2024屆鄂州市重點(diǎn)中學(xué)高二物理第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題含解析

2024屆鄂州市重點(diǎn)中學(xué)高二物理第二學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。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、如圖所示為風(fēng)速測量儀的簡易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉通過桿帶動(dòng)與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，假設(shè)桿的轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比，在某—風(fēng)速作用下，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流如圖乙所示，下列說法中正確的是：A．風(fēng)葉帶動(dòng)桿的轉(zhuǎn)速為5r/sB．電流的表達(dá)式為C．風(fēng)速加倍時(shí)線圈中電流的有效值為0.6AD．風(fēng)速加倍時(shí)電流的表達(dá)式為2、據(jù)新華社報(bào)道，由我國自行設(shè)計(jì)、研制的世界第一套全超導(dǎo)核聚變實(shí)驗(yàn)裝置（又稱“人造太陽”）已完成了首次工程調(diào)試。下列關(guān)于“人造太陽”的說法正確的是A．“人造太陽”的核反應(yīng)方程是7B．“人造太陽”的核反應(yīng)方程是92C．“人造太陽”釋放的能量大小的計(jì)算公式是ΔE=ΔmD．“人造太陽”核能大小的計(jì)算公式是E=3、下列四幅圖涉及不同的物理知識(shí)，其中說法正確的是（）A．圖（甲）：用紫外線照射到金屬鋅板表面時(shí)會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)，當(dāng)增大紫外線的照射強(qiáng)度時(shí)，從鋅板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能也隨之增大B．圖（乙）：盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型C．圖（丙）：氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，會(huì)吸收一定頻率的光子D．圖（?。涸?0個(gè)氡核，經(jīng)過一個(gè)半衰期的時(shí)間，一定還剩余25個(gè)4、中國大科學(xué)裝置“東方超環(huán)”（EAST）近期實(shí)現(xiàn)1億攝氏度等離子體運(yùn)行等多項(xiàng)重大突破。由于其內(nèi)部核反應(yīng)原理與太陽類似，因此“東方超環(huán)”也被稱為“人造太陽”“人造太陽”采用的核反應(yīng)方程可能是（）A．92B．1C．92D．25、下列器件，利用電流的熱效應(yīng)工作的是（）A．變壓器 B．驗(yàn)鈔機(jī) C．電容器 D．電熱水壺6、一個(gè)矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化如圖所示．則:A．t1時(shí)刻通過線圈的磁通量為零B．t2時(shí)刻線圈位于中性面C．t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率最大D．每當(dāng)e變換方向時(shí)，通過線圈的磁通量都最大二、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、回旋加速器是加速帶電粒子的裝置。其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說法中正確的是A．增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B．增大勻強(qiáng)電場間的加速電壓C．增大D形金屬盒的半徑D．減小狹縫間的距離8、如圖，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動(dòng)很小，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)．若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為M和m，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，砝碼與紙板左端的距離及桌面右端的距離均為d．現(xiàn)用水平向右的恒定拉力F拉動(dòng)紙板，下列說法正確的是A．紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙板所受摩擦力的大小為B．要使紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)一定大于C．若砝碼與紙板分離時(shí)的速度小于，砝碼不會(huì)從桌面上掉下D．當(dāng)時(shí)，砝碼恰好到達(dá)桌面邊緣9、如圖所示，固定在地面上的水平氣缸內(nèi)由活塞B封閉著一定量的氣體，氣體分子之間的相互作用力可以忽略假設(shè)氣缸壁的導(dǎo)熱性能很好，環(huán)境的溫度保持不變?nèi)粲猛饬將活塞B緩慢地水平向右拉動(dòng)，則在拉動(dòng)活塞的過程中，關(guān)于地氣缸內(nèi)氣體的下列結(jié)論，其中正確的是A．氣體做等溫膨脹，分子的平均速率不變，氣體的壓強(qiáng)不變B．氣體做等溫膨脹，氣體分子單位時(shí)間對(duì)氣缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少C．因?yàn)闅怏w內(nèi)能不變，所以氣體從外界吸收的熱能全用來對(duì)外做功D．氣體是從單一熱原吸熱，全用來對(duì)外做功，因此此過程違反熱力學(xué)第二定律10、下列說法正確的是()A．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核裂變反應(yīng)B．用加熱、加壓或改變其化學(xué)狀態(tài)的方法都不能改變原子核衰變的半衰期C．一個(gè)氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)最多可產(chǎn)生2種不同頻率的譜線D．鈾核92238U衰變?yōu)殂U核82208Pb的過程中,要經(jīng)過8次α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，不要求寫出演算過程。11．（6分）實(shí)驗(yàn)室有一卷銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測定其實(shí)際長度．(1)該同學(xué)首先用螺旋測微器測得導(dǎo)線直徑如圖a所示，則其大小為___________mm；(2)根據(jù)銅導(dǎo)線的長度，他估計(jì)其電阻大約有5Ω，隨后他設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，較為準(zhǔn)確地測定了這卷銅導(dǎo)線的電阻，實(shí)驗(yàn)室有以下器材供選擇：A．電池組(6V，內(nèi)阻約1Ω)B．電流表(0～3A，內(nèi)阻約0.01Ω)C．電流表(0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω)D．電壓表(0～3V，內(nèi)阻約4kΩ)E．電壓表(0～15V，內(nèi)阻約15kΩ)F．滑動(dòng)變阻器(0～20Ω，允許最大電流1A)G．滑動(dòng)變阻器(0～2000Ω，允許最大電流0.3A)H．保護(hù)電阻R0＝3ΩI．開關(guān)、導(dǎo)線若干①除了選項(xiàng)A、H和I外，電流表應(yīng)選用_______，電壓表應(yīng)選用________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________；（填寫器材前的編號(hào)）②為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，且從零開始多測幾組數(shù)據(jù)，該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖b所示電路，其中保護(hù)電阻R0與銅導(dǎo)線串聯(lián)，請(qǐng)用筆畫線完成剩余部分的連接____________．③通過上述實(shí)驗(yàn)，設(shè)測出的銅導(dǎo)線電阻為R，查詢資料知道銅的電阻率為ρ，若用d表示銅導(dǎo)線的直徑，請(qǐng)寫出計(jì)算銅導(dǎo)線長度的表達(dá)式L＝________________.12．（12分）某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，彈性球1用細(xì)線懸掛于天花板的O點(diǎn)，0點(diǎn)正下方地面上有一豎直固定立柱（其粗細(xì)不計(jì)）．實(shí)驗(yàn)時(shí)，把球2放在立柱上，再將球1拉到A點(diǎn)，并使球1由靜止釋放，當(dāng)它擺到懸點(diǎn)正下方時(shí)與球2發(fā)生對(duì)心碰撞．實(shí)驗(yàn)過程中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)，碰后球1恰好靜止在立柱上，球2落到水平地面上的C點(diǎn)．現(xiàn)已測出球1在A點(diǎn)時(shí)其最低點(diǎn)到立柱的最上端的豎直高度為h，立柱的高度為H，球2在C點(diǎn)時(shí)其最右側(cè)到立柱的水平距離為S，為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，該同學(xué)完成如下事項(xiàng)：（1）本實(shí)驗(yàn)還需要測量的物理量是___________A．彈性球1的質(zhì)量B．彈性球2的質(zhì)量C．彈性球2的直徑dD．細(xì)線的長度L（2）該同學(xué)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以球1和球2為系統(tǒng)得到碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)量表達(dá)式為________，碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)量表達(dá)式________，代入相關(guān)數(shù)據(jù)驗(yàn)證在誤差允許的范圍內(nèi)是否相等．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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，U形導(dǎo)線框MNQP水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場中，磁感線方向與導(dǎo)線框所在的平面垂直，導(dǎo)線MN和PQ足夠長，導(dǎo)軌間距L=0.5m，橫跨在導(dǎo)線框上的導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.01Kg，電阻r=0.1Ω，接在NQ間的電阻R=0.4Ω，電壓表為理想電表，其余電阻不計(jì)．若導(dǎo)體棒在F=0.2N水平外力作用下由靜止開始向左運(yùn)動(dòng)，不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)線框間的摩擦．求：（1）金屬棒運(yùn)動(dòng)的最大速度vm多大？此時(shí)電壓表的示數(shù)U是多少？（2）金屬棒的速度V=Vm/4時(shí)，金屬棒的加速度a為多少？（3）若在金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度的過程中棒前進(jìn)了5m，則這個(gè)過程整個(gè)電路所產(chǎn)生的熱量Q是多少？14．（16分）如圖所示，長為50cm、內(nèi)壁光滑的氣缸固定在水平面上，氣缸內(nèi)用橫截面積為100cm2的活塞封閉有壓強(qiáng)為1.0×105Pa、溫度為27℃的理想氣體，開始時(shí)活塞位于距左側(cè)缸底30cm處.現(xiàn)對(duì)封閉的理想氣體加熱，使活塞緩慢向右移動(dòng)．（已知大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa）①試計(jì)算當(dāng)溫度升高到327℃時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)；②若在此過程中封閉氣體共吸收了700J的熱量，試計(jì)算氣體增加的內(nèi)能.15．（12分）如圖所示，AOB是某種材料制成的半徑為R的四分之一圓柱體的橫截面，一細(xì)束單色光從OA的中點(diǎn)D垂直，OA面射入圓柱體，光線直接到達(dá)AB面時(shí)恰好未從AB面射出．光在真空中的速度為c.求：（1）圓柱體對(duì)該光的折射率；（2）該光從D點(diǎn)射入到第一次射到OB而所用的時(shí)間．(結(jié)果可保留根號(hào))

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、A【解題分析】

B.由圖象可知，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=0.2s，則，故交流電的電流表達(dá)式：i=0.6sin10πt（A），故B錯(cuò)誤.A.根據(jù)ω=2πn可知轉(zhuǎn)速為5r/s，故A正確.C.由轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比，當(dāng)風(fēng)速加倍時(shí)，轉(zhuǎn)速也加倍，電流的最大值Im=1.2A，故有效值；故C錯(cuò)誤.D.由轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比，當(dāng)風(fēng)速加倍時(shí)，轉(zhuǎn)速也加倍，電流的最大值Im=1.2A，則電流的表達(dá)式為：i=1.2sin20πt（A），故D錯(cuò)誤.2、C【解題分析】

核聚變都是氘核和氚核進(jìn)行的核聚變反應(yīng)，所有的核聚變都可以根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程求釋放的能量．【題目詳解】人造太陽的核聚變是氘核和氚核進(jìn)行的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是12H+13H→24He+0【題目點(diǎn)撥】本題考查核聚變與核裂變的定義，核聚變的核反應(yīng)方程，愛因斯坦質(zhì)能方程，多讀課本，掌握了基礎(chǔ)知識(shí)才能順利解決此類問題．3、B【解題分析】

A．根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hν-WB．盧瑟福通過分析α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，B正確；C．氫原子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，能量減小，向外輻射一定頻率的光子，C錯(cuò)誤；D．半衰期具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)大量的原子核適用，對(duì)少數(shù)的原子核不適用，D錯(cuò)誤。4、B【解題分析】

“人造太陽”利用類似于太陽的核聚變原理產(chǎn)生能量，與核電站中的核裂變不同，其核聚變方程式為：1A.92238B.13C.92235D.245、D【解題分析】

利用電流的熱效應(yīng)工作的是純電阻電路；ABC．變壓器、驗(yàn)鈔機(jī)、電容器都不是電阻，不發(fā)熱，則都不是利用電流的熱效應(yīng)工作，選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤；D．電熱水壺是純電阻電路，利用電流的熱效應(yīng)工作，選項(xiàng)D正確；故選D.6、D【解題分析】t1時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為零，磁通量最大，A錯(cuò)誤；t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大，磁通量為零，B錯(cuò)誤；t3時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為零，線圈的磁通量變化率最小，C錯(cuò)誤；當(dāng)線圈每通過中性面一次，e變換方向一次，線圈在中性面時(shí)，線圈的磁通量最大，D正確．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、AC【解題分析】

帶電粒子在電場中加速，在磁場中回旋，最后從磁場離開，離開時(shí)由洛倫茲力提供向心力，有：解得：則最大動(dòng)能為知最大動(dòng)能與加速的電壓U無關(guān)，狹縫間的距離d無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和D形盒的半徑R有關(guān)，故增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B和D形盒的半徑R，可以增加粒子的動(dòng)能，故AC正確，BD錯(cuò)誤。8、BC【解題分析】

A、對(duì)紙板分析，當(dāng)紙板相對(duì)砝碼運(yùn)動(dòng)時(shí)，所受的摩擦力μ（M+m）g+μMg，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)砝碼的加速度為a1，紙板的加速度為a2，則有：f1=Ma1，，發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)需要，代入數(shù)據(jù)解得：，故B正確；C、若砝碼與紙板分離時(shí)的速度小于，砝碼勻加速運(yùn)動(dòng)的位移小于，勻減速運(yùn)動(dòng)的位移小于，則總位移小于d，不會(huì)從桌面掉下，故C正確；D、當(dāng)時(shí)，砝碼未脫離時(shí)的加速度，紙板的加速度，根據(jù)，解得，則此時(shí)砝碼的速度，砝碼脫離紙板后做勻減速運(yùn)動(dòng)，勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，則勻減速運(yùn)動(dòng)的位移，而勻加速運(yùn)動(dòng)的位移，可知砝碼離開桌面，故D錯(cuò)誤．故選BC．9、BC【解題分析】因氣缸導(dǎo)熱，氣體的溫度不變，故氣體的分子平均動(dòng)能不變，內(nèi)能不變；但由于氣體壓迫活塞，故氣體對(duì)外做功，則由熱力學(xué)第一定律可知，氣體應(yīng)吸熱，且吸收的熱量等于對(duì)外做功；氣體的體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減??；因體積增大，溫度不變，故氣體的壓強(qiáng)減小，故AD均錯(cuò)誤，BC正確；故選BC．10、BCD【解題分析】A、太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；B、半衰期由原子核本身決定，與外界因素?zé)o關(guān)，故B正確；C、一個(gè)氫原子從量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)最多可產(chǎn)生2條不同頻率的譜線，分別是從2到1和從3到2，故C正確；D、由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒知鈾核（92238U)衰變?yōu)殂U核(82206Pb)的過程中，238=206+8×4，要經(jīng)過8次故選BCD?！绢}目點(diǎn)撥】太陽內(nèi)部是核聚變反應(yīng)，由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒判斷衰變次數(shù)，半衰期由原子核本身決定。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，不要求寫出演算過程。11、0.730mmCDF【解題分析】試題分析：（1）螺旋測微器的固定刻度為，可動(dòng)刻度為，所以最終讀數(shù)為．（2）①據(jù)題，電路電動(dòng)勢為，待測電阻兩端的電壓不超過6V，所以電壓表應(yīng)選用D，，而電壓表（0～15V）的量程過大；電路中最大電流約為，故電流表應(yīng)選用C，，而電流表（0～3A）量程過大；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選F，使得電路中電流變化范圍較大．②如圖所示：③根據(jù)電阻定律：，而且：，整理可以得到：．考點(diǎn)：測定金屬的電阻率【名師點(diǎn)睛】對(duì)于電表的量程要根據(jù)電路中最大電壓或電流進(jìn)行選擇，電流表量程的選擇需要根據(jù)電路進(jìn)行估算．12、（1）ABC（2），【解題分析】

要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，所以要測量1、2兩個(gè)小球的質(zhì)量，1球下擺過程機(jī)械能守恒，根據(jù)守恒定律列式求最低點(diǎn)速度；碰撞后小球2做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒即可；【題目詳解】(1)要驗(yàn)證動(dòng)量守恒，就需要知道碰撞前后的動(dòng)量，所以要測量1、2兩個(gè)小球的質(zhì)量m1、m2，要通過平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要測量立柱高H，球2在C點(diǎn)時(shí)到立柱的水平距離為，故ABC正確，D錯(cuò)誤；故選ABC．(2)小球1從A處下擺過程只有重力做功，機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有，解得：，碰撞后小球1靜止，小球2做平拋運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間：，所以2球碰后速度，以球1和球2為系統(tǒng)得到碰撞前系統(tǒng)的總動(dòng)量表達(dá)式為，，碰撞后系統(tǒng)的總動(dòng)量表達(dá)式為．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明、方程式和演算步驟。13、（1）Vm=10m/s，U外=0.8V（2）（3）0.5J【解題分析】（1）由題意可知，當(dāng)金屬棒最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其速度達(dá)到最大值，受力平衡即：根據(jù)閉合電路歐姆定律：聯(lián)立解得：，（2）金屬棒在達(dá)到勻速之前，做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律可知：又因?yàn)椋喝袈?lián)立解得：（3）從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到最大速度的過程中，由動(dòng)能定理得：又因?yàn)榻獾茫?4、①1.2×105Pa②500J【解題