上海市上海师范大学附属第二外国语学校2023年物理高二下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、杂技表演过程中，演员将小球以初速度v0=10m/s竖直向上抛出，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是A．抛出后经过1s，小球落回出发点B．抛出后经过1s，小球的加速度大小为零C．抛出后经过2s，小球的位移为零D．抛出后经过2s，小球的位移最大2、某原子核A先进行一次β衰变变成原子核B，再进行一次α衰变变成原子核C，则（）A．核C的质子数比核A的质子数少2B．核A的质量数减核C的质量数等于3C．核A的中子数减核C的中子数等于3D．核A的中子数减核C的中子数等于53、电源和一个水平放置的平行板电容器、二个电阻箱、和定值电阻组成如图所示的电路．当把变阻器、调到某个值时，闭合开关，电容器中的一个带电液滴恰好处于静止状态．当再进行其他相关操作时（只改变其中的一个），以下判断正确的是（）A．将的阻值增大时，液滴将向下运动B．将的阻值增大时，液滴将向下运动C．断开开关，电容器上的带电荷量将减为零D．把电容器的上极板向上平移少许，电容器的电荷量将减小4、如图甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F－t关系图象如图乙所示．两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止，则（）A．两物体做匀变速直线运动B．2~3s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小C．A对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同D．两物体沿直线做往复运动5、关于静摩擦力，下列说法中正确的是()A．两个运动的物体之间不可能有静摩擦力的作用B．静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势的方向相反C．静摩擦力做的功一定为零D．静摩擦力只有大小没有方向6、如图所示，△ABC为一直角玻璃三棱镜的横截面，∠A＝30°，一束红光垂直AB边射入，从AC边上的D点射出，其折射角为60°。则下列说法正确的是A．玻璃对红光的折射率为B．红光在玻璃中的传播速度大小为C．若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，则光不会从AC面射出来D．若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC面上出来的折射角小于60°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，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等8、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，R1＝20Ω，R2＝30Ω，C为电容器，已知通过R1的正弦式电流如图乙所示，则()A．交变电流的频率为0.02HzB．原线圈输入电压的最大值为200VC．电阻R2的电功率约为6.67WD．通过R3的电流始终为零9、如图所示，ACD，EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成θ角．两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B.两根质量均为m，长度均为L的金属细杆ab，cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计．当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆也正好以速度v2向下匀速运动．重力加速度为g.以下说法正确的是()A．回路中的电流强度为BLB．ab杆所受摩擦力为mgsinθC．cd杆所受摩擦力为μ(mgsinθ＋B2D．μ与v1大小的关系为μ(mgsinθ＋B2L2v10、如图画出了四种温度下黑体热辐射的强度与被辐射强度长的关系。从中可以看出，随着温度的改变，各种波长的辐射强度都会随着改变，另一方面，辐射强度的极大值也向某个方向移动。根据所学知识，下列的判定结果中正确的是A．T1<T2<T3<T4B．T1>T2>T3>T4C．随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较短的方向移动D．随着温度的升高，辐射强度的最大值向波长较长的方向移动三、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）用油膜法估测油酸分子直径的大小．(1)现将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的________油膜；(2)把带有方格的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描绘出油膜的边界轮廓，形状如图所示．已知坐标方格边长为L，按要求数出油膜轮廓线包括的方格是n个，则油酸的面积约是________；(3)已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V0，由以上数据估测出油酸分子的直径为________．12．（12分）在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时打下的纸如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T＝1．12s的交流电源，经过测量得：d1=3.62cm，d2=8.11cm，d3=13.21cm，d4=19.19cm，d5=25.99cm，d6=33.61cm。(1)计算vB＝___________m/s；（结果保留两位小数）(2)物体的加速度a＝____________m/s2：（结果保留两位小数）(3)如果当时电网中交变电流的频率是f＝51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比____________（选填：偏大、偏小或不变）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）离子发动机是利用电能加速工质（工作介质）形成高速射流而产生推力的航天器发动机。其原理如图所示，其原理如下：首先系统将等离子体经系统处理后，从下方以恒定速率v1向上射入有磁感应强度为B1、方向垂直纸面向里的匀强磁场的区域I内，栅电极MN和PQ间距为d。当栅电极MN、PQ间形成稳定的电场后，自动关闭区域I系统（包括进入其中的通道、匀强磁场B1）。区域Ⅱ内有垂直纸面向外，磁感应强度大小为B2，放在A处的中性粒子离子化源能够发射任意角度，但速度均为v2的正、负离子，正离子的质量为m，电荷量为q，正离子经过该磁场区域后形成宽度为D的平行粒子束，经过栅电极MN、PQ之间的电场中加速后从栅电极PQ喷出，在加速正离子的过程中探测器获得反向推力（不计各种粒子之间相互作用、正负离子、等离子体的重力，不计相对论效应）。求：（1）求在A处的正离子的速度大小v2；（2）正离子经过区域I加速后，离开PQ的速度大小v3；（3）在第（2）问中，假设航天器的总质量为M，正在以速度v沿MP方向运动，已知现在的运动方向与预定方向MN成角，如图所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN，飞船启用推进器进行调整。如果沿垂直于飞船速度v的方向进行推进，且推进器工作时间极短，为了使飞船回到预定的飞行方向，离子推进器喷射出的粒子数N为多少？14．（16分）半径R=4500km的某星球上有一倾角为30o的固定斜面，一质量为1kg的小物块在力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，力F始终与斜面平行．如果物块和斜面间的摩擦因数，力F随时间变化的规律如图所示（取沿斜面向上方向为正），2s末物块速度恰好又为0，引力常量．试求：（1）该星球的质量大约是多少？（2）要从该星球上平抛出一个物体，使该物体不再落回星球，至少需要多大速度？（计算结果均保留二位有效数字）15．（12分）如图所示，水平放置的导热汽缸用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞的厚度不计，质量m=10kg，横截面积S=100cm2，可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气。开始时活塞与汽缸底的距离L1=11cm，外界气温为27℃，大气压强为P0=1.0×105Pa，现将汽缸缓慢转动至开口向上的竖直位置，然后对缸内的气体缓慢加热一段时间，刚停止加热时，活塞相对气缸恰好再回到原来的位置，已知重力加速度g=m/s2，求：（1）汽缸刚转动至开口竖直向上时活塞与汽缸底的距离L2；（2）刚停止加热时缸内气体的温度；（3）在加热过程中，缸内气体吸收的热量Q=240J，该过程中气体增加的内能为多大。

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】

ACD.抛出后经过t=2v0g=2sB.抛出后经过1s，小球到达最高点，速度大小为零，但是加速度为g，选项B错误；2、C【解析】原子核A进行一次β衰变后，一个中子转变为一个质子并释放一个电子，再进行一次α衰变，又释放两个中子和两个质子，所以核A比核C多3个中子、1个质子．故C项正确，ABD三项错误．点睛：α衰变：新核比旧核的质量数少4，电荷数少1；新核中质子数、中子数比旧核均少1．β衰变：新核与旧核的质量数相等，电荷数多1，新核中质子数比旧核多1，中子数比旧核少1；β衰变的本质是原子核中一个中子变成质子的同时立即从核中放出一个电子．3、D【解析】闭合开关S，电容器上极板带正电，带电液滴受重力和电场力处于平衡，电场力竖直向上，可知带电液滴带负电．当的阻值增大时，电容器两端间的电势差不变，带电液滴受到的电场力不变，液滴保持不动，A错误；将的阻值增大时，则两端间的电压增大，所以电容器两端间的电压增大，液滴所受的电场力变大，液滴将向上运动，B错误；断开开关，稳定时电容器两端间的电势差等于电源的电动势．电容器的电压增大，带电量增加，不会为零，C错误；把电容器的上极板向上平移少许，d增大，电容减小，电容器两端的电势差不变，则由得知，电容器的电量将减小，D正确．4、C【解析】

根据牛顿第二定律研究加速度与时间的关系，分析物体运动的性质，根据牛顿第二定律，分别对AB整体和B研究，分析时间内两物体间的摩擦力如何变化；【详解】A、根据牛顿第二定律得知，两物体的加速度，由图看出，F周期性变化，则加速度也作周期性变化，所以两物体做的不是匀变速直线运动，故A错误；

B、设时间内两物体间的摩擦力大小为，以B为研究对象，则有，这段时间内F增大，则f增大，故B错误；

C、由看出，f与F方向总是相同，故C正确；

D、物体在内沿正方向做变加速运动，内继续沿正方向做变减速运动，接下来周而复始，所以物体做单向的直线运动，故D错误．【点睛】本题是牛顿第二定律的应用问题，采用整体法和隔离法相结合研究．要注意F的正负表示F的方向，时间内F在增大，不是减小．5、B【解析】

静摩擦力可以发生在运动的两个物体之间，正在沿斜向上运动的传送带上物体，故A错误；静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反，可能与物体运动方向相反，也可能相同，故B正确；恒力做功的表达式W=FScosα，静摩擦力的方向与物体相对运动方向相反，但与运动方向可以相同，也可以相反，物体受静摩擦力也有可能位移为零，故可能做负功，也可能做正功，也可以不做功，故C错误；静摩擦力有大小，有方向，故D错误；故选B.6、C【解析】

A、红光到达AC面的入射角为i=30°，折射角为r=60°，则玻璃对红光的折射率为：，故A错误；B、红光在玻璃中的传播速度大小为：，故B错误；C、设临界角为C，则若使该束红光绕O点顺时针转过60°角，入射角为i=60°，根据折射定律可得，折射角为r=30°，光线射到AC面上的入射角等于60°，大于临界角C，所以光线在AC面发生全反射，不会从AC面射出来，故C正确；D、若将这束红光向左水平移动一小段距离，光线射到AC面上的入射角不变，则折射角不变，仍为60°，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、BD【解析】试题分析本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点．解析根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aa>ab．对微粒a，由牛顿第二定律，qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE=mbab，联立解得：>，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确．点睛若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？8、BC【解析】试题分析：由图乙知交流电的周期为0.02s，根据变压器原理可知原副线圈中电流的周期、频率相同，周期为0.02s、频率为50赫兹，故选项A错误；由图乙可知通过的电流最大值为A，根据欧姆定律可知其最大电压为V，即副线圈的输出电压最大值V，根据得V，故选项B正确；由知W，故选项C正确；因为电容器有通交流、阻直流的作用，则有电流通过和电容器，故选项D错误．考点：本题考查对交流电的图象的理解和应用，明确交流电的最大值，有效值之间的关系；掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，同时对于电容器的作用要了解．9、CD【解析】A项：ab杆产生的感应电动势E＝BLv1；回路中感应电流为I=E2R=BLB项：ab杆匀速下滑，F安=BIL=B2L2vC项：cd杆所受的安培力大小也等于F安，方向垂直于导轨向下，则cd杆所受摩擦力为：f=μN=μ(mgsinθ+BD项：根据cd杆受力平衡得：μ(mgsinθ+B点晴：对于双杆问题，可采用隔离法分析，其分析方法与单杆相同，关键分析和计算安培力，再由平衡条件列方程解答．10、AC【解析】根据黑体辐射理论，黑体辐射中，随着温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都有增加，加一方面辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。由图像可知，T1<T2<T3<T4；故AC正确，BD错误；故选AC.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、单分子层nL2【解析】

(1)将1滴配置好的油酸溶液滴入盛水的浅盘中，让油膜在水面上尽可能散开，待液面稳定后，在水面上形成油酸的单分子层油膜；(2)由题意可知，油酸的面积约是nL2；(3)已知1滴油酸溶液中含纯油酸的体积为V0，由以上数据估测出油酸分子的直径为12、1.411.81偏小【解析】

(1)每相邻两个计数点之间还有4个点，打点计时器接周期为T＝1．12s的交流电源，则计数点间的时间间隔T打点计时器打B点时，物体的速度v(2)物体的加速度a=(3)如果当时电网中交变电流的频率是f＝51Hz，而做实验的同学并不知道，那么实际打点周期小于测量的打点周期；据Δx=aT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）；（2）；（3）【解析】

（1）根据左手定则可知，正离子向右偏转，负离子向左偏转，不会进入区域1中，因此也不会产生相应推力。所以只有加速正离子过程中才会产生推力。正离子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力：qv2B2=m，,根据题意，在A处发射速度相等，方向不同的正离子后，形成宽度为D的平行正离子束，即：r=，则在A处的正离子的速度大小v2=。（2）等离子体由下方进入区域I后，在洛伦兹力的作用下偏转，当粒子受到的电场力等于洛伦兹力时，形成稳定的匀强电场，设