定律得：mAv02=mAv12+mBv22，将OP=v0t，OM=v1t，ON=v2t，代