2023届上海市普陀区曹杨二中物理高二下期末监测试题含解析

2022-2023学年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、关于衰变，以下说法正确的是A．同种放射性元素衰变快慢是由原子所处化学状态和外部条件决定的B．(铀)衰变为(氡)要经过4次α衰变和2次β衰变C．β衰变的实质是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流D．氡的半衰期为3.8天，若有四个氡原子核，经过7.6天就只剩下一个2、下列说法正确的是（）A．海市蜃楼是由光的折射和全反射形成的B．用光导纤维束传送图象信息，这是光折射的应用C．眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象D．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象3、如图所示，开口向下的“┍┑”形框架，两侧竖直杆光滑固定，上面水平横杆中点固定一光滑定滑轮，两侧杆上套着的两滑块用轻绳绕过定滑轮相连，并处于静止状态，此时连接滑块A的绳与水平方向夹角为θ＝30○，滑块B的绳与水平方向的夹角为2θ，则A、B两滑块的质量之比为（）A．1：3 B．3：1 C．1：14、关于光的杨氏双缝干涉实验，下列说法中正确的（）A．干涉条纹中间是亮条纹，且中间亮条纹比两侧的亮条纹都宽B．千涉条纹的间距与人射光的频率成正比C．干涉条纹的间距与光屏到双缝的距离成正比D．千涉条纹的间距与双缝的间隔成正比5、下列物理量中属于矢量的是A．动能 B．时间 C．质量 D．加速度6、以下说法中正确的是A．电子是实物粒子，运动过程中只能体现粒子性B．光子的数量越多，传播过程中其粒子性越明显C．光在传播过程中，只能显现波动性D．高速飞行的子弹由于德布罗意波长较短，故不会“失准”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、如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上瞬时值表达式为u=220sin100πt(V)的交变电压,则()A．电压表的示数为22VB．在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电流表A2的示数变小C．在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,电流表A1的示数变大D．在滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,理想变压器的输入功率变小8、关于内能,下列说法正确的是（）A．气体被压缩时,内能可能不变B．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关C．内能是物体的动能和势能的总和D．质量和温度都相同的气体,内能一定相同9、静止于粗糙水平面上的物体，受到方向恒定的水平拉力F作用，其大小随时间的变化图象如图甲所示。在拉力F从零逐渐增大的过程中，物体的加速度随时间变化图象如图乙所示，g取10m/s2，则下列说法正确的是（）A．物体与水平面间的摩擦力先增大后保持不变B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1C．物体的质量为2.0kgD．4s末物体的速度大小为4m/s10、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示．图中分子势能的最小值为若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（）A．乙分子在P点（时，其动能为B．乙分子在P点时，加速度最大C．乙分子在Q点时，处于平衡状态D．乙分子的运动范围为三、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）某中学生课外科技小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们为了测量这种电池的电动势E和内阻r，设计了如下两种方案：方案一：(1)测电池内阻时，选择多用电表“×10”倍率欧姆挡，将两个表笔插入电池两极内侧，尽量靠近两极而不与两电极接触，此时欧姆表指针如图甲所示，则电池的内阻为_______Ω；(2)测电池电动势时，先在电池两端连接一个滑动变阻器作为负载，然后用多用电表的直流电压挡分别测量外电压和内电压，其中测外电压时，选择开关置于直流电压1V挡，指针位置如图乙所示，则此时的外电压为_________V．(3)根据公式E=_____________（用内电压U内和外电压U外表示）即可得到电池的电动势．方案二：用如图丙所示的电路进行测量，通过调节滑动变阻器得到多组电压电流值，描点做出U–I图如图丁所示；(1)由图可得，电池电动势E=________V，内阻r=______；(2)仅从测量的原理来看，由于电流表的分压作用，电压表示数比真实的路端电压______，测得的电动势比真实的电动势________，测得的内阻比真实的内阻________；（以上三空均填“偏大”“偏小”或“相等”）(3)若所用电流表的内阻为100Ω，则待测电池的真实内阻为________Ω．12．（12分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示．该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算．（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________，打出C点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________.（2）已测得=8.89cm，=9.5.cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%．由此推算出为________Hz．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）电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s)，若轨道宽2m，长为100m，通过的电流为10A，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度是多大？(轨道摩擦不计)14．（16分）如图所示，电阻不计的光滑U形导轨水平放置，导轨间距l＝0.5m，导轨一端接有R＝4.0Ω的电阻．有一质量m＝0.1kg、电阻r＝1.0Ω的金属棒ab与导轨垂直放置．整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B＝0.2T．现用F＝5N的水平恒力垂直拉动金属棒ab，使它由静止开始向右加速运动，当金属棒向右运动的距离为x＝2m时速度达到v＝10m/s．设导轨足够长．求：（1）此时金属棒ab中电流I的大小和方向；（2）此时金属棒ab两端的电压U；（3）金属棒在向右运动2m的过程中，电阻R产生的焦耳热QR．15．（12分）如图所示，质量为的物体甲通过三段轻绳悬挂，三段轻绳的结点为O，轻绳OB水平且B端与放在水平面上的质量为的物体乙相连，轻绳OA与竖直方向的夹角，物体甲、乙均处于静止状态．已知，取．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则：（1）轻绳OA、OB受到的拉力分别是多大？（2）物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？（3）若物体乙的质量，物体乙与水平面之间的动摩擦因数，欲使物体乙在水平面上不滑动，则物体甲的质量最大不能超过多少？

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．原子核的半衰期与所处的化学状态和外部条件无关，由内部自身因素决定，故A错误．B．经过4次α衰变和2次β衰变后，则质量数减小4×4=16，而电荷数减小4×2-2=6，因此（铀）衰变为，故B正确．C．β衰变是原子核中的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故C错误．D．放射性元素的半衰期是指大量该元素的原子核中有半数发生衰变所需要的时间，对个别的原子没有意义，故D错误．2、A【解析】海市蜃楼是由光的折射和全反射形成的，选项A正确；用光导纤维束传送图象信息，这是光全反射的应用，选项B错误；眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，选项C错误；用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象，选项D错误；故选A.3、A【解析】

设绳的拉力为F，对两个滑块分别受力分析，如图所示：根据力的平衡可知：mAg=Fsinθ因此：mAA.根据计算得：mAmBBCD.根据计算得：mAmB4、C【解析】

干涉条纹中间是亮条纹，且各个条纹都是平行等距的，选项A错误；根据可知，干涉条纹的间距与入射光的频率f成反比，与光屏到双缝的距离l成正比，与双缝的间隔d成反比，选项C正确，BD错误；故选C.【点睛】本题关键根据双缝干涉条纹间距公式分析，要明确公式中的各个物理量的含义，知道波长与频率的关系．5、D【解析】

矢量是既有大小又有方向的物理量，加速度是矢量，故D正确；标量是只有大小没有方向的物理量，质量、动能和时间都是标量，故ABC错误，D正确．6、D【解析】

A．根据德布罗意理论可知，实物同样具有波粒二象性，实物粒子的运动有特定的轨道，是因为实物粒子的波动性不明显而已，故A错误；B．大量光子的作用效果往往表现为波动性，故B错误；C．光子既有波动性又有粒子性，光在传播过程中，即可以表现波动性也可以表现粒子性，故C错误；D．高速飞行的子弹由于德布罗意波长较短，粒子性明显，故不会“失准”，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】A.根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为220V，所以副线圈的电压的最大值为22V，电压表的示数为电压的有效值，所以示数为22V，故A错误；B.在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，电路的总电阻增大，由于电压是由变压器决定的，输出的电压不变，所以电流变小，电流表A2的示数变小，故B正确；C.由于变压器的输入和输出的功率是相等的，副线圈的电流减小，电压不变，所以输出的功率要减小，输入的功率也要减小，而电路的电压是不变的，所以输入的电流要减小，电流表A1的示数变小，故C错误；D.在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，由P=U2/R可知，理想变压器的输出的功率变小，所以输入功率也要变小，故D正确．故选BD.8、AB【解析】气体被压缩，外界对气体做功，如果气体对外界放热，内能可能不变，A正确；理想气体的分子势能为零，所以一定量的某种理想气体的内能只与温度有关，B正确；内能是分子的动能与分子势能之和，C错误；气体的内能由物质的量、温度决定，质量和温度都相同的气体，内能可能不同，D错误．9、BD【解析】

ABC、由乙知0−2s内物体静止不动，物体所受的静摩擦力与拉力平衡，则知摩擦力逐渐增大；时静摩擦力达到最大值，后物体开始运动，受到滑动摩擦力作用，并且保持不变；在2−4s内，由牛顿第二定律得，由图知当时，，代入可得，当时，，代入可得，联立解得，，所以滑动摩擦力小于最大静摩擦力，所以物体所受的摩擦力先增大，后减小至某一值并保持不变，故选项B正确，A、C错误；D、根据图象与时间轴所围的面积表示速度的变化量，可知4s内物体速度的变化量为，由于初速度为0，所以4s末物体的速度为4m/s，故选项D正确。10、AD【解析】试题分析：两分子所具有的总能量为0，乙分子在P点时，分子势能为-E0，故分子动能为E0，故A正确；乙分子在P点时，分子力为零，故加速度为零，最小，故B错误；Q点时分子势能为零，但此时受分子力不为零，故不是平衡状态，故C错误；当乙分子运动至Q点（x=x1）时，其分子势能为零，故其分子动能也为零，分子间距最小，而后向分子间距变大的方向运动，故乙分子的运动范围为x≥x1，故D正确．故选AD．考点：分子力【名师点睛】分子间的引力和斥力总是同时存在，并且都随分子间的距离的增大而减小．当分子间距离等于平衡距离时，引力等于斥力，分子间作用力为零；当分子间距离小于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离减小而增大，但斥力增加得快，所以表现出斥力；当分子间距离大于平衡距离时，斥力、引力随分子间距离增大而减小，但斥力减小得快，所以表现出引力．同时还要掌握分子力做功与分子势能之间的关系，明确分子力做正功时分子势能减小，分子力做负功时，分子势能增大．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、4500.940.97569偏小相等偏大469【解析】

方案一：①根据多用电表的读数方法可知，电阻R=45×10=450Ω；

②量程为直流电压1V档，则最小分度为0.1V，则最终读数为：0.94V．

③根据闭合电路欧姆定律可知：E=E内+E外

方案二：①根据U=E-Ir可知，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故E=0.97V；

内阻r==0.569Ω；

②仅从测量的原理来看，由于电流表的分压作用，电压表示数偏小；当外电路断路时，电流表分压可忽略，因此测量电动势与真实值相同，没有误差；但内阻包含电流表内阻，测量值偏大；

③实际内阻r=569-100=469Ω；12、40【解析】

（1）[1]打B点时，重物下落的速度等于AC段的平均速度，所以；[2]同理打出C点时，重物下落的速度；[3]由加速度的定义式得（2）[4]由牛顿第二定律得：，解得：，代入数值解得：f=40Hz．【点睛】本题主要考查验证机械能守恒定律实验、纸带数据分析．解决这类问题的关键是会根据纸带数据求出打某一点的瞬时速度、整个过程的加速度；解决本题要特别注意的是打点计时器的频率不是经常用的50Hz．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、B＝55T【解析】由于弹体做匀加速直线运动，由运动学公式v2＝2as得a=由牛顿第二定律得F安＝ma得F安＝2.2×10－3×5×105N＝1.1×10