2023年上海市莘庄中学物理高二第二学期期末学业质量监测试题含解析

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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器，它是目前世界上下潜能力最强的潜水器之一．假设某次海试活动中，“蛟龙号”完成任务后竖直上浮，从上浮速度为v时开始计时，此后“蛟龙号”匀减速上浮，经过时间t上浮到海面，速度恰好减为零，则“蛟龙号”在时刻距离海平面的深度为（）A．B．C．D．2、如果把“神舟十号”载人宇宙飞船绕地球的运动看作是匀速圆周运动，它的周期约为。飞船的运动与人造地球同步卫星的运动相比，下列说法错误的是（）A． B． C． D．3、关于光电效应，下列说法正确的是()A．极限频率越大的金属材料逸出功越大B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多4、实际的交流电发电装置中，线圈固定（定子），匀强磁场发生装置匀速转动（转子）．如图所示，矩形线圈固定放置在磁感应强度大小恒为B的旋转磁场中，磁场方向垂直于线框的对称轴OO′，磁场绕OO′以恒定角速度按图示方向匀速转动，磁场转动周期是，产生的感应电动势的最大值为Em．从图示位置开始计时，则A．时刻，电动势大小是，电流方向是abcdaB．时刻，电动势大小是，电流方向是abcdaC．时刻，电动势大小是，电流方向是abcdaD．时刻，电动势大小是，电流方向是abcda5、如图示，两段等长细线串接着两个质量相等的小球a、b，悬挂于O点．现在两个小球上分别加上水平方向的外力，其中作用在b球上的力大小为F、作用在a球上的力大小为3F，则此装置平衡时的位置可能是下列哪幅图：A． B．C． D．6、关于分子动理论，下列说法正确的是A．墨汁在水中的扩散实际上是水分子的无规则运动过程B．当分子间的距离减小时，分子间的引力减小而斥力增大C．布朗运动的原因是液体分子永不停息地无规则运动D．磁铁可以吸引铁屑，这一事实说明分子间存在引力二、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、某同学在研究电容､电感对恒定电流与交变电流的影响时,采用了如图所示的电路,其中L1､L2是两个完全相同的灯泡,已知把开关置于3､4时,电路与交流电源接通,稳定后的两个灯泡发光亮度相同,则该同学在如下操作过程中能观察到的实验现象是()A．当开关置于1､2时,稳定后L1､L2两个灯泡均发光且亮度相同B．当开关置于1､2时,稳定后L1､L2两个灯泡均发光,且L1比L2亮C．当开关置于3､4时,稳定后,若只增加交变电流的频率,则L1变暗,L2变亮D．在开关置于3､4的瞬间,L2立即发光,而L1亮度慢慢增大8、一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其P-T图象如图所示,下列判断正确的是()A．过程ab中气体一定吸热B．过程bc中气体既不吸热也不放热C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D．容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数状态b较状态c多9、关于电源与电路，下列说法正确的是()A．外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流也由电源正极流向负极B．外电路中电流由电源正极流向负极，内电路中电流由电源负极流向正极C．外电路中电场力对电荷做正功，内电路中电场力对电荷也做正功D．外电路中电场力对电荷做正功，内电路中非静电力对电荷做正功10、某电站用11kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R，现若用变压器将电压升高到330kV送电，下面哪个选项正确（）A．因，所以输电线上的电流增为原来的30倍B．因，所以输电线上的电流减为原来的C．因，所以输电线上损失的功率为原来的900倍D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的半径减为原来的三、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“验证力的平行四边形定则”时小明仔细分析实验数据，怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验了结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于O点，下端N挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动N，在白纸上记录下N的轨迹。重复上述过程，再次记录下N的轨迹。两次实验记录的轨迹如图所示。过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，则：（1）实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时橡皮筋的拉力Ta、Tb的大小关系为____。（2）根据实验，可以得出的实验结果有哪些____(填写选项前的字母)。A．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长B．橡皮筋的长度与受到的拉力成正比C．两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较大D．两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大（3）根据小明的上述实验探究，请对“验证力的平行四边形定则”实验提出一条注意事项_____。12．（12分）如图所示的电路图是利用半偏法测量一块电流计G(量程300μA，内阻100Ω到200Ω之间)的内阻Rg现有器材如下：A．直流电源(输出电压12V)B．电阻箱(999.9Ω)C．滑动变阻器(500Ω)D．电位器(5kΩ)E.电位器(50kΩ)①电阻器R2选用________，电阻器R1选用②为了测定电流计G的内阻，在接通电路前，先把电阻器R1、的阻值调到最大。然后操作步骤依次是________(填选项前的字母)，最后记录R2的阻值.A．闭合KB．闭合KC．调节R1D．调节R1E.调节R2F.调节R2③若电流计半偏时，R2的阻值为120.0Ω，则电流计内阻Rg的测量值为_________Ω，由于存在系统误差，该测量值________电流计内阻的真实值(填“大于”或“小于”)。造成这种误差的原因是________________________________________。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，MN和PQ为水平放置的足够长的光滑平行导轨，导轨间距为L，其左端连接一个阻值为R的电阻，垂直导轨平面有一个磁感应强度为B的有界匀强磁场．质量为m、电阻为r的金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好．若金属棒以向右的初速度υ0进入磁场，运动到右边界（图中虚线位置）时速度恰好为零．导轨电阻不计，求：(1)金属棒刚进入磁场时受到的安培力大小；(2)金属棒运动过程中，定值电阻R上产生的焦耳热；(3)金属棒运动过程中在导轨上通过位移的大小．14．（16分）如图甲所示，水平轨道AB与竖直面内半径为R=0.1m的光滑螺旋状圆轨道O、倾角为θ=37°斜面BD轨道紧密平滑连接。一质量为M=0.1kg，两端都可作为车头、极小的玩具小车内装有加速度显示器，如图乙是其放大图，两弹簧两端分别与振子和小车相连，静止时弹簧处于原长位置，指针位于“0”刻度处。现使小车在外力作用下沿水平轨道AB以加速度a=2m/s2从静止开始加速至B点，之后撤去外力小车沿圆轨道继续运动，并冲上斜面BD。已知小车在冲上斜面BD时指针离开“0”刻度2mm，其中两弹簧劲度系数为k=10N/m，振子质量为m=0.01kg，与车厢无摩擦。求：(1)小车冲上斜面BD时，显示器指针位于“0”刻度左方还是右方？小车与斜面的动摩擦因素μ为多少？(2)要使小车能够返回AB面上，则其在BD面上运动的最短时间tmin；(3)要使小车不脱离轨道，则小车开始运动时，外力在AB面上作用的距离x满足的条件。15．（12分）如图（a）所示，在垂直于匀强磁场B的平面内，半径为r的金属圆盘绕过圆心O的轴承转动，圆心O和边缘K通过电刷与一个电路连接，电路中的P是加上一定正向电压才能导通的电子元件．流过电流表的电流I与圆盘角速度ω的关系如图（b）所示，其中ab段和bc段均为直线，且ab段过坐标原点．ω>0代表圆盘逆时针转动．已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m．忽略圆盘、电流表和导线的电阻．（1）根据图（b）写出ab、bc段对应I与ω的关系式；（2）求出图（b）中b、c两点对应的P两端的电压Ub、Uc；（3）分别求出ab、bc段流过P的电流IP与其两端电压UP的关系式.

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】

蛟龙号上浮时的加速度大小根据逆向思维，可知蛟龙号在t0时刻距离海平面的深度为：A.与计算结果不符，故A错误。B.与计算结果不符，故B错误。C.与计算结果相符，故C正确。D.与计算结果不符，故D错误。2、A【解析】

根据卫星的运动周期关系，推出轨道半径的关系，从而推出线速度、角速度及向心加速度的关系。【详解】A．同步卫星的运行周期为24h，而“神舟十号”飞船的周期约为，根据开普勒第三定律恒量可知，A错误；B．根据牛顿第二定律半径越大，向心加速度越小，因此B正确；C．根据周期越长的，角速度越小，因此C正确；D．根据可知，半径越大的，运动速度越小D正确。故错误的应选A。3、A【解析】

A．逸出功W0=hνc，W0∝νc，νc为截止频率，A正确；B．只有照射光的频率ν大于等于金属截止频率νc，才能产生光电效应现象，B错；C．由光电效应方程Ek=hν-W0知，因ν不确定时，无法确定Ek与W0的关系，C错；D．光强一定时，频率越高，则光子数越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，D错．【点睛】解决本题关键掌握光电效应的条件和规律．知道光电流的大小在发生光电效应的前提下，与入射光的强度有关．4、C【解析】

线圈从图示位置计时瞬时值表达式为．AB．时刻，转过，根据表达式可知：电动势大小是，根据右手定则判断电流方向为adcba，AB错误．CD．时刻，转过，根据表达式可知：电动势大小是，根据右手定则判断电流方向为abcda，C正确D错误．5、C【解析】试题分析：将a、b两个小球做为一个整体，设上面的绳子与竖直方向夹角为，则根据受力分析可求出，再单独研究b小球，设下面的绳子与竖直方向夹角为，根据受力分析可知，，因此下面绳子与竖直方向夹角，因此a球在竖直线的右侧，而b球在竖直线的左侧，因此C正确．考点：共点力平衡6、C【解析】

A、墨水的扩散实际上是墨水分子和水分子的无规则运动的过程，故A错误；B、当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，故B错误；C、布朗运动是固体小颗粒受到不同方向的液体分子无规则运动产生的撞击力不平衡引起的，间接证明了分子永不停息地做无规则运动，故C正确；D、磁铁可以吸引铁屑，并非是分子力的作用，故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、CD【解析】当开关置于1､2时,稳定后因电容器隔直流,故电路断开L2不发光,A､B错误;在开关置于3､4的瞬间,电容器通交流,L2立即发光,由于电感的自感作用,L1亮度慢慢增大,D正确.当开关置于3､4稳定后,增加交变电流频率,容抗减小,感抗增大,L1变暗,L2变亮,C正确.8、AD【解析】

由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故A正确；由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸热，故B错误；由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降低，由盖吕萨克定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W＞0，气体温度降低，内能减少，△U＜0，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小于气体所放热量，故C错误；由图示图象可知，bc过程气体发生等温变化，气体温度不变而压强减小，由玻意耳定律可知，气体体积变大，气体分子数密度减小，单位体积中的分子数减少，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少，所以状态b较状态c多，故D正确。所以AD正确，BC错误。9、BD【解析】

根据以下知识分析答题：电路中有电流的条件是：电路闭合，且电路中有电源；电荷的定向移动形成电流，正电荷的定向移动方向是电流的方向；在电源外部，电流由正极流向负极．【详解】电源外部电流由正极流向负极；内部由负极流向正极；故A错误，B正确；在外电路中电场力对电荷做正功，从而转化为其他形式的能；而在内部非静电力对电荷做正功，内部电场力对电荷做负功；故C错误，D正确；故选BD．10、BD【解析】

AB．根据P=UI得，。输送功率一定，输送电压变为原来的30倍，则输送电流变为原来的，故A错误，B正确；C．电流减小到倍，根据，可知电线上损失的功率为原来的倍，故C错误；D．输送电流变为原来的，根据得，要使输电线上的功率不变，电阻变为原来的900倍，根据，直径变为原来的，故D正确。故选BD。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、Ta=TbAD尽量选用新的弹性较好的橡皮筋；或者拉伸不宜过长【解析】

第一空．过O点作一条直线与轨迹交于a、b两点，实验中橡皮筋分别被拉伸到a和b时所受拉力Ta、Tb的方向相同，由于缓慢地移动N，根据平衡条件橡皮筋的拉力T=mgcosθ，θ为橡皮筋与竖直方向的夹角，m为所挂重物的质量，所以Ta、Tb的大小关系为Ta=T第二空．AB．由上分析可知，橡皮筋上的拉力大小为：T=mgcosθ，Ta=Tb，显然图中Ob＞Oa，即两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，故A正确；C．两次受到的拉力相同时，橡皮筋第2次的长度较长，因此两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第2次受到的拉力较小；故C错误；D．由图知，橡皮筋两次受到的拉力相同(橡皮筋与竖直方向的夹角相同)时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差就越大；故D正确。第三空．要确保橡皮筋发生弹性形变，因此应注意尽量选用新的弹性较好的橡皮筋；每次橡皮筋的形变要在弹性限度内，拉伸不宜过长。12、①B，E；②ACBE；③120.0，小于，见解析【解析】

①根据实验原理可知，R2要选择电阻箱，故选B；要使得电流计G调节到满偏，则R=EIg②根据实验的原理可知，实验步骤依次是：ACBE；③由上一问可知，Rg=R2=120.0Ω；R2与电流计并联后，电路总电阻变小，干路电流I变大，I>Ig，电流计电流I计=12Ig，则R2电流I2>12Ig，所以R2<R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、(1)；(2)；(3)【解析】【分析】根据法拉第定律求出金属棒刚进入磁场时感应电动势，根据欧姆定律求出金属棒的电流，根据安培力公式求出金属棒刚进入磁场时受到的安培力大小；由能量守恒，得电路中产生的总热量求出电路中产生的总热量，然后求出定值电阻R上产生的焦耳热；根据动量定理求出金属棒运动过程中在导轨上通过位移的大小；解：(1)金属棒刚进入磁场时感应电动势E=BLυ0此时的电流金属棒刚进入磁场时受到的安培力F(2)由能量守恒，得电路中产生的总热量故定值电阻R上产生的焦耳热(3)Δt时间内安培力对金属棒的冲量大小上式对任意微小间隔Δt都成立，累计相加后，得整个过程中安培力的冲量由动量定量，得故14、(1)右方可得(2)(3)或【