2023屆上海市六校高二物理第二學(xué)期期末統(tǒng)考模擬試題含解析

2022-2023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(yīng)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(zhǔn)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、關(guān)于原子和原子核的組成，說法正確的是（）A．湯姆孫通過對陰極射線一系列研究，發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)部放出的β射線B．玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，建立了氫原子量子化模型C．盧瑟福分析α粒子散射實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了原子核內(nèi)部的質(zhì)子D．貝克勒爾研究了鈾的天然放射性，建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型2、如圖1所示，一束光線從玻璃射向空氣，入射角為45°．已知該束光從玻璃射向空氣時的臨界角為42°，下列四幅光路圖中正確的是（）A．B．C．D．3、下列關(guān)于渦流的說法中正確的是()A．渦流跟平時常見的感應(yīng)電流一樣，都是因為穿過導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的B．渦流不是感應(yīng)電流，而是一種區(qū)別于感應(yīng)電流的特殊電流C．渦流有熱效應(yīng)，但沒有磁效應(yīng)D．在硅鋼中不能產(chǎn)生渦流4、用某種頻率的光照射鋅板剛好可以發(fā)生光電效應(yīng)．則下列說法正確的是（）A．用頻率更高的光照射鋅板，則單位時間發(fā)射的光電子會增多B．用頻率較低的入射光照射較長時間，鋅板也可以發(fā)射出光電子C．增大入射光的照射強(qiáng)度，則光電子的最大初動能會增大D．換用波長更短的光照射鋅板，則光電子的最大初動能會增大5、在相同的時間內(nèi)，某正弦交變電流通過一阻值為100Ω的電阻產(chǎn)生的熱量，與一電流3A的直流電通過同一阻值的電阻產(chǎn)生的熱量相等，則()A．此交變電流的有效值為3A，最大值為3AB．此交變電流的有效值為3A，最大值為6AC．電阻兩端的交流電壓的有效值為300V，最大值不確定D．電阻兩端的交流電壓的有效值為300V，最大值為600V6、如圖所示，固定的水平長直導(dǎo)線中通有恒定電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行．線框由靜止釋放，在下落過程中A．由于線框的速度增大，穿過線框的磁通量可能不變B．線框中一定有順時針方向的感應(yīng)電流C．線框所受合外力的方向可能向上D．線框的機(jī)械能守恒二、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，初速為零的電子經(jīng)電壓U1加速后，垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開偏轉(zhuǎn)電場時側(cè)向位移位y，已知偏轉(zhuǎn)板間距離為d，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，板長為l．為了提高偏轉(zhuǎn)靈敏度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的側(cè)向位移），可采用下面哪個辦法（）A．增大加速電壓U1 B．增大偏轉(zhuǎn)電壓U2C．減小板間距離d D．增大板長l8、假設(shè)小球在空氣中下落過程受到的空氣阻力與球的速率成正比，即f＝kv，比例系數(shù)k決定于小球的體積，與其他因素?zé)o關(guān)，讓體積相同而質(zhì)量不同的小球在空氣中由靜止下落，它們的加速度與速度的關(guān)系圖象如圖所示，則()A．小球的質(zhì)量越大，圖象中的a0越大B．小球的質(zhì)量越大，圖象中的vm越大C．小球的質(zhì)量越大，速率達(dá)到vm時經(jīng)歷的時間越短D．小球的質(zhì)量越大，速率達(dá)到vm時下落的距離越長9、如圖所示，氫原子在不同能級間發(fā)生躍遷時，釋放光子的頻率分別是va、vb、vc，對應(yīng)的波長分別是λa、λb、λc，下列說法正確的是A．從n=3能級躍遷到n=1能級時，釋放光子的波長可表示為λb=B．從n=2能級躍遷到n=1能級時，釋放光子的能量可表示為hvaC．從n=3能級躍遷到n=2能級時，電子的勢能減小，氫原子的能量增加D．用12.09eV的光子照射大量處于基態(tài)的氫原子，可能發(fā)出六種頻率的光10、如圖所示，實線為空氣和水的分界面，一束紅光從空氣中的A點沿AO1方向(O1點在分界面上，圖中O1點和入射光線都未畫出)射向水中，折射后通過水中的B點．圖中O點為A、B連線與分界面的交點，下列說法正確的是A．O1點在O點的右側(cè)B．紅光從空氣中射入水中時，速度變小C．若沿AO方向射向水中的是一束紫光，則折射光線有可能通過B點正上方的D點D．若紅光從水中的B點沿BO方向射向界面，則紅光在界面處有可能發(fā)生全反射三、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(xué)用圖1所示電路，測繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象．除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：電流表：A1（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）；A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）；電壓表：V1（量程5V，內(nèi)阻約5kΩ）；V2（量程15V，內(nèi)阻約15Ω）；電源：E1（電動勢為1.5V，內(nèi)阻為0.2Ω）；E2（電動勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）．滑動變阻器：R1（最大阻值約為100Ω），R2（最大阻值約為10Ω），電鍵S，導(dǎo)線若干．（1）為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實驗中應(yīng)選用電流表_____，電壓表_____，滑動變阻器_____，電源_____．（填器材的符號）（2）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算并描繪出R﹣U的圖象如圖2所示．由圖象可知，此燈泡在不工作時，燈絲電阻為_____；當(dāng)所加電壓為3.00V時，燈絲電阻為_____，燈泡實際消耗的電功率為_____．（3）根據(jù)R﹣U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系．符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的_____．12．（12分）用實驗測一電池的內(nèi)阻和一待測電阻的阻值，已知電池的電動勢約6V，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐。可選用的實驗器材有:電流表(量程0~30);電流表(量程0~100);電壓表(量程0~6);滑動變阻器(阻值0~5Ω);滑動變阻器(阻值0~300Ω);開關(guān)一個，導(dǎo)線若干條。某同學(xué)的實驗過程如下:Ⅰ.設(shè)計如圖1所示的電路圖，正確連接電路。Ⅱ.將R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)，逐次調(diào)小R的阻值，測出多組U和I的值，并記錄。以U為縱軸。I為橫軸。得到如圖2所示的圖線。Ⅲ.斷開開關(guān)，將改接在B、C之間。A與B直接相連，其他部分保持不變。重復(fù)Ⅱ的步驟，得到另一條U-I圖線，圖線與橫軸I的交點坐標(biāo)為，與縱軸U的交點坐標(biāo)為.回答下列問題:（1）電流表應(yīng)選用

_______，滑動變阻器應(yīng)選用________.（2）由圖2的圖線，得電源內(nèi)阻r=____Ω；（3）用、和表示待測電阻的關(guān)系式____________代入數(shù)值可得；（4）若電表為理想電表，接在B、C之間與接在A、B之間，滑動變阻器滑片都從最大阻值位置調(diào)到某同一位置，兩種情況相比，電流表示數(shù)變化范圍________電壓表示數(shù)變化范圍__________(選填“相同”或“不同”)。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）某透明物體的橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形，AB為直角邊，長度為2L，，ADC為一圓弧，其圓心在AC邊的中點，此透明物體的折射率為n=2.1．若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入透明物體，試由光路圖畫出光線從ADC圓弧射出的區(qū)域，并求此區(qū)域的圓弧長度s．（不考慮經(jīng)ADC圓弧反射后的光線）14．（16分）如圖所示為一列橫波在t=0時刻的波動圖象，從此時刻開始，此波中d質(zhì)點到達(dá)波峰的時間比c質(zhì)點早0.1s，求：（1）波速及波的傳播方向；（2）x=1.5m處的b質(zhì)點從此刻起到第一次到達(dá)平衡位置且向下運(yùn)動所經(jīng)歷的時間和路程。15．（12分）如圖甲所示，水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置，間距d＝0.5m，電阻不計，左端通過導(dǎo)線與阻值R＝2W的電阻連接，右端通過導(dǎo)線與阻值RL＝4W的小燈泡L連接．在CDEF矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，CE長="2"m，有一阻值r="2"W的金屬棒PQ放置在靠近磁場邊界CD處．CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化如圖乙所示．在t＝0至t＝4s內(nèi)，金屬棒PQ保持靜止，在t＝4s時使金屬棒PQ以某一速度進(jìn)入磁場區(qū)域并保持勻速運(yùn)動．已知從t＝0開始到金屬棒運(yùn)動到磁場邊界EF處的整個過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，求：（1）通過小燈泡的電流．（2）金屬棒PQ在磁場區(qū)域中運(yùn)動的速度大?。?/p>

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、B【解析】

湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，陰極射線的電子來自原子核外的電子，而不是原子核內(nèi)部；故A錯誤；玻爾將量子觀念引入原子領(lǐng)域，建立了氫原子量子化模型，故B正確；盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出原子具有核式結(jié)構(gòu)，并沒有證實了在原子核內(nèi)存在質(zhì)子。故C錯誤；貝克勒爾通過對天然放射性的研究，揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而原子核式結(jié)構(gòu)式盧瑟福提出的，故D錯誤；2、A【解析】

玻璃的臨界角為C=42°．由圖光線從玻璃射入空氣時入射角為i=45°＞C，所以光線將在玻璃與空氣的界面上發(fā)生全反射，光線全部反射回玻璃．A．該圖與結(jié)論相符，選項A正確；B．該圖與就結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．該圖與就結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．該圖與就結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選A．3、A【解析】

渦流就是一種感應(yīng)電流，同樣是由于磁通量的變化產(chǎn)生的．A．渦流就是電磁感應(yīng)的一種，跟平時常見的感應(yīng)電流一樣，都是因為穿過導(dǎo)體的磁通量變化而產(chǎn)生的A對；B錯．C、渦流既有磁效應(yīng)也有熱效應(yīng)，C錯；D、硅鋼能被磁鐵吸引，所以能產(chǎn)生渦流;D錯；故答案選A.4、D【解析】（1）根據(jù)光電效應(yīng)原理，金屬表面單位時間逸出的光電子數(shù)目只與入射光照強(qiáng)度有關(guān)，而與光的頻率無光，A錯誤；（2）如果入射光的頻率小于鋅板的極限頻率（截止頻率），無論照射多長，光照強(qiáng)度多強(qiáng)，均不會發(fā)生光電效應(yīng)，B錯誤；（3）根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動能只與入射光頻率有關(guān)，而和光照強(qiáng)度無光，C錯誤；（4）換用波長更短的光，即頻率更大的光，由可知，光電子的最大初動能增加，D正確；故本題選D【點睛】（1）金屬表面單位時間逸出光電子數(shù)目只與光照強(qiáng)度有關(guān)，與頻率無光；（2）如果入射光頻率小于金屬截止頻率，不會發(fā)生光電效應(yīng)；（3）光電子逸出的最大初動能只與入射光的頻率有關(guān)．5、A【解析】由題意知該交流電的電流有效值為3A，最大值為，電阻兩端交流電壓的有效值為300V，最大值為，故A正確，BCD錯誤點晴：根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt求解電流的有效值，其中I是有效值．再根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系求出最大值，對于交變電流，求解熱量、電功和電功率等與熱效應(yīng)有關(guān)的量，都必須用有效值．6、B【解析】

A、B、根據(jù)右手螺旋定則，知直導(dǎo)線下方的磁場方向垂直紙面向里，線框由靜止釋放，穿過線圈的磁通量減少；根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流的方向為順時針方向，故A錯誤、B正確．C、根據(jù)左手定則，上邊所受的安培力方向向上，下邊所受的安培力方向向下，由于上邊所處的磁場強(qiáng)，所以上邊所受的安培力大小大于下邊所受的安培力大小，所以線框所受安培力的合力方向豎直向上，由可知合外力可能向上或向下，故C錯誤．D、在下降的過程中，除重力做功以外，有安培力做功，所以線框的機(jī)械能不守恒，故D錯誤．故選B．【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向，以及知道機(jī)械能守恒的條件．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、CD【解析】粒子經(jīng)電場加速后，根據(jù)動能定理有，得電子加速后的速度，粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運(yùn)動：水平方向，可得粒子運(yùn)動時間，豎直方向，每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的側(cè)向位移，所以要增加每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的側(cè)向位移，可以增加板長L，或減小極板距離d，或減小加速電壓U1，故CD正確，AB錯誤；故選CD．【點睛】關(guān)鍵是運(yùn)用動能定理和類平拋運(yùn)動分析出帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的位移的表達(dá)式，根據(jù)表達(dá)式分析要增加偏位移y可采取的措施．8、BD【解析】

根據(jù)牛頓第二定律得mg-f=ma，據(jù)題f=kv，解得a=g-v；當(dāng)v=0時，a=a0=g，與小球的質(zhì)量無關(guān)．當(dāng)a=0時，v=vm=，可知小球的質(zhì)量m越大，圖象中的vm越大，故A錯誤，B正確．由上分析，可知，當(dāng)小球的質(zhì)量越大時，圖象的斜率越小，而斜率等于時間的倒數(shù)，那么速率達(dá)到vm時經(jīng)歷的時間越大，下落的距離越長，故C錯誤，D正確．故選BD．9、AB【解析】

A.因為Em-En=hv，知Eb=Ea+EC，所以得：λb=，故A正確；B.從n=2能級躍遷到n=1能級時，釋放光子的能量可表示為hva，選項B正確；C.n=3能級躍遷到n=2能級時，釋放能量，電子的勢能減小，動能增加，氫原子的能量減小，故C錯誤；D.12.09eV的光子照射大量處于基態(tài)的氫原子時，電子能從n=1能級躍遷到n=3能級，大量氫原子從n=3的能級向基態(tài)躍遷的過程中，可以發(fā)出種頻率的光，故D錯誤。10、BD【解析】

當(dāng)光由空氣射入水中時入射角大于折射角，畫出大致光路圖如圖所示，可見Ol點在O點的左側(cè)．故A錯誤．紅光在真空中速度最大，當(dāng)紅光從空氣中射入水中時，速度變小，故B正確．若沿AOl方向射向水中的是一束紫光，水對紫光的折射率大于對紅光的折射率，根據(jù)折射定律可知，紫光的偏折程度大于紅光的偏折程度，所以折射光線有可能通過B點正下方的C點，故C錯誤．若紅光從水中的B點沿BO方向射向界面，入射角可能大于臨界角，紅光在界面處有可能發(fā)生全反射．故D正確．故選BD．【點睛】解決本題關(guān)鍵掌握不同色光折射率關(guān)系和入射角與折射角的關(guān)系，并能來用分析實際問題．要知道在七種色光中，紫光的折射率最大，紅光的折射率最?。?、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、A1V1R1E11.511.50.78A【解析】

（1）[1][1][3][4]因小燈泡額定電流為0.3A，額定電壓為3.8V，故電流表應(yīng)選A1，電壓表應(yīng)選V1，又因測伏安特性曲線要求電壓與電流調(diào)節(jié)范圍大，故變阻器需用分壓式接法，應(yīng)選阻值小的變阻器，故變阻器應(yīng)選R1，顯然電源應(yīng)選E1．（1）[5]由R﹣U圖象知U＝0時R為1.5Ω；[6][7]U＝3V時R為11.5Ω；由得P＝0.78W．（3）[8]由知，U＝0時P＝0，P隨U的增大而增大，故A正確，BCD錯誤。12、A2R225相同不同【解析】

①根據(jù)題設(shè)條件中電池的電動勢約，電池內(nèi)阻和待測電阻阻值都為數(shù)十歐，可估算出電路中的電流為數(shù)十毫安，因此電流表應(yīng)選用，為了電路正常工作，以及方便調(diào)節(jié)，多測量幾組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應(yīng)選用②根據(jù)圖中電路結(jié)構(gòu)可知，電壓表測量了電路的路端電壓，電流表測量了電路的總電流，因此圖中圖線斜率絕對值即為電源的內(nèi)阻，有。③當(dāng)改接電路后，將待測電阻與電源視為整體，即為一“等效電源”，此時圖線的斜率為等效電源的內(nèi)阻，因此有，解得。④若電表為理想電表，接在B、C之間與接在A、B之間，電路的總電阻可變范圍不變，因此電流表的示數(shù)變化范圍相同，接在B、C之間時，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，而接在A、B之間時，電壓表測量的是滑動變阻器與兩端電壓的和，由于對應(yīng)某一滑動變阻器阻值時，電路的電流相同，因此電壓表的讀數(shù)不同，所以電壓表示數(shù)變化范圍也不同。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、【解析】根據(jù)求出透明體的臨界角θ為31°，當(dāng)光線射到BC面上時，光線將發(fā)生全反射，從ADC圓弧射出時，作出兩條邊緣光線，從圓弧ADC射出的邊緣光線恰好發(fā)生全反射，其入射角等于臨界角，由折射率求出臨界角，由幾何知識求出此區(qū)域的圓弧長度s．解：如圖，作出兩條邊緣光線，所求光線射出的區(qū)域為EDF如圖，從圓弧ADC射出的邊緣光線的入射角等于材料的臨界角θ因故θ＝31°由幾何關(guān)系得：圓弧EDF長度為故所求14