2023年上海市浦东新区建平中学物理高二第二学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2022-2023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、氢原子能级示意图如图所示．光子能量在1.63eV~3.10eV的光为可见光．要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A．12.09eV B．10.20eV C．1.89eV D．1.5leV2、如图所示，铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落，在下落过程中，下列判断正确的是()A．金属环在下落过程中的机械能守恒B．金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C．金属环的机械能先减小后增大D．磁铁对桌面的压力等于其自身的重力3、一小球从空中由静止释放，不计空气阻力(g取10m/s2).下列说法正确的是A．第2

s末小球的速度为10

m/sB．前2

s内小球的平均速度为20

m/sC．第2

s内小球的位移为10

mD．前2

s内小球的位移为20

m4、波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的是()A．黑体辐射规律可用光的波动性解释B．光电效应现象揭示了光的波动性C．电子束射到晶体上产生衍射图样说明电子具有波动性D．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等5、如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则A．两导线框中均会产生正弦交流电B．M导线框中感应电流的周期等于N导线框中周期的二倍C．两导线框产生的感应电动势的最大值相等D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等6、下列行为符合安全用电常识的是()A．在高压线旁放风筝B．家里保险丝熔断时用铜导线代替C．发生火灾时，不带电泼水救火D．发现有人触电，立即用手将触电人拉开二、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，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个带负电的金属小球从M点水平射入场区，经一段时间运动到N点，关于小球由M到N的运动，下列说法正确的是()A．小球可能做匀变速运动 B．小球一定做变加速运动C．小球动能可能不变 D．小球机械能守恒8、下列说法正确的是A．光电效应表明光具有波动性B．光的康普顿散射现象表明光具有粒子性C．光的干涉现象表明光具有波动性D．光的衍射现象表明光具有粒子性9、如图所示，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小。质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为Im的正方形，其有效电阻为0.1Ω。此时在整个空间加方向与水平面成300角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t)T，图示磁场方向为正方向。框、挡板和杆不计形变。则A．t=1s时，金属杆中感应电流方向从D到CB．t=3s时，金属杆中感应电流方向从C到DC．t=1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.2ND．t=3s时，金属杆对挡板P压力大小为0.1N10、有两只完全相同的电流计，分别改装成量程为3V和5V的两只电压表．改装后再把两电压表串联起来接入电路，则()A．将电流计与电阻并联才能改装成电压表B．将电流计与电阻串联才能改装成电压表C．两表指针的偏转角相等D．两表指示的电压值相等三、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）某同学利用光电门和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块弹射架等组成在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。下面是实验的主要步骤：①用游标卡尺测量遮光条的宽度d示数如图乙所示;②安装好气垫导轨调节气垫导轨底座螺母,观察导轨上的气泡仪,使_____________;③向气垫导轨通入压缩空气④把滑块2放在气垫导轨上的光电门之间;然后让滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋;⑤释放滑块1滑块1通过光电门1的时间为0.008s⑥滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起,通过光电门2的时间为0.014s;⑦用天平测得滑块1的质量310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为200g。(1)遮光条的宽度d=______mm(2)请完善实验步骤②中的内容;(3)计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量______kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______kg·m/s(保留二位有效数字);(4)试说明(3)中两结果不完全相等的主要原因是________________。12．（12分）用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖平面垂直,如图所示四个图中P1、P2、P3、P4是四个学生实验插针的结果．(1)如图所示四个图中肯定把针插错了位置的是____________________________．(2)这四个图中可以比较准确地测定折射率的是____________________________．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，AOB是截面为扇形的柱形玻璃砖的横截面图，其顶角θ=60°，今有一细束单色光在横截面内从OA边长的点E沿垂直OA的方向射入玻璃砖，光线直接到达AB面且恰好未从AB面射出．已知OE=22OA①求光在玻璃砖中的传播速度；②光线第一次从OB射出时的折射角．14．（16分）如图所示，半圆形表示一半径为R的半圆柱玻璃体的横截面，直角坐标系xOy以圆心O为坐标原点。现有一束平行光沿x轴正方向射入半圆柱玻璃体，其中从A点入射的光线通过玻璃体后，恰好通过x轴上的P点，已知A点的坐标为（0，），P点的坐标为（，0）①求该玻璃体的折射率；②若垂直于y轴某个范围内的入射光都能从玻璃柱圆弧面射出，求这些光线在y轴上入射点的范围.15．（12分）如图所示，均匀薄壁U型管竖直放置，左管长度大于2L且上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S，内装密度为的液体，右管内有一质量为m的活塞搁在固定小卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时，左、右管内液面等高，两管内封闭空气柱的长度均为L，压强均为大气压强P0，现使左、右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左、右两管内液面保持不变，重力加速度为g，求：（1）右管内活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的温度T1；（2）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差为L?

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【解析】

由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV的可见光．故．故本题选A．2、B【解析】

A．当环从静止下落过程中，由于磁通量变大，导致环中出现感应电流，受到安培阻力，所以环的机械能不守恒，故A正确；B．当环从静止下落过程中，由于磁通量变大，导致环中出现感应电流，受到安培阻力，则除了重力作功外，还有安培力做负功，导致下落过程中减小的重力势能，部分用来增加动能，还有部分用来产生电能，故B正确；C．当环从静止下落过程中，由于磁通量变大，导致环中出现感应电流，受到的安培阻力做负功，所以环的机械能在减少。故C错误；D．当环从静止下落过程中，由于磁通量变大，导致环中出现感应电流，受到向上的安培阻力。由作用力与反作用力关系可得环对磁铁有向下的作用力，使得磁铁对桌面的压力大于其自身的重力，但环落到棒中间的时刻感应电流为零，安培力为零，此时刻磁铁对桌面的压力等于其自身的重力，故D错误；3、D【解析】

小球做自由落体运动，第2s末小球的速度：v=gt=10×2=20m/s，故A错误；前2s内小球的位移：h2=12gt22＝12×10×4＝20m；前2s内小球的平均速度为：v＝h2t2＝20m2s＝10m/s，故B错误，D正确；第一秒小球的位移为：h1=12gt12＝12×10×14、C【解析】

黑体辐射的实验规律可用量子理论来解释，但不能用光的波动性解释，A错误；光电效应表明光具有一定的能量，能说明光具有粒子性，B错误；电子束射到晶体上产生的衍射图样说明中子具有波动性，C正确；动能相等的质子和电子，它们的动量：，质子与电子的质量不同，所以动能相等的电子与质子的动量是不同的，根据德布罗意波波长公式可知它们的德布罗意波长不相等，故D错误．5、C【解析】

A．半径切割磁感线产生的感应电动势：E＝B𝜔L2，因为线框匀速转动，感应电动势恒定，线框中电流大小恒定，故A错误；B．M、N两线框匀速转动，M线框第一个T电流方向逆时针，第二个T电流顺时针方向；N线框转动一圈，只有T的时间有感应电流，第一个T电流逆时针，第二个T电流为1．第三个T电流顺时针方向，第四个T没有电流，依次循环．画出M、N线框中电流随时间变化的关系图线如图所示，所以两线框中感应电流的周期相等，故B错误；C．两线框均有一条半径在切割磁感线产生感应电动势，感应电动势的大小为B𝜔L2，故C正确；D．根据电流的热效应，对M线框整个一周中均有电流；而N线圈只有半个周期时间有电流，且两线圈中产生的电动势都相等，可知两导线框中感应电流的有效值不相等，选项D错误；故选C.点睛：本题考查了法拉第电磁感应定律E＝BLv＝B𝜔L2在转动切割类型中的应用，掌握楞次定律，会判断感应电流的方向．理解有效值的定义，掌握好有效值的定义就可以计算非正弦交变电流的有效值．6、C【解析】高压线的电压很高，在在其旁边放风筝，风筝容易挂到高压线上，很有可能会发生导电，使得放风筝的人触电，在电压极高的情况下空气都能导电，何况是实物的风筝线，这是相当危险的．故A错误；组成保险丝的材料是电阻率较大而熔点较低的铅锑合金，在电流过大时熔断，自动切断电路，起到保护作用；铜导线的熔点很高，当电流过大时，不能熔断起不到保护作用，容易引起火灾，故B错误；电引起的火灾不要用水泼．因为水是导体，容易发生触电事故，首先要切断电源，再救火，故C正确；一旦有人触电，千万不能用手将触电人拉开，这是非常危险的，应立即切断电源或用绝缘棒将导线挑开，使接触者尽快脱离电源，故D错误．所以C正确，ABD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、BC【解析】

小球从M到N，在竖直方向上发生了偏转，所以受到的竖直向下的洛伦兹力，并且速度方向变化，则洛伦兹力方向变化，所以合力方向变化，故不可能做匀变速运动，一定做变加速运动，A错误B正确；若电场力和重力等大反向，则过程中电场力和重力做功之和为零，而洛伦兹力不做功，所以小球的动能可能不变，重力势能减小，这种情况下机械能不守恒，若以电场力和重力不等大反向，则有电场力做功，所以机械能也不守恒，故小球的机械能不守恒，C正确D错误．【点睛】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路1．正确的受力分析除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析．2．正确分析物体的运动状态找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况．（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）．（2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动．（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成．8、BC【解析】

A、光电效应表明光具有粒子性，A错误；B、康普顿效应现象说明光子具有动量，即具有粒子性，B正确；CD、干涉和衍射现象都是波特有的现象，故光的干涉和衍射现象标明了光具有波动性，C正确D错误．9、BD【解析】

根据楞次定律，并由时刻来确定磁场的变化，从而判定感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律、安培力表达式、力的合成与分解，即可求解.【详解】A．当时，由磁感应强度随时间变化规律可知：磁感应强度在减弱，由楞次定律得，金属杆中的感应电流方向从C到D，故A错误；B．当时，由磁感应强度随时间变化规律可知：磁感应强度在反向增大，由楞次定律得，金属杆中的感应电流方向从C到D，故B正确；C．当时，由法拉第电磁感应定律得：感应电动势：，由欧姆定律得：，则：安培力大小：,由左手定则可知，安培力垂直于磁场的方向斜向上，将安培力分解，可得金属杆对挡板P的压力大小为：，故C错误；D．同理，当时，感应电动势仍为0.1V，安培力大小仍为0.2N，方向垂直于磁感线向下，所以金属杆对挡板P的压力大小仍为：，故D正确。【点睛】本题主要考查法拉第电磁感应定律的综合应用，属于中等题型。10、BC【解析】

改装电压表需要串联电阻，因为串联关系，通过两表的电流大小相同，故偏转角相同，示数为两表的分压，因量程不同，内阻不同，分压不同，则示数不同．【详解】AB．将电流计与电阻串联才能改装成电压表，故A错误，B正确；CD．因是串联关系，通过两表的电流大小相同，故偏转角相同，示数为两表的分压，因量程不同，内阻不同，分压不同，则示数不同，故C正确，D错误．故选BC．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、使气垫导轨水平；2.30mm；0.089；0.084；气垫导轨没有水平，存在阻力【解析】

（1）调节气垫导轨底座螺母，当气垫导轨水平时，滑块受到的摩擦力几乎为零；（2）由图知，游标卡尺主尺读数为0.2cm=2mm，游标尺第6条刻度线和主尺对应最齐，故游标尺读数为6×0.05=0.30mm，故遮光条宽度d=2mm+0.30mm=2.30mm；（3）由⑤可知，滑块1通过光电门1的时间为t1=0.008s

此时滑块1的速度为；故碰前总动量为P=m1v1=m1

代入数据，得P=0.089kg•m/s

由⑥知，滑块1与静止的滑块2碰撞后粘合在一起，通过光电门2的时间t2=0.014s

此时滑块1和滑块2的速度为

故碰后总动量为P'=（m1+m2）v2=（m1+m2）

代入数据，得P'=0.084kg•m/s

（4）对（3）中结果分析可知，碰撞前后总动量不相等，主要原因是气垫导轨没有水平，存在阻力。12、AC【解析】分别连接P1、P2和P3、P4用以确定入射光线和出射光线的入射点与折射点，并连接该两点，可确定出射光线和玻璃砖内部折射光线，如图所示．