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上海交大
南洋
中学
2023
学年
物理
第二
学期
期末
监测
试题
解析
2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
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、下列说法正确的是( )
A.光电效应是原子核吸收光子向外释放电子的现象
B.天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构
C.一个氘核的质量等于一个质子和一个中子的质量和
D.已知钴60的半衰期为年,则每一个钴60原子核都将在年内发生衰变
2、一单色光从空气中射到直角棱镜一个面上P点,以入射角射入棱镜,经折射后射到另一面的Q点,恰好发生全反射,如图所示,则棱镜的折射率是
A. B. C. D.2
3、 “电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比.”这个规律用公式表示为Q=I2Rt.通过实验发现这个规律的物理学家是( )
A.麦克斯韦 B.奥斯特 C.法拉第 D.焦耳
4、关于近代物理学,下列说法正确的是( )
A.查德威克发现质子的核反应方程为
B.由爱因斯坦光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C.氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,要放出光子,氢原子的能量减小, 电子的动能减小
D.光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子既具有能量,也具有动量
5、如图是某品牌手机电池的铭牌,根据你所学的物理知识进行判断,下列说法正确的是
A.“3000mAh”表示该电池储存的电能最多10800J
B.“11.55Wh”表示该电池储存的电能最多为41580J
C.一个标注为“3V,4000F”的超级电容器容纳的电荷量肯定比该电池能释放的电荷量多
D.用匹配的充电器给电池充电,若把电池从电量为10%充电到40%花了30分钟,则充电器消耗的平均电功率为6.93W
6、一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为;若该电阻接到正弦交流电源上,在个周期内产生的热量为,该电阻上电压的峰值均为,周期均为T,如图甲、乙所示。则等于( )
A. B. C.2∶1 D.1∶2
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、甲、乙两汽车在同一平直公路上行驶,它们的v﹣t图象如图所示,则( )
A.在t1时刻,甲、乙两车位移相同
B.在t1时刻,甲、乙两车加速度方向相反
C.在0~t1时间内,汽车乙的位移逐渐减小
D.在0~t1时间内,汽车甲的加速度逐渐减小
8、如图所示,在磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中,导体PQ在力F作用下在U型导轨上以速度v=10m/s向右匀速滑动,两导轨间距离L=1m,电阻R=1Ω,导体和导轨电阻忽略不计,则以下说法正确的是
A.导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为5V
B.导体PQ受到的安培力方向水平向右
C.作用力F大小是0.50N
D.作用力F的功率是25W
9、如图所示,W是瓦特表,用来测量电路的电功率,电流表的读数是I,电压表的读数是U,以下说法中正确的是
A.当a、b间接直流时,功率表的读数P=UI
B.当a、b间接交变电流时,功率表的读数P<UI
C.当a、b间接交变电流时,功率表的读数P=UI
D.当a、b间接脉动电流时,功率表的读数P<UI
10、两个等量异种电荷的连线的垂直平分线上有a、b、c三点,如图所示,下列说法正确的是( )
A.a、b两点的场强方向相同,b点场强比a点大
B.a点电势比b点高
C.a、b、c三点和无穷远处等电势
D.一个电子在a点无初速释放,则它将在c点两侧往复振动
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)如图所示,在“用油膜法估测分子的大小”实验中,下列操作正确的是( )
A.在量筒中仅滴一滴油酸酒精溶液,测出其体积
B.适量的痱子粉洒在水面后,用玻璃棒轻轻地搅匀
C.先在水面上撒适量的痱子粉,后再滴入一滴油酸酒精溶液
D.计算油膜面积时,舍去不足半格的方格,半格或超过半格计为一格
12.(12分)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ.步骤如下:(1)用游标为20 分度的卡尺测量其长度如图甲,由图可知其长度为L=________mm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙,由图可知其直径D=________mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻R,表盘的示数如图,则该电阻的阻值约为________Ω.
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0~4 mA,内阻约50 Ω) 电流表A2(量程0~30 mA,内阻约30 Ω)
电压表V1(量程0~3 V,内阻约10 kΩ) 电压表V2(量程0~15 V,内阻约25 kΩ)
直流电源E(电动势4 V,内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0~15 Ω,允许通过的最大电流2.0 A)
开关S、导线若干
为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析,某同学设计电路时,电流表应选用______、(选填“A1”或“A2”) 电流表应采用______法(选填“内接”或“外接”) ,滑动变阻器应采用______式接法(选填“分压”或“限流”)
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)如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0(p0=1.0×105Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K时,活塞恰好离开a、b;当温度为360K时,活塞上升了4cm.g取10m/s2求:
①活塞的质量;
②物体A的体积.
14.(16分)如图所示,在水平线ab下方有一匀强电场,电场强度为E,方向竖直向下,ab的上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,磁场中有一内、外半径分别为R、的半圆环形区域,外圆与ab的交点分别为M、N.一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放,由M进入磁场,从N射出,不计粒子重力.
(1)求粒子从P到M所用的时间t;
(2)若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出,同样能由M进入磁场,从N射出,粒子从M到N的过程中,始终在环形区域中运动,且所用的时间最少,求粒子在Q时速度的大小.
15.(12分)某水电站发电机的输出功率为100 kW,发电机的电压为250V.通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为8Ω,在用户端用降压变压器把电压降为220V.要求在输电线上损失的功率控制为5 KW.请你设计两个变压器的匝数比.为此,请你计算:
(1)降压变压器输出的电流是多少?输电线上通过的电流是多少?
(2)输电线上损失的电压是多少?升压变压器输出的电压是多少?
(3)两个变压器的匝数比各应等于多少?
2023学年模拟测试卷参考答案(含详细解析)
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、B
【答案解析】
光电效应是原子核外电子得到能量,而跑到原子的外部,向外释放电子的现象,选项A错误;天然放射性现象说明原子核具有复杂的结构,选项B正确;一个质子和一个中子结合成氘核,向外辐射能量,有质量亏损,知一个质子和一个中子的质量大于一个氘核的质量,故C错误;半衰期是大量原子衰变的统计规律,对少数原子是不适应的,选项D错误;故选B.
2、A
【答案解析】
作出光路图如图所示:
光线在P点发生了折射,则有: ,根据题意知光线在Q点恰好发生了全反射,入射角等于临界角C,由几何知识有: ,所以可得:,即得 ,又,则 ,联立可得: ,解得: ,故A正确,BCD错误.
3、D
【答案解析】
试题分析:发现这个规律的物理学家是焦耳,Q=Ⅰ2Rt称为焦耳定律;故选D.
考点:物理学史
【名师点睛】此题是对物理学史的考查;要熟记课本上物理学家的名字,以及这些物理学家对物理学发展的贡献,并学习他们为科学研究勇于献身的精神;此题难度不大,意在考查学生对物理学史的认识以及对物理学家的了解.
4、D
【答案解析】
A项:是卢瑟福发现质子的核反应方程,故A错误;
B项:爱因斯坦光电效应方程可知,光电子的最大初动能与入射光的频率为一次函数关系,并不成正比,故B错误;
C项:电子由外层轨道跃迁到内层轨道时,放出光子,总能量减小,由可知,半径越小,动能越大,故C错误;
D项:光电效应和康普顿效应都揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量外,还具有动量,故D正确.
5、B
【答案解析】
A. 3000mAh表示电池用3000mA的电流放电时,可以持续一个小时,其对应的是电荷量,不是电能,故A错误;
B、“11.55Wh”表示该电池储存的电能最多为:
故B正确;
C. 电容中容纳的电量取决于其电压值,如果充电后电压很小,则电量很小,故超级电容容纳的电量不一定比电池释放的电荷量多,故C错误;
D、由可得:
则对应的功率:
故D错误。
6、C
【答案解析】
根据焦耳定律知,而正弦交流电压的有效值等于峰值的,所以
可得
故C正确,ABD错误。
故选C。
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
【答案解析】
A.根据速度时间图象与坐标轴围成面积大小表示位移,由几何知识可知,在t1时刻,甲车的位移小于乙车的位移,故A错误。
B.因为速度图线切线的斜率大小等于物体的加速度,斜率的正负表示加速度的方向,则知在t1时刻,甲、乙两车加速度方向相反,故B正确。
C.在0~t1时间内,汽车乙一直沿正向运动,其位移逐渐增大,故C错误。
D.根据斜率表示加速度,则知在0~t1时间内,汽车甲的加速度逐渐减小,故D正确。
8、AD
【答案解析】
导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为E=BLV=0.5×1×10=5V,故A正确
根据右手定则可判断电流方向是从Q到P,再根据左手定则可知安培力方向向左,故B错误
作用力F大小是:,故C错误
作用力F的功率是P=FV=2.5×10=25W,故D正确
故选AD
9、ABD
【答案解析】
当a、b间接直流时,线圈对直流电没有感抗,电路消耗的功率为有用功率(实际功率),此时功率表的读数UI,故A正确;当a、b间接交变电流时,由于电感线圈对交流电有感抗,IU是电路的总功率,而瓦特表读数是有用功率,则此时功率表的读数P<UI,故B正确,C错误;当a、b间接脉动电流时,线圈上也有无用功率,此时功率表的读数P<UI,故D正确。故选ABD.
10、AC
【答案解析】
a、b两点的场强方向都与垂直平分线垂直向右,方向相同.由于b处电场线密,电场强度大于a处电场强度.故A正确;a、b、c是两个等量异种电荷连线的垂直平分线的三点,电势相等,而且与无