上海市上海交大附属中学2022-2023学年高二物理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、如图所示，在直角三角形ABC的A点和B点分别固定一垂直纸面向外和向里的无限长通电直导线，其电流强度分别为IA和IB，∠A=30°，已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度B＝kIr，k为比例系数，R为该点到导线的距离，I为导线的电流强度。当一电子在C点的速度方向垂直纸面向外时，所受洛伦兹力方向垂直BC向下，则两直导线的电流强度IAA．12 B．34 C．32、如图所示，直线a与四分之一圆弧b分别表示两质点A、B从同一地点同时出发，沿同一方向做直线运动的v-t图像，当B的速度变为0时，A恰好追上B，则当A、B速度相同时，B的加速度大小为A．m/s2 B．m/s2 C．2m/s2 D．πm/s23、关于光现象及其应用，下列说法正确的是（）A．汽车灯光夜间照着自行车“尾灯”，就变得十分明亮，是利用了光的折射B．照相机的镜头表面镀有一层膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射C．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度，利用了光的干涉D．抽制高强度纤维细丝，可用激光监控其粗细，是利用了光的偏振4、如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上滑行，长木板与水平地面间动摩擦因数为μ1，木块与木板间的动摩擦因数为μ2.已知长木板处于静止状态，那么此时长木板受到地面的摩擦力大小为（）A．μ2mg B．μ1Mg C．μ1(m＋M)g D．μ2mg＋μ2Mg5、一竖直放置的轻质圆环静止于水平面上，质量为m的物体用轻绳系于圆环边缘上的A、B两点，结点恰位于圆环的圆心O点。已知物体静止时，AO绳水平，BO绳与AO绳的夹角为150°。轻推圆环使其向右缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中A．AO绳中最大拉力2mg B．AO绳中最大拉力mgC．BO绳中最大拉力1.5mg D．BO绳中最大拉力mg6、电场线可以直观地描述电场的方向和强弱，电场线上某一点的切线方向表示()A．正点电荷在该点所受电场力的方向B．负点电荷在该点所受电场力的方向C．正点电荷在该点所受电场力的垂直方向D．负点电荷在该点所受电场力的垂直方向二、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、把墨汁用水稀释后取出一滴，放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（）A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动C．越小的炭粒，运动越明显D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多静止不动的水分子组成的8、如图是氢原子的能级示意图.当氢原子从的能级跃迁到的能级时,辐射紫色光,光的波长为.下列判断正确的是（）A．跃迁过程中电子的轨道是连续变小的B．氢原子从跃迁到能级时,辐射光的波长大于C．辐射的紫色光能使处于能级的氢原子电离D．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时最多辐射6种不同谱线9、质量M=1kg，长为L=6m的长木板静置于粗糙水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ=0.1．可视为质点的A、B两物块静放在木板上，其所在位置恰把木块的长度三等分，A、B质量分别为m1=2kg和m2=1kg，与木板间的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.5，现让一水平恒力F作用在物块A上，如图所示．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，则A．若F=3N，木板受到B的摩擦力大小为3NB．若F=5N，物块B受到的摩擦力大小为5NC．若F=10N，2s时物块A将会从木板左端滑离D．无论力F多大，物体B一定不会从长木板的右端掉落10、一列简谐横波沿x轴正方向传播，从波传播到O点开始计时，t=4s时刻波传播到x轴上的B质点，波形如图所示。下列说法正确是A．波长为2mB．波速大小为0.5m/sC．t=4s时，A点加速度沿y轴负向且最大D．t=6s时，B点经过平衡位置向下运动E.t=6s时，C点开始向下运动三、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）某同学用如图所示的装置，通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，然后用圆规画一个尽可能小的圆，把所有的落点圈在里面，圆心即平均位置，其目的是减小实验中的______填“系统误差”或“偶然误差”。再把B球放在水平槽上靠近水平槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，用中同样的方法找出它们的平均落点位置。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，A、B球落点痕迹如图所示，但未明确对应位置。碰撞后B球的水平射程应为______。在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量______A.水平槽上不放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B.A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C.测量A球或B球的直径D.测量A球和B球的质量、E.测量G点相对于水平槽面的高度F.测量水平槽末端P点离O点的高度若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______用实验中测量的量表12．（12分）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。实验步骤如下：①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间∆t；③用∆s表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，v表示滑块在挡光片遮住光线的∆t时间内的平均速度大小，求出v；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v–∆t图，如图（c）所示。完成下列填空：（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v与vA、a和∆t的关系式为v=____________。（2）由图（c）可求得，vA=_______cm/s，a=_______cm/s2。（结果保留3位有效数字）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，两根平行的金属导轨MN、PQ，其中左边PO、MQ'是倾角为的斜轨，右边放在水平面上，导轨间距为，电阻不计。水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为、水平导轨光滑，a棒与斜轨间动摩擦因数为，导体棒a与b的质量均为，电阻值分别为，。b棒放置在水平导轨上足够远处，a棒在斜轨上距水平面高度处由静止释放。运动过程中导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，重力加速度为。求：（1）a棒刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；（2）最终稳定时两棒的速度大小；（3）从a棒开始下落到最终稳定的过程中，b棒上产生的内能。14．（16分）两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为l，导轨上面垂直放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路，如图所示．两根导体棒的质量均为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计．在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B．两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时cd棒静止，棒ab有指向cd的速度v1．两导体棒在运动中始终不接触．求：（1）在运动中产生的最大焦耳热；（2）当棒ab的速度变为v1时，棒cd的加速度．15．（12分）如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，在t=0时刻，这列波刚好传播到x=4m的位置，在t=3s时，x=4m的质点第一次运动到正向最大位移处。求：①这列波的传播速度；②从t=0到t=8s的时间内，x=7m处的质点所通过的路程。

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】

电子受力方向向下，则根据左手定则可知，合磁场方向向右；根据安培定则分别表示两导线在C点形成的场强如图所示；根据平行四边形定则可知：B因B=kIr，且rB=BC；rA=AC=2联立可得：IA.12与计算结果IAIB.34与计算结果IAIC.32与计算结果IAID.4与计算结果IAIB2、A【解析】

设A的加速度为a。两质点A、B从同一地点出发，A追上B时两者的位移相等，即xa=xb。根据v-t图象的“面积”表示位移，得at2=×π×22，由题知t=2s，解得a=m/s2。所以当AB速度相等时曲线b与直线a的斜率乘积等于1，则B的加速度大小为m/s2，故选A。3、C【解析】

A.自行车“尾灯”为全反射棱镜，利用光的全反射现象；故A不符合题意；B.照相机镜头表面镀有一层增透膜是利用了光的薄膜干涉现象。故B不符合题意；C.用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度，利用了光的薄膜干涉现象。故C符合题意；D.激光束越过细丝时产生的衍射条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化。故D不符合题意。4、A【解析】

根据长木板与木块的运动状态，

确定两者之间的滑动摩擦力，

再对长木板受力分析，

根据共点力平衡的条件即可得到结果。【详解】由题可知：长木板与木块之间发生了相对滑动，

产生了滑动摩擦力，设其为，则，对长木板受力分析，可知在水平方向长木

板受到木块对其向右的滑动摩擦力，

还受到地面对其向左的静摩擦力，

由共点力平衡条件知：。A．μ2mg与分析结果符合；B．μ1Mg与分析结果不符；C．μ1(m＋M)g与分析结果不符；D．μ2mg＋μ2Mg与分析结果不符；【点睛】本题考查了摩擦力的判断与共点力

平衡条件的应用，较为简单。5、A【解析】

对O点受力分析，受重力和两个绳子的拉力，若轻推圆环使其向右缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中，相当与重力反向（逆时针）转动90度，如图；

当G与OB垂直时FOA最大，最大值为；当G与OA垂直时FOB最大，最大值为：，则选项A正确，BCD错误.6、A【解析】

电场线上某一点的切线方向表示场强方向，与正点电荷在该点所受电场力的方向相同，A对，C错；电场线上某一点的切线方向表示场强方向，与负点电荷在该点所受电场力的方向相反，BD错．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】

A．水分子在显微镜下是观察不到的，故A错误．BC．布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的固体分子运动．其剧烈程度与温度和固体颗粒的大小有关，故BC正确；D．水分子不是静止不动的，故D错误．故选BC．8、BC【解析】A.根据玻尔理论，原子只能处于一系列不连续的轨道状态，故A错误；B.从n=5跃迁到n=2的能级时，辐射光的波长为434nm，即有：h=(−0.54−(−3.4))eV=2.86eV，而从n=5跃迁到n=3的能级时，辐射能量减小，则光的波长更长，故B正确；C.从n=5跃迁到n=2的能级时，辐射光的能量为(−0.54−(−3.4))eV=2.86eV，处于能级的氢原子电离所需要的能量为0-（-0.85）=0.85eV，所以辐射的紫色光可以使处于能级的氢原子电离，故C正确；D.根据数学组合C=10，可知一群n=5能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生10种谱线．故D错误．故选BC9、CD【解析】A要发生运动的最大静摩擦力为，而木板要发生运动的最大静摩擦力为，故当F=3N时，三者都处于静止，所以B在水平方向上不受外力，摩擦力为零，A错误；若，三者相对静止的发生滑动，对整体有，解得，而B在水平方向上受到的摩擦力提供加速度，故对B有，B错误；若F>6N，当A相对长木板滑动，A会给长木板一个水平向左，大小为6N的摩擦力，这也是长木板在水平方向上受到的最大的力，即长木板受到的最大的力为，假如此过程中B不会相对木板运动，则，解得，对B分析，，即假设成立，所以无论力F多大，物体B一定不会从长木板的右端掉落，若，则A相对B和木板滑动，B和木板相对静止，对A分析，，解得，而B和木板整体的加速度为，所以两者相对加速度为，又都是从静止开始运动的，所以，解得，即2s时物块A将会从木板左端滑离，CD正确．10、ABD【解析】

A.由波形图可知，波长为2m，选项A正确；B.t=4s时刻波传播到x轴上的B质点，则波速大小为v=xt=C.t=4s时，A点加速度沿y轴正向且最大，选项C错误；D.t=4s时，B点经过平衡位置向上运动，则再经过2s，即t=6s时，B点经过平衡位置向下运动，选项D正确；E.t=6s时，振动传到C点，C点开始向上运动，选项E错误；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、偶然误差；；ABD；；【解析】

明确实验原理和误差来源，知道多次测量求平均的方法只能减小偶然误差；根据碰撞的基本性质确定两小球的落点；根据动量守恒定律求出需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题。【详解】（1）多次实验求平均值是为了减小偶然误差；（3）本实验中用质量较大的球去碰撞质量较小的球，因此碰后，被碰球的水平位移较大，故B球的水平射程应为；（4）水平槽上未放B球时，测量a球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞前A球的速度，故A正确；A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离，即测量出碰撞后A球的速度，故B正确；本实验中不需要测量a球或b球的直径，故C错误；测量a球和b球的质量或两球质量之比，用来表示出球的质量，故D正确；不需要测量G点相对于水平槽面的高度，故E错误；实验中只需要每次让小球从同一点由静止滑下即可，不需要测量P点O点的高度，故F错误。故选ABD。（5）根据两小球从同一高度开始下落，故下落的时间相同，根据动量守恒定律可得：

故有：

即为：【点睛】本题考查验证动量守恒定律实验，要注意明确实验原理，掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，是解决本题的关键。12、（1）vA【解析】（1）设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知：v=vA联立解得：v=（2）由图（c）可求得vA=52.1cm/s，12a=53.6-52.1180×10【名师点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动的基本规律的运用能力；解题时要搞清实验的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量。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），方向水平向左（2）（3）【解析】

（1）设棒刚进入磁场时的速度为，从开始下落到进入磁场，由动