2021-2022学年上海市上海师范大学附中物理高二第二学期期末质量检测试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、匀强磁场中，个静止的铀核发生衰变放出一个ɑ粒子，产生的新核与ɑ粒子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图1、2所示，则A．磁场方向垂直纸面向里B．轨迹1是ɑ粒子的C．衰变后产生的新核的中子数比铀核少两个D．衰变后产生的新核与ɑ粒子的质量之和等于衰变前铀核的质量2、氢原子的能级图如图所示,关于氢原子的说法正确的是（）A．氢原子的发射光谱是连续的B．一群氢原子处于的能级,向低能级跃迁时可以辐射出三种频率的光子C．若用的光子照射处于基态的氢原子,可以使它电离D．若用的光子照射处于基态的氢原子,可以使它跃迁到的能级3、如图甲，A、B、C、D是某电场中一条电场线上相距较近的四点，且A、B两点间的距离与C、D两点间的距离相等．有一电子以一定的初速度且仅在电场力的作用下，沿AD由A点运动到D点，电子所经位置具有的电势能Ep随距A点的距离x变化如图乙所示．则（）A．电子在A点的速度大于在D点的速度B．A点的电场强度小于D点的电场强度C．A点电势的低于B点的电势D．A、B两点间的电势差小于C、D两点间的电势差4、关于光电效应，下列说法中正确的是（）A．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大B．不同金属产生光电效应的入射光的最低频率是相同的C．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能发生光电效应D．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应5、假设地球和金星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离大于金星到太阳的距离，那么（）A．地球公转周期小于金星的公转周期B．地球公转的线速度大于金星公转的线速度C．地球公转的加速度大于金星公转的加速度D．地球公转的角速度小于金星公转的角速度6、如图，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，电键K断开，当K接通时，以下说法正确的是A．副线圈两端M、N的输出电压减小B．副线圈输电线等效电阻R上的电压降减小C．通过灯泡L1的电流增大D．原线圈中的电流增大二、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，两杆光滑且夹角为=30°，均处于水平悬空状态，固定两杆使其保持静止，放置重力均为10N两小球A、B分别穿在两根杆上，用一根轻绳连接两球，现在用力将B球缓慢拉动，直到轻绳被拉直时，测出拉力F=10N，则此时关于两个小球受到的力的说法不正确的是（）A．小球A受到四个力的作用B．绳子张力大小为20NC．小球A受到的杆的弹力大小为20ND．小球B受到杆的弹力大小为20N8、如图所示，桌面上固定一个光滑竖直挡板，现将一个长方形物块A与截面为三角形的垫块B叠放在一起，用水平外力F缓缓向左推动B，使A缓慢升高，设各接触面均光滑，则该过程中()A．A和B均受三个力作用而平衡 B．B对桌面的压力不变C．A对B的压力越来越小 D．推力F的大小恒定不变9、氢原子在某三个相邻能级间跃迁时，可发出三种不同波长的辐射光．已知其中的两个波长分别为λ1和λ2，且λ1>λ2，则另一个波长可能是()A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2C． D．10、如图，两根完全相同的光滑圆孤金属导轨平行固定放置，水平间距为L、半径为r，其上端cd间外接一阻值为R的定值电阻。abcd所围成的区域处在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一金属杆以水平速度从导轨最低点ab处滑入，并在外力作用下沿导轨故匀速圆周运动到达cd位置，运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属杆的电阻，则在该过程中A．通过R的电流大小逐渐减小B．金属杆刚滑入时R的电功率为C．通过R的电量为D．R产生的热量为三、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．（6分）某同学用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律．该同学将滑块从距离光电门x远处由静止释放，遮光条通过光电门时，光电门记录的时间为Δt；测得气垫导轨长度为L，垫起一端距离水平桌面的高度为h．用游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度d=_______mm；若重力加速度为g，用相关物理量的字母表示，则滑块下滑过程中加速度的理论值可表示为a=_____________；加速度的测量值可表示为a=________．12．（12分）常用的无线话筒所用电池的电动势E约为9V．内阻r约为，最大允许电流为100mA，为测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用图甲所示的电路进行实验，图中电压表为理想电表．R为电阻箱（阻值范围为0-999.9Ω），R0为定值电阻．(1)图甲中接入R0的目的是_____；实验室备有的定值电阻R0的规格有以下几种，则本实验应选用____．A．50Ω，1.0WB．500Ω，2.5WC．1500Ω，15WD．2500Ω，25W(2)该同学接入符合要求的R0后，闭合开关S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U，再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图线，根据图乙所作出的图象可求得该电池的电动势E=___V，内阻r=___Ω（结果保留三位有效数字）．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，一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，小车上有一质量m=1kg的光滑小球B，将一轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能为Ep=6J，小球与小车右壁距离为L=0.4m，解除锁定，小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住，求：（1）小球脱离弹簧时小球和小车各自的速度大小．（2）在整个过程中，小车移动的距离．14．（16分）如图，两根光滑平行金属导轨置于水平面(纸面)内，导轨间距为L，左端连有阻值为R的电阻。一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场区域。已知金属杆以速度v0向右进入磁场区域，做匀变速直线运动，到达磁场区域右边界(图中虚线位置)时速度恰好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好。除左端所连电阻外，其他电阻忽略不计。求金属杆运动到磁场区域正中间时所受安培力的大小及此时电流的功率.15．（12分）如图为某交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢线圈abcd为n=20匝的矩形线圈，其面积S=0.02m2，线圈绕轴以角速度ω=50rad/s逆时针匀速转动（不计一切摩擦）。矩形线圈的电阻r=2.0Ω，外电路负载电阻R=8.0Ω，匀强磁场B只分布在转轴的左侧，垂直纸面向里，B=0.5T。求：（1）线圈产生感应电动势的峰值Em（2）线圈由中性面转过的过程中，产生的平均感应电动势（3）线圈转动过程中，交流电压表的示数U

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】

AB．原子核发生α衰变时，根据动量守恒可知两粒子的速度方向相反，动量的方向相反，大小相等；由半径公式r=，（P是动量），分析得知，r与电荷量成反比，所以半径比较大的轨迹1是衰变后α粒子的轨迹，轨迹2是新核的．新核沿顺时针方向运动，由左手定则可知，磁场的方向向外；故AB错误．C．反应后生成的新核质量数比铀核少4，电荷数少2，则中子数比铀核少两个，选项C正确；D．衰变后产生的新核与ɑ粒子的质量数之和等于衰变前铀核的质量数，选项D错误；故选C．点睛：本题考查动量守恒定律、衰变以及带电粒子在磁场中运动，考查左手定则、带电粒子在磁场中做圆周运动的半径公式以及动量的表达式，运用控制变量的方法分析判断即可求解．2、B【解析】氢原子的发射光谱是不连续的，是线光谱，选项A错误；一群氢原子处于的能级，向低能级跃迁时可以辐射出=3种频率的光子，选项B正确；若用13.6eV的光子照射处于基态的氢原子，可以使它电离，选项C错误；11eV不等于任何两个能级的能级差，则若用11eV的光子照射处于基态的氢原子不能被吸收，则不可以使它跃迁到n=2的能级，选项D错误；故选B.3、A【解析】由图可知EP逐渐变大，由于能量守恒，Ek逐渐减少，故A点的速度大于在D点的速度；EP－x图的斜率代表电场力，A点的电场力大于D点的电场力，故A点的电场强度大于D点的电场强度；，由于电子带负电，EP逐渐变大，电势逐渐降低．由于A点附近的电场强度大于D点附近的电场强度，由，可知A、B两点间的电势差大于C、D两点间的电势差．综上分析，A正确．4、D【解析】

根据光电效应方程可得，光子的能量与光照强度无关，A错误；每种金属都有自己的极限频率，B错误；金属内的每个电子一次只能吸收一个光子，而且是不能积累的，C错误；当入射光光子的能量小于金属的逸出功时，不能发生光电效应，D正确。5、D【解析】试题分析：根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r=m4π2考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式GMm视频6、D【解析】试题分析：对理想变压器输入电压决定输出电压，输出电流决定输入电流，输出功率决定输入功率．当K接通时，MN两端电压不变而负载电阻减小，因此输出电流（副线圈中电流）增大，则输入电流（原线圈中电流）也增大．副线圈中电流增大，则等效电阻R上的电压增大．等效电阻上电压增大而输出电压不变，因此灯泡L1两端电压减小，则通过灯泡L1的电流减小．故BD正确，AC错误．考点：本题考查了理想变压器及其动态问题分析二、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】

由题意可知，在水平面内对A、B分别受力分析，水平方向受力如图所示；

A．A球受到重力、杆对A的弹力与绳子的张力共3个力的作用，故A错误，符合题意；

B．对B受力分析，如图所示，根据受力平衡条件，则有绳子张力大小为选项B正确，不符合题意；C．杆对A弹力在水平方向的分力满足NA=T=20N故杆对球的弹力选项C错误，符合题意；

D．根据力的合成，结合力的平行四边形定则可知，小球B水平方向受到杆的弹力大小为故B受杆的弹力大小故D正确，不符合题意。

故选AC。8、BD【解析】

A.先以A为研究对象，分析受力情况：重力、墙的弹力和斜面的支持力，共三个力；B受到重力、A的压力、地面的支持力和推力F四个力．故A错误；B.当B向左移动时，B对A的支持力和墙对A的支持力方向均不变，根据平衡条件得知，这两个力大小保持不变．则A对B的压力也保持不变．对整体分析受力如图所示：由平衡条件得知，F=N1，挡板对A的支持力N1不变，则推力F不变．桌面对整体的支持力N=G总，保持不变．则B对桌面的压力不变，故BD正确，C错误。故选BD．【点睛】先以A和B为研究对象，分析受力情况，根据平衡条件，运用图解法得到B对A的弹力和挡板对A的弹力如何变化，再对整体研究，分析推力F和桌面的支持力如何变化．9、CD【解析】

氢原子在能级间跃迁时，发出的光子的能量与能级差相等．如果这三个相邻能级分别为1、2、3能级且能级差满足根据可得可以产生的光子波长由小到大分别为这三种波长满足两种关系和变形可得AB错误，CD正确。

故选CD。10、ABD【解析】

A.金属棒从轨道最低位置cd运动到ab处的过程中，水平分速度逐渐减小，则切割磁感线的速度减小，感应电动势减小，通过R的电流大小逐渐减小，故A正确；B.金属杆刚滑入时的感应电动势：E=BLv0，金属杆刚滑入时R的电功率：，故B正确；C.通过R的电量：，故C错误；D.金属棒做匀速圆周运动，切割磁感线的速度为v0cosθ，则回路中产生正弦式交变电流，可得产生的感应电动势的最大值为Em=BLv0，有效值为，由焦耳定律可知，R上产生的热量：，故D正确。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、4.4【解析】游标卡尺的主尺读数为4mm，游标读数为0.1×4mm=0.4mm，则d=4.4mm，根据牛顿第二定律可知：由几何关系可知：解得：加速度的理论值为：根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，滑块经过光电门的速度为：根据可得加速度的测量值为：点睛：游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据牛顿第二定律可求得加速度的理论值；根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出滑块经过光电门时的速度大小，再根据速度和位移关系即可求得加速度的测量值．12、保护电路、A10.0V；33.3Ω【解析】

(1)[1][2]．R0是定值电阻，接在干路上限制电流起保护电路的作用．当滑动变阻器短路时，电路中通过的最大电流为100mA，则由闭合电路欧姆定律可知，定值电阻的最小阻值