上海中学2022-2023学年物理高二第二学期期末学业质量监测试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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.在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场。有一质量为m，电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放.重力加速度为g。则点电荷运动到负极板的过程，（）A．加速度大小为a=B．所需的时间为t=C．下降的高度为y=D．电场力所做的功为W=Eqd2、如图所示，一根长为L的轻杆的一端固定一个质量为m的小球，杆可以绕固定端O在竖直平面内自由转动，已知当小球通过最高点A时，杆对球的拉力大小恰好为mg，当小球通过最低点B时，球的动能为A．2mgLB．3mgLC．4mgLD．6mgL3、如图所示，电荷q均匀分布在半球面上，球面的半径为R，CD为通过半球顶点C与球心O的轴线．P、Q为CD轴上在O点两侧，离O点距离相等的二点．如果是带电量为Q的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，电势都相等．则下列判断正确的是：（）A．P点的电势与Q点的电势相等B．P点的电场强度与Q点的电场强度相等C．在P点释放静止带正电的微粒（重力不计），微粒将作匀加速直线运动D．带正电的微粒在O点的电势能为零4、根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（）A．某原子经过一次α衰变和两次β衰变后，核内质子数不变B．放射性元素与别的元素形成化合物后就不具有放射性C．β射线是原子的核外电子电离后形成的电子流D．在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最弱，电离能力最强5、如图所示，物体A、B用足够长的细绳与轻弹簧连接后跨过滑轮，A置于薄木板上，此时弹簧左侧细绳与木板平行，已知质量，现将薄木板由倾角30°缓慢放平，物体A始终与木板保持相对静止，不计滑轮摩擦，物体A、B大小可忽略不计．（）A．弹簧伸长量逐渐变大B．连接A、B的细绳对滑轮的作用力不变C．物体A受到的摩擦力先变小后变大D．物体A受到的摩擦力大小不变6、如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，下列各物理量变化情况为A．R0的功率逐渐增大B．电流表的读数逐渐减小C．电源的输出功率可能先减小后增大D．电压表与电流表读数的改变量的比值先增大后减小二、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、为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U，若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法正确的是（）A．若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面的电势高B．前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关C．污水中离子浓度越高，电压表的示数越大D．污水流量Q与电压U成正比，与ab无关8、两物体从同一地点同一高度，以相同的速度向下和向上抛出，从抛出到落地的时间分别为1s和7s，则下列说法正确的是（）A．两物体运动时的加速度大小相同但方向不同B．两物体抛出时的速度为30m/sC．上抛的物体上升至最高点的时间为3sD．两物体抛出时的高度为40m9、甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度-时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t1时刻并排行驶。下列说法正确的是A．t2时刻甲车在前乙车在后B．t2时刻乙车在前甲车在后C．甲车的速度先减小后增大D．乙车的加速度先减小后增大10、如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率Pr随电流I变化的图线，则根据图线可知（）A．电源电动势为6VB．电源内阻为1.5WC．当电路中电流为1A时，外电路电阻为1.5WD．在O®C过程中，电源输出功率不变三、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“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后面拉动的纸带经打点计时器打出的点计算得到．(1)当M与m的大小关系满足_________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码总重力．(1)一组同学在探究加速度与质量的关系时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地得出加速度a与质量M的关系，应作出a与_______图象．(3)甲同学在探究加速度与力的关系时，根据测量数据作出的a一F图线，如图a所示．则实验存在的问题是_________________．(4)乙、丙两同学用同一装置探究加速度与力的关系时，画出了各自得到的a一F图线，如图b所示．则两同学做实验时的哪一个物理量取值不同?答：______________．(5)下图是某次实验中得到的纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用下图给出的数据可求出小车下滑的加速度为________m/s1．(结果保留三位有效数字)12．（12分）采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件来测定大气压强的值，实验步骤如下：a.将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；b.用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为；c.用卡尺测出活塞直径d；d.再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为，如图丙所示；e.将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时弹簧秤的示数为，气柱体积为.试用以上测量的数据，写出大气压强的表达式______________，本实验中_____________步骤是多余的。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，为固定在水平桌面上的有缺口的方形木块，为半径是的光滑圆弧形轨道，为轨道的最高点。今将质量为的小球在点的正上方由静止释放，让其自由下落到处切入轨道内运动，刚好能通过点，不计空气阻力，求：(1)小球由静止释放点离点的高度；(2)小球通过点时，对轨道的压力。14．（16分）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银(图中粗线)，O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°.已知sin15(1)光线在M点的折射角；(2)透明物体的折射率．c15．（12分）在倾角为α的光滑斜面上放置一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒,如图所示。求:(1)欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力,外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向。(2)欲使棒静止在斜面上,外加匀强磁场的磁感应强度B的最小值和方向。

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】点电荷受到重力、电场力，合力F=(Eq)2+(mg)2，根据牛顿第二定律有a=(Eq)2+(mg)2m，故A错误；根据运动独立性，水平方向点电荷的运动时间为t，水平方向上的加速度ax=Eqm，根据位移公式可得：d2【点睛】分析电荷的受力情况，根据牛顿第二定律可求得总的加速度；根据运动的独立性，分别对水平方向和竖直方向进行分析，根据水平方向上的匀加速直线运动规律可求得运动时间；再对竖直方向分析，从而求出对应的高度，根据功的公式可求得电场力所做的功．2、B【解析】

在最高点时杆对球的作用力是向下的拉力，由牛顿第二定律得：mg+F=mF=mg则v1=小球从最高点到最低点过程，由机械能守恒得mg•2L+mv12=Ek解得Ek=3mgL故选B．点睛：解决本题的关键知道“杆模型”与“绳模型”的区别，知道向心力的来源，运用牛顿第二定律进行分析．注意在最高点和最低点球的受力情况．3、B【解析】

B．本题考查的是半球面的静电场问题．带电量为Q的均匀带电球壳，其内部电场强度处处为零，左半球面在P、Q点的场强与右半球面在两个点的场强大小相等方向相反，P、Q点关于O点对称，则左或右球面在P点的电场强度与Q点的场强相等，从P到Q场强先增大后减小，B正确；A．如果是整个球面，在P、Q的电势均相等，现只有左球面，则P点的电势高于Q点的电势，A错误；C．在P点释放静止带正电的微粒（重力不计），微粒将作变加速直线运动，C错误，D．因为电势零点并没有选定，故不能确定O点电势为零，带正电的微粒在O点的电势能不一定为零，D错误．4、A【解析】

A.某原子经过一次α衰变核内质子数减小2，发生一次β衰变后，核内质子数增加1，则原子经过一次α衰变和两次β衰变后，核内质子数不变，选项A正确；B.放射性元素的放射性与元素所处的化合状态无关，选项B错误；C.β射线是原子核内的中子转化为质子时放出的负电子后形成的电子流，选项C错误；D.在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，电离能力最弱，选项D错误.5、C【解析】

对物体B受力分析，受重力和拉力，由二力平衡得到：T=mBg，则知弹簧的弹力不变，伸长量不变，故A错误；连接A、B的细绳之间的夹角减小，则两条细绳的拉力的合力变大，即细绳对滑轮的作用力变大，选项B错误；将薄木板由倾角30°缓慢放平的过程中肯定存在一个位置，即物块A受的重力、细线的拉力以及斜面的支持力三力平衡，此时A受摩擦力为零，则因开始时和最后时物块A所示的摩擦力均不是零，可知物体A受到的摩擦力先变小后变大，选项C正确，D错误；故选C.6、C【解析】

AB.在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，变阻器并联总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律分析可知，电路中总电流I先减小后增大，电流表的读数先减小后增大，故R0的功率P=I2R0先减小后增大，故A错误，B错误；C.由于电源的内阻与外电阻的关系未知，无法判断电源输出功率如何变化．可能先减小后增大，也可能先增大后减小，故C正确；D.电流表的读数先减小后增大，电压表的读数先增大后减小，电压表测的是路端电压，电压表与电流表读数的改变量的比值等于电源内阻，大小不变，故D错误故选C.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】

正负离子流动时，受到洛伦兹力，发生偏转，正离子偏转到哪一个表面，哪一个表面电势就高．两表面上有正负电荷，之间就存在电场，最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．【详解】正负离子流动时，根据左手定则，正离子受洛伦兹力向里，向后表面偏转，所以后表面上带正电荷，前表面上带负电荷，前表面电势比后表面低。故A错误，B正确。最终正负离子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有q＝qvB，流量Q=vS=vbc，所以．与离子浓度无关。故C错误。由，知污水流量Q与电压成正比，与a、b无关。故D正确。故选BD。8、BC【解析】

A．两物体都只受重力作用，加速度都是重力加速度，大小相同，方向一致，故A错误；B．设向下为正，根据位移时间关系，，，联立代入数据得：v0=30m/s，故B正确；C．根据v-v0=-gt，t=（v0-0）/g=3s，故C正确；D．根据，代入数据得h=35m，故D错误．故选：BC9、AD【解析】

AB.已知在t1时刻，两车并排行驶，在t1-t2时间内，甲图线与时间轴围成的面积大，则知甲通过的位移大，可知t2时刻，甲车在前，乙车在后。故A正确、B错误。C.由图像可知，甲车的速度先增大后减小，选项C错误；D.图线切线的斜率表示加速度，可知乙车的加速度先减小后增大。故D正确。10、BC【解析】A．直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率Pr随电流I变化的图线，当电流为2A时，两个功率相等，说明电源被短路，根据P=EI可得电动势E=P/I=6W/2A=3V，故A错误；B．短路电流为2A，故内阻r=E/I=3V/2A=1.5Ω，故B正确；C.当电路中电流为1A时，根据闭合电路欧姆定律，有：I=，代入数据，有：1=，解得：R=1.5Ω，故C错误；D.在O→C过程中，电源的总功率变大，而内部功率也增大,而P出=P总−P内，故从图看出，电源输出功率先增加后减小，故D错误；故选B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、平衡摩擦力时木板倾角过大（或平衡摩擦力过度）两个小车及车上砝码质量不同（或M）【解析】

（1）若认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力，应不考虑盘及盘中砝码受到的合力，即M与m的大小关系应满足M≫m．（1）由F=ma知，保持盘及盘中砝码的质量一定，即绳的拉力F一定，加速度与质量成反比，为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应作两者的正比例图像，即做a与的图像．（3）由图像知，没有力时小车就有了加速度，说明该同学在平衡摩擦力时木板倾角过大．（4）由图像知，图像的斜率为质量的倒数，两图线斜率不同，说明两小车及车上砝码的总质量不同．（5）由打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，知相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1s，由，把数据统一成国际单位代入得到．【点睛】学生要清楚“验证牛顿第二定律”的实验原理，实验步骤，会分析a-F图像，用纸带求加速度时，要把所给的数据全用上以减小误差．