2023學(xué)年上海市奉城高級中學(xué)物理高二第二學(xué)期期末聯(lián)考模擬試題（含解析）

2023學(xué)年高二下學(xué)期物理期末模擬測試卷注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、暴雪導(dǎo)致高壓線上凍起厚厚的冰，會使電線負(fù)重增大而斷裂，有人想出通過增大輸電線上損耗功率進(jìn)行融冰的方案。假設(shè)原輸電電流是100A，當(dāng)輸送功率保持不變，為使輸電線上損耗的功率增大為原來的4倍，則輸電電流應(yīng)變?yōu)椋ǎ〢．25A B．50A C．200A D．400A2、如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為M=3kg的足夠長薄板和一質(zhì)量為m的物塊分別以大小v=4m/s的初速度向左、向右運(yùn)動，它們之間有摩擦。當(dāng)薄板的速度大小為2.4m/s且方向向左時，物塊的速度大小為v′=0.8m/s，方向向左，則物塊的質(zhì)量為A．1kg B．2kg C．0.8kg D．1.6k3、氫原子的核外電子從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道的過程中(

)A．原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能增大B．原子要放出光子,電子的動能減小,原子的電勢能減小C．原子要吸收光子,電子的動能增大,原子的電勢能減小D．原子要吸收光子,電子的動能減小,原子的電勢能增大4、如圖所示是氫原子四個能級的示意圖，當(dāng)氫原子從高能級向低能級躍遷時會輻射一定頻率的光子，以下說法不正確的是()A．根據(jù)玻爾理論可知，氫原子輻射出一個光子后，氫原子的電勢能減小，核外電子動能增大B．用能量為11.0eV的電子轟擊基態(tài)氫原子能使其躍遷到更高能級C．n=4能級的氫原子自發(fā)躍遷時，輻射光子的能量最大為12.75eVD．一個處于n=3能級的氫原子，自發(fā)躍遷時最多能輻射出三種不同頻率的光子5、把一電熱器接到100V的直流電源上，在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若將它分別接到和的交流電源上，仍要產(chǎn)生熱量Q，則所需時間分別是（）A．t和2t B．t和t C．2t和2t D．2t和8t6、下列說法中正確的是A．布朗運(yùn)動就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動B．當(dāng)分子間距離增大時，分子間的引力和斥力均增大C．當(dāng)分子間距離增大時，分子勢能一定增大D．物體的內(nèi)能變化，它的溫度并不一定發(fā)生變化二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，用一根粗細(xì)均勻的電阻絲制成形狀相同、大小不同的甲、乙兩個單匝閉合矩形線框。甲對應(yīng)邊的長度是乙的兩倍，二者底邊距離勻強(qiáng)磁場上邊界高度h相同，磁場方向垂直紙面向里，勻強(qiáng)磁場的寬度d足夠大。不計(jì)空氣阻力，適當(dāng)調(diào)整高度h，將二者由靜止同時釋放，甲進(jìn)入勻強(qiáng)磁場的整個過程經(jīng)過了t1時間，速度恒定，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q1；乙進(jìn)入磁場的整個過程經(jīng)過了t2時間，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q2；甲、乙兩線框在進(jìn)入磁場過程中的某時刻所受到的安培力分別是F1和F2，線框中感應(yīng)電動勢分別是E1和E2，線框在向下運(yùn)動過程中始終在同一豎直平面內(nèi)，上下兩邊始終水平，則以下結(jié)論中正確的是（）A．t1=t2 B．E1=4E2 C．F1=2F2 D．Q1=4Q28、一對等量同種點(diǎn)電荷固定于光滑絕緣水平面上（圖中未畫出），以其連線的中點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)、中垂線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系。一帶電小球自x軸上坐標(biāo)為x1的點(diǎn)左側(cè)某處由靜止釋放，小球受到的電場力F隨位置x的變化關(guān)系如圖所示，x1、x2、x3、x4分別為x軸上的4個位置，小球產(chǎn)生的電場忽略不計(jì)，則以下說法正確的是（）A．小球帶正電B．沿x軸從x1處到O點(diǎn)，電勢先升高后降低C．小球從x1處到x4處的運(yùn)動過程中，其動能與電勢能之和保持不變D．小球由x3處運(yùn)動到x4處過程中動能變化量等于圖中的陰影面積9、如圖所示，在一粗糙的水平面上有兩個質(zhì)量均為m的木塊A和B，中間用一個原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ，現(xiàn)用一水平力向右推木塊A，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時，撤去外力，則下列說法正確的是A．撤掉外力時兩木塊相距()B．撤掉外力后兩木塊即一起做勻減速運(yùn)動C．撤掉外力后，木塊A做勻減速運(yùn)動，木塊B做勻加速運(yùn)動D．撤掉外力時木塊A的加速度較大10、分別用波長為和的光照射同一種金屬,產(chǎn)生的光電子最大速度之比為2∶1,普朗克常量和真空中光速分別用和表示,那么下列說法正確的有()A．該種金屬的逸出功為B．該種金屬的逸出功為C．波長超過的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．波長超過的光都不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）伽利略在《兩種新科學(xué)的對話》一書中，提出猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運(yùn)動，同時他還用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該猜想．某小組依據(jù)伽利略描述的實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運(yùn)動．實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：①讓滑塊從距離擋板s處由靜止沿傾角為θ的斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，讓水箱中的水流到量筒中；②當(dāng)滑塊碰到擋板的同時關(guān)閉閥門(假設(shè)水流均勻穩(wěn)定)；③記錄下量筒收集的水量V；④改變s，重復(fù)以上操作；⑤將測得的數(shù)據(jù)記錄在表格中．次數(shù)123456s/m4.53.93.02.11.50.9V/mL9084625240(1)該實(shí)驗(yàn)用量筒中收集的水量來表示________．A．水箱中水的體積B．水從水箱中流出的速度C．滑塊下滑的時間D．滑塊下滑的位移(2)某同學(xué)漏填了第3組數(shù)據(jù)中量筒收集的水量V，若實(shí)驗(yàn)正常，你估計(jì)V＝________mL；若保持下滑的距離s、傾角θ不變，增大滑塊的質(zhì)量，水量V將________(填“增大”“不變”或“減小”)；若保持下滑的距離s、滑塊質(zhì)量不變，增大傾角θ，水量V將________(填“增大”“不變”或“減小”)．(3)下列說法中不屬于該實(shí)驗(yàn)誤差來源的是________．A．水從水箱中流出不夠穩(wěn)定B．滑塊開始下滑和開始流水不同步C．選用的斜面不夠光滑D．選用了內(nèi)徑較大的量筒12．（12分）利用圖示裝置可以做力學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)。（1）利用此裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時，打出的一條紙帶，其局部放大如下右圖所示。則D點(diǎn)的讀數(shù)是_____cm，D點(diǎn)的速度大小為_____m/s。（2）在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小車已平衡摩擦力的判斷依據(jù)是_____A．通過認(rèn)真觀察小車在長木板上的運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動B．小車可在長木板上任意位置靜止C．測量紙帶上各打點(diǎn)之間的距離是均勻的（3）在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行，這樣做的目的是_____A．避免小車在運(yùn)動過程中發(fā)生抖動B．可使打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打出的點(diǎn)跡清晰C．可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動D．可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）質(zhì)譜分析儀中，為解決帶電粒子速度方向的發(fā)散問題，常使用準(zhǔn)直管和偏轉(zhuǎn)電場的小孔相配合的方式。如圖甲所示的質(zhì)譜分析儀中，離子源A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管，從中軸線上的O點(diǎn)垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后通過極板MN上的小孔S離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運(yùn)動，垂直于邊界O′P進(jìn)入扇形勻強(qiáng)磁場區(qū)域O′PQ。質(zhì)量為m的正離子恰好能夠垂直打在O′Q的中點(diǎn)S1處，已知MO=d，MS=2d，O′T=R，∠PO′Q=90°。（忽略粒子所受重力）求：（1）正離子到達(dá)O點(diǎn)的動能；（2）偏轉(zhuǎn)電場場強(qiáng)E0的大小以及MN與O′P的夾角；（3）扇形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（4）能打在O′Q上的正離子的質(zhì)量mx的范圍；14．（16分）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變．放射出α粒子（）在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，其軌道半徑為R．以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量．（1）放射性原子核用表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該α衰變的核反應(yīng)方程．（2）α粒子的圓周運(yùn)動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動的周期和環(huán)形電流大?。?）設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)為為α粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損△m．15．（12分）一個靜止的鈾核（原子質(zhì)量為232.0372u）放出一個α粒子（原子質(zhì)量為4.0026u）后衰變成釷核（原子質(zhì)量為228.0287u）．（已知1u相當(dāng)于931.5MeV的能量）（1）寫出鈾核的衰變反應(yīng)方程（2）算出該衰變反應(yīng)中釋放出的核能（3）若釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為新核的動能，則α粒子的動能為多少？

2023學(xué)年模擬測試卷參考答案（含詳細(xì)解析）一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【答案解析】

輸電線上損耗的功率P＝I2r，如果想損耗的功率增大為原來的4倍，則電流需要增加為原來的兩倍；A.25A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.50A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.200A，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D.400A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯誤；2、A【答案解析】

設(shè)向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律列式求解.【題目詳解】設(shè)向左為正方向，由動量守恒定律可知：，即，解得m=1kg，故選A.3、D【答案解析】

從距核較近的軌道躍遷到距核較遠(yuǎn)的軌道過程中，原子要吸收光子，能級增大，總能量增大，根據(jù)知，電子的動能減小，則電勢能增大。A.原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能增大，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯誤；B.原子要放出光子，電子的動能減小，原子的電勢能減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯誤；C.原子要吸收光子，電子的動能增大，原子的電勢能減小，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯誤；D.原子要吸收光子，電子的動能減小，原子的電勢能增大，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確。4、D【答案解析】

氫原子輻射出一個光子后，從高能級向低能級躍遷，氫原子的能量減小，軌道半徑減小，根據(jù)，可得軌道半徑減小，電子速率增大，動能增大，由于氫原子能量減小，則氫原子電勢能減小，故A正確；用能量為11.0eV的電子轟擊，氫原子吸收的能量可能等于基態(tài)與其它能級間的能級差，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到更高能級，故B正確；根據(jù)玻爾理論得知，n=4能級直接躍遷到基態(tài)放出的光子能量最大，最大能量為Emax=E4-E1=-0.85eV-（-13.6）eV=12.75eV，故C正確；一個處于n=3能級的氫原子，自發(fā)躍遷時最多能輻射出兩種不同頻率的光子，故D錯誤．5、D【答案解析】

設(shè)電熱器的電阻為R.當(dāng)電熱器接在U=100V的直流電源上時，Q=t當(dāng)電熱器改接到交流電源1上時，Q=根據(jù)Um1=100V解得t′=2t.當(dāng)電熱器改接到交流電源2上時，Q=根據(jù)Um2=50V解得t″=8t.故選D.6、D【答案解析】

布朗運(yùn)動是固體小顆粒的無規(guī)運(yùn)動，故A錯；分子間的引力和斥力均是隨分子間距的增大而減小的，故B錯；而分子勢能隨分子間距也不是一種直接的正向變化關(guān)系，故C錯；影響內(nèi)能的因素不僅有溫度，還有體積，物質(zhì)的量這些個因素．故D正確．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【答案解析】

A．根據(jù)機(jī)械能守恒得線框剛進(jìn)入磁場時的速度為v，根據(jù)機(jī)械能守恒定律mgh=12mv2，解得：v=2gh，進(jìn)入磁場時速度相同。設(shè)甲底邊長為2L，高為2b，電阻為2R，質(zhì)量為2m，對甲：根據(jù)E1＝2BLv，I1=E12R=BLvRB．感應(yīng)電動勢E1=2EC、F1＝2mgD、由Q＝I2R總8、CD【答案解析】

A.由于一對等量同種點(diǎn)電荷的電性不知道，無法確定小球的電性，故A錯誤；B.由于一對等量同種點(diǎn)電荷的電性不知道，無法確定電勢的高低，故B錯誤；C.等量同種點(diǎn)電荷固定于光滑絕緣水平面上，所以小球在運(yùn)動過程中僅受電場力作用，小球從x1處到x4處的運(yùn)動過程中，其動能與電勢能之和保持不變，故C正確；D.F﹣x圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示電場力做的功，根據(jù)動能定理可知△Ek＝W電，所以小球由x3運(yùn)動到x4過程的動能變化量對應(yīng)圖中的陰影面積，故D正確。9、AD【答案解析】本題考查的是力與運(yùn)動的關(guān)系，當(dāng)兩木塊一起勻速運(yùn)動時，對A物體，F(xiàn)-μmg-T=0，T為彈簧的彈力，對B物體，-μmg+T=0；此時兩木塊相距()，A正確；撤去外力F時，A的加速度較大(μmg+T)/m，B的加速度為零，D正確；撤去外力后A物體先做加速度變小的減速運(yùn)動，隨著T的減小B物體也減速運(yùn)動，但不是勻減速，BC均錯誤；10、AD【答案解析】

根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，mv02＝hγ?W0，結(jié)合γ＝，并依據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件，即可求解．【題目詳解】由題意可知，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程，mv02＝hγ?W0，與γ＝，可列出兩個方程，即為mv02＝h?W0；mv0′2＝h?W0；由于v0=2v0′，解得：，故A正確，B錯誤；根據(jù)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象的條件，，即λ0≤3λ，即可發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，故C錯誤，D正確，故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、C75(74～76均算正確)不變減小C【答案解析】

(1)因?yàn)樗蔷鶆蚍€(wěn)定地流出，所以流出的水的體積與時間成正比，所以該實(shí)驗(yàn)用量筒中收集的水量表示滑塊下滑的時間，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)ABD錯誤．(2)滑塊做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，位移與時間的二次方成正比，而流出的水的體積與時間成正比，故位移與流出的水的體積的二次方成正比，即s＝kV2，由表中數(shù)據(jù)可得，V3＝75mL．對滑塊由牛頓第二定律得，mgsinθ－μmgcosθ＝ma，a＝gsinθ－μgcosθ，若保持下滑的距離s、傾角θ不變，增大滑塊的質(zhì)量，滑塊的加速度不變，滑塊下滑所用的時間不變，水量V不變．若保持下滑的距離s、滑塊的質(zhì)量不變，增大傾角θ，滑塊的加速度增大，滑塊下滑所用的時間減少，水量V減少．(3)本實(shí)驗(yàn)的誤差主要來源：水從水箱中流出不穩(wěn)定，滑塊開始下滑與水開始流動不同時，選用了內(nèi)徑較大的量筒．選用的斜面不夠光滑并不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)ABD錯誤．12、6.17（±0.02均可）0.53（±0.01均可）CD【答案解析】

(1)圖中顯示有三個點(diǎn)，其中D點(diǎn)的刻度對應(yīng)為6.17cm，D點(diǎn)的速度用前后兩點(diǎn)之間的平均速度代替，即為vD(2)平衡摩擦力時，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，小車沿木板運(yùn)動，通過打點(diǎn)計(jì)時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運(yùn)動，故選項(xiàng)A、B錯誤，C正確；(3)在“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行，這樣做的目的是可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力，以致于運(yùn)動后小車所受的合力不變，故選項(xiàng)A、C、B錯誤，D正確。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）；45°（3）（4）【答案解析】

（1）動能定理得（2）正離子被電壓為U0的加速電場加速后速度設(shè)為v1，對正離子的加速過程應(yīng)用動能定理有：正離子垂直射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，作類平拋運(yùn)動，加速度設(shè)為a，垂直電場方向勻速運(yùn)動：，沿場強(qiáng)方向勻加速運(yùn)動：，又由速度方向關(guān)系可得：解得θ=45°電場強(qiáng)度（3）正離子進(jìn)入磁場時的速度大小為：，正離子在勻強(qiáng)磁場中作勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力：，解得扇形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。海?）打在O′Q上正離子的軌跡范圍如圖所示，由解得最大半徑，同時可得最小半徑為再根據(jù)，由，解得。14、（1）放射性原子核用表示，新核的元素符號用Y表示，則該α衰變的核反應(yīng)方程為；（2）α粒子的圓周運(yùn)動