上海市长宁、青浦、宝山、嘉定2022年物理高二第二学期期末达标测试试题含解析

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、一个验电器原来带少量正电，如果用一根带大量负电的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔的张角将()A．变小B．变大C．先变小后变大D．先变大后变小2、下列说法中正确的是()A．温度低的物体内能小B．分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力快C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大D．外界对物体做功时，物体的内能不一定增加3、如图是某电场的电场线分布，a、b分别是电场中的两个点．下列说法正确的是A．a、b两点的电场方向相同B．b点电场强度比a点大C．b点的电势比a点高D．在a点放入电量为q的检验电荷，若该检验电荷所受电场力为F，则该点的场强大小为F/q4、如图所示，闭合导线框的质量可以忽略不计，将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场．若第一次用0.3s时间拉出，外力所做的功为W1，通过导线截面的电荷量为q1；第二次用0.9s时间拉出，外力所做的功为W2，通过导线截面的电荷量为q2，则()A．W1<W2，q1<q2 B．W1<W2，q1＝q2 C．W1>W2，q1＝q2 D．W1>W2，q1>q25、带电粒子的电荷量与其质量之比——比荷，是一个重要的物理量．利用带电粒子在电场和磁场中受力后的偏转情况，可以测出它的比荷，下图是测量电子比荷的实验示意图，关于测量原理和测量结果，下列说法中正确的是（）A．当图中金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上P1点．按图示方向施加电场E之后，射线发生偏转并射到屏上P3点B．为了抵消阴极射线的偏转，使它从重新回到P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适方向垂直于纸面向里的磁场C．已知金属板D1、D2间的电场强度为E，做感应强度为B，为保证电子打在P点，则电子运动的速度应为D．再去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B，电子在D1、D2之间有磁场的区域会形成一个半径为r的圆弧，由此测得电子的比荷为6、通过阻值R=10Ω的电阻的交变电流的图像如图所示,则电阻R两端电压的有效值为A．8B．4C．4D．15V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、某小型水电站的电能输送过程如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电．已知输电线的总电阻R为5Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为5∶1，降压变压器副线圈两端交变电压，降压变压器的副线圈与R0＝11Ω的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是A．流过R0的电流是20A B．流过R的电流是100AC．T1副线圈两端电压为1100V D．输电线路上损失功率为80W8、在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中，哪些因素可导致实验误差（）A．导轨安放不水平 B．小车上挡光板倾斜C．两小车质量不相等 D．两小车碰后连在一起9、两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是()A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小C．在r=r0时，分子势能最小，动能最大D．分子动能和势能之和在整个过程中不变10、关于下列四幅图说法正确的是（）A．玻尔原子理论的基本假设认为，电子绕核运行轨道的半径不是任意的，是某一固定值B．光电效应产生的条件为：光强大于临界值C．电子束通过铝箔时的衍射图样证实了运动电子具有波动性D．发现少数α粒子发生了较大偏转，说明金原子质量大而且很坚硬三、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，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量______（单选）A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度HC.小球做平抛运动的射程②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．椐据图可得两小球质量的大小关系为m1_____m2A.用天平测量两个小球的质量m1、mB.测量小球m1开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、E.测量平抛射程OM，ON③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示______________________（用②中测量的量表示）12．（12分）某同学用如图1所示的装置进行“用单摆测量重力加速度的大小”的实验。（1）为比较准确地测量出当地重力加速度的数值，除秒表外，在下列器材中，还应该选用的器材有________（用器材前的字母表示）A．长度约为1.0m的细绳B．长度约为30cm的细绳C．直径约为2.0cm的塑料球D．直径约为2.0cm的铁球E．最小刻度为1cm的米尺F．最小刻度为1mm的米尺（2）用游标卡尺测量摆球直径时，游标尺的位置如图2所示，则可知摆球直径d为________mm。（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是___________（选填选项前的字母）A．把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动B．在摆球到达最高点时开始计时C．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期D．用秒表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期（4）若测出单摆的周期T、摆线长l、摆球直径d，则当地的重力加速度g=_________（用测出的物理量表示）。（5）该同学改变摆长，测量出多组周期T、摆长L的值，作出T2-L图像，如图3所示。他根据测量值作出的图像与理论值有偏差（两图线平行）。他认为造成这个结果的原因可能是“实验时将摆线长和球的直径之和当成了摆长”。请你分析他的说法是否正确________________________________________。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）两物块A、B并排放在水平地面上，且两物块接触面为竖直面，现用一水平推力F作用在物块A上，使A、B由静止开始一起向右做匀加速运动，如图甲所示，在A、B的速度达到6m/s时，搬去推力F。已知A、B质量分别为mA=1kg、mB=3kg，A与水平面间的动摩擦因数为μ=0.3，B与地面没有摩擦，B物块运动的v-t图象如图乙所示。（1）推力F的大小。（2）A物块刚停止运动时，物块A、B之间的距离。14．（16分）如图所示，质量均为m的物体A、B放在倾角θ=30°的斜面上，已知A与斜面及水平面间的动摩擦因数μ1=35，B与斜面及水平面间的动摩擦因数μ2=32，A、B两物体之间的距离l1=1m，B到斜面底端的距离为l2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将A、B两物体同时由静止开始释放，它们间的碰撞为弹性碰撞，g取10m/s(1)求A、B两物体经过多长时间第一次相遇；(2)若l2=0.8m，则物体A、B最终停在何处?15．（12分）如图所示，两个足够长且相互垂直的光滑绝缘斜面固定在水平面上，左侧斜面的倾角为θ＝53°，质量不计的轻质柔软裸金属导线cd、bf置于其上，间距为L＝0.50m，两导线的右端b、c连接一质量为m＝0.20kg的导体棒，其电阻R＝1.0Ω．左侧斜面固定有两个垂直斜面的绝缘立柱，其上搁置金属棒PQ（导线间电阻为R），金属棒与导线始终接触良好，且无摩擦。两斜面的底边及斜面的拼接线MN，导体棒bc、金属棒PQ均相互平行。在整个空间存在垂直于右侧斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝1T．在t＝0时，一平行于斜面向下的拉力F＝kt垂直作用在导体棒bc上，使导体棒bc连同两导线一起由静止开始做匀加速直线运动，拉力作用1.6s后撤去。导体棒PQ始终处于静止状态。已知重力加速度g＝10m/s2，求：（可以用F﹣x图象下的“面积”的43倍代表拉力F做的功，sin53°＝0.8）（1）导体棒bc的加速度a及系数k的大小；（2）从开始到撤去拉力过程中，通过金属棒PQ的电量q；（3）当导体棒bc向下的位移s＝10m时，金属棒PQ上产生的焦耳热Q？

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】

验电器原来带正电，如果用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球，金属棒上的部分负电荷中和了验电器上的正电荷，验电器的金属箔片张角变小，但是还剩余一部分负电，荷验电器的金属箔片的张角还会变大．故选C．2、D【解析】

A．物体的内能与物质的量、温度和体积等都有关系，则温度低的物体内能不一定小，选项A错误；B．分子之间距离减小时，引力和斥力都增大，且引力增大得比斥力慢，选项B错误；C．微观粒子的动能与宏观物体的运动无关，选项C错误；D．根据∆U=W+Q可知，外界对物体做功时，若物体放热，则物体的内能不一定增加，选项D正确；故选D.3、D【解析】

A．电场方向沿电场线的切线方向，a、b两点的电场方向不同，故A错误；B．由图看出，a处电场线密，b处电场线疏，则a点电场强度大于b点电场强度，故B错误；C．沿电场线电势降低，等势线与电场线垂直，过a点的等势线电势高于过b点的等势线的电势，故C错误；D．根据电场强度的定义，在a点放入电量为q的检验电荷，若该检验电荷所受电场力为F，则该点的场强大小为F/q，故D正确．4、C【解析】

第一次用0.3s时间拉出，第二次用0.9s时间拉出，两次速度比为3:1，由E=BLv，两次感应电动势比为3:1，两次感应电流比为3:1，由于F安=BIL，两次安培力比为3:1，由于匀速拉出匀强磁场，所以外力比为3:1，根据功的定义W=Fx，所以：W1:W2=3:1；根据电量，感应电流，感应电动势，得：所以：q1:q2=1:1，故W1＞W2，q1=q2。A.W1<W2，q1<q2。故A错误；B.W1<W2，q1＝q2。故B错误；C.W1>W2，q1＝q2。故C正确；D.W1>W2，q1>q2。故D错误；5、D【解析】按图示方向施加电场E之后，因电子受到向下的电场力，则射线发生偏转并射到屏上P2点，选项A错误；为了抵消阴极射线的偏转，使它从重新回到P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适的磁场，即使电子受到向上的洛伦兹力，根据左手定则可知，磁场的方向垂直于纸面向外，选项B错误；已知金属板D1、D2间的电场强度为E，做感应强度为B，为保证电子打在P点，则电子运动的速度应满足：qE=qvB，即，选项C错误；再去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B，电子在D1、D2之间有磁场的区域会形成一个半径为r的圆弧，则解得，由此测得电子的比荷为，选项D正确；故选D.6、B【解析】由有效值的定义可得：I12Rt1+I22Rt2=U2R(t1+t2)，代入数据得：12×10×4+22×10×1=U210×5，解得：U=4点睛：本题考查的是根据交变电流有效值的定义，计算有关交变电流的有效值是通过电流的热效应来计算的，注意只有正弦式交流电最大值等于有效值乘2的关系．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【解析】

A.降压变压器副线圈两端交变电压u=sin100πt

V，则副线圈电压有效值220V，由于阻值R0=11Ω，所以通过R0电流的有效值是20A，故A正确；B.因为降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为5:1，所以原、副线圈的电流之比为1：5，故流过原线圈的电流为4A.故B错误；C.根据欧姆定律，输电线上电阻电压UR=IR=20V，降压变压器T2的输入电压与输出电压比为5:1，降压变压器T2的输入电压为1000V，升压变压器T1的输出电压等于输电线上电阻电压加上降压变压器T2的输入电压，等于1020V，故C错误；D.输电线上损失的功率为P损=I2×R=42×5=80W，故D正确．故选：AD8、AB【解析】

导轨不水平，小车速度将受重力的影响，从而导致实验误差，故A正确；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，使计算速度出现误差；故B正确；两小车质量不相等，系统碰撞前后动量仍然守恒，故不会导致实验误差，故C错误；两小车碰后连在一起是完全非弹性碰撞，系统碰撞前后动量仍然守恒，故不会导致实验误差，故D错误；故选AB．9、ACD【解析】

A．r0为分子间的平衡距离，大于平衡距离时分子间为引力，而小于平衡距离时为斥力，故可知，当r大于平衡距离时，分子间表现为引力，相互靠近时做正功，分子动能增加，势能减小，所以选项A正确；B．当r小于平衡距离时，分子间表现为斥力，相互靠近时做负功，分子动能减小，势能增加，所以选项B错误；C．据以上分析知，当r等于平衡距离时，分子势能最小，动能最大，所以选项C正确；D．由于没有外力做功，所以分子动、势能的总和不变，所以选项D正确．10、AC【解析】A、由图和玻尔理论知道，电子的轨道不是任意的，电子有确定的轨道，A正确；B、光电效应产生的条件为：入射光的频率大于金属的截止频率，B错误；C、衍射是波的特有现象，电子束通过铝箔时的衍射图样证实了电子具有波动性，C正确；D、少数α粒子发生了较大偏转，说明原子的几乎全部质量和所有正电荷主要集中在很小的核上，否则不可能发生大角度偏转，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、（1）C（1）＞；ADE（3）m1OP=m1OM+m1ON；【解析】

（1）在做“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，所以要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平．

（1）由动量守恒定律求出需要验证的表达式，根据表达式以及实验过程分析实验中的步骤；

（3）根据（1）的分析确定需要验证的关系式．验证动量守恒定律实验中，质量可测而瞬时速度较难．因此采用了落地高度不变的情况下，水平射程来反映平抛的初速度大小，所以仅测量小球抛出的水平射程来间接测出速度．过程中小球释放高度不需要，小球抛出高度也不要求．最后可通过质量与水平射程乘积来验证动量是否守恒．根据机械能守恒确定验证是否为弹性碰撞的表达式．【详解】（1）验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现速度速度大小，故需要测量水平射程，故AB错误，C正确．故选C

（1）碰撞过程中动量、能量均守恒，因此有：m1v0=m1v1+m1v1，12mv02＝12mv12+12mv22因此有：v1＝m1-m2m1+m2v0，因此要使入射小球m1碰后不被反弹，应该满足m1＞m1．碰撞过程动量守恒，则m1v0=m1v1+m1v1，两边同时乘以时间t得：m1v0t=m1v1t+m【点睛】本题考查验证动量守恒定律实验的基本内容；实验的一个重要的技巧是入射球和靶球从同一高度作平抛运动并且落到同一水平面上，故下落的时间相同，所以在实验的过程当中把本来需要测量的速度改为测量平抛过程当中水平方向发生的位移，可见掌握了实验原理才能顺利解决此类题目．12、ADF20.6AD正确【解析】

第一空.摆长等于摆线的长度和摆球的半径之和，所以选择长近1m的细线，直径为2.0cm的铁球，需要测量摆长，所以需要最小刻度为1mm的米尺．故选：ADF．第二空.摆球直径d为：20mm+0.1mm×6=20.6mm。第三空.把摆球从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，使之做简谐运动，选项A正确；在摆球到达最低点时开始计时，选项B错误；用秒表测量单摆完成30次全振动所用的总时间，用总时间除以全振动的次数得到单摆的周期，选项C错误，D正确；第四空.由，则；第五空.根据单摆周期公式可知T2和L的关系为，理论上摆长。若“实验时将摆线长和球的直径之和当成了摆长”，则测量的摆长值，比理论值偏大了。这样对图线斜率没有影响，只是导致根据测量值作出的图线向右平移。所以该同学的说法正确。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