2023年福建省莆田第二十五中學高二物理第二學期期末教學質量檢測試題含解析

2022-2023學年高二下物理期末模擬試卷注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈沖波和方波的交變電流與時間的變化關系，若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經(jīng)過10min的時間，兩電阻消耗的電功之比W甲W乙為（）A．14 B．13 C．12 D．162、如圖所示，一閉合直角三角形線框abc以速度v勻速向右穿過勻強磁場區(qū)域，磁場寬度大于ac邊的長度．從bc邊進入磁場區(qū)，到a點離開磁場區(qū)的過程中，線框內感應電流的情況（以逆時針方向為電流的正方向）是下圖中的（）A． B．C． D．3、一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，波長不小于10cm，介質中O、A兩點的平衡位置分別位于xO=0、xA=5cm．t=0時刻，質點O的位移y=4cm，A點處于波峰；s時，質點O第一次回到平衡位置；t=1s時，質點A第一次回到平衡位置．則該波傳播的速度大小為A．5cm/s B．6cm/s C．7.5cm/s D．15cm/s4、如圖所示，半徑為R的豎直光滑圓軌道與光滑水平面相切，質量均為m的小球A、B與輕桿連接，置于圓軌道上，A與圓心O等高，B位于O的正下方，它們由靜止釋放，最終在水平面上運動．下列說法正確的是（）A．下滑過程中A的機械能守恒B．整個過程中輕桿對B做的功為C．下滑過程中重力對A做功的功率一直增加D．當A滑到圓軌道最低點時，軌道對A的支持力大小為1.5mg5、某理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,原線圈所接電源電壓按圖示規(guī)律變化,副線圈接一負載,并用交流電壓表測其兩端電壓．下列判斷正確的是（）A．交流電壓表的測量值為110VB．原、副線圈中電流之比為2∶1C．變壓器輸入、輸出功率之比為2∶1D．交流電壓有效值為220

V,頻率為50Hz6、如圖所示，豎直平面內有一圓周，其圓心為O，直徑AB和CD相互垂直，電荷量均為Q的正點電荷放在關于CD對稱的圓周上，它們所在半徑的夾角為120°．下列說法正確的是（）A．點O與點C的場強大小相等B．點C與點D的場強大小之比為C．一電子從D點由靜止釋放，運動到C點的過程中，加速度先減小后增大D．將一正電荷沿著圓周從A點經(jīng)D移至B點的過程中，電場力先做正功后做負功二、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，在光滑絕緣水平面上有一單匝線圈ABCD，在水平外力作用下以大小為v的速度向右勻速進入豎直向上的勻強磁場，第二次以大小為的速度向右勻速進入該勻強磁場，則下列說法正確的是A．第二次進入與第一次進入時線圈中的電流之比為1：3B．第二次進入與第一次進入時外力做功的功率之比為1：3C．第二次進入與第一次進入時線圈中產(chǎn)生的熱量之比為1：3D．第二次進入與第一次進入時通過線圈中某一橫截面的電荷量之比為1：38、如圖為研究斷電自感現(xiàn)象的電路圖，其中R0為定值電阻，小燈泡的電阻為R，線圈的自感系數(shù)為L、直流電阻為RL。電路接通并達到穩(wěn)定狀態(tài)后，斷開A．撤去自感線圈中的鐵芯B．換用阻值更大的定值電阻C．換用阻值更大的小燈泡D．換用RL更小、但L9、如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1，電壓表和電流表均為理想電表，原線圈接如圖乙所示的正弦交流電，圖中Rt為熱敏電阻（隨溫度升高電阻變?。?，R為定值電阻．下列說法正確的是()A．副線圈兩端電壓的瞬時值表達式為u′＝18sin50πt(V)B．t＝0.02s時電壓表V2的示數(shù)為18VC．變壓器原、副線圈中的電流之比和輸入、輸出功率之比均為1:2D．Rt處溫度升高時，電流表的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)不變10、對結合能、比結合能的認識，下列說法正確的是()A．有的原子核沒有結合能B．自由核子結合為原子核時，要釋放能量C．結合能越大的原子核越穩(wěn)定D．比結合能越大的原子核越穩(wěn)定三、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）在探究物體的加速度與合外力的關系實驗中：甲同學用圖甲裝置：保持小車(含車中重物)的質量M不變，細線下端懸掛鉤碼的總重力mg作為小車受到的合力F，用打點計時器測出小車運動的加速度a．(1)關于實驗操作，下列說法正確的是________．A．實驗前應調節(jié)滑輪高度，使滑輪和小車間的細線與木板平行B．平衡摩擦力時，在細線的下端懸掛鉤碼，使小車在線的拉力作用下能勻速下滑C．每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力D．實驗時應先釋放小車，后接通打點計時器電源(2)圖乙為實驗中打出紙帶的一部分，從比較清晰的點跡起，在紙帶上標出連續(xù)的5個計數(shù)點A、B、C、D、E，相鄰兩個計數(shù)點時間間隔為T，測出各計數(shù)點間的距離x1，x2，x3，x1．該同學用逐差法得到小車加速度的表達式a＝________．(3)改變細線下端鉤碼的個數(shù)，得到a－F圖象如圖丙所示，造成圖線上端彎曲的主要原因是_____．A．平衡摩擦力過度B．平衡摩擦力不夠C．沒有滿足M>>m的條件D．描點連線不夠準確乙同學利用測力計測細線拉力，為方便讀數(shù)設計如下圖實驗裝置：裝有定滑輪的長木板固定在水平實驗臺上，用右端固定一個滑輪的滑塊代替小車，鉤碼彈簧測力計通過繞在滑輪上的輕繩相連，放開鉤碼，滑塊在長木板上做勻加速直線運動．(1)讀出彈簧測力計的示數(shù)F，處理紙帶，得到滑塊運動的加速度a；改變鉤碼個數(shù)，重復實驗．以彈簧測力計的示數(shù)F為縱坐標，以加速度a為橫坐標，得到的圖象是縱軸截距為b，斜率為k的一條傾斜直線，如圖所示．已知重力加速度為g，忽略滑輪與繩之間的摩擦．根據(jù)以上條件可計算出滑塊和木板之間的動摩擦因數(shù)μ＝________，滑塊和與滑塊固定的定滑輪的總質量M=________（要求（1）問中兩個空均用b、k、g中的字母表示）．12．（12分）如圖所示，某同學在做“研究勻變速直線運動”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點之間還有個點未畫出，則相鄰計數(shù)點時間間隔為__________，其中，，，，，，則點處瞬時速度的大小是__________，加速度的大小是__________．（計算結果保留兩位有效數(shù)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，在大氣中有一水平放置的固定圓筒，它由a、b和c三個粗細不同的部分連接而成，各部分的橫截面積分別為2S、和S．已知大氣壓強為P1，溫度為T1．兩活塞A和B用一根長為4l的不可伸長的輕線相連，把溫度為T1的空氣密封在兩活塞之間．此時兩活塞的位置如圖所示．(活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略)(1)現(xiàn)對被密封的氣體緩慢加熱，當活塞B向左移動距離剛好為l時，求封閉氣體的溫度；(2)當氣體溫度緩慢上升到2T1時，求兩活塞之間輕線的拉力大?。?4．（16分）如圖簡諧橫波在t時刻的波形如實線所示，經(jīng)過，其波形如虛線所示。已知圖中與相距1m，波的周期為T，求：這列波在可能傳播的距離是多少？如果，且沿x軸負方向傳播，則波的傳播速度是多少？15．（12分）如圖所示，是一個半徑為

R的半圓柱形透明物體的截面圖．現(xiàn)有平行于軸線OA的單色光從左側射入透明物體，已知從距圓心的P點射入透明物體的光，經(jīng)過透明物體后通過軸線OA上的Q點，Q點距圓心O的距離為．求：

（1）該透明物體的折射率；

（2）能夠從透明物體圓形邊界射出的光（不考慮多次反射的情況），其入射光的范圍．

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】

甲圖中，為正弦式交流電，解得電流的有效值為：I甲A。乙圖中，在一個周期內，電阻發(fā)熱的時間為0～2×10﹣2s，根據(jù)電流的熱效應有：2I2RRT，代入數(shù)據(jù)得：I2R×2×1×10﹣2R×2×10﹣2，解得電流的有效值為：I乙=5.0A。根據(jù)W=I2Rt知，在相同時間內消耗的電功之比等于W甲W乙==12；故C正確，A、B、D錯誤。2、A【解析】

線框從開始進入到全部進入磁場時，磁通量向里增大，則由楞次定律可知，電流方向為逆時針，產(chǎn)生的電動勢：E=BLv，隨有效長度的減小而減小，所以感應電流i隨有效長度的減小而減??；線框全部在磁場中運動的過程中，沒有磁通量的變化，所以沒有電動勢和感應電流；線框離開磁場的過程中，磁通量不斷減小，由楞次定律可知，電流沿順時針方向；感應電流i隨有效長度的減小而減?。瓵．該圖與結論相符，選項A正確；B．該圖與結論不相符，選項B錯誤；C．該圖與結論不相符，選項C錯誤；D．該圖與結論不相符，選項D錯誤；3、C【解析】

波的周期O點振動狀態(tài)傳播到A點所用的時間為所以波速為故C正確；ABD錯誤；故選C.4、B【解析】

D．A、B小球組成的系統(tǒng)，在運動過程中機械能守恒，設A到達軌道最低點時速度為v，根據(jù)機械能守恒定律得mgR=（m+m）v2解得v=在最低點，根據(jù)牛頓第二定律得N-mg=m解得N=2mg故D錯誤；A．下滑過程中，A的重力勢能減小△EP=mgR動能增加量△EK=mv2=mgR所以下滑過程中A的機械能減小mgR，故A錯誤；B．整個過程中對B，根據(jù)動能定理得W=mv2=mgR故B正確．C．因為初位置速度為零，則重力的功率為0，最低點速度方向與重力的方向垂直，重力的功率為零，下滑過程重力對A的功率：先增大后減小，故C錯誤；故選B．點睛：本題主要考查了機械能守恒定律、動能定理以及牛頓第二定律的直接應用，知道在下滑過程中，AB小球組成的系統(tǒng)機械能守恒，能根據(jù)重力和速度方向的關系判斷重力功率的變化．5、A【解析】A.原線圈所接交流電源電壓按圖示規(guī)律變化，原線圈輸出電壓的最大值是220V，所以有效值為200V，變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2:1，變壓器的輸入和輸出電壓之比等于原副線圈匝數(shù)比，所以副線圈輸出電壓的有效值為110V，所以交流電壓表的測量值為110V，故A正確；B.變壓器的輸入和輸出電壓之比等于原副線圈匝數(shù)比，電流之比等于原副線圈匝數(shù)的反比，所以原、副線圈中電流之比為1:2，故B錯誤；C.變壓器只能改變交流電的電壓，而不能改變頻率和功率，即對于理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，故C錯誤；D.交流電源有效值為220V，周期T=0.02s，所以頻率為50Hz，故D錯誤；故選A.6、C【解析】

根據(jù)電場線的分布情況，分析各點場強大小．等量同種點電荷電場的分布具有對稱性，可以結合其對稱性來分析，然后根據(jù)W=Uq定性分析電場力做功情況．【詳解】A．點O與點C處于兩電荷連線的中垂線上，到兩電荷的距離相等，點O與點C的場強大小相等，方向相反，故A正確；B．根據(jù)矢量合成法則，C點場強為，D點的場強為，點C與點D的場強大小之比為，故B正確；C．根據(jù)電場強度的矢量合成法則，距離兩點電荷連線x=處的場強最強，則電子從點D到點C的過程中，加速度先增大，再減小，再增大，故C錯誤；D．根據(jù)等量同種電荷的電場線，正電荷沿著圓周從點A到點D，電場力做正功，從點D到點B的過程中，電場力做負功，故D正確．故選C．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】

A、設磁感應強度為B，CD邊長度為L，AD邊長為，線圈電阻為R；線圈進入磁場過程中，產(chǎn)生的感應電動勢E=BLv，感應電流，感應電流I與速度v成正比，第二次進入與第一次進入時線圈中電流之比：，故A正確；B、線圈進入磁場時受到的安培力：，線圈做勻速直線運動，由平衡條件得，外力，外力功率，功率與速度的平方成正比，第二次進入與第一次進入時外力做功的功率之比：，故B錯誤；C、線圈進入磁場過程中產(chǎn)生的熱量：，產(chǎn)生的熱量與速度成正比，第二次進入與第一次進入時線圈中產(chǎn)生熱量之比：，故C正確；D、通過導線橫截面電荷量：，電荷量與速度無關，電荷量之比為1：1，故D錯誤．故選AC．【點睛】根據(jù)切割公式E=BLv求解電動勢，由歐姆定律求出感應電流，然后求出電流之比；線框勻速進入勻強磁場，安培力與外力平衡，根據(jù)安培力公式求解安培力，再結合平衡條件得到外力，最后根據(jù)P=Fv求解外力的功率；由焦耳定律求出線圈產(chǎn)生的熱量，然后求出熱量之比．由電流定義式求出電荷量間的關系．8、CD【解析】

開關由閉合到斷開瞬間，線圈中產(chǎn)生感應電動勢，而燈R與線圈L是串聯(lián)，所以二者的電流是相等的。由題，斷開開關S，可以看到燈泡先是“閃亮”（比開關斷開前更亮）一下，則說明在電路在穩(wěn)定狀態(tài)時，通過燈泡的電流小于通過電感線圈的電流，同時電感線圈的電阻RL小于燈泡的電阻R。

A.撤去電感線圈中的鐵芯，根據(jù)線圈的特點可知，L將減小，可知產(chǎn)生的感應電動勢減小，對電流變化的阻礙作用減小，則自感現(xiàn)象將不明顯。故A錯誤；B.換用阻值更大的定值電阻對燈泡是否閃亮無影響，選項B錯誤；C.換用阻值更大的小燈泡，可使得通過燈泡的電流小于通過電感線圈的電流，電鍵斷開的瞬時可使燈泡更閃亮一次然后逐漸熄滅，選項C正確；D.換用RL更小、但L不變的線圈，可使得通過燈泡的電流小于通過電感線圈的電流，電鍵斷開的瞬時可使燈泡更閃亮一次然后逐漸熄滅，選項D正確；9、BD【解析】

A.由圖乙可知交流電壓最大值，原線圈電壓的有效值周期T=0.02s，可由周期求出角速度的值為根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，得副線圈電壓的有效值為18V，副線圈兩端電壓的瞬時值表達式故A項與題意不相符；B.電壓表V2的示數(shù)為有效值18V，故B項與題意相符；C.變壓器輸入、輸出功率之比為1：1，故C項與題意不相符；D.Rt處溫度升高時，阻值減小，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)不變，故D項與題意相符。10、BD【解析】

AB．自由核子結合成原子核的過程中，核力做正功，釋放出能量，該能量為結合能；反之，將原子核分開為自由核子需要賦予它相應的能量，該能量等于結合能．故A不符合題意，B符合題意；CD．將原子核分開為自由核子需要賦予它相應的能量，該能量等于結合能；結合能與核子數(shù)的比值叫比結合能，比結合能大小反映了原子核的穩(wěn)定性；結合能大的，比結合能不一定大，故C不符合題意，D符合題意。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、（1）A（2）x4+x3-x2-【解析】

（1）調節(jié)滑輪的高度，使牽引木塊的細繩與長木板保持平行，否則拉力不會等于合力，故A正確；在調節(jié)模板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，不應懸掛鉤碼，故B錯誤；

由于平衡摩擦力之后有Mgsinθ=μMgcosθ，故tanθ=μ．所以無論小車的質量是否改變，小車所受的滑動摩擦力都等于小車的重力沿斜面的分力，改變小車質量即改變拉小車拉力，不需要重新平衡摩擦力，故C錯誤；

實驗開始時先接通打點計時器的電源待其平穩(wěn)工作后再釋放木塊，故D錯誤；故選A.

（2）已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T=5×0.02s=0.1s．

根據(jù)△x=aT2可得：xCE-xAC=a（2T）2，小車運動的加速度為a=x4+x3-x2-x14T2（1）滑塊受到的拉力T為彈簧秤示數(shù)的兩倍，即：T=2F

滑塊受到的摩擦力為：f=μMg

由牛頓第二定律可得：T-f=Ma

解得力F與加速度a的函數(shù)關系式為：F=由圖象所給信息可得圖象截距為：b=12μMg

；而圖象斜率為k=M2

解得：【點睛】該題考查了實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理分析，知道實驗原理及注意事項即可正確解題；探究加速度與力、質量的關系實驗時，要平衡小車受到的摩擦力，不平衡摩擦力、或平衡摩擦力不夠、或過平衡摩擦力，小車受到的合力就不等于鉤碼的重力，要知道此時在圖像上出現(xiàn)的問題．12、【解析】

由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上點時小車的瞬時速度大小，，根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度的大小，得，，，為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值得：，即小車運動的加速度計算表達式為：．【點睛】根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點時小車的瞬時速度大?。?、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