上海南洋模范2023年高二物理第二学期期末学业水平测试试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象．如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是A．若增大入射角i，则b光最先消失B．在该三棱镜中a光波速小于b光C．若a、b光通过同一双缝干涉装置，则屏上a光的条纹间距比b光宽D．若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压高2、如图有三个质量均不计的完全相同的弹簧测力计，图中各小球的质量相等，且不计一切摩擦，平衡时各弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F1．则（）A．F1＝F2＝F1 B．F1＝F2＜F1C．F1＝F1＞F2 D．F1＞F1＞F23、以下各种说法中，正确的是（）A．一单摆做简谐运动，小球相继两次通过同一位置时的速度必相同B．波源与接收者相互靠近会使波源的发射频率变高C．红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振D．雷达是利用声波的反射来测定物体的位置4、关于库仑定律的公式F=k，下列说法正确的是（）A．当真空中的点电荷相接触时，库仑力无穷大B．卡文迪许在实验室中测出了静电力常量kC．当带电体为两个导体球（球半径相对于距离不可忽略）时，r指的是两球心间的距离D．q1对q2的库仑力可理解为q1在q2位置处产生的电场E=k对q2的电场力5、如图所示，甲、乙两图中水平面都是光滑的，小车的质量都是M，人的质量都是m，甲图人推车、乙图人拉绳(绳与轮的质量和摩擦均不计)的力都是F，对于甲、乙两图中车的加速度大小说法正确的是A．甲图中车的加速度大小为B．甲图中车的加速度大小为C．乙图中车的加速度大小为D．乙图中车的加速度大小为6、气体的压强是由于气体分子的下列哪种原因造成的(

)A．气体分子间的作用力 B．对器壁的碰撞力C．对器壁的排斥力 D．对器壁的万有引力二、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、若氢原子的基态能量为，各个定态的能量值为2，，则下列说法正确的是A．为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为B．为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为EC．若有一群处于能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为D．若有一群处于能级的氢原子，发生跃迁时释放的光子照射某金属能产生光电效应现象，则该金属的逸出功至多为8、如图甲，一理想变压器原副线圈的匝数比为2：1；原线圈的电压随时间变化规律如图乙所示副线圈电路中接有灯泡，额定功率为22W；原线圈电路巾接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A．U=220V，I=0.1AB．副线圈输出交流电的频率为100HzC．灯泡的额定电压为110VD．原线圈输入电压的瞬时表达式为9、如图所示的实线和虚线为t=0时刻A、B两列简谐横波沿x轴传播的波形图，两列波叠加并发生了干涉现象，下列说法正确的是。A．若A波沿x轴正向传播，则B波也可能沿x轴正向传播B．t=0时刻，若A波使x=0.2m处质点沿y轴正向运动，则B波x=0.2m处质点沿y轴负向运动C．相邻两个振动加强点平衡位置相距0.2mD．x=0.5m处为振动减弱点E.两列波遇到尺寸小于0.4m的障碍物会发生明显的衍射现象10、用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验，发现光电流与电压的关系如图所示．已知普朗克常量为h，被照射金属的逸出功为W0，遏止电压为Uc，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是（）A．甲光的强度小于乙光的强度B．甲光的频率等于乙光的频率C．甲光的频率为D．甲光照射时产生的光电子初动能均为三、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）某同学在做“用单摆测重力加速度”实验中，先测得摆线长为，摆球直径为，然后用停表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示，则（1）该摆摆长为______cm，停表表示的读数为______s．（2）如果测得的g值偏小，可能的原因是________．A．测摆线时摆线拉得过紧

B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．开始计时时，停表过迟按下D．实验时误将49次全振动数为50次12．（12分）一个小灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，选用下列实验器材进行实验，并利用实验数据描绘和研究小灯泡的伏安特性曲线A．电源E：电动势为3.0V，内阻不计B．电压表V1：量程为0～3V，内阻约为1kΩC．电压表V2：量程为0～15V，内阻约为4kΩD．电流表A1：量程为0～3A，内阻约为0.1ΩE．电流表A2：量程为0～0.6A，内阻约为0.6ΩF．滑动变阻器R1：最大阻值为10Ω，额定电流为1.0AG．滑动变阻器R2：最大阻值为150Ω，额定电流为1.0AH．开关S，导线若干①实验中使用的电压表应选用__________；电流表应选用__________；滑动变阻器应选用__________(请填写选项前对应的字母)．②实验中某同学连接实验电路如图所示，请你不要改动已连接的导线，在下面的实物连接图中把还需要连接的导线补上____________．闭合开关前，应使变阻器滑片放在最________(填“左”或“右”)端．③实验中得到的其中一组电压表与电流表示数如图所示，请将该组数据标记在U－I坐标中，其余实验数据已标记在坐标中，请你画出小灯泡的U－I图线_____________________．并简述该图线不是直线的主要原因________________．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）在一个侧壁和底部都不透光的圆柱体容器底部固定一个单色点光源，用一个不透光、半径为r的圆形薄板盖在点光源上，现缓慢向容器中加入清水，板随水面上浮，直到刚有光线从水面射出，停止加水．量出此时水面到容器底部的高度为h．已知点光源与薄板圆心始终在同一竖直线上，光在真空中的速度为c．求：(1)该单色光在水中的折射率n；(2)从水面射出的光在水中的传播时间．14．（16分）如图所示，粗细均匀的U形管内装有密度为ρ的液体，U型管右臂上端封闭，左臂中有一质量不计的活塞，活塞横截面积为S．开始时用手握住活塞，使它与封闭端位于同一高度。此时两臂液面位于同一水平面内。液体上方各封闭有一定质量的理想气体，气柱长均为h。今将活塞由图示的位置向上缓慢移动，移动的距离为2h，此时两臂液面的高度差为h。设整个过程中气体温度不变，移动过程中活塞与管壁摩擦忽略不计，且活塞不漏气。问：移动活塞后，左臂液面上方的气体压强为多少？15．（12分）车厢顶部固定一滑轮，在跨过定滑轮绳子的两端各系二个物体，质量分别为m1、m2，且m2>m1，m2静止在车厢底板上，当车厢向右运动时，系m1的那段绳子与竖直方向夹角为θ，如图所示，若滑轮、绳子的质量和摩擦忽略不计，求：(1)车厢的加速度；(2)车厢底板对m2的支持力和摩擦力．

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】A、根据折射率定义公式，从空气斜射向玻璃时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，若增大入射角i，在第二折射面上则两光的入射角减小，依据光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于或等于临界角时，才能发生光的全反射，因此它们不会发生光的全反射，故A错误．B、光从空气斜射向玻璃折射时，入射角相同，光线a对应的折射角较大，故光线a的折射率较小，即na＜nb，根据分析知在该三棱镜中a光速度大于b光速度，故B错误.C、a光的折射率较小，在真空中a光波长大于b光波长，而双缝干涉条纹间距与波长成正比，因此a光条纹间距大于b光条纹间距，故C正确．D、光线a的折射率较小，频率较低；根据，则a光光子能量较小，则a光束照射光电管逸出光电子的最大初动能Ekm较小，根据qUc=Ekm，则a光的遏止电压低，故D错误．故选C．【点睛】本题关键依据光路图来判定光的折射率大小，然后根据折射率定义公式比较折射率大小，学会判定频率高低的方法，同时掌握光电效应方程，及遏止电压与最大初动能的关系．2、A【解析】第一幅图：以下面小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第二幅图：以小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；第三幅图：以任意一个小球为研究对象，由平衡条件得知，弹簧的弹力等于小球的重力G；所以平衡时各弹簧的弹力大小相等，即有F1=F2=F1．选项A正确，B、C、D错误．故选A．【点睛】本题根据平衡条件确定弹簧的弹力大小，容易产生的错误是第三幅图：认为弹力等于2G或2．3、C【解析】

A．作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度，而速度有两种方向，可能不同，A错误；B．波源与观察者互相靠近或者互相远离时，观察者接收到的波的频率都会发生变化，而波源的发射频率不变，B错误；C．红外线的频率与固体物质分子频率接近，容易引起固体物质分子的共振，C正确；D．雷达是利用电磁波的反射来测定物体位置的，D错误。故选C。4、D【解析】

A．当两个点电荷距离趋于0时，两电荷不能看成点电荷，此时库仑定律的公式不再适用，A错误；B．静电力常量k不是卡文迪许也不是库仑通过实验测出来的，而是高斯通过麦克斯韦方程组理论计算得出的，B错误；C．当带电体为两个导体球（球半径相对于距离不可忽略）时，带电体不可视为点电荷，电荷分布不均匀，库仑定律不适用，r不是指两球心间的距离，C错误；D．q1对q2的库仑力可理解为q1在q2位置处产生的静电场E=k对q2的电场力，D正确。故选D。5、C【解析】

对甲：以整体为研究对象，水平方向不受力，所以甲车的加速度大小为0，AB错误；对乙：以整体为研究对象，水平方向受向左的2F的拉力，故乙车的加速度大小为：，C正确D错误．【点睛】①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析．③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用1、当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．2、整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．6、B【解析】

气体的压强是由于气体分子对容器壁的频繁碰撞造成的，与分子力无关，故B正确，ACD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】

AB．基态的氢原子能量为E，则吸收的最小能量为-E，即为使一处于基态的氢原子核外电子脱离原子核的束缚，所需的最小能量为-E，A正确，B错误；CD．n=2向n=1能级跃迁时，辐射的光子能量为，根据光电效应方程知，金属的逸出功最大值C正确，D错误．故选AC。8、ACD【解析】

A.由图乙可知，原线圈两端电压的峰值=V，故有效值为=220V；由根据理想变压器输入功率和输出功率相等，可得原线圈中电流=0.1A，故A正确；B.变压器不改变交流电的频率，由图乙可知，副线圈中交流电的频率为=50Hz，故B错误；C.根据变压器原、副线圈电压和匝数的关系，得副线圈两端电压=110V，故C正确；D.由图乙可知，原线圈输入电压的瞬时值表达式为，故D正确。故选ACD．【点睛】根据变压器中电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，灯泡正常发光求出电流，即可求解．9、CDE【解析】

A.若A波沿x轴正向传播，B波也沿x轴正向传播，则两列波传播速度相同，叠加不会出现稳定的振动加强与振动减弱区域，因此两列波的传播方向一定相反，故选项A不符合题意；B.t=0时刻，若A波使x=0.2m处质点沿y轴正向运动，则A波沿x轴正向传播，则B波-一定沿x轴负方向传播，根据波的振动与波动关系可以判断x=0.2m处质点也沿y轴正向运动，故选项BC.t=0时刻，x=0、x=0.2m为相邻的两个振动加强点，故选项CD.x=0.5m处为波峰与波谷相遇点，为振动减弱点，故选项DE.两列波遇到尺寸小于0.4m的障碍物会发生明显的衍射现象，故选项E符合题意。10、BC【解析】根据光的强度越强，则光电子数目越多，对应的光电流越大，即可判定甲光的强度较大；故A错误；根据eUc=hγ0=hγ-W0，由于Uc相同，因此两种光的频率相等，故B正确；由光电效应方程=eUc=hγ-W0，那么乙光的频率：γ=；故C正确．由图可知，遏止电压为Uc，可知甲光照射时产生的光电子初动能中．最大的为eUc，而不是均为eUc．故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、B【解析】

第一空.单摆摆长等于摆线长与球的半径之和：。第二空.由图所示秒表可知，其示数为：1.5min+9.78s=99.78s；第三空.由单摆周期公式：可知，重力加速度：A.测摆线长时摆线拉得过紧，所测摆长L偏大，由公式可知，所测g偏大，故A错误；B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，所测摆长偏小，由公式可知，所测g偏小，故B正确；C.开始计时时，停表过迟按下，所示T偏小，由公式可知，所测g偏大，故C错误；D.实验中误将49次全振动数为50次，所测T偏小，由公式可知，所测g偏大，故D错误。12、BEF左灯丝电阻随温度升高而增大【解析】①灯泡的额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A，为读数方便和准确，电压表量程选择0～3V，电流表量程选择0～0.6A，即电压表选择B，电流表选择E.描绘伏安特性曲线，滑动变阻器选择分压式，所以滑动变阻器选择阻值小的即F；②滑动变阻器选择分压式，而待测灯泡电阻约为R=2V0.5A=4Ω，根据R2<RA·RV，电流表选择外接．闭合开关前，灯泡电压为0③由图示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，示数为1.2V，由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.42A，在坐标系内描出根据坐标系中描出对应点，然后根据坐标系内描出的点用平滑的曲线把各点连接起