2024届上海杨浦高级中学高二物理第二学期期末质量检测模拟试题含解析

2024届上海杨浦高级中学高二物理第二学期期末质量检测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、街道旁的路灯利用半导体的电学特性制成了白天自动熄灭，夜晚自动点亮的装置，该装置的工作原理是应用了半导体的()A．光敏性 B．压敏性C．热敏性 D．三个特性同时应用2、某物体做自由落体运动，取竖直向下为正方向．在运动过程中，关于其动量、动量变化率随时间变化的曲线，下列图像关系正确的是()A． B．C． D．3、关于物理学史，下列说法不正确的是A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子B．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在C．密立根最早测得电子电荷量D．普朗克提出了量子理论和光子说4、如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是A．B．C．D．5、如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d=5cm，若将一个边长L=1cm的正方形导线框以速度v=1cm/s匀速通过磁场区域，则导线框中无感应电流的时间为()A．1sB．2sC．4sD．无法计算6、卢瑟福的粒子散射实验的结果显示了下列哪些情况（）A．原子内存在电子B．原子的大小为mC．原子的正电荷均匀分布在它的全部体积上D．原子的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里二、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、卢瑟福的α粒子散射实验显示出（）A．原子内的正电荷全部集中在原子核里B．原子内的正电荷均匀分布在它的全部体积上C．原子内的正电荷分布在原子的外壳上D．原子的几乎全部质量集中在核里8、如图所示，两根光滑且平行的固定水平杆，位于同一竖直平面内。两静止小球m1、m2分别穿在两杆上，两球间连接一个保持原长的竖直轻弹簧，现给小球m2一个水平向右的初速度v0。如果两杆足够长，则在此后的运动过程中，下列说法正确的是A．m1、m2及弹簧组成的系统动量不守恒B．弹簧最长时，其弹性势能为mC．m1、m2速度相同时，共同速度为mD．m1、m2及弹簧组成的系统机械能守恒9、如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间的摩擦忽略不计，开始时活塞距离汽缸底的高度。给汽缸加热，活塞缓慢上升到距离汽缸底的高度处，此过程中缸内气体吸收的热量。已知活塞的横截面积m2，大气压强Pa，那么A．汽缸内的气体对活塞所做的功为100JB．汽缸内的气体对活塞所做的功为150JC．此过程中汽缸内的气体增加的内能为300JD．此过程中汽缸内的气体增加的内能为200J10、如图所示，垂直于纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场以虚线为界，虚线左侧磁场范围足够大，单匝矩形线圈中的轴线与磁场边界重合，线圈以恒定的角速度ω绕中轴线转动，线圈所围面积为S，线圈导线的总电阻为R。t=0时刻线圈平面与纸面重合，以下说法正确的是()A．时刻t线圈中电流的瞬时值i=sinωtB．线圈中电流的有效值I=C．线圈中电流的有效值I=D．线圈消耗的电功率P=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）用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件（其中双缝和光屏连在遮光筒上）：A．白炽灯B．单缝片C．光屏D．双缝E.滤光片（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：_________________________；（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮条纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10个绿亮条纹间的距离为b，则一定有a________b（选填“＞”、“＜”或“＝”）12．（12分）某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度，实验步骤：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示，在端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物连接，保持滑块静止，测量重物离地面的高度h；⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的点（未与滑轮碰撞），测量间的距离s；完成下列作图和填空：（1）根据表中数据在给定坐标纸上作出图线____；（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数=____（保留2位有效数字）；（3）滑块最大速度的大小v=_____（用h、s、和重力加速度g表示）。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，两个带正电的点电荷M和N，带电量均为Q，固定在光滑绝缘的水平面上，相距2L，A，O，B是MN连线上的三点，且O为中点，OA=OB=，一质量为m、电量为q的点电荷以初速度v0从A点出发沿MN连线向N运动，在运动过程中电荷受到大小恒定的阻力作用，但速度为零时，阻力也为零，当它运动到O点时，动能为初动能的n倍，到B点刚好速度为零，然后返回往复运动，直至最后静止．已知静电力恒量为k，取O处电势为零．求：（1）A点的场强大小；（2）阻力的大小；（3）A点的电势；（4）电荷在电场中运动的总路程．14．（16分）在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0cm和l2=12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg．现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边．求U形管平放时两边空气柱的长度．在整个过程中，气体温度不变．15．（12分）如图为小敏设计的火警报警装置．在导热良好、开口向上的圆柱体气缸内，用活塞密闭一定质量的理想气体，27℃时，气体体积为V1=2×10-5m3，活塞质量不计，横截面积为1cm2，大气压强p0=1.0×105Pa，当温度升高时，活塞上升，活塞上表面(涂有导电膜)与导线端点接触，使电路接通，蜂鸣器发出声音．（1）报警器温度达到177℃时会报警，求27℃时活塞上表面与导线端点的距离h（2）如果温度从27℃升到报警温度的过程中，封闭空气柱从外界吸收的热量为20J，则空气柱的内能变化了多少?增大还是减少?

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、A【解题分析】灯要求夜晚亮，白天熄，白天有光，黑夜无光，则由光导致的电路电流变化，所以电路中利用光传感器导致电阻变化，实现自动控制，因此是利用半导体的光敏性，A正确；BCD错误；故选A．2、C【解题分析】

物体自由下落，则根据自由落体规律可知，v=gt，动量P=mv=mgt，因向下为正方向，故动量应为斜向上的直线，故AB错误；动量的变化率为；根据动量定理可得：mg△t=△P；因此=mg，故图象为水平线，故C正确，D错误.故选C．点睛：本题考查动量定理以及自由落体运动的规律，知道合外力等于动量的变化率，在应用动量定理时要注意明确各物理量的方向性，同时注意图象的正确应用．3、D【解题分析】

汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，故A正确；卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在，故B正确；美国科学家密立根最早用油滴实验测得电子电荷量的精确数值，故C正确．普朗克提出了量子理论，为了解释光电效应现象，爱因斯坦提出了光子说，故D错误；本题选错误的，故选D．【题目点拨】汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，说明原子是有复杂结构的．卢瑟福发现了质子并预言了中子的存在，密立根最早用油滴实验测得电子电荷量的精确数值，普朗克提出了量子理论，爱因斯坦提出了光子说．4、A【解题分析】

设物块P的质量为m，加速度为a，静止时弹簧的压缩量为x0，弹簧的劲度系数为k，由力的平衡条件得，mg=kx0，以向上为正方向，木块的位移为x时弹簧对P的弹力：F1=k（x0-x），对物块P，由牛顿第二定律得，F+F1-mg=ma，由以上式子联立可得，F=kx+ma．可见F与x是线性关系，且F随着x的增大而增大，当x=0时，kx+ma＞0，故A正确，B、C、D错误．故选A．【题目点拨】解答本题的关键是要根据牛顿第二定律和胡克定律得到F与x的解析式，再选择图象，这是常用的思路，要注意物块P的位移与弹簧形变量并不相等．5、C【解题分析】

导线框完全在磁场中时，导线框不产生感应电流，此过程的路程s=d-L，则无感应电流的时间A.1s与分析不相符，故A项与题意不相符；B.2s与分析不相符，故B项与题意不相符；C.4s与分析相符，故C项与题意相符；D.无法计算与分析不相符，故D项与题意不相符。6、D【解题分析】

根据粒子穿过金箔后沿原来方向前进，少数发生较大的偏转，极少数偏转角超过90°，可知A、C不正确，而实验结果不能判定原子的大小为10-10m，故B错，只有D项才能发生上述实验结果．故应选D．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、AD【解题分析】

卢瑟福根据粒子散射实验现象提出了原子核式结构模型：原子的中心有一个很小的原子核，原子的全部正电荷集中在原子核内，原子的质量几乎全部集中在原子核内，故选项A、D正确，B、C错误。8、BCD【解题分析】

A、由于系统竖直方向上受力平衡，水平方向不所受外力，所以m1、m2及弹簧组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，故A错误。BC、弹簧最长时，m1、m2速度相同，以向右为正方向，由动量守恒定律得：m2v0＝（m1+m2）v解得：v=两球和弹簧组成的系统，只有弹力做功，系统的机械能守恒，由机械能守恒定律得12m2v02=12（m1+m2）v解得：EP=m故B、C正确。D、甲、乙两球和弹簧组成的系统，只有弹力做功，系统的机械能守恒，故D正确；故选：BCD。9、BC【解题分析】

A、气体做等压变化，气缸内的气体对活塞所做的功为：故A错误，B正确；C、根据热力学第一定律可知增加的内能为：故C正确，D错误。10、AC【解题分析】

A.如果整个空间都有磁场，时刻t线圈中感应电动势为：e=BSωsinωt，由于磁场只有一半，故实际感应电动势为：e=BSωsinωt，故时刻t线圈中电流的瞬时值i=sinωt，选项A正确；BC.电流的最大值为：Im＝，故有效值为：，故B错误，C正确；D.线圈消耗的电功率为：，故D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、AEBDCa＞b【解题分析】

(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样；(2)首先判断红光和绿光的波长关系，结合公式Δx=ldλ即可得知红光的干涉条纹间距△x1与绿光的干涉条纹间距△x【题目详解】(1)在光具座上从左向右，应该是光源、滤光片、单缝、双缝、光屏，故自光源起合理的顺序是：AEBDC．(2)红光的波长大于绿光的波长，由公式Δx=ldλ，可知红光的干涉条纹间距△x1与绿光的干涉条纹间距△x2相比，△x1＞△【题目点拨】对于该题，要熟练的掌握七种颜色的光之间的频率关系和波长的关系，了解公式Δx=l12、0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正确）【解题分析】

（1）［1］在坐标纸上，描出各点，然后用直线将各点连接起来，得到图象如图：（2）［2］弹簧称的示数就是物体受到的摩擦力，根据，可知图象的斜率就是动摩擦因数，找特殊点代入可得；（3）［3］P落地后，滑块又前进了的距离才停止运动，在这段时间内，滑块做减速运动，根据而滑块的加速度，代入数据整理得，最大速度四、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）A点的场强大小；（2）阻力的大小；（3）A点的电势（4）电荷在电场中运动的总路程．【解题分析】

（1）由点电荷电场强度公式和电场叠加原理可得：；（2）由对称性，，电荷从A到B的过程中，电场力做功为零，克服阻力做功为：，由动能定理：，得：（3）设电荷从A到O点电场力做功为，克服阻力做功为，由动能定理：，得：由：得：（4）电荷最后停在O点，在全过程中电场力做功为，电荷在电场中运动的总路程为s，则阻力做功为由动能定理：，即：解得：14、7.5cm【解题分析】

解析：设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p1．U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l1′．由力的平衡条件有①式中为水银密度