上海市黄浦区格致中学2024届高二物理第二学期期末学业水平测试模拟试题含解析

上海市黄浦区格致中学2024届高二物理第二学期期末学业水平测试模拟试题注意事项：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、为了表演“隐形的大头针”节目，某同学在半径为r的圆形软木片中心垂直插入一枚大头针，并将其放入盛有水的碗中，如右图所示．已知水的折射率为，为了保证表演成功(在水面上看不到大头针)，大头针末端离水面的最大距离h为A．r B．r C．r D．r2、如图，一理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈与一可变电阻串联后，接在一正弦交流电源上；副线圈电路中固定电阻的阻值为，当负载电阻的阻值为10时，理想交流电流表的示数为I．现将负载电阻的阻值变为20，调节使理想交流电流表的示数仍为I，此时理想交流电压表的示数为200V．则原来变压器原线圈两端电压的有效值为A．1100V B．2100V C．220V D．210V3、某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，两变压器均为理想变压器，发电机的输出电压及输电线的电阻均不变．在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，下列说法正确的是（）A．用户总电阻变大B．降压变压器的输入电压变小C．输电线上损耗的功率变小D．通过升压变压器原线圈的电流变小4、一列简谐横波在t=0时的波形如图1所示，介质中x=2m处质点P沿y轴方向做简谐振动图像如图2所示，下列说法正确的是（）A．振源振动的频率是4HzB．波的传播速度大小为1m/sC．波沿x轴负向传播D．t=2s时，质点P到达x=4m处5、物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系如图所示，A、B两直线平行，则以下关系正确的是（）A．mA＜mB＜mC B．mA=mB＜mCC．μA=μB=μC D．μA＜μB=μC6、下列说法中正确的是A．多普勒效应是由于波的干涉引起的B．做简谐运动的物体，每次经过同一位置时，速度一定相同C．两列波发生干涉时，振动加强的质点，位移始终最大D．军队士兵过桥时使用便步，是为了防止桥发生共振现象二、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、关于原子物理学知识，下列说法正确的是（）A．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了所有原子的光谱规律B．质子与中子结合成氘核的过程一定会放出能量C．将放射性物质放在超低温的环境下，将会大大减缓它的衰变进程D．铀核（92238U）衰变为铅核（8、据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡.英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋(Po).若元素钋发生某种衰变，其半衰期是138天，衰变方程为Po→Pb＋Y＋γ，则下列说法正确的是()A．该元素发生的是β衰变B．Y原子核含有4个核子C．γ射线是衰变形成的铅核释放的D．200g的Po经276天，已发生衰变的质量为150g9、如图所示，实线为等量异号点电荷周围的电场线，过M点的直虚线为两点电荷连线的中垂线，以正点电荷为中心的虚线圆经过M、N两点，若将一带正电的试探电荷从虚线上N点移动到M点，则该电荷A．所受电场力将变大B．所受电场力将不变C．电势能将减小D．电势能将不变10、如图所示，用丝线吊一个质量为m的带电(绝缘)小球处于匀强磁场中，空气阻力不计，当小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时()A．小球的动能相同B．丝线所受的拉力相同C．小球所受的洛伦兹力相同D．小球的向心加速度相同三、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）某同学利用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒。竖直平面内固定一段弧型轨道，其下端与水平桌面相切。先将质量为m1小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放，测出小滑块A在水平桌面上滑行的距离x1（如图甲）；然后将另一质量为m2小滑块B放在弧型轨道的最低点，再将小滑块A从弧型轨道上某一点无初速度释放，A与B碰撞后，测出A沿桌面滑动的距离x2和B沿桌面滑动的距离x3（如图乙）。已知滑块A和B的材料相同，回答下列问题：(1)下列选项中，属于本实验要求的是_____.A．所用弧型轨道必须是光滑的B．A的质量小于B的质量C．A的质量大于B的质量D．两次实验必须从弧型轨道上同一点无初速度释放滑块A(2)若下列关系式_____成立，则可验证A、B组成的系统在碰撞过程中动量守恒.A.m1x1＝m1x2+m2x3B.m2x3＝m1x1+m1x2C.mD．m12．（12分）某同学在做“自来水电阻率的测定”课题时，先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极，两电极相距L＝0.700m，其间充满待测的自来水，器材如下：电压表(量程15V，内阻约30kΩ)、电流表(量程300μA，内阻约50Ω)、滑动变阻器(100Ω，1A)、电池组(电动势E＝12V，内阻r＝6Ω)、单刀单掷开关一个、导线若干．表中是他测量通过管中自来水柱的电流及两端电压的实验数据，实验中他还用20分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径，结果如图所示.根据以上材料请回答下面的问题：(1)玻璃管内径D的测量值为________cm；(2)根据表中数据中下图坐标中作出U－I图象，根据图象求出电阻R＝______________；(保留两位有效数字)(3)用直接测量值计算自来水电阻率的公式是ρ＝__________，测量值为__________Ω·m(保留两位有效数字)；(4)请画出测量自来水电阻率的电路图．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，b和c表示带电荷量Q=1.0×10－7C的点电荷的两个等势面，b=6V、C=4V，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。求：(1)距点电荷Q的距离为r=lm处电场强度的大小；(2)把带电量为q=4.0×10－9C的试探电荷由等势面b移动到等势面c电场力做的功。14．（16分）如图是一种光电计数装置的原理图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带的一侧，光电计数装置安装在传送带的另一侧。每当传送带上有一个制品通过时，光线被挡住，电磁铁放开衔铁，计数齿轮转过一齿，计数器自动把制品数目记下来。试说明这种计数装置的工作原理_______。15．（12分）太阳内部持续不断地发生着个质子聚变为一个氮核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源，(，太阳的质量为)（1）这-核反应能释放出多少能量?（2）已知太阳每秒释放能量为，则太阳每秒减小的质量为多少?（3）若太阳质量减小万分之三时热核反应不能继续进行，则太阳还能存在多少年?

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】

只要从大头针末端发出的光线射到圆形软木片边缘界面处能够发生全反射，就从水面上看不到大头针，如图所示，根据几何关系有所以故A正确，BCD错误；故选A．【题目点拨】以大头针末端为研究对象，只要从大头针末端发出的光线射到圆形软木片边缘界面处能够发生全反射，就从水面上看不到大头针，作出光路图，根据全反射的临界角公式求解即可．2、A【解题分析】

将负载电阻R2的电阻变为20R0时，R2两端电压是R0两端电压的20倍，电压表测R2两端的电压，所以因为变化前后变压器的输入电流不变，所以变化前后副线圈中的电流也不变，变化前后R0两端电压相等．变化前负载电阻R2的电阻为10R0，则变化前R2两端的电压变化前副线圈两端电压理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，据，可得原来变压器原线圈两端电压的有效值．故A项正确，BCD错误．故选A.点睛：在解决理想变压器问题时，需要掌握两个公式，电压规律公式和电流规律公式，还需要知道原线圈的输入功率取决于副线圈消耗的功率，理想变压器不改变交流电的频率．3、B【解题分析】

用户增多，由于是并联，根据串并联特点求得总电阻的变化，在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，根据U损=I线R，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3=U2-U损可得，降压变压器的输入电压U3减小，根据P损＝I2R求得损失的功率变化.【题目详解】用电高峰期，用户用电器的个数变多，用电器是并联接入电路，所以总电阻变小，选项A错误；在用电高峰期，随着用户耗电量的增大，发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2不变，根据P=UI可输电线上的电流I线增大，根据U损=I线R，输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3=U2-U损可得，降压变压器的输入电压U3减小，选项B正确；对输电线路的电压损失变大，输电线的电阻不变，导致线路中损失的功率变大，选项C错误；发电厂的输出功率增大，升压变压器的输出电压不变，所以通过升压变压器原线圈的电流变大，选项D错误；故选B．【题目点拨】理想变压器的输入功率与输出功率相等，且没有漏磁现象．远距离输电，由于导线通电发热导致能量损失，所以通过提高输送电压，从而实现降低电损．输电线上的损失功率与其电流的平方成正比，而与输电线两端的电压的平方成反比．4、B【解题分析】据图可知：T=4s，λ=4m，即f=0.25Hz，v=λT=44m/s=1m/s，故A错误，B正确；据图2可知，质点p在t=0时刻沿y轴正方向运动，据波形平移法可知，该波沿x轴的正方向传播，故C错误；波的传播中，各质点并随波迁移，所以t=2s点睛：首先明确两个图象的区别和联系，据图求出波长、周期是解题的前提，灵活应用波的传播方向与质点的振动关系是解题的核心．5、D【解题分析】试题分析：根据牛顿第二定律可得出，由函数关系式和图线的关系可知，图线的斜率为，所以；图线在纵轴的截距为，所以．故选D考点：牛顿第二定律点评：在解决一些图像问题时，可以通过所学物理规律列出两物理量的函数关系式，然后依据数学知识弄清截距、斜率等含义．6、D【解题分析】

A.多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的，与干涉无关，故A项不符合题意；B.做简谐运动的物体，当它每次经过同一位置时，速度可能有两个不同的方向，不一定相同，故B项不符合题意；C.两列波发生干涉时，振动加强的质点，也在做简谐运动，位移也可以为零，故C项不符合题意；D.物体发生受迫振动，受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率等于物体的固有频率时，发生共振现象，军队士兵过桥使用便步，目的是防止桥发生共振，故D项符合题意。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【解题分析】玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，不能解释所有原子光谱的实验规律，故A错误；质子与中子结合成氘核的过程中一定会放出能量，选项B正确；放射性元素的半衰期与外界环境无关，选项C错误；铀核（92238U）衰变为铅核（822068、BCD【解题分析】根据衰变方程为．可知，Y是，属于α衰变，而γ射线是伴随着α衰变产生的，故A错误；根据电荷数守恒和质量数守恒得，Y的电荷数为2，质量数为1，则核子数为1．故B正确．γ射线是衰变形成的铅核释放的．故C正确．根据知，200g的经276天，已衰变的质量为150g，故D正确．故选BCD．点睛：解决本题的关键知道核反应过程中电荷数、质量数守恒，以及知道核子数等于质量数，同时注意γ射线是伴随着α衰变，或β衰变产生的．9、AC【解题分析】因M点的电场线较N点密集，则将一带正电的试探电荷从虚线上N点移动到M点，则该电荷所受的电场力变大，选项A正确，B错误；根据电场分布可知，N点的电势高于M点，则将一带正电的试探电荷从虚线上N点移动到M点，则该电荷的电势能减小，选项C正确，D错误；故选AC.10、AD【解题分析】

带电小球在重力与拉力及洛伦兹力共同作用下，绕固定点做圆周运动，由于拉力与洛伦兹力始终垂直于速度方向，它们对小球不做功．因此仅有重力作功，则有机械能守恒．从而可以确定动能是否相同，并由此可确定拉力与洛伦兹力．由向心加速度公式和牛顿第二定律列式分析．【题目详解】A、小球运动过程中，所受的细线的拉力与洛伦兹力对小球不做功，仅仅有重力作功，则小球机械能守恒，所以小球分别从A点和B点向最低点O运动且两次经过O点时的动能相同;故A正确.B、小球经过最低点时速度大小不变，则根据牛顿第二定律可知，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则拉力的大小也不同;故B错误.C、小球经过最低点时速度大小不变，由于速度方向不同，导致产生的洛伦兹力的方向也不同，则洛伦兹力不相同;故C错误.D、小球的动能相同则速度的大小相等，据知，v、r相同，可知小球所受的向心力相同,向心加速度相同;故D正确.故选AD.【题目点拨】本题考查对小球进行受力分析，并得出力做功与否，根据机械能守恒定律来解题是突破口，同时注意洛伦兹力方向随着速度的方向不同而不同．最后由牛顿第二定律来分析向心力与向心加速度．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、CDC【解题分析】

第一空.A.只要使A从同一位置由静止释放，不论圆弧轨道是否光滑，A到达水平面时的速度都相等，实验中所用圆弧轨道不必是光滑的，故A错误；BC.若A的质量小于B的质量则有可能A、B碰撞后粘在一起，A、B发生完全非弹性碰撞，所以A的质量大于B的质量才不致于反弹，故选项B错误，选项C正确；D.为保证A到达水平面时的速度相等，两次必须从圆弧轨道上同一点无初速度释放滑块A，故D正确.故填CD.第二空.A滑下在水平面运动过程，由动能定理得：-μm1gx1=0-12m1v12，解得：v1=2μgx12、3.065U－