2021-2022學(xué)年上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校物理高二第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，兩端開口、內(nèi)徑均勻的玻璃彎管豎直固定，兩段水銀柱將空氣柱B封閉在玻璃管左側(cè)的豎直部分，A側(cè)水銀有一部分在水平管中。若保持溫度不變，向右管緩緩注入少量水銀，穩(wěn)定后A．右側(cè)水銀面高度差h1增大B．空氣柱B的長度不變C．空氣柱B的壓強(qiáng)增大D．左側(cè)水銀面高度差h2減小2、關(guān)于庫侖定律的公式F=k，下列說法正確的是（）A．當(dāng)真空中的點(diǎn)電荷相接觸時(shí)，庫侖力無窮大B．卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)出了靜電力常量kC．當(dāng)帶電體為兩個(gè)導(dǎo)體球（球半徑相對(duì)于距離不可忽略）時(shí)，r指的是兩球心間的距離D．q1對(duì)q2的庫侖力可理解為q1在q2位置處產(chǎn)生的電場(chǎng)E=k對(duì)q2的電場(chǎng)力3、如圖所示，一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始，從A到B做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的位移恰好等于它在最后1s內(nèi)位移的，則下列物理量中可求出的是A．質(zhì)點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小；B．質(zhì)點(diǎn)從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間C．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小D．A、B兩點(diǎn)之間的距離4、如圖，兩滑塊A、B在光滑水平面上沿同直線相向運(yùn)動(dòng)，滑塊A的質(zhì)量為m，速度大小為2v0，方向向右，滑塊B的質(zhì)量為2m，速度大小為vA．A和B都向左運(yùn)動(dòng)B．A向左運(yùn)動(dòng)，B向右運(yùn)動(dòng)C．A靜止，B向右運(yùn)動(dòng)D．A和B都向右運(yùn)動(dòng)5、一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了A→B→C的三個(gè)變化過程，其壓強(qiáng)隨熱力學(xué)溫度變化的p-T圖象如圖所示，A、B、C三個(gè)狀態(tài)時(shí)氣體的體積分別為VA、VB、VC，則通過圖象可以判斷它們的大小關(guān)系是（）A．VA＝VB＞VCB．VA＝VB＜VCC．VA＜VB＜VCD．VA＞VB＞VC6、一組同學(xué)在顯微鏡下觀察水中懸浮的細(xì)微粉筆末的運(yùn)動(dòng)，并把小顆粒每隔一定時(shí)間的位置記錄在坐標(biāo)紙上，如圖所示，以下看法中正確的是A．甲同學(xué)認(rèn)為布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．乙同學(xué)認(rèn)為布朗運(yùn)動(dòng)就是固體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．丙認(rèn)為小顆粒的運(yùn)動(dòng)是由于水分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的D．丁認(rèn)為小顆粒沿筆直的折線運(yùn)動(dòng)，說明水分子運(yùn)動(dòng)是規(guī)則的二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快B．?dāng)U散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D．液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的8、目前核電站都是利用重核裂變發(fā)電的，其中一個(gè)裂變反應(yīng)是：．然而在地球上消耗的能量，絕大部分來自太陽內(nèi)部核聚變時(shí)釋放的能量，太陽的總輸出功率為400億億瓦（4×1026W），其中一個(gè)核聚變反應(yīng)是：．若已知的質(zhì)量為m1，的質(zhì)量為m2，的質(zhì)量為m3，的質(zhì)量為m4，則下列說法中正確的是（）A．核電站中為了控制核裂變反應(yīng)速度，可以在鈾棒之間插進(jìn)一些鎘棒B．裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)都是與溫度無關(guān)，常溫下就可以發(fā)生C．核裂變反應(yīng)中的U的比結(jié)合能大于Ba和Kr的比結(jié)合能D．題中核聚變反應(yīng)釋放的核能為9、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。該循環(huán)過程中，下列說法中正確的是A．A→B過程中，氣體從外界吸收熱量B．B→C過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大C．C→D過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化10、如圖甲所示，一個(gè)阻值為的電阻與阻值為單匝圓形金屬線圈連接成閉合回路．金屬線圈的面積，在線圈中存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖線如圖乙所示，導(dǎo)線的電阻不計(jì)，在前2s時(shí)間內(nèi)A．流過電阻R的電流方向從E到F B．流過電阻R的電流0.4AC．通過電阻R的電荷量0.2C D．電阻R上產(chǎn)生的熱量0.064J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）某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測(cè)量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖議所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)________和_______之間某時(shí)刻開始減速．②計(jì)數(shù)點(diǎn)5對(duì)應(yīng)的速度大小為________m/s，計(jì)數(shù)點(diǎn)6對(duì)應(yīng)的速度大小為______m/s．（保留三位有效數(shù)字）．③物塊減速運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大小為=_____m/s2，若用來計(jì)算物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值_________（填“偏大”或“偏小”）．12．（12分）某同學(xué)利用圖（a）的裝置測(cè)量輕彈簧的勁度系數(shù)。圖中，光滑的細(xì)桿和直尺水平固定在鐵架臺(tái)上，一輕彈簧穿在細(xì)桿上，其左端固定，右端與細(xì)繩連接；細(xì)繩跨過光滑定滑輪，其下端可以懸掛砝碼（實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)砝碼的質(zhì)量均為）。彈簧右端連有一豎直指針，其位置可在直尺上讀出。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①在繩下端掛上一個(gè)硅碼，調(diào)整滑輪，使彈簧與滑輪間的細(xì)線水平且彈簧與細(xì)桿沒有接觸；②系統(tǒng)靜止后，記錄砝碼的個(gè)數(shù)及指針的位置；③逐次增加砝碼個(gè)數(shù)，并重復(fù)步驟②（保持彈簧在彈性限度內(nèi)）：④用n表示砝碼的個(gè)數(shù)，l表示相應(yīng)的指針位置，將獲得的數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)?；卮鹣铝袉栴}：（1）根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖（b）中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)并做出圖像__________。l1234510.4810.9611.4511.9512.40（2）彈簧的勁度系數(shù)k可用砝碼質(zhì)量m、重力加速度大小g及圖線的斜率表示，表達(dá)式為________。若g取，則本實(shí)驗(yàn)中________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。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）一豎直放置、缸壁光滑且導(dǎo)熱的柱形氣缸內(nèi)盛有一定量的氮?dú)猓换钊指畛散?、Ⅱ兩部分；達(dá)到平衡時(shí)，這兩部分氣體的體積相等，上部氣體的壓強(qiáng)為，如圖（a）所示。若將氣缸緩慢倒置，再次達(dá)到平衡時(shí)，上下兩部分氣體體積之比為3∶1，如圖（b）所示。設(shè)外界溫度不變。已知活塞面積為S，重力加速度大小為g，求活塞的質(zhì)量。14．（16分）一列波沿+x軸方向傳播，當(dāng)x1=10m的A點(diǎn)位于波峰時(shí)，x2=140m的B點(diǎn)位于波谷，在A、B之間有6個(gè)波峰，振源的振動(dòng)周期為0.2s，求：（1）波的速度；（2）B點(diǎn)從波谷開始經(jīng)多少時(shí)間位于波峰？15．（12分）一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻沿-y運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置，波速為5m/s，那么，求：（1）該波的傳播方向；（2）質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期；（3）圖中Q點(diǎn)（坐標(biāo)為x=7.5m的點(diǎn)）的振動(dòng)方程.

參考答案一、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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

ACD.向右管注入少量水銀，左側(cè)的壓強(qiáng)就增大，左側(cè)的水銀就會(huì)向左移動(dòng)，從而左側(cè)的水銀A向上運(yùn)動(dòng)，這時(shí)左側(cè)水銀的高度差h2就會(huì)減小，氣體的壓強(qiáng)減小，而空氣柱B的壓強(qiáng)為PB=P0+ρgh1=故AC錯(cuò)誤，D正確；B.溫度保持不變，氣體的壓強(qiáng)減小，根據(jù)玻意耳定律，氣體的體積就會(huì)增大，長度變大，故B錯(cuò)誤。2、D【解析】

A．當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷距離趨于0時(shí)，兩電荷不能看成點(diǎn)電荷，此時(shí)庫侖定律的公式不再適用，A錯(cuò)誤；B．靜電力常量k不是卡文迪許也不是庫侖通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出來的，而是高斯通過麥克斯韋方程組理論計(jì)算得出的，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)帶電體為兩個(gè)導(dǎo)體球（球半徑相對(duì)于距離不可忽略）時(shí)，帶電體不可視為點(diǎn)電荷，電荷分布不均勻，庫侖定律不適用，r不是指兩球心間的距離，C錯(cuò)誤；D．q1對(duì)q2的庫侖力可理解為q1在q2位置處產(chǎn)生的靜電場(chǎng)E=k對(duì)q2的電場(chǎng)力，D正確。故選D。3、B【解析】設(shè)加速度為a，從A到B的時(shí)間為t，第1s的位移為：x1=a×12最后1s的位移為：x2=at2?a(t?1)2，根據(jù)x1=x2可得：t=3s；由于加速度a無法求解，所以A、B兩點(diǎn)之間的距離、B點(diǎn)的速度等無法求解；故B正確、ACD錯(cuò)誤；故選B．點(diǎn)睛：在解答勻變速直線運(yùn)動(dòng)一類題目時(shí)，注意公式的合理選取，如果涉及時(shí)間一般采用速度時(shí)間關(guān)系和位移時(shí)間關(guān)系公式解答，如果不涉及時(shí)間，一般采用速度位移關(guān)系公式解答．4、B【解析】兩球碰撞過程動(dòng)量守恒，以兩球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，取水平向右方向?yàn)檎较?，碰撞前，A、B的速度分別為：vA=2v0、vB=v0。碰撞前系統(tǒng)總動(dòng)量：P=mAvA+mBvB=m×2v0+2m×（-v0）=0，P=0，系統(tǒng)總動(dòng)量為0，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)量都是0；由于碰撞是彈性碰撞，則碰撞后二者的速度不能等于0，運(yùn)動(dòng)的方向一定相反；故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。故選B?！军c(diǎn)睛】本題碰撞過程中遵守動(dòng)量守恒，不僅碰撞前后總動(dòng)量的大小不變，方向也保持不變，要注意選取正方向，用符號(hào)表示速度的方向。5、A【解析】

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PVT=C，可得：P=CV?T，則在P-T圖象上過原點(diǎn)的傾斜直線為等容線.由圖可知，AB在同一條等容線上，故VB到C的過程，溫度相等，壓強(qiáng)增加PC＞PB，由PVT=C，得VB＞VC；所以:VA＝VB＞VA.VA＝VB＞VC與分析結(jié)果相符，故A項(xiàng)正確.B.VA＝VB＜VC與分析結(jié)果不相符，故B項(xiàng)錯(cuò)誤.C.VA＜VB＜VC與分析結(jié)果不相符，故C項(xiàng)錯(cuò)誤.D.VA＞VB＞VC與分析結(jié)果不相符，故D項(xiàng)錯(cuò)誤.6、C【解析】

AB．布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的運(yùn)動(dòng)，也不是固體小顆粒分子的運(yùn)動(dòng)，而是小顆粒的運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；C．布朗運(yùn)動(dòng)的小顆粒受到不同方向的液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的撞擊，受力不平衡引起的，故C正確；D．分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，圖中的折線不是顆粒運(yùn)動(dòng)的軌跡，故D錯(cuò)誤；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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，則擴(kuò)散現(xiàn)越快，故A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是分子熱運(yùn)動(dòng)引起的分子的遷移現(xiàn)象，沒有產(chǎn)生新的物質(zhì)，是物理現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤，C正確；液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體分子的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，故D錯(cuò)誤．所以AC正確，BD錯(cuò)誤．8、AD【解析】

核電站中為了控制核裂變反應(yīng)速度，可以在鈾棒之間插進(jìn)一些鎘棒。故A正確；聚變反應(yīng)需要在高溫高壓下才能進(jìn)行。故B錯(cuò)誤；由于核裂變的過程中釋放能量，可知核裂變反應(yīng)中的U的比結(jié)合能小于Ba和Kr的比結(jié)合能。故C錯(cuò)誤；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可知，在題中核聚變反應(yīng)釋放的核能為△E＝△m?c1＝（m1+m1﹣m3﹣m4）c1．故D正確。9、AC【解析】

A.A→B過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，且為等溫變化，氣體內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W可知，氣體從外界吸收熱量，故A項(xiàng)符合題意；B.B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B項(xiàng)不符合題意；C.C→D過程中，等溫，分子平均動(dòng)能不變，壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，則單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，C項(xiàng)符合題意；D.D→A過程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故D項(xiàng)不符合題意。10、AD【解析】由楞次定律可知：通過R的電流方向?yàn)镋→F；選項(xiàng)A正確；由法拉第電磁感應(yīng)定律得：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：；感應(yīng)電流：，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；前2s時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電荷量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電阻R上產(chǎn)生的熱量，選項(xiàng)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、671.001.162.00偏大【解析】

試題分析：（1）從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)6之前，兩點(diǎn)之間的位移逐漸增大，是加速運(yùn)動(dòng)，在計(jì)數(shù)點(diǎn)7之后，兩點(diǎn)之間的位移逐漸減小，是減速運(yùn)動(dòng)，所以物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速（2）根據(jù)某段的平均速度等于中時(shí)刻的速度，則有：（3）由紙帶可知，計(jì)數(shù)點(diǎn)7往后做減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)逐差法得：．在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．考點(diǎn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)【點(diǎn)睛】做分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)情況時(shí)，其兩個(gè)推論能使我們更為方便解決問題，一、在相等時(shí)間內(nèi)走過的位移差是一個(gè)定值，即，二、在選定的某一過程中，中間時(shí)刻瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度12、（1）圖見解析；（2）；109N/m【解析】

（1）做出圖像如圖；（2）由胡克定律：，即，則，解得；由圖形可知，解得四、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、【解析】試題分析：設(shè)活塞的質(zhì)量為m，氣缸倒置前下部氣體的壓強(qiáng)為，倒置后上下氣體的壓強(qiáng)分別為和，由力的平衡條件有倒置過程中，兩部分氣體均經(jīng)歷等溫過程，設(shè)氣體的總體積為V0，由玻意耳定律