2023届上海市奉贤区市级名校物理高二第二学期期末综合测试试题含解析

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、变化的磁场在其周围空间激发的电场叫涡旋电场，即感生电场｡图中虚线为一圆柱状均匀磁场区的横截面，其磁感应强度B随时间均匀变化，感生电场的电场线是涡旋状的同心圆，同一个圆上的各点电场强度大小相等，方向沿圆周的切向｡图中实线为其中的一条电场线，半径为r，场强大小为E｡若电荷量为+q的粒子沿该电场线逆时针运动一周，电场力做的功为W，忽略粒子运动产生的磁场，则以下说法正确的是A．磁感应强度均匀减小，W=0B．磁感应强度均匀增大，W=0C．磁感应强度均匀减小，W=2qEπrD．磁感应强度均匀减大，W=2qEπr2、空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L，现再充入1.0atm的空气9.0L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为A．2.5atm B．2.0atm C．1.5atm D．1.0atm3、一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知该交变电流()A．周期为0.125sB．电压的有效值为10VC．电压的最大值为20VD．电压瞬时值的表达式为u=10sin8πt(V)4、如图所示，内壁及碗口光滑的半球形碗固定在水平面上，碗口保持水平．A球、C球与B球分别用两根轻质细线连接，当系统保持静止时，B球对碗壁刚好无压力，图中θ=30º，则A球、C球的质量之比为（）A．1:2 B．2:1 C．1: D．:15、下列物理量中属于标量的是：A．位移B．速度C．加速度D．温度6、关于电子、原子的结构和玻尔的原子模型，下列说法正确的是A．汤姆孙发现了电子，并通过油滴实验精确地测出了电子的电荷量B．卢瑟福通过a粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型C．贝可勒尔首先发现了X射线D．玻尔的原子模型成功地解释了所有的原子光谱二、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，用长为L的细线悬挂一质量为M的小木块，木块处于静止状态．一质量为m、速度为v0的子弹自左向右水平射穿木块后，速度变为v．已知重力加速度为g，则A．子弹刚穿出木块时，木块的速度为B．子弹穿过木块的过程中，子弹与木块组成的系统机械能守恒C．子弹穿过木块的过程中，子弹与木块组成的系统动量守恒D．木块上升的最大高度为8、如图所示为氢原子的能级示意图。用一束单色光照射一群处于基态的氢原子，氢原子跃迁到n＝4的激发态，并从第4能级跃迁回基态，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，氢原子基态时的能量为E1A．此过程中最多能发出6种不同频率的光B．此过程中发出的光，最长的波长为-4C．用来照射的单色光的光子频率为-1D．用来照射的单色光的光子频率v为-159、如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是()A．极板M比极板N的电势高B．加速电场的电压U=ERC．直径PQ=2BD．若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷10、下列属于反冲运动的是()A．向后划水，船向前运动B．用枪射击时，子弹向前飞，枪身后退C．用力向后蹬地，人向前运动D．水流过水轮机时，水轮机旋转方向与水流出方向相反三、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）实验小组对一未知电源的电动势E和内阻r进行测量，实验器材如下：待测电源：电动势小于2V，内阻小于；灵敏电流计G：满偏电流，内阻直流电压传感器(视为理想电压表)；定值电阻；定值电阻；定值电阻；滑动变阻器；滑动变阻器；开关和导线若干（1）实验电路设计如图所示，实验小组将灵敏电流计G与两个定值电阻组装，改装成一量程为的电流表，并将灵做电流计的表盘刻度进行了合理的标注．请将该电流表的内部电路图补充在虚线框中，并且将所用到的定值电阻的符号标注在图中___________．（2）闭合开关，调节滑动变阻器，得到一系列电流表与电压传感器的数据(见下表)，则实验中，滑动变阻器应该选用______（填滑动变阻器的符号），该电源的电动势E=______V，电源内阻____(小数点后保留两位数字)（3）调节滑动变阻器阻值，当滑动变阻器在该电路中的功率最大时，电压传感器的示数为____V(小数点后保留两位数字)．12．（12分）为了探究“电磁感应现象”，某实验小组利用了灵敏电流计G、线圈A、B等实验器材．已知灵敏电流计G不通电时，指针指示在刻度盘中央“0”刻线处．实验主要步骤如下：(1)如图甲所示，闭合开关S，观察到灵敏电流计G的指针向左偏．(2)如图乙所示，闭合开关S，可以观察到灵敏电流计G的指针________；开关闭合一段时间后，再断开开关，可以观察到灵敏电流计G的指针_________．(填“向左偏”、“向右偏”或“指针在刻度盘中央‘0’刻线处”)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，质量为的光滑圆弧形轨道与一质量为的物块紧靠着(不粘连)静置于光滑水平面上，为半圆轨道的最低点，为轨道的水平直径，轨道半径，一质量为的小球(可视为质点)从圆弧轨道的处由静止释放，取，求:①小球第一次滑到点时的速度；②小球第一次经过点后，相对能上升的最大高度.14．（16分）如图所示，由同种材料制成的单匝正方形闭合导线框abcd位于竖直平面内，其下方有一匀强磁场区域，该区域的上边界水平，并与线框的ab边平行，磁场方向与线框平面垂直。已知磁场的磁感应强度为B，线框边长为L，线框质量为m，电阻为R。线框从磁场上方某高度处，由静止开始下落，恰能匀速进入磁场区域。求：（1）当ab边刚进入磁场时，线框的速度大小；（2）线框在进入磁场的过程中，通过导线横截面的电荷量；（3）分析线框进入磁场过程中的能量转化情况。15．（12分）如图所示，是一个半径为

R的半圆柱形透明物体的截面图．现有平行于轴线OA的单色光从左侧射入透明物体，已知从距圆心的P点射入透明物体的光，经过透明物体后通过轴线OA上的Q点，Q点距圆心O的距离为．求：

（1）该透明物体的折射率；

（2）能够从透明物体圆形边界射出的光（不考虑多次反射的情况），其入射光的范围．

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】由题意可知，正电荷受到的电场力逆时针方向，则电场线方向也是逆时针方向，由楞次定律，当磁场的磁感应强度均匀增大，才会产生如图所示的电场线；由电场力做功则有：，故D正确，A、B、C错误；故选D．【点睛】根据电场力做功表达式W=qEx，即可求解W；再由楞次定律，即可求解磁场如何变化．2、A【解析】

将充气之前的两部分气体合起来作为初状态，压强都是1.0atm初状态：p1＝末状态：p2=根据玻意耳定律得：p代入数据解得p2=2.5atm，故A3、B【解析】由图象可知，交变电流的周期为0.250s，A错误；电压的最大值为20V，电压的有效值U=202V=102V，B正确C错误；因为ω=2π4、C【解析】

B球对碗壁刚好无压力，则根据几何知识分析可得B球所在位置两线的夹角为90°，以B球为研究对象，进行受力分析，水平方向所受合力为零，由此可知A．1:2，与结论不相符，选项A错误；B．2:1，与结论不相符，选项B错误；C．1:，与结论相符，选项C正确；D．:1，与结论不相符，选项D错误；故选C.考点：考查受力平衡的分析点评：本题难度较小，明确B球所在位置夹角为90°是本题求解的关键5、D【解析】

在物理量中，有些是只有大小的，即标量，有些是既有大小又有方向的，即矢量；【详解】选项中的位移、速度、加速度都是既有大小有方向，是矢量，而温度只有大小没有方向，是标量，故ABC错误，D正确。【点睛】矢量与标量有两大区别：一是矢量有方向，标量没有方向；二是运算法则不同，矢量运算遵守平行四边形定则，标量运算遵守代数加减法则。6、B【解析】

A．汤姆孙发现了电子，密立根通过油滴实验精确地测出了电子的电荷量，选项A错误；B．卢瑟福通过a粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，选项B正确；C．伦琴首先发现了X射线．故C错误．D．波尔的原子模型成功地解释了氢原子的光谱，而不是解释了所有的原子光谱．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、AC【解析】子弹穿过木块的过程中，系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，故B错误C正确；根据动量守恒，,解得，所以A正确．子弹穿出以后，对木块应用动能定理有得,所以D错误．故选择AC.【点睛】根据动量守恒求子弹穿出以后木块的速度，根据动能定理或者机械能守恒求木块上升的最大高度．8、AD【解析】

A.一群处于在n=4激发态的氢原子向基态跃迁时可发出的光谱线条数最多为C42=6B.根据玻尔理论可知，从第4能级向第3能级跃迁时，发出的光的能量值最小，由E=hγ=hcλ可知波长最大。此时E=E4-CD.用来照射的光子的能量为E照=E4-E19、AD【解析】试题分析：带电粒子要打到胶片Q上，根据磁场方向和左手定则可知带电粒子需带正电，在加速电场能够得到加速，则极板M比极板N电势高，A对；在静电分析器中带电粒子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，即，再根据可知，B错；带电粒子垂直进入磁分析器，直径PQ=2R，C错；若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，即半径相同，根据和可知，，即只与带电粒子的比荷有关．考点：本题考查了带电粒子在组合场中的运动．10、BD【解析】

反冲运动：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动．这个现象叫做反冲．【详解】反冲运动是物体在内力作用下分为两部分，其运动方向相反，A选项是浆与外部水的作用，C选项是人脚与外部地面的作用，都不属于反冲；B选项中子弹与枪身是系统中的两部分，D选项中水流过水轮机内部，是系统中的两部分，B、D正确．【点睛】对反冲运动的进一步理解（1）反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果．（2）反冲运动的过程中，如果合外力为零或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律来处理．（3）研究反冲运动的目的是找出反冲速度的规律．求反冲速度的关键是确定相互作用的物体系统和其中各物体对地的运动状态．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、如图所示：1.800.500.90【解析】

（1）实验小组将灵敏电流计G与两个定值电阻组装，改装成一量程为0.6A的电流表，所以先将灵敏电流计G与串联，电压量程为，再与串联，电流量程为，则电路图为（2）根据欧姆定律可知，接在电路中滑动变阻器最大值为，故滑动变阻器应选用；根据，代入其中两组数据得：，，其中，故联立解得：，；（3）调节滑动变阻器阻值，当滑动变阻器的阻值时，在该电路中的功率最大，电压传感器的示数，解得：．12、向右偏；向左偏；【解析】如图甲所示，闭合开关S，电流从左侧进入，观察到灵敏电流计G的指针向左偏；如图乙所示，闭合开关S，A线圈的电流增大，根据安培定则可知A线圈产生向上的磁场，则经过B线圈的磁场也向上，且突然增大，根据楞次定律可知，B线圈产生向下的感应磁场，则B线圈的上端为正极，电流从右侧进入，故可以观察到灵敏电流计G的指针向右偏；再断开开关S，A线圈的电流减小，根据安培定则可知A线圈产生向上的磁场，则经过B线圈的磁场也向上，且突然减小，根据楞次定律可知，B线圈产生向上的感应磁场，则B线圈下端为正极，电流从左侧进入，故可以观察到灵敏电流计G的指针向左偏．【点睛】根据题意确定电流表指针偏转方向与电流注入的关系，然后根据磁通量的变化判断电流表指针偏转方向．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）方向向右；（2）；【解析】试题分析：（1）小球向下滑动过程中，小球、弧形轨道ABC和物块P组成的系统水平方向动量守恒，系统的机械能守恒，此过程中，小球和物块P的过程相同，据此列方程可求出小球第一次滑到B点时的速度；（2）小球经过B点后，物块P与弧形轨道ABC分离，小球与弧形轨道水平方向动量守恒，当二者速度相同时，小球上升高度最大，根据动量守恒和机械能守恒列方程即可求解．（1）设小球第一次滑到B点时的速度为，轨道和P的速度为，取水平向左为正方向根据水平方