2023年上海市浦东新区进才中学物理高二下期末学业质量监测模拟试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示是火炬手攀登珠峰的线路图，请根据此图判断下列说法正确的是()A．由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移B．线路总长度与火炬手所走时间的比等于登山的平均速度C．在计算登山运动的速度时可以把火炬手当成质点D．若火炬手选择其他线路到达相同地点，则两次的路程和位移一定相同2、质量为m的小球用细线吊在斜面上，如图所示。系统静止时绳与斜面平行，不计一切摩擦。当斜面体向右以a=0.75g的加速度（g为当地重力加速度）匀加速运动时，小球与斜面刚好分离，则斜面体倾角α等于（）A．30°B．37°C．53°D．60°3、下列核反应中属于人工转变的是A．B．C．D．4、物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代法”、“控制变量法”、“比值定义法”等，下列选项均用到“比值定义法”的一组概念是（）A．合力与分力、质点、电场强度 B．质点、电场强度、点电荷C．速度、总电阻、电场强度 D．加速度、电场强度、电容5、1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”．1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验：他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现（）A．先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B．先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C．顺时针方向的持续流动的感应电流D．逆时针方向的持续流动的感应电流6、公路上匀速行驶的货车受一扰动，车上货物随车厢底板上下振动但不脱离底板．一段时间内货物在竖直方向的振动可视为简谐运动，周期为T．取竖直向上为正方向，以t＝0时刻作为计时起点，其振动图像如图所示，则A．t＝T时，货物对车厢底板的压力最大B．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小C．t＝T时，货物对车厢底板的压力最大D．t＝T时，货物对车厢底板的压力最小二、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，甲为一台小型发电机构造示意图．内阻r＝5Ω，外电路电阻R＝95Ω，电路中其余电阻不计．发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴OO'转动，线圈匝数n＝1．转动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，则下列说法中正确的是A．电路中电流最大值为2AB．该小型发电机的电动势的最大值为200VC．当时间t＝π×10－2s时，该小型发电机的电动势最大D．串联在外电路中的交流电流表的读数为2A8、氢原子的能级如图所示，现处于n=4能级的大量氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是：A．这些氢原子可能发出6种不同频率的光B．已知钾的逸出功为2.22eV，则氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级释放的光子可以从金属钾的表面打出光电子C．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级释放的光子能量最小D．氢原子由n=4能级跃迁到n=3能级时，氢原子能量减小，核外电子动能增加9、如图所示，P、Q是两根竖直且足够长的金属杆电阻忽略不计，处在垂直纸面向里的匀强磁场B中，MN是一个螺线管，它的绕线方向没有画出，P、Q的输出端a、b和MN的输入端c、d之间用导线相连，A是在MN的正下方水平放置在地面上的金属圆环现将金属棒ef由静止释放，在下滑中始终与P、Q杆良好接触且无摩擦在金属棒释放后下列说法正确的是A．螺线管MN中的感应电流先增大后不变B．A环对地面的压力一直增大C．A环对地面的压力先增大后减小至恒定值D．A环对地面的压力先减小后增大至恒定值10、在光电效应实验中，小强同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示.则可判断出()A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D．甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能三、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）用如图甲所示装置验证“动量守恒定律”．A、B两球半径相同，A球质量为m1，B球质量为m2，轨道包括斜槽和水平槽，固定在桌面上，白纸铺在水平地面上，复写纸在白纸上．先让A球从斜槽上某一固定位置C由静止滚下，从轨道末端水平抛出，落到复写纸上，重复上述操作10次，在白纸上得到10个落点痕迹；再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次．M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平槽末端在白纸上的竖直投影点，如图乙所示．（1）除了图甲中实验器材外，完成本实验还必须使用的测量仪器是________．（2）在下列实验操作中，符合要求的是________（选填序号）．A．入射小球与被碰小球必须大小相同、质量相等B．每次必须从同一高度由静止释放入射小球C．安装轨道时，必须让水平槽末端水平D．实验过程中，只要保持复写纸在白纸上位置不变，可以移动白纸（3）测量了A、B两个小球的质量m1、m2，记录的落点平均位置M、N、P和轨道末端投影点O几乎在同一条直线上，并测量出三个落点M、N、P与O点距离分别是LM、LN、LP．在实验误差允许范围内，若关系式________成立（用测得的物理量符号表示），则验证了动量守恒定律．12．（12分）有一约7.5V数码电池，无法从标签上看清其电动势等数据．现要更加准确测量其电动势E和内电阻r，实验室备有下列器材：A．电流表A1(量程0.6A，内阻r1=3Ω)B．电压表V1(量程3V，内阻r2=2.9kΩ)C．电压表V2(量程30V，内阻r3=30kΩ)D．电阻箱R1(阻值范围0~999.9Ω)E.电阻箱R2(阻值范围0~9999.9Ω)F.滑动变阻器(阻值范围0~30Ω)G.开关及导线(1)该实验中电压表应选_____________，电阻箱应选_____________，(均选填选项前的字母序号)实验中电阻箱阻值可以调节为_____________Ω．(2)请设计合理的实验电路，画在方框内，并用题中所给的字母表示各元件___________．(3)若将滑动变阻器滑片滑到某一位置，读出此时电压表读数为U，电流表读数为I，则电源电动势E和内阻r间的关系式为E=_____________．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）一定质量的理想气体，状态从A→B→C→A的变化过程可用如图所示的P—V图线描述，气体在状态C时温度为TC=300K，求：（1）气体在状态A时的温度TA，并比较A、B状态时气体的温度；（2）若气体在A→B过程中吸热500J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？14．（16分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.4T，匝数为n=50匝的矩性线圈，绕转轴OO'垂直于匀强磁场匀速转动，每匝线圈长为L=20cm，宽为d=10cm，线圈每分钟转动1500转，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时。求（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；（2）若每匝线圈本身电阻r=0.02Ω，外接一只阻值为19Ω的用电器，使线圈和外电路构成闭合电路，写出交流感应电流的瞬时值表达式。15．（12分）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物块B．物块与左右两边槽壁的距离如图所示，L为1.0m，凹槽与物块的质量均为m，两者之间的动摩擦因数μ为0.05.开始时物块静止，凹槽以v0＝5m/s初速度向右运动，设物块与凹槽槽壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间不计，g取10m/s2.求：(1)物块与凹槽相对静止时的共同速度；(2)从凹槽开始运动到两者相对静止，物块与槽的相对路程以及物块与右侧槽壁碰撞的次数；(3)从凹槽开始运动到两者刚相对静止所经历的时间．

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】

A.由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬的路程，故A错误；B.线路总长度与火炬手所走时间的比等于登山的平均速率，平均速度等于位移与时间的比值，故B错误；C.在计算火炬手运动的时间时，火炬手的大小和形状可以忽略，可以看成质点，故C正确；D.由起点到终点火炬手运动的位移的大小相等，但路程不一定相等，故D错误．2、C【解析】

当小球与斜面刚好分离时，斜面对小球没有支持力，小球受力如图所示：由牛顿第二定律得：mgcotθ=ma，解得cotθ=0.75，θ=53°，故ABD错误，C正确。3、C【解析】

A．两轻核结合成中等质量的核，属于轻核聚变，A错误．B．反应物只有一个，自发的发生核反应，生成物为α粒子或β粒子为衰变，则B错误．C．α粒子轰击其他的原子核，生成新的核，为人工核转变，典型代表为三大发现，C正确．D．重核在中子的轰击作用下生成多个中核，生成新的中子继续反应构成链式反应，为重核裂变，D错误．故选C．【点睛】衰变生成物为α或β粒子，原子核的人工转变是由人为行为发生的和反应方程，不是自发的衰变、裂变和聚变等．4、D【解析】A项：“合力与分力”采用等效替代的方法，“质点”采用理想化模型的方法，“电场强度”采用比值定义法，故A错误；B项：“质点”、“点电荷”采用理想化模型的方法，故B错误；C项：总电阻”采用等效替代的方法，“速度”，“电场强度”采用比值定义法，故C错误；D项：加速度、电场强度、电容都采用比值定义法，故D正确．点晴：对于物理学上常用的科学研究方法：等效替代法、理想化模型法、比值定义法等等要理解并掌握，并进行归纳总结，对学习物理量的意义有很大的帮助．5、D【解析】

考查楞次定律。【详解】N单极子向下靠近时，磁通量向下增加，当N单极子向下离开时，磁通量向上且减小，产生的感应电流均为逆时针方向，D正确。故选D。6、C【解析】t=T/4时，货物加速度方向向下，失重，货物对车厢底板的压力最小，A错误；t=T/2时，货物加速度为零，货物对车厢底板的压力等于重力大小，B错误；t=3T/4时，货物加速度方向向上且最大，超重，此时货物对车厢底板的压力最大，C正确、D错误．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】t=3.14×10﹣2s时，磁通量Φ的变化率最大，该小型发电机的电动势有最大值，故C正确；从Φ﹣t图线可以看出，Φmax=1.0×10﹣2Wb，T=3.14×10﹣2s，感应电动势的最大值为：Emax=nωΦmax=1××1×10﹣2=200V，故B错误；电路中电流最大值为：，故A正确；交流电流表读数是交变电流的有效值，即：，故D错误。故选：AC。【点睛】首先知道给出的是磁通量与时间的变化关系，利用图象读出周期求出角速度；再利用电动势的最大值公式求出峰值、有效值，从而求出电流表的示数．8、AD【解析】根据C42=6，所以这些氢原子总共可辐射出6种不同频率的光．故A正确；n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光子能量E=-1.51eV-（-3.40eV）=1.89eV＜2.22eV，小于钾的逸出功，不能发生光电效应．故B错误．由图可知当核外电子从n=4能级跃迁到n=3能级时，能级差最小，所以放出光子的能量最小，故C错误；由n=4能级跃迁到n=3能级过程中释放能量，原子的能量在减小，核外电子的运转半径减小，根据kq2r2=mv2r可知9、AC【解析】金属棒ef由静止释放过程中，先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动，则ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，A正确；由楞次定律分析可知，当ef回路中电流增大时，螺线管与A环之间存在斥力，开始时，A环中产生的感应电流最大，磁场增强，所以环的磁通量的变化率增大，据安培力公式可知环与螺线管间的斥力增大，当ef匀速运动时，螺线管中的磁场最强，而环的磁通量的变化率不变，据安培力公式可知环与螺线管间的斥力为零，据此可知两者间的斥力先增大后减小最后恒定不变，故A环对地面的压力先增大后减小最后不变，故BD错误C正确．【点睛】首先分析金属棒ef由静止释放过程中，受到重力和安培力作用，先做加速度减小的变加速运动，后当两力平衡做匀速运动，则知ef所在回路中产生的感应电流先增大后不变，此电流流过线圈MN，MN中产生的磁场先增强后不变，据楞次定律判断感应电流的方向，再据左手定则判断力的方向，再分析A环对地面的压力的变化．本题是两次电磁感应的问题，要根据ef杆的运动情况分析A环中感应电流的变化，综合性较强．10、BD【解析】

A．根据截可知入射光的频率越高，对应的截止电压截越大，甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，故选项A错误；B．丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长，故选项B正确；C．截止频率是针对发生光电效应物体的，不是针对入射光的，故选项C错误；D．丙光的截止电压大于甲光的截止电压，根据截可知甲光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能，故选项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、刻度尺，天平BCm1LP＝m1LM+m2LN【解析】

第一空．验证动量守恒定律实验，需要测出两球的质量与球做平抛运动的水平位移，因此需要的实验器材是：天平与刻度尺．第二空．A．为了防止入射小球碰后反弹，入射小球质量应大于被碰小球，A错误．B．为了保证每次入射小球碰撞前速度相同，每次必须从同一高度由静止释放入射小球，B正确．C．为了保证小球碰后做平抛运动，速度水平，安装轨道时，必须让水平槽末端水平，C正确．D．实验中，要准确记录小球平抛的水平位移，复写纸和白纸不可随意移动，D错误．第三空．两球离开轨道后，做平抛运动，它们在空中的运动时间t相等，由动量守恒定律可知，实验需要验证：，两边同时乘以时间t得：，则实验需要验证：．12、BE4350Ω2.5U+Ir【解析】

（1）因电源的电压约为7.5V，如果采用30V的电压表，则量程过大，误差太大，因此电压表量程只能选择B（3V量程），由于小于电动势，故应串联阻值较大的定值电阻扩大量程，并且至少应扩大到7.5V，则根据改装原理可知：，解得：，故电阻箱应选择E，实验中电阻箱阻值可以调节为；（2）由（1）的分析可知，本实验应采用电压表的改装进行测量，同时为了减小实验误差，电流表采用相对电源的外接法，如图所示（3）由闭合电路欧姆定律可得：.【点睛】根据电压表量程可明确能否满足实验要求，再根据改装原理选择电阻；根据实验原理确定对应的原理图；根据改装原理可明确路端电压以及电流表达式，再根据闭合电路欧姆定律可得出对应的表达式．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、【解析】

（1）从A到B，根据理想气体的状态方程可得，代入数据解得；从B到C，根据理想气体状态方程得：，解得，故；（2）气体在A→B过程压强不变，，由热力学第一定律可得，即，可得，即增加了200J；【点睛】本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律的应用，分析清楚气体状态变化过程，应