2023年上海市交通大学附属中学高二物理第二学期期末质量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．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、2017年12月29日，中国首个快堆核电示范工程在福建霞浦开工建设．“快堆”核反应进程依次为：，下列说法正确的是()A．和是同位素，其原子核内中子数相同B．变为发生了α衰变C．变为发生了β衰变D．1g经过一个半衰期，原子核数目变为原来的一半2、由核反应产生，且属于电磁波的射线是（）A．α射线 B．γ射线 C．X射线 D．阴极射线3、A、B两个分子的距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子力做功及分子势能的变化下列说法正确的是（）A．分子力始终对B做正功，分子势能不断减小B．B分子始终克服分子力做功，分子势能不断增大C．分子力先对B做正功，而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大D．B分子先克服分子力做功，而后分子力对B做正功，分子势能先增大后减小4、下列有关近代物理内容的叙述正确的是A．一束光射到某种金属上未发生光电效应，改用波长较长的光照射则可能发生光电效应B．氡222的半衰期为3.8天，意味着氡222经过7.6天就完全衰变成其他元素C．卢瑟福α粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的D．重核裂变会放出能量，是由于中等质量的核的比结合能比重核的大5、下面的四个图显示了磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是()A．B．C．D．6、在足够大的匀强磁场中，静止的钠的同位素Na发生衰变，沿与磁场垂直的方向释放出一个粒子后，变为一个新核，新核与放出的粒子在磁场中运动的轨迹均为圆，如图所示，下列说法正确的是()A．新核为Mg B．轨迹1是新核的径迹C．Na发生的是α衰变 D．新核沿顺时针方向旋转二、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、下列说法中正确的是（）A．对放射性物质施加压力,其半衰期将变小B．衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的C．放射性元素衰变成的过程中,共发生了7次哀变和4次衰变D．在考古可以利用生物遗体中的含量推算该生物死亡的年代8、如图，半圆柱体半径为4R，固定在水平面上．竖直挡板紧靠柱体底端，使半径为R的光滑小球停在柱体与挡板之间，球与柱体接触点为M．现将挡板保持竖直，缓慢的向右移动距离R后保持静止，球与柱体接触点为N（未画出）．以下判断正确的是A．挡板移动过程中，柱体对小球的弹力变大B．挡板移动过程中，挡板对小球的弹力变小C．小球在M、N两点所受柱体的作用力大小之比为3:4D．小球在M、N两点所受挡板的作用力大小之比为3:49、图为氢原子的能级示意图，—群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠，下列说法正确的是A．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光波长最长B．这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从n=3跃迁到n=2所发出的光频率最小C．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为9.60eVD．金属钠表面所发出的光电子的最大初动能为11.11eV10、下列说法正确的是（）A．布朗运动是液体分子无规则运动的反映B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C．知道某物质的摩尔质量和密度就可求出阿伏加德罗常数D．温度高的物体，它们分子热运动的平均动能一定大E.当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子距离的减小而增大三、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．（6分）用压敏电阻可制成压力传感器,它受到的压力越大,输出的电压就越大,用它可以对汽车称重．经实测,某压力传感器输出电压与力的关系如下表:压力/01.22.43.64.86.0输出电压/01.02.03.04.05.0将该压力传感器水平放置,并和电阻箱(最大电阻)及部分其它器材组成了图(a)所示的电路,闭合开关,当线圈中的电流时,电磁继电器的衔铁被吸合．已知继电器线圈的电阻为,继电器控制电路的电压由传感器的输出电压提供．(假设不受继电器电路影响)(1)根据表格中数据,请在图乙(b)给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图象________；(2)当压力增加到一定程度时,电铃报警,说明汽车超载,则图甲中电铃应接在__________(选填“”或“”)两端；(3)为使车重时启动报警系统,则电阻箱的电阻应调节到____________．(4)通过调整电阻箱R′的阻值,可以调整报警车重,能使该装置报的最小车重为_____________．12．（12分）如图是一个多用表欧姆挡内部电路示意图。表头G满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω：电池电动势为1.5V、内阻为1Ω，变阻器R0阻值为0～5000Ω．该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V标定的。当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零。调零后R0阻值将变_______(填“大”或“小”)，若测得某待测电阻阻值为300Ω，则这个待测电阻的真实阻值______300Ω(填“大于”、“等于”或“小于”).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）花样滑冰赛场上，男女运动员一起以速度v0=2m/s沿直线匀速滑行，不计冰面的摩擦，某时刻男运动员将女运动员以v1=6m/s的速度向前推出，已知男运动员的质量为M=60kg，女运动员的质量为m=40kg，求：（1）将女运动员推出后，男运动员的速度；（2）在此过程中，男运动员推力的冲量大小；14．（16分）如图甲所示，有两根足够长、不计电阻，相距L=1m的平行光滑金属导轨cd、ef与水平面成θ=30°固定放置，顶端接一阻值为R=2Ω的电阻，在轨道平面内有磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场，方向垂直轨道平面向上，现有一质量为m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab，平行于ce且垂直于导轨，以一定初速度v0沿轨道向上运动，此时金属杆的加速度a0=15m/s2，到达某一高度后，再沿轨道向下运动，若金属杆上滑过程中通过电阻（1）金属杆的初速度大小；（2）金属杆上滑过程中电阻R上产生的焦耳热Q；（3）若将金属导轨之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图乙所示，现用外力使金属杆（仍平行于ce且垂直于导轨）以v0沿金属导轨匀速上升，撤去外力发现，杆沿金属导轨匀减速上升，请证明撤去外力后，金属杆做匀减速直线运动的加速度大小为a=15．（12分）如图所示，一轻弹簧右端固定在粗糙水平面右侧的竖直墙壁上，质量为M=2kg的物块静止在水平面上的P点，质量为m=1kg的小球用长l=0.9m的轻绳悬挂在P点正上方的O点。现将小球拉至悬线与竖直方向成60°角位置，静止释放。小球达到最低点时恰好与物块发生弹性正碰。碰后物块向右运动并压缩弹簧，之后物块被弹回，刚好能回到P点。设小球与物块只碰撞一次，不计空气阻力，物块和小球均可视为质点，重力加速度取g=10m/s2。求：(1)小球第一次摆到最低点时对细线的拉力大小；(2)弹簧的最大弹性势能.

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】

A、和由于电荷数相同，即质子数相同，所以是同位素，其原子核内中子数不相同，故A错误；B、C、变为，电荷数不变，质量数减小1，即放出一个中子，所以不是衰变，也不是衰变，故B、C错误；D、根据半衰变期公式可知，经过一个半衰变期，变为原来的一半，故D正确．2、B【解析】由核反应产生，且属于电磁波的射线是γ射线；α射线和阴极射线都不是电磁波；X射线是电磁波，但不是由核反应产生；故选B.3、C【解析】

由于两分子的距离等于分子直径的10倍，即r＝10－9m，则将B分子向A分子靠近的过程中，分子间相互作用力先为引力后为斥力，对B分子先做正功、后做负功，分子势能先减小后增大，故C正确，ABD错误。故选C。4、D【解析】A、当入射光的波长大于金属的极限波长，不会发生光电效应，可知一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太长，当改用波长较长的光照射，更不可能发生光电效应，故A错误；

B、氡222的半衰期为3.8天，意味着氡222经过7.6天有四分之三的衰变成其他元素，故B错误；

C、原子的核式结构学说，是由卢瑟福通过α粒子散射实验提出来的，故C错误；

D、重核裂变时释放能量，会出现质量亏损，因生成物的质量小于反应前的质量，即中等质量的核的比结合能比重核的大，故D正确。点睛：本题考查了核式结构模型、半衰期、光电效应、质量亏损等基础知识点，关键要熟悉教材，牢记教材中的基本概念和基本规律。5、C【解析】

考查了左手定则的应用．根据左手定则的内容，直接判断即可，比较简单．【详解】A．磁场向上，电流向里，根据左手定则可得，安培力的方向水平向右，所以A错误；B．磁场向左，电流向外，根据左手定则可得，安培力的方向向下，所以B错误；C．磁场向里，电流向左，根据左手定则可得，安培力的方向向下，所以C正确；D．磁场向外，电流向外，它们的方向相同，不受安培力的作用，所以D错误．【点睛】要注意与右手定则的区别，注意磁场方向、电流方向以及安培力的方向之间的关系．6、A【解析】

A、C项：根据动量守恒得知，放出的粒子与新核的速度方向相反，由左手定则判断得知，放出的粒子应带负电，是β粒子，所以发生的是β衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒，配平核反应方程式，可知衰变方程为，故新核是，故A正确，C错误；B项：由题意，静止的发生衰变时动量守恒，释放出的粒子与新核的动量大小相等，两个粒子在匀强磁场中都做匀速圆周运动，因为新核的电荷量大于所释放出的粒子电荷量，由半径公式可知半径与电荷量q成反比，所以轨迹1为所释放出的粒子的轨迹，故B错误；D项：根据洛伦兹力提供向心力，由左手定则判断得知：新核要沿逆时针方向旋转．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】放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间叫半衰期，这是一个统计规律，对于大量的原子核才适用，对于少量原子核是不成立的，放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，A错误；发生衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，并非原子核外的电子电离形成的，B错误；需要经过x次衰变和y次衰变，根据质量数和电荷数守恒则有：93=2x-y+83，4x=237-209，所以解得：x=7，y=4，C正确；14C具有放射性，能够自发地进行β衰变，半衰期是固定的，因此在考古中可利用14C来测定年代，D正确．8、AC【解析】

AB.以小球为研究对象，受力分析可知，在移动挡板前后，挡板给小球的弹力方向不变，圆柱体给小球的弹力的方向与竖直方向的夹角变大，但和的合力始终保持和重力等值、反向，不变，如下图所示，移动挡板后和两个力均变大了，A正确，B错误；CD.由几何关系可知，移动挡板之前，圆柱体给小球的弹力的方向与竖直方向的夹角为37º，故此时，；移动挡板之后，圆柱体给小球的弹力的方向与竖直方向的夹角为53º，此时，．所以，前后两次M、N两点所受柱体的作用力大小之比为3:4，所受挡板的作用力大小之比为9:16，故C正确，D错误。故选AC．【点睛】在移动挡板前后，均对小球做受力分析，利用作图法可以看出挡板给小球的弹力和圆柱体给小球弹力的变化情况；根据几何关系，可以知道两次力学三角形中的边角关系，进而计算相关力的比值关系．9、ABC【解析】

AB.这群氢原子能发出C32=3种频率不同的光，根据玻尔理论ΔE=Em-En得知，从n=3CD.从n=3跃迁到n=1所发出的光能量最大，光照射逸出功为2.49eV的金属钠，所发出的光电子的初动能最大，根据爱因斯坦光电效应方程得EK=hν-W=(E3-10、ADE【解析】

A.布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，选项A正确；B.根据热力学第二定律可知，没有摩擦的理想热机也不可以把吸收的能量全部转化为机械能，选项B错误；C.知道某物质的摩尔质量和分子质量就可求出阿伏加德罗常数，选项C错误；D.温度是分子平均动能的标志，则温度高的物体，它们分子热运动的平均动能一定大，选项D正确；E.当分子之间的作用力表现为斥力时，分子距离减小时，分子力做负功，分子势能增大，选项E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、C、D100【解析】

（1）[1]横坐标表示压力，纵坐标表示输出电压，对应表中数据，绘制图象如下：（2）[2]当压力增大到一定程度时，压力传感器输出电压达到一定数值，线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，C、D间的电路就会被接通，因此电铃应接在C、D之间；（3）[3]从图中可知当时，而使得电磁继电器的衔铁被吸合的最小电流为20mA，故电路总电阻，所以电阻箱接入电路的阻值；（4）[4]因为使电磁继电器衔铁闭合的最小电流，继电器线圈的电阻，所以要使该装置报警，压力传感器输出的电压最小值为，由图象可知，输出电压为0.5V时，对应的压力为．【点睛】此题需注意两点：（1）压力传感器的本质是可变电源，线圈和电阻箱串联，通过的电流相等；（2）电路中达到电磁继电器闭合的电流时，电磁铁才把衔铁吸下，发出超重报警信号，重点是电磁继电器的工作原理．12、小小于【解析】

第一空.欧姆表内阻为：，电流表满偏电流Ig不变，电源电动势E变小，则欧姆表总内阻要变小，故R0的阻值调零时一定偏小；第二空.