2022届上海理工大附中物理高二下期末教学质量检测模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷请考生注意：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、真空中两个静止的点电荷，相距为r时相互作用的库仑力大小为F，现不改变它们的电荷量，使它们之间的距离为4r，则库仑力大小变为（）A． B． C．4F D．16F2、下列说法正确的是A．康普顿效应揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外还具有动量B．放射性元素的半衰期与外界温度有关C．结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定D．太阳的巨大能量是核裂变产生的3、一盏灯发光功率为100W，假设它发出的光向四周均匀辐射，光的平均波长6.0×10-7m，在距电灯10m远处，以电灯为球心的球面上，1m2的面积每钞通过的光子（能量子）数约为()（普朗克常量h=6.63·s，光速c=3.0/s）A．2×1015 B．2×1016C．2×1017 D．2×10234、如图所示，质量为m的小球用两细线悬挂于A、B两点，小球可视为质点，水平细线OA长L1，倾斜细线OB长为L2，与竖直方向夹角为θ，现两细线均绷紧，小球运动过程中不计空气阻力，重力加速度为g，下列论述中正确的是（）A．在剪断OA线瞬间，小球加速度大小为gB．剪断OA线后，小球将来回摆动，小球运动到B点正下方时细线拉力大小为mgC．剪断OB线瞬间，小球加速度大小为gD．剪断OB线后，小球从开始运动至A点正下方过程中，重力功率最大值为mg5、下列那位科学家发现尖端放电现象（）A．丹麦物理学家奥斯特 B．英国物理学家法拉第C．美国科学家富兰克林 D．法国物理学家库仑6、如图所示，物体A的质量为m，A的上端连接一个轻弹簧，弹簧原长为L0，劲度系数为k，整个系统置于水平地面上，现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A．提弹簧的力对系统做功为mgLB．物体A的重力势能增加mgLC．物体A的重力势能增加mg(L－L0)D．物体A的重力势能增加二、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、在两个力F1和F2的作用下，橡皮条结点被拉至图示位置，此时<90°。现保持F1大小不变，令角缓慢增大至90°，结点的位置不变，则F2以及角的大小在此过程中的变化情况是（）A．F2先增大后减小 B．F2一直增大C．角先增大后减小 D．角一直增大8、下列说法错误的是（）A．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，属于分子热运动B．人们感到潮湿时，空气的绝对温度不一定大，但相对湿度可能很大C．随着科技的发展，将来可以利用高科技手段，将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化D．布朗运动就是液体分子做无规则的运动E.产生表面张力的原因是表面层内液体分子间引力大于斥力9、要提高振荡电路发射电磁波的本领，下列措施可行的是（）A．减小发射电磁波的波长B．增大回路中自感线圈的自感系数C．增大振荡回路中电容器两极板的距离D．增大振荡回路中电容器两极板的正对面积10、如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电．放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电．这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光．该电路（）A．充电时，通过R的电流不变B．若R增大，则充电时间变长C．若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D．若E减小为85V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变三、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）（1）在DIS实验中，通过测量遮光板的宽度以及用光电计时器测量遮光板通过光电门时遮光的时间，可以求得速度，该速度本质上是____(填“平均速度”或“瞬时速度”)。若运动物体从同一位置开始运动，而遮光板的宽度不同，在下表中的四个速度中，哪个更接近于物体通过光电门瞬间的速度？____(填“①”“②”“③”或“④”)。（2）“用DIS测定加速度”的实验中，通过位移传感器获得小车运动的v－t图象如图（a）所示。小车在AB区域内的运动可视为___运动，此区域内小车的加速度a=__m/s2。（3）如图（b）所示，为测量做匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的遮光板A、B固定在小车上，测得二者间距为d。当小车匀加速经过光电门时，测得两遮光板A、B先后经过的时间Δt1和Δt2，则小车加速度a=_____。12．（12分）“测量电源的电动势和内阻”实验中，所给的实验器材有：电源E（电动势约9V）电压表V（量程0~3V，内阻很大）电阻箱R（阻值0~999.9）定值电阻R0（阻值为10）开关S一个，导线若干某同学设计了如图所示的实物电路。（1）闭合开关前，应先将电阻箱R的阻值调到________。（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱R的阻值，分别测出定值电阻R0两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是________。（选填“甲”或“乙”）方案电阻箱的阻值R/Ω甲400.0350.0300.0250.0200.0乙80.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线。若直线的斜率为k，则该电源的电动势E＝________。（用k和R0表示）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，两平行光滑金属导轨宽为L，与电源连通，导轨平面与水平面成角，导轨上放置一质量为m的金属棒MN。当导体棒上通过的电流强度为I时，为使其能静止在轨道上，需在金属棒所在空间加一匀强磁场，若要磁场的磁感应强度最小，所加磁场方向如何?磁感应强度多大?14．（16分）如图，质量分别为、的两个小球A、B静止在地面上方，B球距地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方．先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放．当A球下落t=0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰为零．已知，重力加速度大小为，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失．（i）B球第一次到达地面时的速度；（ii）P点距离地面的高度．15．（12分）小型水利发电站的发电机输出功率为24.5kW，输出电压为350V，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：（1）输电线上的电流．（2）升压变压器的原、副线圈的匝数之比．（3）降压变压器的原、副线圈的匝数之比．

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、A【解析】

根据库仑定律，两点电荷相距为r时,库仑力大小为距离为4r时,库仑力大小为选项A正确，BCD错误。故选A。2、A【解析】

A．康普顿效应揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外还具有动量，选项A正确；B．放射性元素的半衰期与外界温度无关，选项B错误；C．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，选项C错误；D．太阳的巨大能量是核聚变产生的，选项D错误；故选A.3、C【解析】

设离灯10m远处每平方米面积上灯照射的能量为E0，则有：

；设穿过的光子数为n，则有：；解得：代入数据，得：n=2×1017个，选项C正确。4、B【解析】剪断OA线瞬间，小球受重力和线的拉力，沿切线和径向建立坐标，在沿切线方向：mgsinθ=ma，解得：a=gsinθ，故A说法错误；剪断OA线后，小球将来回摆动，小球运动到B点正下方时的速度为v，根据动能定理得：mgL(1-cosθ)=12mv2，在最低点由牛顿第二定律得：T-mg=mv2L，联立以上解得：T=mg(3-2cosθ)，故B说法正确；剪断5、C【解析】丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应，法拉第发现电磁感应，富兰克林发现尖端放电，库伦发现库仑定律，C正确．6、D【解析】

将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L，拉力做的功等于系统重力势能和弹性势能的增加量之和，根据能量守恒定律分析即可．【详解】将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，由于开始时有支持力，故拉力先小于mg，物体离地后等于mg；拉力的位移为L，故提弹簧的力对系统做功小于mgL，A错误；提弹簧的力对系统做功小于mgL，弹簧的弹性势能也要增加，故物体的重力势能的增加量小于mgL，B错误；B点上移距离为L，弹簧伸长量为，则A上升的高度为，则A的重力势能增加，C错误D正确．【点睛】本题关键明确缓慢提起物体的过程中，拉力做的功等于系统重力势能和弹性势能的增加量之和，基础题．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、BC【解析】

结点的位置不变，则F1和F2的合力不变，则当F1大小不变，使得角缓慢增大至90°时，F2一直变大；β角先增大后减小。故选BC。8、ACD【解析】

A.PM2.5是固体小颗粒，不是分子，不属于分子热运动，故A错误；B.人们感到潮湿时相对湿度可能很大，空气的绝对湿度不一定大，故B正确；C.根据热力学第二定律可知，不可能将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化，故C错误；D.布朗运动就是固体颗粒的无规则的运动，布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动，故D错误；E.与气体接触的液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，故E正确。故选ACD。9、AC【解析】要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，就是要产生波长比原来短些的电磁波，则频率变高，所以需要减小电容器的电容，或减小线圈中的自感系数．A.减小发射波的波长，导致线圈的振荡频率增大．故A正确；B.根据振荡频率公式，增加回路中的自感线圈的自感系数，则导致线圈的振荡频率变小，则产生的电磁波波长变长．故B错误；C．根据电容器的决定式，增大振荡回路中电容器两极板的距离，使则电容器的电容减小，导致线圈的振荡频率变大．故C正确；D.增大振荡回路中电容器两极板的正对面积，使则电容器的电容增大，导致线圈的振荡频率变小．故D错误．故选AC.10、BCD【解析】本题考查电容器的充放电，意在考查考生的分析能力．电容器充电时两端电压不断增大，所以电源与电容器极板间的电势差不断减小，因此充电电流变小，选项A错误；当电阻R增大时，充电电流变小，电容器所充电荷量不变的情况下，充电时间变长，选项B正确；若C增大，根据Q=CU，电容器的带电荷量增大，选项C正确；当电源电动势为85V时，电源给电容器充电仍能达到闪光灯击穿电压80V时，所以闪光灯仍然发光，闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确．点睛：本题源自于2009年江苏高考物理卷的第5题，以闪光灯发光问题为背景考查电容器的充放电问题，解题的关键是要弄清电路的工作原理和电容器三、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、平均速度④匀加速直线1.6【解析】

第一空.通过测量遮光板的宽度以及用光电计时器测量遮光板通过光电门时遮光的时间这一方法求得运动物体的速度，该速度本质是平均速度。第二空.时间取得越短，平均速度越趋近于瞬时速度，可知第④个速度更接近光电门的瞬时速度。第三空.由图可知图象AB部分为倾斜的直线，因此小车在AB区域内做匀加速直线运动；第四空.图象的斜率的绝对值等于小车的加速度大小，因此有。第五空.A通过光电门时小车的速度，B通过光电门时小车的速度，根据匀变速直线运动的速度与位移关系有v22－v12＝2ad，解得小车的加速度为12、最大值乙【解析】

(1)[1]．开始时应让电路中电流最小，然后再逐渐增大，故开始时电阻箱应达到最大值处；

(2)[2]．由图可知，两电阻串联，对比两方案可知，方案甲中电阻箱电阻较大，而R0的阻值只有10Ω，故在调节电阻箱时，电流的变化不明确，误差较大；而方案乙中电阻箱的阻值与R0相差不大，可以测出相差较大的多组数据，故方案乙更合理；

(3)[3]．由闭合电路欧姆定律可得即由函数知识可知：图象的斜率故四、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、，垂直斜面向下【解析】

当安培力沿斜面向上时，安培力最小，磁感应强度最小，方向应垂直于斜面向下沿斜面方向有：解得：14、【解析】试题分析：（i）B球总地面上方静止释放后只有重力做功，根据动能定理有可得B球第一次到达地面时的速度（ii）A球下落过程，根据自由落体运动可得A球的速度设B球的速度为，则有碰撞过程动量守恒碰撞过程