上海市長(zhǎng)寧、寶山、嘉定、青浦四區(qū)2024屆物理高二下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

上海市（長(zhǎng)寧、寶山、嘉定、青浦（四區(qū)2024屆物理高二下期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)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(qǐng)按照題號(hào)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(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)歷程，下列說(shuō)法正確的有A．湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后猜想出原子內(nèi)的正電荷集中在很小的核內(nèi)B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)C．盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型能夠很好的解釋光譜的分立特征和原子的穩(wěn)定性D．玻爾原子理論無(wú)法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，說(shuō)明玻爾提出的原子定態(tài)概念是錯(cuò)誤的2、下列說(shuō)法止確的是（）A．在縱波中,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波傳播方向一致B．在電磁振蕩電路中,電容器帶電量最多時(shí),線圈中電流最大C．同一輛汽車?guó)Q笛而來(lái),笛聲尖銳;鳴笛而去,笛聲低沉:這種現(xiàn)象屬于多普勒效應(yīng)D．做受迫振動(dòng)的物體,其頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率有關(guān),其振幅與驅(qū)動(dòng)力的頻率無(wú)關(guān)3、汽車自動(dòng)控制剎車系統(tǒng)（ABS）的原理如圖所示．鐵質(zhì)齒輪P與車輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，右端有一個(gè)繞有線圈的磁體（極性如圖），M是一個(gè)電流檢測(cè)器．當(dāng)車輪帶動(dòng)齒輪P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靠近線圈的鐵齒被磁化，使通過(guò)線圈的磁通量增大，鐵齒離開線圈時(shí)又使磁通量減小，從而能使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流經(jīng)電子裝置放大后即能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制剎車．齒輪從圖示位置開始轉(zhuǎn)到下一個(gè)鐵齒正對(duì)線圈的過(guò)程中，通過(guò)M的感應(yīng)電流的方向是（）A．總是從左向右B．總是從右向左C．先從右向左，然后從左向右D．先從左向右，然后從右向左4、如圖所示，振子在之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，是平衡位置，是的中點(diǎn)．已知振子經(jīng)向右第一次運(yùn)動(dòng)到所用的時(shí)間為，經(jīng)向右第一次運(yùn)動(dòng)到所用的時(shí)間為，以下說(shuō)法正確的是（）A． B． C． D．周期為5、如圖所示，小物塊隨水平轉(zhuǎn)盤一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．關(guān)于物塊的實(shí)際受力，下列說(shuō)法正確的是（）A．只受重力和支持力 B．重力、支持力和向心力C．重力、支持力和摩擦力 D．重力、支持力、摩擦力和向心力6、圖甲所示為以O(shè)點(diǎn)為平衡位置、在A、B兩點(diǎn)間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子，圖乙為這個(gè)彈簧振子的振動(dòng)圖象，由圖可知下列說(shuō)法中正確的是A．在t＝0.2s時(shí)，彈簧振子運(yùn)動(dòng)到O位置B．在t＝0.1s與t＝0.3s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的速度相同C．從t＝0到t＝0.2s的時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的動(dòng)能持續(xù)地減小D．在t＝0.2s與t＝0.6s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的加速度相同二、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、下列說(shuō)法正確的是A．機(jī)械能全部變成內(nèi)能是不可能的B．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體C．從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的D．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制造成功的原因是因?yàn)槟芰考炔粫?huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式E.在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵值不會(huì)減小，因此熱力學(xué)第二定律又稱為熵增加原理8、一群處于第4能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過(guò)程中能發(fā)出6種不同頻率的光，將這些光分別照射到圖甲電路陰極K的金屬上，只能測(cè)得3條電流隨電壓變化的圖象如圖乙所示，已知?dú)湓拥哪芗?jí)圖如圖丙所示，則下列推斷正確的是A．圖乙中的c光是氫原子由第2能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的B．圖乙中的b光光子能量為10.2eVC．動(dòng)能為1eV的電子不能使處于第4能級(jí)的氫原子電離D．陰極金屬的逸出功可能為W0=6.75eV9、如圖甲所示，光滑水平面上直線MN右側(cè)足夠大區(qū)域內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．水平面上放一質(zhì)量m＝1kg、電阻R＝4Ω的正方形金屬線框，線框的一條邊與MN重合，某時(shí)刻讓線框以初速度v0＝4m/s進(jìn)入磁場(chǎng)，同時(shí)對(duì)線框施加一與初速度方向相反的外力F，F(xiàn)的大小隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示．已知線框進(jìn)入場(chǎng)磁后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A．1s末線框剛好全部進(jìn)入磁場(chǎng)B．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝3TC．線框在磁場(chǎng)中做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1m/s2D．線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框橫截面的電荷量q＝0.75C10、關(guān)于熱力學(xué)定律的相關(guān)內(nèi)容，下列說(shuō)法正確的是A．一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的B．熱量不能由低溫物體傳到高溫物體C．不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功D．一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行E.在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小三、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(guò)程。11．（6分）某同學(xué)要測(cè)量一圓柱體，用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖1所示，可知其直徑為________，用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖2所示，可知其長(zhǎng)度為________．12．（12分）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究碰撞過(guò)程中不變量的實(shí)驗(yàn)：在一長(zhǎng)木板右端墊一小木塊，使板上甲、乙小車恰能平衡，在小車甲的前端粘有橡皮泥輕推小車甲后，小車甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車乙相碰并粘合成一體，而后兩車?yán)^續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖所示在小車甲后連著紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為．已測(cè)得小車甲的質(zhì)量，小車乙的質(zhì)量，已得到打點(diǎn)紙帶如圖所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距并標(biāo)在圖上，為運(yùn)動(dòng)起始的第一點(diǎn)由以上測(cè)量結(jié)果可得：（保留三位有效數(shù)字）（1）碰前小車甲的速度為____________；碰后小車甲的速度為____________；（2）碰前兩小車系統(tǒng)的總動(dòng)量為____________；碰后兩小車系統(tǒng)的總動(dòng)量為___________．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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）速度為v0的中子n擊中靜止的氮核N，生成碳核C和另一種新原子核X，已知C與X的速度方向與碰撞前中子的速度方向一致，碰后C與X的動(dòng)量之比為2∶1.(1)寫出核反應(yīng)方程式；(2)求X的速度大小．14．（16分）如圖所示,在xoy坐標(biāo)系中,y>0的范圍內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),在y<0的范圍內(nèi)存在著垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(方向未畫出)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電荷量大小為-q(重力不計(jì))的帶電粒子,以初速度v0(v0沿x軸正方向)從y軸上的a點(diǎn)出發(fā),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,恰好從x軸上的d點(diǎn)第一次進(jìn)入磁場(chǎng),然后從O點(diǎn)第—次離開磁場(chǎng)．已知oa=L,od=2L,求（1）電場(chǎng)強(qiáng)度;（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向．15．（12分）如圖所示是一個(gè)種電動(dòng)升降機(jī)的模型示意圖，A為廂體，B為平衡重物，A、B的質(zhì)量分別為M=1.5kg、m=0.5kg．A、B由跨過(guò)輕質(zhì)滑輪的足夠長(zhǎng)的輕繩系?。陔妱?dòng)機(jī)牽引下使廂體A由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)輸出功率20W保持不變，廂體上升1m時(shí)恰好達(dá)到最大速度．不計(jì)空氣阻力和摩擦阻力，g取．在廂體向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：(1)廂體的最大速度；(2)廂體向上的加速度為時(shí)，重物下端繩的拉力大小；(3)廂體從開始運(yùn)動(dòng)到恰好達(dá)到最大速度過(guò)程中所用的時(shí)間．

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、B【解題分析】A、湯姆孫發(fā)現(xiàn)電子后，猜想出原子內(nèi)的正電荷均勻分布在原子內(nèi)，提出了棗糕式原子模型，故A錯(cuò)誤；

B、盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型．故B正確；

C、盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型，無(wú)法解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征，故C錯(cuò)誤；

D、玻爾原子理論無(wú)法解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象，由于原子是穩(wěn)定的，故玻爾提出的原子定態(tài)概念是正確的，故D錯(cuò)誤．點(diǎn)睛：本題考查原子物理中常識(shí)性問(wèn)題，要在了解人類發(fā)現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)歷史進(jìn)程的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶，不能混淆．2、C【解題分析】橫波，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的方向．而縱波，質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向與波傳播的方向在同一直線上，A錯(cuò)誤；在電磁振蕩電路中，電能和磁場(chǎng)能相互轉(zhuǎn)化，帶電量最多時(shí)，電能最大，磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化完畢，故電路中的電流為零，B錯(cuò)誤；同一輛汽車?guó)Q笛而來(lái)，笛聲尖銳；鳴笛而去，笛聲低沉:這種現(xiàn)象屬于多普勒效應(yīng)，C正確；做受迫振動(dòng)的物體，振動(dòng)頻率與驅(qū)動(dòng)力的頻率相等，與物體的固有頻率無(wú)關(guān)，當(dāng)固有頻率和驅(qū)動(dòng)力頻率相等時(shí)，振幅最大，D錯(cuò)誤．3、C【解題分析】

由圖可得，線圈中磁場(chǎng)方向從右向左，有題可得當(dāng)車輪帶動(dòng)齒輪P轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靠近線圈的鐵齒被磁化，使得通過(guò)線圈的磁通量增大，由楞次定律得到，線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)抵抗磁場(chǎng)的增大，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)從左向右，通過(guò)右手螺旋定律可得，通過(guò)M的感應(yīng)電流從左向右．同理可分析，鐵齒離開線圈時(shí)又使磁通量減小，線圈中的感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)從右向左，則通過(guò)M的感應(yīng)電流從右向左．從圖示位置開始轉(zhuǎn)到下一個(gè)鐵齒正對(duì)線圈的過(guò)程中是鐵齒先離開線圈，下一個(gè)鐵磁靠近線圈，則通過(guò)M的電流方向先從右向左，再?gòu)淖笙蛴遥瓵.總是從左向右，與分析結(jié)論不符，故A錯(cuò)誤．B.總是從右向左，與分析結(jié)論不符，故B錯(cuò)誤．C.先從右向左，然后從左向右，與分析結(jié)論相符，故C正確．D.先從左向右，然后從右向左，與分析結(jié)論不符，故D錯(cuò)誤．4、B【解題分析】根據(jù)振子遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)速度減小，靠近平衡位置時(shí)速度增大可知，振子第一次從平衡位置運(yùn)動(dòng)到處的平均速度大于第一次從處到最大正位移處運(yùn)動(dòng)的平均速度，而路程相等，則有，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B．【題目點(diǎn)撥】做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的彈簧振子做變加速運(yùn)動(dòng)，振子遠(yuǎn)離平衡位置時(shí)速度減小，相反靠近平衡位置時(shí)速度增大，根據(jù)振子的運(yùn)動(dòng)情況分析確定時(shí)間關(guān)系．5、C【解題分析】

物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，合力指向圓心。受力如圖所示：小物塊受到重力、支持力和靜摩擦力三個(gè)力，向心力是物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的力，由靜摩擦力提供。6、C【解題分析】

A.由圖知，若從平衡位置計(jì)時(shí)，則在t=0.2s時(shí)，彈簧振子運(yùn)動(dòng)到B位置，故A項(xiàng)與題意不相符；B.在t=0.1s與t=0.3s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的速度大小相等，方向相反，故B項(xiàng)與題意不相符；C.從t=0到t=0.2s的時(shí)間內(nèi)，彈簧振子的位移越來(lái)越大，彈簧的彈性勢(shì)能越來(lái)越大，其動(dòng)能越來(lái)越小，故C項(xiàng)與題意相符；D.在t=0.2s與t=0.6s兩個(gè)時(shí)刻，彈簧振子的加速度大小相等，方向相反，故D項(xiàng)與題意不相符。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、CE【解題分析】

A.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而在不引起其他變化的情況下，內(nèi)能無(wú)法全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，A錯(cuò)誤。B.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，B錯(cuò)誤。C.在引起其他變化的情況下，從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的，C正確。D.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制造成功的原因是違反了熱力學(xué)第二定律，D錯(cuò)誤。E.在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵值不會(huì)減小，因此熱力學(xué)第二定律又稱為熵增加原理，E正確。8、AD【解題分析】

第4能級(jí)的氫原子，向低能級(jí)躍遷過(guò)程中可能的情況為：n=4→n=1，n=4→n=3，n=4→n=2，n=3→n=2，n=3→n=1，n=2→n=1，能發(fā)出6種不同頻率的光，能量值的大小關(guān)系排列從大到小為：n=4→n=1，n=3→n=1，n=2→n=1，n=4→n=2，n=3→n=2，n=4→n=3；由圖乙可知，a的遏止電壓最大，其次為b和c，則a為n=4→n=1，b為n=3→1，c為n=2→n=1；A.由以上的分析可知，c的遏止電壓最小，在三種光中頻率最小，故c光是從氫原子由第2能級(jí)向基態(tài)躍遷發(fā)出的，故A正確；B.由以上的分析可知，b為n=3→n=1輻射的光子，其能量值：（-1.51eV）-（-13.6eV）=12.09eV，故B錯(cuò)誤；C.由圖并可知，第4能級(jí)的能量值為-0.85eV，由玻爾理論可知，動(dòng)能為leV的電子能使處于第4能級(jí)的氫原子電離，故C錯(cuò)誤；D.由能級(jí)2到1輻射的光子的能量值：（-3.4eV）-（-13.6eV）=10.2eV；能量值第4大的光子的能量值：（-0.85eV）-（-3.4eV）=2.55eV，由于只能測(cè)得3條電流隨電壓變化的圖象，即只有三種光子能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功大于2.55eV，小于等于10.2eV，可以等于6.75eV，故D正確．9、AD【解題分析】A、由于在線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻減速運(yùn)動(dòng)所以速度減小，則安培力減小，要保持做勻減速運(yùn)動(dòng)則施加的外力也必須是變力，當(dāng)線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，穿過(guò)線圈的磁通量不變，不產(chǎn)生電流也不受安培力，所以此后施加的外力即為恒力，結(jié)合圖像可以，1s末線框剛好全部進(jìn)入磁場(chǎng)，故A對(duì)；BC、線圈做勻減速的加速度為，經(jīng)過(guò)1s完全進(jìn)入磁場(chǎng)，說(shuō)明線圈的邊長(zhǎng)為；當(dāng)線圈剛以速度進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，結(jié)合圖像并利用牛頓第二定律可知：;，解得：，故BC錯(cuò)；D、線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)線框橫截面的電荷量，故D對(duì)；故選AD10、ADE【解題分析】

A.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的，選項(xiàng)A正確；B.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量也能由低溫物體傳到高溫物體，但是要引起其他的變化，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，也可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，但是要引起其他的變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.根據(jù)熵原理，一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，選項(xiàng)D正確；E.根據(jù)熵原理，在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小，選項(xiàng)E正確.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(guò)程。11、3.852mm;91.70mm;【解題分析】

螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為3.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×35.2mm=0.352mm，所以最終讀數(shù)為：3.5mm+0.352mm=3.852mm．游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為91mm，游標(biāo)尺上第14個(gè)刻度與主尺上某一刻度對(duì)齊，故其讀數(shù)為0.05×14mm=0.70mm，所以最終讀數(shù)為：91mm+0.70mm=91.70mm．12、（1）1.050.695（2）0.4200.417【解題分析】（1）碰前小車甲的速度為；碰后小車甲的速度為；（2）碰前系統(tǒng)的動(dòng)量即A的動(dòng)量，則：P1=m1v1==0.40×1.05=0.420

kg?m/s

碰后的總動(dòng)量P2=（m1+m2）v2=（0.40+0.20）×0.695=0.417kg?m/s四