2021-2022學年上海市上海師范大學附中物理高二第二學期期末質量檢測試題含解析

2021-2022高二下物理期末模擬試卷考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、勻強磁場中，個靜止的鈾核發(fā)生衰變放出一個ɑ粒子，產生的新核與ɑ粒子恰在紙面內做勻速圓周運動，運動方向和軌跡示意如圖1、2所示，則A．磁場方向垂直紙面向里B．軌跡1是ɑ粒子的C．衰變后產生的新核的中子數比鈾核少兩個D．衰變后產生的新核與ɑ粒子的質量之和等于衰變前鈾核的質量2、氫原子的能級圖如圖所示,關于氫原子的說法正確的是（）A．氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)的B．一群氫原子處于的能級,向低能級躍遷時可以輻射出三種頻率的光子C．若用的光子照射處于基態(tài)的氫原子,可以使它電離D．若用的光子照射處于基態(tài)的氫原子,可以使它躍遷到的能級3、如圖甲，A、B、C、D是某電場中一條電場線上相距較近的四點，且A、B兩點間的距離與C、D兩點間的距離相等．有一電子以一定的初速度且僅在電場力的作用下，沿AD由A點運動到D點，電子所經位置具有的電勢能Ep隨距A點的距離x變化如圖乙所示．則（）A．電子在A點的速度大于在D點的速度B．A點的電場強度小于D點的電場強度C．A點電勢的低于B點的電勢D．A、B兩點間的電勢差小于C、D兩點間的電勢差4、關于光電效應，下列說法中正確的是（）A．發(fā)生光電效應時，入射光越強，光子的能量就越大B．不同金屬產生光電效應的入射光的最低頻率是相同的C．金屬內的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的動能足夠大時，就能發(fā)生光電效應D．如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應5、假設地球和金星都繞太陽做勻速圓周運動，已知地球到太陽的距離大于金星到太陽的距離，那么（）A．地球公轉周期小于金星的公轉周期B．地球公轉的線速度大于金星公轉的線速度C．地球公轉的加速度大于金星公轉的加速度D．地球公轉的角速度小于金星公轉的角速度6、如圖，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個相同的燈泡L1和L2，輸電線的等效電阻為R，開始時，電鍵K斷開，當K接通時，以下說法正確的是A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓降減小C．通過燈泡L1的電流增大D．原線圈中的電流增大二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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，兩桿光滑且夾角為=30°，均處于水平懸空狀態(tài)，固定兩桿使其保持靜止，放置重力均為10N兩小球A、B分別穿在兩根桿上，用一根輕繩連接兩球，現在用力將B球緩慢拉動，直到輕繩被拉直時，測出拉力F=10N，則此時關于兩個小球受到的力的說法不正確的是（）A．小球A受到四個力的作用B．繩子張力大小為20NC．小球A受到的桿的彈力大小為20ND．小球B受到桿的彈力大小為20N8、如圖所示，桌面上固定一個光滑豎直擋板，現將一個長方形物塊A與截面為三角形的墊塊B疊放在一起，用水平外力F緩緩向左推動B，使A緩慢升高，設各接觸面均光滑，則該過程中()A．A和B均受三個力作用而平衡 B．B對桌面的壓力不變C．A對B的壓力越來越小 D．推力F的大小恒定不變9、氫原子在某三個相鄰能級間躍遷時，可發(fā)出三種不同波長的輻射光．已知其中的兩個波長分別為λ1和λ2，且λ1>λ2，則另一個波長可能是()A．λ1＋λ2 B．λ1－λ2C． D．10、如圖，兩根完全相同的光滑圓孤金屬導軌平行固定放置，水平間距為L、半徑為r，其上端cd間外接一阻值為R的定值電阻。abcd所圍成的區(qū)域處在方向豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中。一金屬桿以水平速度從導軌最低點ab處滑入，并在外力作用下沿導軌故勻速圓周運動到達cd位置，運動過程中金屬桿始終與導軌垂直并接觸良好，不計導軌和金屬桿的電阻，則在該過程中A．通過R的電流大小逐漸減小B．金屬桿剛滑入時R的電功率為C．通過R的電量為D．R產生的熱量為三、實驗題：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）某同學用如圖甲所示的裝置驗證牛頓第二定律．該同學將滑塊從距離光電門x遠處由靜止釋放，遮光條通過光電門時，光電門記錄的時間為Δt；測得氣墊導軌長度為L，墊起一端距離水平桌面的高度為h．用游標卡尺測量遮光條的寬度如圖乙所示，則遮光條的寬度d=_______mm；若重力加速度為g，用相關物理量的字母表示，則滑塊下滑過程中加速度的理論值可表示為a=_____________；加速度的測量值可表示為a=________．12．（12分）常用的無線話筒所用電池的電動勢E約為9V．內阻r約為，最大允許電流為100mA，為測定這個電池的電動勢和內阻，某同學利用圖甲所示的電路進行實驗，圖中電壓表為理想電表．R為電阻箱（阻值范圍為0-999.9Ω），R0為定值電阻．(1)圖甲中接入R0的目的是_____；實驗室備有的定值電阻R0的規(guī)格有以下幾種，則本實驗應選用____．A．50Ω，1.0WB．500Ω，2.5WC．1500Ω，15WD．2500Ω，25W(2)該同學接入符合要求的R0后，閉合開關S，調整電阻箱的阻值讀出電壓表的示數U，再改變電阻箱阻值，取得多組數據，作出了如圖乙的圖線，根據圖乙所作出的圖象可求得該電池的電動勢E=___V，內阻r=___Ω（結果保留三位有效數字）．四、計算題：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）如圖所示，一輛質量M=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上，小車上有一質量m=1kg的光滑小球B，將一輕質彈簧壓縮并鎖定，此時彈簧的彈性勢能為Ep=6J，小球與小車右壁距離為L=0.4m，解除鎖定，小球脫離彈簧后與小車右壁的油灰阻擋層碰撞并被粘住，求：（1）小球脫離彈簧時小球和小車各自的速度大?。?）在整個過程中，小車移動的距離．14．（16分）如圖，兩根光滑平行金屬導軌置于水平面(紙面)內，導軌間距為L，左端連有阻值為R的電阻。一金屬桿置于導軌上，金屬桿右側存在一磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場區(qū)域。已知金屬桿以速度v0向右進入磁場區(qū)域，做勻變速直線運動，到達磁場區(qū)域右邊界(圖中虛線位置)時速度恰好為零。金屬桿與導軌始終保持垂直且接觸良好。除左端所連電阻外，其他電阻忽略不計。求金屬桿運動到磁場區(qū)域正中間時所受安培力的大小及此時電流的功率.15．（12分）如圖為某交流發(fā)電機和外接負載的示意圖，發(fā)電機電樞線圈abcd為n=20匝的矩形線圈，其面積S=0.02m2，線圈繞軸以角速度ω=50rad/s逆時針勻速轉動（不計一切摩擦）。矩形線圈的電阻r=2.0Ω，外電路負載電阻R=8.0Ω，勻強磁場B只分布在轉軸的左側，垂直紙面向里，B=0.5T。求：（1）線圈產生感應電動勢的峰值Em（2）線圈由中性面轉過的過程中，產生的平均感應電動勢（3）線圈轉動過程中，交流電壓表的示數U

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

AB．原子核發(fā)生α衰變時，根據動量守恒可知兩粒子的速度方向相反，動量的方向相反，大小相等；由半徑公式r=，（P是動量），分析得知，r與電荷量成反比，所以半徑比較大的軌跡1是衰變后α粒子的軌跡，軌跡2是新核的．新核沿順時針方向運動，由左手定則可知，磁場的方向向外；故AB錯誤．C．反應后生成的新核質量數比鈾核少4，電荷數少2，則中子數比鈾核少兩個，選項C正確；D．衰變后產生的新核與ɑ粒子的質量數之和等于衰變前鈾核的質量數，選項D錯誤；故選C．點睛：本題考查動量守恒定律、衰變以及帶電粒子在磁場中運動，考查左手定則、帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑公式以及動量的表達式，運用控制變量的方法分析判斷即可求解．2、B【解析】氫原子的發(fā)射光譜是不連續(xù)的，是線光譜，選項A錯誤；一群氫原子處于的能級，向低能級躍遷時可以輻射出=3種頻率的光子，選項B正確；若用13.6eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子，可以使它電離，選項C錯誤；11eV不等于任何兩個能級的能級差，則若用11eV的光子照射處于基態(tài)的氫原子不能被吸收，則不可以使它躍遷到n=2的能級，選項D錯誤；故選B.3、A【解析】由圖可知EP逐漸變大，由于能量守恒，Ek逐漸減少，故A點的速度大于在D點的速度；EP－x圖的斜率代表電場力，A點的電場力大于D點的電場力，故A點的電場強度大于D點的電場強度；，由于電子帶負電，EP逐漸變大，電勢逐漸降低．由于A點附近的電場強度大于D點附近的電場強度，由，可知A、B兩點間的電勢差大于C、D兩點間的電勢差．綜上分析，A正確．4、D【解析】

根據光電效應方程可得，光子的能量與光照強度無關，A錯誤；每種金屬都有自己的極限頻率，B錯誤；金屬內的每個電子一次只能吸收一個光子，而且是不能積累的，C錯誤；當入射光光子的能量小于金屬的逸出功時，不能發(fā)生光電效應，D正確。5、D【解析】試題分析：根據萬有引力提供向心力GMmr2=mv2r=m4π2考點：考查了萬有引力定律的應用【名師點睛】在萬有引力這一塊，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式GMm視頻6、D【解析】試題分析：對理想變壓器輸入電壓決定輸出電壓，輸出電流決定輸入電流，輸出功率決定輸入功率．當K接通時，MN兩端電壓不變而負載電阻減小，因此輸出電流（副線圈中電流）增大，則輸入電流（原線圈中電流）也增大．副線圈中電流增大，則等效電阻R上的電壓增大．等效電阻上電壓增大而輸出電壓不變，因此燈泡L1兩端電壓減小，則通過燈泡L1的電流減小．故BD正確，AC錯誤．考點：本題考查了理想變壓器及其動態(tài)問題分析二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、AC【解析】

由題意可知，在水平面內對A、B分別受力分析，水平方向受力如圖所示；

A．A球受到重力、桿對A的彈力與繩子的張力共3個力的作用，故A錯誤，符合題意；

B．對B受力分析，如圖所示，根據受力平衡條件，則有繩子張力大小為選項B正確，不符合題意；C．桿對A彈力在水平方向的分力滿足NA=T=20N故桿對球的彈力選項C錯誤，符合題意；

D．根據力的合成，結合力的平行四邊形定則可知，小球B水平方向受到桿的彈力大小為故B受桿的彈力大小故D正確，不符合題意。

故選AC。8、BD【解析】

A.先以A為研究對象，分析受力情況：重力、墻的彈力和斜面的支持力，共三個力；B受到重力、A的壓力、地面的支持力和推力F四個力．故A錯誤；B.當B向左移動時，B對A的支持力和墻對A的支持力方向均不變，根據平衡條件得知，這兩個力大小保持不變．則A對B的壓力也保持不變．對整體分析受力如圖所示：由平衡條件得知，F=N1，擋板對A的支持力N1不變，則推力F不變．桌面對整體的支持力N=G總，保持不變．則B對桌面的壓力不變，故BD正確，C錯誤。故選BD．【點睛】先以A和B為研究對象，分析受力情況，根據平衡條件，運用圖解法得到B對A的彈力和擋板對A的彈力如何變化，再對整體研究，分析推力F和桌面的支持力如何變化．9、CD【解析】

氫原子在能級間躍遷時，發(fā)出的光子的能量與能級差相等．如果這三個相鄰能級分別為1、2、3能級且能級差滿足根據可得可以產生的光子波長由小到大分別為這三種波長滿足兩種關系和變形可得AB錯誤，CD正確。

故選CD。10、ABD【解析】

A.金屬棒從軌道最低位置cd運動到ab處的過程中，水平分速度逐漸減小，則切割磁感線的速度減小，感應電動勢減小，通過R的電流大小逐漸減小，故A正確；B.金屬桿剛滑入時的感應電動勢：E=BLv0，金屬桿剛滑入時R的電功率：，故B正確；C.通過R的電量：，故C錯誤；D.金屬棒做勻速圓周運動，切割磁感線的速度為v0cosθ，則回路中產生正弦式交變電流，可得產生的感應電動勢的最大值為Em=BLv0，有效值為，由焦耳定律可知，R上產生的熱量：，故D正確。三、實驗題：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、4.4【解析】游標卡尺的主尺讀數為4mm，游標讀數為0.1×4mm=0.4mm，則d=4.4mm，根據牛頓第二定律可知：由幾何關系可知：解得：加速度的理論值為：根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度知，滑塊經過光電門的速度為：根據可得加速度的測量值為：點睛：游標卡尺的讀數等于主尺讀數加上游標讀數，不需估讀；根據牛頓第二定律可求得加速度的理論值；根據極短時間內的平均速度等于瞬時速度求出滑塊經過光電門時的速度大小，再根據速度和位移關系即可求得加速度的測量值．12、保護電路、A10.0V；33.3Ω【解析】

(1)[1][2]．R0是定值電阻，接在干路上限制電流起保護電路的作用．當滑動變阻器短路時，電路中通過的最大電流為100mA，則由閉合電路歐姆定律可知，定值電阻的最小阻值