2021-2022学年上海市上海师范大学附中高二物理第二学期期末检测模拟试题含解析

2021-2022高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是A．t=0.2s时，振子在O点左侧10cm处B．t=0.1s和t=0.3s时，振子的速度相同C．t=0.5s和t=0.7s时，振子的加速度相同D．从t=0.2s到t=0.4s，系统的势能逐渐增加2、一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的A．速度变慢，波长变短 B．速度不变，波长变短C．频率增高，波长变长 D．频率不变，波长变长3、如图所示，将盛有温度为T的同种气体的两容器用水平细管相连，管中有一小段水银将A、B两部分气体隔开，现使A、B同时升高温度，若A升高到，B升高到，已知，要使水银保持不动，则A． B． C． D．4、一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流()A．周期为0.125sB．电压的有效值为10VC．电压的最大值为20VD．电压瞬时值的表达式为u=10sin8πt(V)5、如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，波长分别为λa、λb，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为na、nb，.则()A．λa<λb，na>nb B．λa>λb，na<nbC．λa<λb，na<nb D．λa>λb，na>nb6、如图所示，实线与虚线分别表示振幅振幅为A、频率均相同的两列波的波峰和波谷此刻M是波峰与波峰的相遇点，下列说法中不正确的是A．O、M连线的中点是振动加强的点，其振幅为2AB．P、N两处的质点始终处在平衡位置C．随着时间的推移，M处的质点将向O处移动D．从该时刻起，经过四分之一周期，M处的质点到达平衡位置，此时位移为零二、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、一列简谐横波在t＝0时的波形图如图所示．介质中x＝2cm处的质点P沿x轴方向做简谐运动的表达式为y＝10sin5πt(cm)．下列说法正确的是_____________A．该波的周期为4sB．该波的振幅为10cmC．该波沿x轴负方向传播D．该波的传播速度为10cm/sE.在1s的时间内，质点P经过的路程为1m8、如图所示为某原子能级示意图，大量处于能级的该原子吸收一定频率的光子后能向外辐射6种频率的光子。则下列说法中正确的是（）A．能级的原子吸收的光子能量可能为2.7eVB．该原子一定由能级跃迁到能级C．相邻能级跃迁中，从能级跃迁到能级，向外辐射的光子波长最短D．用能量为4eV的电子干扰能级的原子，不能使处于该能级的原子发生跃迁9、有关下列四幅图的说法正确的是（）A．甲图中，球m1以速度v碰撞静止球m2，若两球质量相等，碰后m2的速度一定为vB．乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大C．丙图中，射线甲由β粒子组成，射线乙为γ射线，射线丙由α粒子组成D．丁图中，链式反应属于重核裂变10、如图所示,一质量为m0=0.05kg的子弹以水平初速度v0=200m/s打中一放在水平地面上A点的质量为m=0.95kg的物块,并留在物块内(时间极短,可忽略),随后物块从A点沿AB方向运动,与距离A点L=5m的B处的墙壁碰撞前瞬间的速度为v1=8m/s,碰后以v2=6m/s的速度反向运动直至静止,测得物块与墙碰撞的时间为t=0.05s,g取10m/s2,则A．物块从A点开始沿水平面运动的初速度v=10m/sB．物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.36C．物块与墙碰撞时受到的平均作用力大小=266ND．物块在反向运动过程中产生的摩擦热Q=18J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）某物理爱好者小组用如图所示的装置进行粗略“验证动量守恒定律”的实验：①先测出可视为质点的两滑块A，B的质量分别为和及滑块与桌面间的动摩擦因数；②用细线将滑块A，B连接，使A，B间的轻质短弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边；③剪断细线后弹簧迅速弹开，测出滑块B做平抛运动的水平位移，滑块A沿水平桌面滑行距离为，（未滑出桌面）；④为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母__________________________；如果动量守恒，需要满足的关系式为_________________________。12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为l，再用游标卡尺测量摆球的直径为D，某次测量游标卡尺的示数如图甲所示．回答下列问题：(1)从甲图可知，摆球的直径为D=_____mm；(2)该单摆的周期为_______________.(3)为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、T2为纵坐标作出图线，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的______（选填①、②、③），由图像可得当地重力加速度g=____；由此得到的g值会______（选填“偏小”“不变”“偏大”）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）石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”。已知1g石墨烯展开后面积可以达到2600m2，试计算每1m2石墨烯所含碳原子的个数。(阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，碳的原子质量M=12g/mol，结果保留两位有效数字)14．（16分）已知氘核(21H)质量为2.0136u,中子(10n)质量为1.0087u,氦核(32He)质量为3.0150u，1u相当于931.5MeV.(1)写出两个氘核聚变成32He的核反应方程；(2)计算上述核反应中释放的核能(保留三位有效数字)；(3)若两个氘核以相同的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应后生成的氦核(32He)和中子(10n)的速度大小之比是多少?15．（12分）用绳拴住木棒AB的A端，使木棒在竖直方向上静止不动．在木棒A端正下方有一点C距A端0.8m．若把绳轻轻剪断，测得A、B两端通过C点的时间差是0.2s．重力加速度g=10m/s2，求：（1）A端运动到C点的时间．（2）木棒AB的长度．

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、D【解析】根据图像可知，t=0.2s时，振子在O点右侧12sinπ4cm=62cm处，选项A错误；因x-t图像的斜率等于速度，则t=0.1s和t=0.3s时，振子的速度方向相同，大小不同，选项B错误；t=0.5s和t=0.7s时，振子离开平衡位置的位移不同，则回复力不同，振子的加速度不相同，选项C错误；从t=0.2s点睛；此题关键是能把振子的实际振动与图像结合起来；知道x-t图像的斜率等于速度；知道简谐振动的特点F=-kx；振子的加速度与位移是正比反向关系.2、A【解析】

单色光由空气射入玻璃时，根据v＝知，光的速度v变慢，光从一种介质进入另一种介质时，光的频率不变，根据知光从空气射入玻璃时，波长变短，A正确，BCD错误。故选A。3、B【解析】

由图分析可知原来A、

B两气体的压强相等，即，要使水银保持不动，A、B两部分做要发生等容变化，则对任一气体有：由数学知识可得：则由上知且初态温度相等，则要使△P相等，必须满足故B正确，ACD错误；故选B．【点睛】要使水银保持不动，AB两部分气体压强的增加量应相等．气体的体积不变，根据理想气体的状态方程，找出AB两部分气体的压强的变化情况，再进行分析．4、B【解析】由图象可知，交变电流的周期为0.250s，A错误；电压的最大值为20V，电压的有效值U=202V=102V，B正确C错误；因为ω=2π5、B【解析】

由图知，三棱镜对b光的折射率较大，又因为光的频率越大，介质对光的折射率就越大，所以na<nb，故b光的频率大于a光的频率，在根据，所以b光的波长小于a光的波长，即λa>λb.A．λa<λb，na>nb与分析结果不相符；故Ａ项错误．B．λa>λb，na<nb与分析结果相符；故B项正确．C．λa<λb，na<nb与分析结果不相符；故C项错误．D．λa>λb，na>nb与分析结果不相符；故D项错误．6、C【解析】A、由于O、M是振动加强点，结合图可知，由图知连线的中点到两波源的距离差为半个波长的偶数倍，所以该点是振动加强的点，其振幅为2A，故A正确；

B、P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，B正确；

C、振动的质点只是在各自的平衡位置附近振动，不会“随波逐流”，C错误；

D、从该时刻起，经过四分之一周期，质点M到达平衡位置，D正确．点睛：介质中同时存在几列波时，每列波能保持各自的传播规律而不互相干扰；在波的重叠区域里各点的振动的物理量等于各列波在该点引起的物理量的矢量和．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、BDE【解析】A.由波形图和振动方程y=l0sin5πt(cm)都可直接读出振幅为A=10cm，选项A正确.B、由振动方程得T=2πω=2π5π=0.4s，选项B错误.C、根据振动方程知P点在t=0后向上振动，在波形图中由同侧法得波向x轴正向传播，选项C错误.D、则由波形图得λ=4m，则【点睛】本题的关键要掌握振动的一般方程y=Asinωt，知道ω和T的关系：T=2π8、BC【解析】

AB．原子吸收能量后会向高能级跃迁，高能级不稳定，会向低能级跃迁，向外辐射光子，所以如果大量处于能级的该原子，吸收一定频率的光子后能向外辐射6种频率的光子，说明该原子一定由能级跃迁到能级，所以能级的原子吸收的光子能量为故B正确，A错误；C．相邻能级跃迁中，由高能级向低能级跃迁会向外辐射光子，辐射光子的能量越大，频率越高，波长越短，所以从能级跃迁到能级，向外辐射的光子波长最短，所以C正确；D．原子吸收光子的能量需要按照频率条件，但是吸收电子不用严格按照频率条件，所以用能量为4eV的电子干扰能级的原子，原子会吸收2.64eV的能量跃迁到能级，所以D错误。故选BC。9、BD【解析】A.甲图中，两球碰撞过程动量守恒，碰撞过程机械能不增加，如果两球质量相等，则碰撞后m2的速度不大于v，但不一定等于v，故A错误；B.乙图中，图中光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大，故B正确；C.丙图中，由左手定则可知，甲带正电，则甲射线由α粒子组成，乙不带电，射线乙是γ射线，丙射线粒子带负电，则丙射线由β粒子组成，故C错误；D.图丁中链式反应属于重核裂变，故D正确；故选BD点睛：由动量守恒定律结合弹性碰撞与非弹性碰撞分析A选项；光的颜色保持不变的情况下，光照越强，光电子数目越多，则饱和光电流越大；由左手定则判断出粒子的电性，然后答题；重核变为中等质量的原子核的核反应是重核裂变．10、ABD【解析】

A项：子弹打中物块的过程，由于内力远远大于外力，根据动量守恒定律有：解得：v=10m/s，故A正确；B项：物体从A点运动到B点的过程，根据动能定理有：解得：故B正确；C项：物块与强碰撞过程中，以向右为正方向，由动量定理有：解得：故C错误；D项：物块在反向运动过程中，根据动量守恒定律可知，动能全部转化因摩擦而产生的热量，即故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、桌面离地高度hmA=mB【解析】

[1][2]．B离开桌面后，做平抛运动，

在竖直方向h=gt2水平方向xB=vBt对A由动能定理得-μmAgxA=0-mAvA2弹簧弹开过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得mAvA-mBvB=0解得由此可知，实验还要测出：B到地面的竖直高度h；12、16.4①不变【解析】

(1)由图示游标卡尺可知，主尺示数是16mm，游标尺示数是4×0.1mm=0.4mm，金属球的直径为16mm+0.4mm=16.4mm；(2)由于测得摆球经过次全振动的总时间为，所以该单摆的周期为；(3)由单摆周期公式可知，则图象的斜率，则加速度，但同学们不小心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，则有，由此得到的图像是图乙中的①，由于图线的斜率不变，计算得到的值不变，由图像可得，当地重力加速度；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、1m2石墨烯所含原子个数N=1.9×【解析】由题意可知，1m2石墨烯的质量为m0所以，1m2石墨烯的物质的量为N=m得到1m2石墨烯所含原子个数n=N⋅14、（1）核反应方程为：212H→23He+（2）上述核反应中释放的核能为1.26MeV．

（1）反应后生成