上海市上海理工大附中2022-2023学年物理高二下期末达标检测模拟试题含解析

2022-2023学年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、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、下列说法正确的是.A．一定质量的气体，，保持温度不变，压强随体积减小而增大的微观原因是：每个分子撞击器壁的作用力增大B．一定质量的气体，保持温度不变，压强随体积增大而减小的微观原因是：单位体积内的分子数减小C．一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：每个分子动能都增大D．一定质量的气体，保持体积不变，压强随温度升高而增大的微观原因是：分子的数密度增大2、在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形外接圆的圆心，E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点关于c电荷的对称点，不计空气阻力．下列说法中正确的是（）A．D点的电场强度为零、电势为零B．E、F两点的电场强度等大反向、电势相等C．E、G、H三点的电场强度和电势均相同D．若释放c电荷，c电荷将一直做加速运动3、如图所示为某种周期性交流电的电流与时间关系的图象，其中前半周期为正弦曲线的一部分，后半周期是直线段，则该交流电的有效值为（）A． B． C． D．4、带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，它在任意一段时间内A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动5、均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面上均匀分布正电荷,总电荷量为q,球面半径为R,为通过半球顶点与球心O的轴线,在轴线上有M,N两点,.已知M点的场强大小为E,则N点的场强大小为()A． B．C． D．6、如图，铜质金属环从水平桌面上竖立的条形磁铁正上方由静止释放，金属环始终保持水平，不计空气阻力，则从开始下落至到达桌面的过程中A．金属环的机械能守恒B．金属环的机械能先减小后增大C．磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力D．金属环动能的增加量小于其重力势能的减少量二、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、在如图所示的电路中，电源内阻不计.为使电容器的带电量增大，可采取以下哪些方法：（）A．增大R1 B．增大R2C．增大R3 D．减小R18、将一根沿南北方向放置的水平长绳的南端向西抖动一下,北端向东抖动一下,就分别有1、2两个半波在绳上相向传播如图所示．仔细观察发现,两个半波相遇后彼此穿过,仍然保持各自的运动特征,继续传播,就像没有跟另一列波相遇一样．若1、2两个半波形状完全相同,当它们完全重叠时,下列说法正确的是（）A．重叠部分各点偏平衡位置的位移均为0B．重叠部分各点的加速度均为0C．重叠部分各点的速度均为0D．重叠部分各点中,中点位置速度最大9、下列说法正确的是A．机械波只能传播振动的形式，不能传递能量B．波长为5m、振动图象如上图所示的波的波速为1.25m/sC．单摆运动的回复力是摆球所受的合力D．只有频率相同的同种性质的波才能发生干涉E.狭义相对论中不同惯性参考系的物理规律都是相同的10、如图所示，在粗糙绝缘水平面上固定一负点电荷Q，在M点无初速度释放一带有恒定电荷量的小物块，小物块在Q的电场中运动到N点静止，则从M点运动到N点的过程中A．小物块所受到的摩擦力逐渐变小B．M点的电势一定低于N点的电势C．小物块具有的电势能逐渐增大D．小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功三、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）某学习兴趣小组的同学为了验证动量守恒定律，分别用如下图的三种实验实验装置进行实验探究，图中斜槽末端均水平。(1)用图甲和图乙所示装置进行实验时，若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，则_________A．m1>m2rC、m1>m2r(2)在用图乙所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置)，设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，所得“验证动量守恒定律”的结论为(用装置图中的字母表示)____________。(4)用如图丙所示装置验证动量守恒定律，用轻质细线将小球1悬挂于0点，使小球1的球心到悬点0的距离为L，被碰小球2放在光滑的水平桌面上的B点.将小球1从右方的A点(OA与竖直方向的夹角为α)由静止释放，摆到最低点时恰与小球2发生正碰，碰撞后，小球1继续向左运动到C点，小球2落到水平地面上到桌面边缘水平距离为x的D点。实验中已经测得上述物理量中的a、L、x，为了验证两球碰撞过程动量守恒，已知小球1的质量m1，小球2的质量m2，还应该测量的物理量有_________________________。12．（12分）利用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，其中甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥．(1)分别用甲、乙两图的实验装置进行实验，碰撞时

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图所示的装置动能损失得较小．(2)某次实验时取乙图A、B滑块匀速相向滑动并发生碰撞，测得碰撞前A、B的速度大小分别为vA=2m/s，vB=4m/s，碰后AB以共同的速度v=0.8m/s运动，方向与碰撞前A的运动方向相同，A、B的质量分别用mA、mB表示，以A运动方向为正方向，则此过程的动量守恒表达式为

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；mA：mB=

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．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，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U＝αT，α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求①气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；②在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q.14．（16分）如图，真空中有一个半径m，质量均匀分布的玻璃球，一细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球的C点经折射进入玻璃球，在玻璃球表面的D点又折射进入真空中.已知∠COD=120°，玻璃球对该激光的折射率n=1.5，m/s.求：（1）该激光在玻璃球中传播的时间是多长？（2）入射角i的正弦值是多大？15．（12分）卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子。为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用α粒子轰击一系列元素进行实验，从而证实了中子的存在。为了测定中子的质量mn，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰。实验中他测得碰撞后氢核的速率为3.3×107m/s，氮核的速率为4.7×106m/s。已知氮核质量与氢核质量的关系是，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞，不考虑相对论效应。请你根据以上数据计算中子质量mn与氢核质量mH的比值（结果保留两位有效数字）。

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、B【解析】

A.一定质量的气体，保持温度不变，体积减小，单位体积内的分子数增多，分子密度增大，使压强增大，故A错误；B.一定质量的气体，保持温度不变，体积增大时，单位体积内的分子数减少而使分子撞击次数减少，从而使压强减小，故B正确；CD.一定质量的气体，保持体积不变，分子数密度不变，温度升高时，分子平均动能增大而使压强升高，但并不是每个分子动能都增大，故C错误，D错误；故选B.点睛：气体压强与气体的温度和体积有关，在微观上与气体分子个数以及气体的平均动能有关，要注意明确体积减小时，单位体积内的分子数增多；而温度升高时，分子平均动能增大．【详解】2、D【解析】试题分析：由于D点为三角形外接圆的圆心，即到三个点电荷的距离相等，故任意两点电荷在D点产生的合场强与一个点电荷在D点产生的电场强度大小等大反向，故D点的电场强度为零，由于电势具有相对性，D点电势可能为零，故A对；由c点电荷在E、F两点产生的电场强度等大反向，但a、b两个点电荷在E、F两点产生的电场强度却不相等，即E、F两点的电场强度不相等，故B错；E、G、H三点分别为ab、ac、bc的中点，故E的场强仅由电荷c决定，同理G点的场强仅由电荷b决定，H点的场强仅由电荷a决定，故三点的场强大小相同，但方向不同，故C错误；若释放电荷c，则a、b在C点的合场强水平向右，a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动，D正确．所以本题选择AD．考点：电场强度、点电荷的场强、电场的叠加、电势3、A【解析】

取一个周期：设有效值为I，由电流的热效应求解：则：，解得：I=A。A.，与结论相符，选项A正确；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论不相符，选项D错误；4、D【解析】

物体的运动情况取决于合力和初始条件。小球只受到电场力的作用，从静止开始释放，仅受电场力作用，是否沿电场线运动，还要看电场线是直线还是曲线，若为直线，小球沿电场线运动，若为曲线，小球不沿电场线运动。在任意一段时间内，小球不一定从高电势向低电势运动，比如在等量同种负电荷连线的中垂线上做往复运动。A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动。故A错误。B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动。故B错误。C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动。故C错误。D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动。故D正确。5、A【解析】

若将带电量为2q的球面放在O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。则在M、N点所产生的电场为由题知当半球面如图所示M点的场强大小为为E，则N点的场强为A．,与结论相符，选项A正确；B．，与结论不相符，选项B错误；C．，与结论不相符，选项C错误；D．，与结论不相符，选项D错误；故选A。6、D【解析】

A.在整个下落过程中，穿过铜圈的磁通量一直在变化，也就一直有感应电流产生，也就产生了一部分电热，总能量就等于电热加铜环的机械能，总能量守恒，所以机械能一定不守恒。故A错误。B.整个下落过程中，穿过铜圈的磁通量一直在变化，也就一直有感应电流产生，一直有电热产生，所以铜环的机械能一直在减小。故B错误。C.①圆环从磁铁的正上方下落至磁铁的中间部位过程中，穿过环的磁通量一直在增加，根据来拒去留，二者之间表现为斥力，也就是说该过程中圆环对磁铁有向下的力；②．当圆环从磁铁中间部位向磁铁底端运动过程中，穿过磁铁的磁通量一直在减少，根据来拒去留，二者之间表现为引力，也就是说该过程中圆环对磁铁继续有向下的力；③．当圆环运动至磁铁正中间部位时，圆环的运动方向与磁感线平行，不切割磁感线，该时刻圆环中没有感应电流，二者之间没有力的作用，也就是说该时刻磁铁的重力大小等于磁铁对桌面的压力大小。综上所述，故C错误。D.整个下落过程中，减少的是重力势能，增加的是动能和电热能（内能），由能量守恒：减少的重力势能就等于增加的是动能和电热能（内能），所以下落过程动能的增加量小于其重力势能的减少量。故D正确。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、BD【解析】试题分析：直流电路中，电容器相当于断路，电容器两极板间电压等于电阻R2两端的电压；根据电容的定义式，当电压增加时，带电量增加；根据串联电路分压式U1：U2=R1：R2，又由于E=U1+U2，故减小R1或增加R2都会使电容器两端电压增加，从而增加电容器的电容；故选BD．考点：欧姆定律及电容器8、AB【解析】（1）根据波的叠加原理，重叠部分的质点同时参与了两列波的振动，质点的位移等于这两列波单独传播时引起的位移矢量和，因为在重叠区域，这两列波单独引起的位移大小相等、方向相反，故合位移为0，处于平衡状态，加速度为零，A、B正确；（2）根据波的传播方向和波中质点振动方向的关系，可以发现，除中点处质点速度为0外，在半波同侧叠加后，质点的速度均不为0，C、D错误；故本题选AB9、BDE【解析】

机械波不仅可以传播振动的形式,还可以传递能量.A错误．波长为5m,周期为4s，根据，B正确．单摆运动的回复力并不是白球所受的合力，而是重力在切向方向的分力，所以C错误．频率相同的同种性质波才能发生干涉，D正确．由狭义相对论知，在不同的惯性参考系中，物理规律都是相同的．E正确．所以选择BDE.10、BD【解析】

A.从M点运动到N点的过程中，小物块所受到的摩擦力为滑动摩擦力保持不变，故A错误；B.Q为负电荷，越靠近负电荷电势越低，故M点电势低于N点电势，故B正确；

C.由于小物块由静止开始运动，因此一定受到库仑斥力作用，此力对物块做正功，电势能减小，故C错误；D.由于小物块始末动能都为零，因此动能没有变化，根据动能定理可知电场力所做正功和克服摩擦力做功相等，所以电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功，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、Cm1OP=m1OM+m2【解析】(1)在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律故有：m1v0=m1v1+m2v2，在碰撞过程中假设发生弹性碰撞有：12m1v02=12m1v12+12m2v22，解得v1=m1-m(2)P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度为v0=OPt，碰撞后入射小球的速度为v1=OMt，碰撞后被碰小球的速度为：v2=ONt，将动量守恒式m1v0=m1v1+m2v2的速度代入化简可得：

(3)为了验证两球碰撞过程动量守恒，需要测量两小球的质量，小球1质量m1，小球2质量m2，小球1碰撞前后的速度可以根据机械能守恒定律测出，所以还需要测量OC与OB夹角β，需要通过平抛运动测量出小球2碰后的速度，需要测量水平位移S和桌面的高度h;验证动量守恒的表达式为m1【点睛】本题考查验动量守恒定律的三种情景，要注意本实验中运用等效思维以及碰撞前后的瞬时速度如何测出。12、甲mAvA−mBvB=(mA+mB)v