上海市杨思中学2022-2023学年高二物理第二学期期末检测模拟试题含解析

2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，在xOy平面上第Ⅰ象限内有平行于y轴的有界匀强电场，方向如图．y轴上一点P的坐标为(0，y0)，有一电子以垂直于y轴的初速度v0从P点垂直射入电场中，当匀强电场的场强为E时，电子从A点射出，A点坐标为(xA,0)，则A点速度vA的反向延长线与速度v0的延长线交点坐标为()A．(0，y0)B．(xA3，yC．(12xA，y0)D．(xA，y02、在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法不符合历史事实的是()A．汤姆生发现电子，表明原子仍具有复杂结构B．麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在C．爱因斯坦提出了量子理论，后来普朗克用光电效应实验提出了光子说D．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子具有核式结构3、如图所示，一束复色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃砖后从侧表面射出，变为a、b两束单色光，则以下说法不正确的是（）A．玻璃对a光的折射率较小B．在玻璃中b光的波长比a光短C．在玻璃中b光传播速度比a光大D．减小入射角i，a、b光线有可能消失4、下列说法中正确的是A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大C．当分子间距离增大时，分子势能一定增大D．物体的内能变化，它的温度并不一定发生变化5、如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面。现将带电量为q的正电荷从B点移到A点，需克服电场力做功为W；将带电量为q的负电荷从B点移到C点，电场力做功为2W。则该匀强电场的场强方向为()A．平行于AC边，沿A指向C的方向B．平行于AC边，沿C指向A的方向C．平行于BC边，沿B指向C的方向D．平行于BC边，沿C指向B的方向6、一电热器接在10V的直流电源上，产生的热功率为P.把它改接到另一正弦交变电路中，要使产生的热功率为原来的一半，如果忽略电阻值随温度的变化，则该交变电流电压的最大(峰)值应等于()A．5V B．14V C．7.1V D．10V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、在两端开口竖直放置的U形管内，两段水银封闭着长度为L的空气柱,a、b两水银面的高度差为h，现保持温度不变，则（）A．若再向左管注入些水银，稳定后h变大B．若再向左管注入些水银，稳定后h变小C．若再向右管注入些水银，稳定后h变大D．若两管同时注入些水银，稳定后h变大8、关于气体热现象的微观解释，下列说法中正确的是()A．密闭在容器中的气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目一定相等B．大量气体分子的速率有的大有的小，但是按“中间多，两头少”的规律分布C．气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关D．当某一容器自由下落时，容器中气体的压强将变为零9、下列所给的作直线运动物体的位移—时间图象或速度—时间图象中，能反映物体从某点开始运动又重新回到初始位置的图象是A．B．C．D．10、如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到了状态A，（不计分子势能）则（）A．A→B过程气体升温B．B→C过程气体内能增加，气体吸热C．C→A过程气体放热D．全部过程气体做功为零三、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）“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳结点，OB和OC为细绳．图乙是在白纸上根据实验结果画出的图．（1）本实验采用的科学方法是_______A．理想实验法B．等效替代法C．控制变量法D．建立物理模型法（2）某同学用两个弹簧秤将结点拉至某位置，此时该同学记录下了结点O的位置及两弹簧秤对应的读数，他还应该记录下_______________________．（3）图乙中的F是利用平行四边定则作出的两个弹簧秤拉力的合力的图示，F′为用一个弹簧秤将结点拉至同一点时所用拉力的图示，这两个力中，方向一定沿AO方向的是____________．12．（12分）某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图甲所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中．（弹簧始终在弹性限度内）测量次序123456弹簧弹力大小F/N00.490.981.471.962.45弹簧总长x/cm67.168.349.4810.8511.75(1)根据实验数据在图乙的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，请把第5、6次测量的数据对应的点描出来，并作出F-x图线_______．(2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是_____．(3)该弹簧的劲度系数k=_____．（保留两位有效数字）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）一绝缘楔形物体固定在水平面上，左右两斜面与水平面的夹角分别为α和β，α＝37°、β＝53°.如图所示，现把两根质量均为m、电阻为均R、长度均为L的金属棒的两端用等长的电阻不计的细软导线连接起来，并把两棒分别放在楔形体的两个光滑的斜面上，在整个楔形体的区域内存在方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，在细软导线刚好拉直后由静止释放两金属棒，不计一切摩擦阻力，细软导线足够长，两导线一直在斜面上，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度为g.(1)求金属棒的最大加速度；(2)求金属棒的最大速度．14．（16分）一力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图甲中O点为单摆的固定悬点，现将小摆球（可视为质点）拉至A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直平面内的A、B、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝θ，θ小于10°且是未知量．图乙表示由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t的变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻．试根据力学规律和题中（包括图中）所给的信息求：（g取l0m/s2）（1）单摆的振动周期和摆长；（2）摆球的质量；（3）摆球运动过程中的最大速度．15．（12分）如图所示，两条相距d=1m的平行光滑金属导轨位于同一水平面内，其左端接一阻值为R=9Ω的电阻，右端放置一阻值r=1Ω、质量m=1kg的金属杆，开始时，与MP相距L=4m．导轨置于竖直向下的磁场中，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示．给金属杆施加一向右的力F（F未知），使0~2s内杆静止在NQ处．在t=2s时杆开始做匀加速直线运动，加速度大小a=1m/s²，6s末力F做的功为30J（g取10m/s²）．求：（1）杆静止时，杆中感应电流的大小I和方向；（2）杆在t=6s末受到的力F的大小（3）0~6s内杆上产生的热量．

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、C【解析】电子在匀强电场中做类平抛运动，设通过A点时速度的偏向角为θ，则tanθ=vyv0；设A点速度vA的方向延长线与速度v0的延长线交点坐标为x．则xA-x=y0tanθ=y0vyv点睛：本题考查了电子在你匀强电场中的运动，应用类平抛运动、几何知识即可正确解题，也可以与平抛运动类比，利用推论直接得到答案．2、C【解析】A.汤姆生发现电子，表明原子仍具有复杂结构，故A正确；B.麦克斯韦提出电磁场理论并预言电磁波的存在，后来由赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B正确；C.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C错误；D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子具有核式结构，故D正确；本题选择错误答案，故选：C3、C【解析】如图所示，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，知b光的折射率大于a光的折射率，故A正确；

根据知，b光的频率大，则b光的波长小于a光的波长．故B正确；b光的折射率大于a光的折射率，由知在玻璃中b光传播速度小于a光，故C错误；减小入射角i，则折射角减小，到达左边竖直面时的入射角就增大，如增大达到临界角则发生全反射，a、b光线消失，故D正确．此题选择不正确的选项，故选C．点睛：解决本题的突破口在于通过光线的偏折程度比较出光的折射率大小，以及知道折射率、频率、波长、在介质中的速度等大小关系．4、D【解析】

布朗运动是固体小颗粒的无规运动，故A错；分子间的引力和斥力均是随分子间距的增大而减小的，故B错；而分子势能随分子间距也不是一种直接的正向变化关系，故C错；影响内能的因素不仅有温度，还有体积，物质的量这些个因素．故D正确．5、D【解析】

现将带电量为q的正电荷从B点移到A点，需克服电场力做功为W，则将带电量为q的负电荷从B点移到A点，电场力做功为W，将带电量为q的负电荷从B点移到C点，电场力做功为2W，则将该负电荷从B点移到BC的中点D，需电场力做功为W，A、D的电势相等，AD连线是一条等势线，根据电场线与等势线垂直，而且从电势高处指向电势低处，可知该匀强电场的场强方向垂直于AD，由几何知识得知，BC⊥AD，所以场强方向平行于BC边，由C指向B的方向．故D正确，ABC错误；故选D．6、D【解析】设电热器电阻为R，电热器接在10V直流电源上，热功率电热器接到正弦式电流上，热功率为原来的一半，则．解得：正弦式交流的最大值，解得：故C项正确，ABD三项错误．点睛：有效值是根据电流热效应来规定的，让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值．计算电功率、电功、热量使用有效值，交流电表的读数是有效值．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】

设右管被封闭气体上方的水银柱的高度为h′，气体的压强，解得：h′=hAB.若再向左管注入些水银稳定后，研究被封闭的气体，气体上方的水银柱高度不变，所以气体的压强不变，仍然有h′=h，故AB错误；C.若再向右管注入些水银，稳定后，因被封闭气体上方的水银柱变长，被封闭的气体压强增大，a、b两水银面的高度差变大，h会变大，选项C正确D.由AB的分析可知，向左管中注入水银，对a、b两水银面的高度差无影响，由C的解答可知，向右管中注入水银，会使a、b两水银面的高度差变大，所以同时向两管同时注入些水银，稳定后h变大，选项D正确．8、BC【解析】A、虽然分子的运动杂乱无章，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有在一个正方体容器里，任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，不能说一定相同；故A错误；B、大量气体分子的速率有大有小，但是按“中间多，两头少”的规律分布；故B正确；C、气体压强P=nVRT，其大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度这两个因素有关大；故C正确；D、当某一容器自由下落时，虽然处于失重状态，但分子热运动不会停止，所以分子仍然不断撞击容器壁产生压力，故压强不为零。故【点睛】气体压强产生的原因：分子热运动不断撞击容器壁产生压力．压力与分子热运动速度以及撞击频率有关．9、ACD【解析】分析：s-t图象中的纵坐标表示物体的位置，v-t图象中图象与时间轴围成的面积表示物体的位移，分析各图象中的运动过程可得出正确结果．解：A、由图可知，物体开始和结束时的纵坐标均为0，说明物体又回到了初始位置，故A正确；B、由图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故无法回到初始位置，故B错误；C、物体第1s内的位移沿正方向，大小为2m，第2s内位移为2m，沿负方向，故2s末物体回到初始位置，故C正确；D、物体做匀变速直线运动，2s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，故D正确；故选B．10、BC【解析】

气体的内能只与温度有关，根据热力学第一定律有△U=W+Q判断气体吸热还是放热；在p-V图像中图线与坐标轴所围图形的面积等于所做的功。【详解】A．A→B过程是绝热过程，Q=0，体积变大，气体对外做功，W＜0，根据热力学第一定律△U=Q+W，得△U＜0，内能减小，故温度降低，故A错误；B．由图示图象可知，B→C过程中，气体体积V不变而压强P变大，由查理定律：pT=C可知：气体温度T升高，故内能增加，但体积V不变，做功W=p•△V可知，外界对气体不做功，所以气体吸收热量，故B正确；C．由图示图象可知，C→A过程是等温变化，气体体积V减小，外界对气体做功，W＞0，气体温度不变，气体内能不变，△U=0，根据热力学第一定律得Q＜0，气体放热，故C正确；D．全部过程分三个过程，A到B气体对外做功W1＜0，B到C不做功，C到A外界对气体做功W2＞0，根据p﹣V图象中，图线与坐标轴围成的图形的面积等于所做的到B做功小于C到A做功，如下图阴影面积所示，故全部过程做功不为0，故D错误；【点睛】本题主要考查了热力学第一定律和理想气体的状态方程，属于一般题型。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、（1）B；（2）两弹簧秤拉力的方向；（3）F'【解析】试题分析：（1）F是通过作图的方法得到合力的理论值，而是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到O点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力．故方向一定沿AO方向的是，由于误差的存在F和方向并不在重合；合力与分力是等效替代的关系，所以本实验采用的等效替代法．（2）如图甲，当用两个弹簧秤同时拉橡皮筋时，必须记录下两弹簧秤读数，及两细线的方向，O点的位置；（3）图乙中的F与中，F是由平行四边形得出的，而F′是通过实验方法得出的，其方向一定与橡皮筋的方向相同，一定与AO共线的是．考点：考查了验证力的平行四边形定则．【名师点睛】在解决设计性实验时，一定先要通过分析题意找出实验的原理，通过原理即可分析实验中的方法及误差分析12、弹簧的原长42N/m【解析】

(1)[1]根据实验数据在坐标纸上描出的点，基本上在同一条直线上．可以判定F和L间是一次函数关系．画一条直线，使尽可能多的点落在这条直线上，不在直线上的点均匀地分布在直线两侧．(2)[2]图线跟坐标轴交点，表示弹力为零时弹簧的长度，即为弹簧的原长．所以图线跟坐标轴交点的物理意义是弹簧的原长．(3)[3]图线的物理意义是表明弹簧的弹力大小和弹簧伸长量大小成正比．由可得k=43N/m．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)0.2g(2)【解析】试题分析：当金属棒刚释放时，安培力为零，此时加速度最大．两棒下滑过程，先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动．匀速运动时，速度最大．由平衡条件和电磁感应知识可求出最大速度．(1)根据牛顿第二定律：mg(sinβ－sinα)＝ma化简则：a＝0.2g(2)棒受力平衡时，两棒速度v最大．因两棒速度大小相等，但切割B的有效速度不同，感应电流的方向为逆时针则在t时间内感应电动势E＝＝BLv(cosα－cosβ)其感应电流：I=安培力：Fb=IBL设细线对棒的力为F，对右棒：mgsinβ＋Fbcosβ－F=0对左棒：F－Fbcosα－mgsinα=0联立解：v=点睛：本题主要考查了运用感应电动势公式E=Blvsinα时，要注意vsinα是有效的切割速度，即垂直于磁感线的分速度．14、（1）,0.4m(2)0.05kg（3）0.283m/s【解析】

（1）小球运动到最低点时，绳子的拉力最大，在一个周期内两次经过最低点，根据该规律，求出单摆的周期再根据单摆的周期公式求出摆长．（2）（3）小球在最高点时绳子的拉力最小，在最低点时绳子拉力最大，求出最高点和最低点绳子拉力的表达式，再结合动能定理或机械能守恒定律求出摆球的质量和最大速度．【详解】（1）由图乙得小球在A、C之间做简谐运动的周期：

由单摆振动周期公式，得