2023届上海市普通中学三校联考物理高二下期末调研试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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，弹簧秤沿水平桌面拉着物块一起向右做加速运动，下列说法正确的是A．桌面对物块作用力的方向竖直向上B．弹簧秤对手和对物块的力是一对作用力和反作用力C．物块受到除重力外其它力的合力方向水平向右D．物块拉弹簧秤的力与弹簧秤拉物块的力大小相等2、在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()A． B． C． D．3、如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是A．粒子带正电B．粒子在b点速率大于在a点速率C．若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短4、如图所示电路,电阻与电阻的阻值都为,理想二极管(正向电阻可看作零,反向电阻可看作无穷大)与并联,在间加一正弦交流电压,则加在上的电压有效值为（）A． B． C． D．5、如图所示，质量为M的斜劈置于光滑的水平地面上，一质量为m的滑块以初速度v0沿斜劈向上滑行，它们在相互作用的过程中，当斜劈的速度达到最大值时，对应的是下列情况中的()A．滑块在到达斜劈的最高位置时B．滑块从斜劈上开始下滑时C．滑块与斜劈速度相等时D．滑块与斜劈开始分离时6、如图所示，在匀强磁场中有一通电直导线，电流方向垂直纸面向里，则直导线受到安培力的方向是()A．向上 B．向下 C．向左 D．向右二、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，波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播，P、Q两质点位于波源S的两侧，且P、Q和S的平衡位置在一条直线上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为14.6m、13.4m．已知波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，当P、Q开始振动后，下列判断正确的是A．P、Q两质点运动的方向始终相同B．P、Q两质点运动的方向始终相反C．当S恰好通过平衡位置向上运动时，Q在波峰D．当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点也正好通过平衡位置8、M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则以下判断正确的是A．电子在N点的动能大于在M点的动能B．电场可能是匀强电场C．电子运动的加速度越来越小D．电子运动的轨迹可能是曲线9、一个单匝的线圈，面积为S，在匀强磁场中绕垂直磁感线的轴匀速转动，产生的感应电动势随时间变化的规律如图所示，下列判断正确的是()A．在A、C时刻线圈通过中性面B．电动势的有效值与平均值相等都是EC．在t=T12D．磁场的磁感应强度为B=10、质量为M的带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车，到达某一高度后，小球又返回小车的左端，若M=2m，则A．小球以后将向左做平抛运动B．小球将做自由落体运动C．此过程小球对小车做的功为D．小球在弧形槽上上升的最大高度为三、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）在“用单摆测定重力加速度”实验中：(1)除长约1m的细线、带铁夹的铁架台、有小孔的小球、游标卡尺外，下列器材中，还需要_________（填正确答案的标号）A．秒表B．米尺C．天平D．弹簧秤(2)用游标卡尺测小球的直径，如图所示，则小球的直径是_________.(3)下列做法正确的是_________；（填正确答案的标号）A．从摆球达到最高位置时开始计时B．记录摆球完成一次全振动的时间C．要让摆球在竖直平面内摆动的角度不小于5°D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长(4)从悬点到球心的距离是摆长L，改变摆长L的长度，测得6组L和对应的周期T，画出图线，在图线上选取A、B两个点，两个点的坐标如图所示，则重力加速度的表达式是_________.12．（12分）某同学用半圆形玻璃砖测定玻璃的折射率如图甲中实线所示。在固定好的白纸上作出直角坐标系xOy，实验时将半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点，实验正确操作后，移去玻璃砖，作连线，用圆规以O点为圆心画一个圆（如图中虚线所示），此圆与AO线交点为B，与连线的交点为C,测出B点到x、y轴的距离分别为，C点到x、y轴的距离分别为。（1）根据测出的B、C两点到两坐标轴的距离，可知此玻璃折射率测量值的表达式n=______；（2）若实验中该同学在y<0的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到的像，其原因最可能是_____________________________________________________。（3）该同学又用平行玻璃砖做实验如图乙所示。他在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和后，不小心碰了玻璃砖使它向方向平移了少许，如图所示。则他测出的折射率将_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。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，一圆柱形气缸沿水平方向固定在桌面上，一定质量的理想气体被活塞封闭其中．已知气缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦的滑动．开始时气体压强为P，活塞内表面相对气缸底部的长度为L，外界温度为T0，现用一质量为m的重锤通过绳子跨过滑轮连接活塞，重新平衡后，重锤下降h．已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.

求：(1)

活塞的横截面积．(2)

若此后外界的温度变为T，则重新达到平衡后气缸内气柱的长度变为多少?14．（16分）如图所示，在温度为27℃、大气压为p0=105Pa的教室里，有一导热性能良好、内壁光滑的气缸，封闭着一定质量的某种理想气体。活塞密闭性良好，质量不计，横截面积S=100cm2，离气缸底部距离L1=0.6m。现将此气缸移至温度为-53℃的冷冻实验室中，并在活塞上方放置一质量为m=10kg的铅块。冷冻实验室中气压也为p0=105Pa。（取g=10m/s2），求：（1）在冷冻实验室中，活塞稳定时距气缸底部的距离；（2）已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，且在教室时气缸内气体内能为U1=45J。已知在教室中稳定状态到实验室稳定状态变化过程中，活塞对气体做功W=250J，求此过程中通过缸壁传递的热量Q。15．（12分）如图所示，坐标系xOy在竖直平面内，y轴的正方向竖直向上，y轴的右侧广大空间存在水平向左的匀强电场E1=1N/C，y轴的左侧广大空间存在匀强磁场和电场，磁场方向垂直纸面向外，B=1T，电场方向竖直向上，E1=1N/C．t=0时刻，一个带正电的质点在O点以的初速度沿着与x轴负方向成45°角射入y轴的左侧空间，质点的电量为，质量为，重力加速度g取10m/s1．求：(1)质点从O点射入后第一次通过y轴的位置；(1)质点从O点射入到第二次通过y轴所需时间；(3)E1为何值时，质点从O点射入恰好第二次通过y轴时经过O点．

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】桌面对物体有向上的支持力和向后的摩擦力，则桌面对物体作用力的合力不是竖直向上的方向，故A错误；弹簧秤对手和手对弹簧秤的拉力是一对作用力和反作用力，而与弹簧秤对物块的力不是相互作用，故B错误；物块向右加速运动，则所受的合力方向水平向右，则受到除重力外其它力的合力方向不是水平向右，选项C错误；不论物体如何运动，物块拉弹簧秤的力与弹簧秤拉物体的力大小始终相等，故D正确．故选D．点睛：本题考查了共点力平衡条件的应用、作用力和反作用力以及摩擦力的性质，要注意明确平衡力与作用力和反作用力的区别与联系．2、C【解析】

粒子的轨迹夹在力与速度之间，并向力的方向发生弯曲，再结合根据α粒子散射实验的现象可知C正确．3、C【解析】

由左手定则确粒子的电性，由洛伦兹力的特点确定粒子在b、a两点的速率，根据确定粒子运动半径和运动时间。由题可知，粒子向下偏转，根据左手定则，所以粒子应带负电，故A错误；由于洛伦兹力不做功，所以粒子动能不变，即粒子在b点速率与a点速率相等，故B错误；若仅减小磁感应强度，由公式得：，所以磁感应强度减小，半径增大，所以粒子有可能从b点右侧射出，故C正确，若仅减小入射速率，粒子运动半径减小，在磁场中运动的偏转角增大，则粒子在磁场中运动时间一定变长，故D错误。4、B【解析】当为正向电压时，二极管导通即被短路，电压为电源电压；当为负向电压时B点电位高于A点电位二极管截止，串联分压，，即为：，解得：，B正确．【点睛】本题需要注意二极管的单向导电性，当同正向电压时，二极管相当于一根导线，电阻被短路，该情况持续时间为，当通反向电压时，二极管相当于断路，该情况持续时间为，然后根据有效值定义求解．5、D【解析】

滑块和斜面组成的系统，在水平方向上所有合力为0，水平方向上动量守恒，根据动量守恒定律可知，当滑块的速度沿斜面向下达到最大时，斜面向右的速度最大，此时物体与斜面刚刚分离，ABC不符合题意，D符合题意。6、C【解析】

根据左手定则：伸出左手，磁感线垂直传入手心，四指指向电流的方向，拇指所指即为安培力的方向，所以C对．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】

波源振动的频率为20Hz，波速为16m/s，由波长公式有：λ=0.8mA、B项：P、Q两质点距离波源的距离之差为：△x=14.6m-13.4m=1.2m，为半个波长的奇数倍，所以P、Q两质点振动步调相反，P、Q两质点运动的方向始终相反，故A错误，B正确；C项：可知，当S恰好通过平衡位置向上运动时，Q在波峰，故C正确；D项：，所以当S恰好通过平衡位置时，P、Q两点一个在波峰，一个在波谷，故D错误．8、AC【解析】

A．电子从M运动到N过程中，只受电场力，电势能减小，电场力做正功，则动能增加，因此N点的动能大于M点的动能，故A正确；B．电子通过相同位移时，电势能的减小量越来越小，说明电场力做功越来越小，由W=Fs可知，电子所受的电场力越来越小，场强减小，不可能是匀强电场，故B错误；C．由于电势能-位移图线的斜率表示电场力的大小，根据图象可知，电子受到的电场力越来越小，故该电场不是匀强电场，电子做加速度逐渐减小的加速运动，故C正确；D．带电粒子初速度为零且沿电场线运动，其轨迹一定为直线，故D错误．故选AC．9、CD【解析】

A.在A、C时刻，感应电动势最大，线圈与磁场平行，垂直于中性面，故A错误。B.正弦式交变电流，电动势的有效值是Em2；一个周期内磁通量的改变量为零，所以感应电动势的平均值为零，故C.根据感应电动势的瞬时表达式e=Emsinωt，当t=T12时，ωt=πD.感应电动势的最大值Em=NBSω=BSω，故B=E10、AC【解析】小球滑上滑车，又返回，到离开滑车的整个过程中，系统水平方向动量守恒．选取向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv1+Mv2，由机械能守恒定律得：mv02=mv12+Mv22，由题意可知：M=2m，解得：v1=-v0，v2=v0，所以小球以后将向左做平抛运动，故A正确，B错误．对小车，运用动能定理得：小球对小车做的功W=Mv22-0=，故C正确．当小球与小车的速度相同时，小球上升到最大高度，设共同速度为v．规定向右为正方向，运用动量守恒定律得：mv0=（m+M）v，根据能量守恒定律得，有：mv02-（m+M）v2=mgh，已知：M=2m，解得：h=，故D错误；故选AC．点睛：本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合，要知道当小球与小车的速度相等时，小球上升到最大高度．明确系统遵守水平动量守恒和机械能守恒这两大规律．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、AB12.5mmCD【解析】

(1)[1]在实验中，需要测量单摆的周期，所以需要秒表，需要测量摆线的长度，所以需要米尺，摆球的质量不需要测量，所以不需要天平或弹簧秤，所以AB选项是正确的.(2)[2]游标卡尺的主尺读数为12mm，游标读数为，所以最终读数为：.(3)[3]A．摆球经过平衡位置时速度最大，在该处计时测量误差较小.故A错误.B．通过测量n次全振动的时间t，通过求解周期，测量一次误差较大.故B错误.C．摆球在同一竖直面内摆动，不能做圆锥摆.当摆角不超过5°时其摆动可视为简谐振动，所以C是正确的.D．选用的细线应细、质量小，且不易伸长.所以D是正确的.(4)[4]根据：得出：可知图线的斜率：又由图象知：所以得出：12、确定的光在介面上入射角太大发生了全反射不变【解析】

用插针法测定玻璃砖折射率的实验原理是折射率的定义式，此公式的适用条件是光从真空射入真空折射。根据数学知识求出入射角与折射角的正弦值，再根据折射率的定义式求解折射率；学在的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到、像，其原因可能是：确定的光在介面上入射角太大，发生了全反射；作出光路图，分析入射角与折射角的误差，来确定折射率的误差；对于实验误差，要紧扣实验原理，用作图法，确定出入射角与折射角的误差，即可分析折射率的误差；【详解】解：(1)设光线在x轴上的入射角为i，折射角为r，玻璃砖的半径为R，根据数学知识得：，，则此玻璃折射率测量值的表达式为：；(2)若实验中该同学在的区域内，从任何角度都无法透过玻璃砖看到、像，其原因可能是：确定的光在介面上入射角太大，发生了全反射；(3)如图所示，红线表示将玻璃砖向上平移后实际的光路图，而黑线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，由折射率的定义式得知，测得的折射率将不变；四、计算题：本题共2小