上海黄浦区2022-2023学年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、一个含有理想变压器的电路如图所示，其中为定值电阻，为滑动变阻器，电表为理想电表，为正弦交流电源，其电压有效值恒定，当滑片从左向右滑动的过程，下列说法正确的是（）A．理想变压器输出功率减小B．电流表示数减小C．电容器所带电荷量始终不变D．电压表示数不变2、关于伽利略对物理问题的研究，下列说法中正确的是A．伽利略认为，在同一高度由静止下落的重的物体和轻的物体，重的物体下落得快B．只要多次试验，理想斜面实验就能做成功C．理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的D．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证3、如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是（）A．受到的摩擦力为B．受到的摩擦力为C．受到向心力为D．受到的合力方向竖直向上4、甲、乙两个单摆的振动图象如图所示，根据振动图象可以断定A．甲、乙两单摆振动的周期之比是3：2B．甲、乙两单摆振动的频率之比是2：3C．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆摆长之比是9：4D．若甲、乙两单摆摆长相同，在不同地点摆动，则甲、乙两单摆所在地的重力加速度之比为9：45、如图所示，用绳系一个物体绕过定滑轮，绳的一端在位置1、2、3时，绳的拉力分别为F1、F2、F3；绳对滑轮的压力大小分别为FN1、、，设物体始终静止，则（）A．B．C．D．6、如图所示，三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同．若只将交变电压的频率改为60Hz，则（）A．三只灯泡亮度不变B．三只灯泡都将变亮C．a亮度不变，b变亮，c变暗D．a亮度不变，b变暗，c变亮二、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，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，轨道左端MP间接一电容器，电容器的电容为C，一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，轨道和导体棒的电阻均不计．导体棒在水平向右的恒力F的作用下从静止开始运动，下列说法正确的是A．导体棒做变加速直线运动B．导体棒做匀加速直线运动C．经过时间t，导体棒的速度大小为D．经过时间t，导体棒的速度大小为8、A、B是两种放射性元素，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是A．磁场方向一定为垂直纸面向里B．A放出的是α粒子，B放出的是β粒子C．b为α粒子运动轨迹，c为β粒子运动轨迹D．a轨迹中粒子比b轨迹中的粒子动量大9、如图甲所示，在远距离输电电路中，升压、降压变压器均为理想变压器，电表均为理想电表，发电厂的发电机线圈匝数为100匝，线圈的磁通量随时间变化的关系如图．则A．原线圈中电压表示数为500VB．用户端交流电的频率是50HZC．当用户端的负载电阻增大时，原线圈中电流表示数增大D．当用户端的负载电阻增大时，输电线上损失的功率减小10、如图所示，轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与质量为m的物体A相连，A放在光滑水平面上，有一质量与A相同的物体B，从高水平面高h处由静止开始沿光滑曲面滑下，与A相碰后一起将弹簧压缩，弹簧复原过程中某时刻B与A分开且沿原曲面上升。下列说法正确的是（）A．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghB．弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为mghC．B与A分开后能达到的最大高度为hD．B与A分开后能达到的最大高度不能计算三、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）在《用油膜法估测分子大小》实验中所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形方格的边长为1cm，试求：①油酸膜的面积是cm2②实验测出油酸分子的直径是m（结果保留两位有效数字）12．（12分）利用电流表和电压表测量一节干电池的电动势和内阻。实验室电流表内阻约为0.2~0.6，电压表内阻约为1.5~5k，被测干电池内阻约为1，要求尽量减小实验误差。(1)应该选择的实验电路是图中的__________（填“甲”或“乙”）。(2)现有电流表（0~0.6A）、开关和导线若干，以及以下器材：A．电压表（0~15V）B．电压表（0~3V）C．滑动变阻器（0~10）D．滑动变阻器（0~300）实验中电压表应选用__________；滑动变阻器应选用__________。（填相应器材前的字母）(3)某位同学记录的6组数据如表所示，其中5组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线。（______）序号123456电压U/V1451401.301.251.201.10电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E=__________V，内阻r=__________。(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电流表的示数I及干电池的输出功率P都会发生变化。选项图中正确反映P-I关系的是__________。A．B．C．D．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）一个质子和两个中子聚变为一个氚核，已知质子质量，中子质量，氚核质量。（表示原子质量单位，相当于）（1）写出核聚变方程；（2）在聚变过程中释放出的核能为多少？（结果保留三位有效数字）14．（16分）中国已迈入高铁时代，高铁拉近了人们的距离，促进了经济的发展．一辆高铁测试列车从甲站始发最后停靠乙站，车载速度传感器记录了列车运行的v﹣t图像如图所示．已知列车的质量为4.0×105kg，假设列车运行中所受的阻力是其重力的0.02倍，求：（1）甲、乙两站间的距离L：（2）列车出站时的加速度大小：（3）列车从甲站到达终点站的平均速度．15．（12分）如图所示，在平面直角坐标系中，的直角三角形内存在垂直平面向里的匀强磁场，边在轴上，线段．在第四象限正方形内存在沿方向的匀强电场，电子束以相同的速度沿方向从边上的各点射入磁场，己知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为．电子的电量为质量为，忽略电子之间的相互作用力以及电子的重力．试求：（1）磁感应强度．（2）在所有能射入第四象限的电子中，最右侧进入的电子刚好经过轴上的点，求第四象限的电场强度的大小．

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、B【解析】

AB、滑片P从左向右滑动的过程，总电阻增大，总电流I2减小，根据变压器原理可知电流表示数减小，理想变压器输入功率等于输出功率，则P=U1I1=（U-I1R1）I1=UI1-I12R1，P是关于I1的二次函数，当I1减小，P有可能先增大后减小，也有可能一直减小，故A错误，B正确；

C、因为副线圈电流I2减小，R3两端的电压减小，即电容器的电压减小，由Q=CU可知，电容器C所带电荷量减小，故C错误；

D、设原线圈电流为I1，原线圈的电压为U1=U-I1R1，I1减小，则U1增大，根据电压与匝数成正比可得输出电压有效值增大，则电压表的示数增大，故D错误。

故选B．2、C【解析】

A．伽利略认为在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢相同，故A错误。B．理想斜面实验是想象中的实验，实际不可能做到完全没有摩擦阻力的影响，与多次试验无关，故B错误。C．理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实基础上的，故C正确。D．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，但没有直接用实验进行验证，故D错误。3、A【解析】

AB．根据牛顿第二定律得则所以滑动摩擦力故A正确B错误；C．向心力的大小故C错误；D．由于重力支持力的合力方向竖直向上，滑动摩擦力方向水平向左，则物体合力的方向斜向左上方，D错误。故选A。4、D【解析】

A.根据图象可知，甲和乙的周期之比为：T甲：T乙=2：1．故A项不符合题意；B.因为，所以甲乙的频率之比为f甲：f乙=1：2，故B项不符合题意；CD.根据单摆的周期公式可知，同一地点，重力加速度相同，则甲乙的摆长之比和周期的平方成正比，即为4：9，故C项不符合题意；摆长相同，重力加速度和周期的平方成反比，即甲乙两单摆所在地的重力加速度之比为9：4，故D项符合题意．5、C【解析】（1）据定滑轮特点：只改变力的方向，不改变力的大小，则物体保持静止时，绳子的拉力无论方向怎么变化，始终和物体的重力相等，则三个拉力大小的关系为F1=F2=F3；（2）绳对滑轮的压力，据平行四边形法则得:设物体重力为G，则F1和G的合力FN1如图1所示，大小为2G；F3和G的合力FN3如图3所示，大小为G；F2和G的合力FN2如图2所示，大小处于前两者之间；由此可知FN1＞FN2＞FN3最终结果为F1=F2=F3FN1＞FN2＞FN3.故选C。【点睛】（1）绳的拉力：由于定滑轮两端受力是等力的，故绳的拉力大小始终等于物体的重力，与其拉力方向无关

（2）绳对滑轮的压力大小来自于绳的拉力和物体重力的合力，两个力的合力大小随两者的夹角的变化而变化；在夹角0°到180°之间，随夹角的增大，两者的合力越来越小；6、D【解析】根据电感的特性：通低频、阻高频，当电源的频率变高时，电感对电流的感抗增大，b灯变暗；根据电容器的特性：通高频、阻低频，当电源的频率变高时，电容器对电流的容抗减小，c灯变亮．而电阻的亮度与频率无关，a灯亮度不变．故选D．点睛：本题要抓住电感和电容的特性分析：电感：通直流、阻交流，通低频、阻高频，可根据法拉第电磁感应定律来理解．电容器的特性：通交流、隔直流，通高频、阻低频，根据电容器充放电的特性理解．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】导体棒ab向右加速运动，在极短时间内，导体棒的速度变化，根据加速度的定义，电容器增加的电荷，根据电流的定义，解得，导体棒ab受到的安培力，根据牛顿第二定律，解得：，故AD错误，BC正确；故选BC．【点睛】接电容器，导体棒稳定后做匀加速直线运动，根据，Q=It、、牛顿第二定律列式得到加速度的大小．8、BC【解析】

A、粒子在磁场中做匀速圆周运动，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判断磁场的方向，A错误；B、放射性元素放出α粒子时，α粒子与反冲核的速度相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆；而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆，A放出的是α粒子，B放出的是β粒子，B正确；CD、放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒，故a轨迹中粒子和b轨迹中的粒子动量大小相等，方向相反。由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而α粒子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则α粒子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故b为α粒子的运动轨迹，c为β粒子的运动轨迹，C正确D错误。9、BD【解析】A.发电机电动势的最大值为Em=nϕmω=100×5π×10-2×2π2×10B.由线圈的磁通量随时间变化的关系图，周期T=0.02s，频率f=1/T=50Hz，故B正确；C．设原线圈输入电压和电流分别为U1和I1，升压变压器匝数比为1：n1，降压变压器匝数比为n2:1，线路电阻为R线，负载电阻为RL，则n1U1-I1n1R线nC.当用户端的负载电阻增大时，输电线上的电流I=I1/n1也减小，输电线损耗功率P线=I2R线将减小，故D正确。故选：BD10、BC【解析】

AB.对B下滑过程，据机械能守恒定律可得：mgh=mv02则得B刚到达水平地面的速度为：．B、A碰撞过程，根据动量守恒定律可得：mv0=2mv，得A与B碰撞后的共同速度为：v=v0所以弹簧被压缩时所具有的最大弹性势能为：Epm=•2mv2=mgh故A错误，B正确；CD.当弹簧再次恢复原长时，A与B将分开，B以v的速度沿斜面上滑，根据机械能守恒定律可得mgh′=mv2B能达到的最大高度为

h′=故C正确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、112～1；【解析】

（1）采用估算的方法求油膜的面积，通过数正方形的个数：面积超过正方形一半算一个，不足一半的不算，数出正方形的总个数乘以一个正方形的面积，近似算出油酸膜的面积；（2）根据浓度按比例算出纯油酸的体积，把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由可以求出直径大小．【详解】（1）面积超过正方形一半的正方形的个数为114个则油酸膜的面积约为S=114×1×1cm2=114cm2，由于测量有误差，在112～1cm2内均可．故答案为112～1．（2）每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积：V=L=7.5×10-6ml=7.5×10-12m3把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，因此其直径为：代入数据解得：d=6.5×10-10～6.7×10-10m．【点评】本实验的模型是不考虑油酸分子间的空隙，采用估算的方法求面积，肯定存在误差，但本实验只要求估算分子大小，数量级符合要求就行了．计算时注意单位的换算．12、甲BC1.50（1.49～151均可）0.83（0.81～0.85均可）C【解析】

(1)[1]．干电池内阻较小，远小于电压表内阻，选用甲电路时电源内阻的测量值相对误差小。(2)[2][3]．一节干电池的电动势为1.5V左右，故电压表应选用量程较小的B，干电池的内阻很小，为调节方便，滑动变阻器应选用总阻值较小的C。(3)[4]．U-I图线如图所示。(4)[5][6]．由U=E-Ir知U-I图线在U轴上的截距表示E、斜率的绝对值表示r，由图线可得E=1.50V，r≈0.83。(5)[7]．电压表测量路端电压，其示数随滑动变