2023届福建省龙岩市上杭二中物理高二第二学期期中质量检测试题含解析

2023届福建省龙岩市上杭二中物理高二第二学期期中质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是A．PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向B．PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向C．PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向D．PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向2、一电热器接在10V的直流电源上，产生的热功率为P.把它改接到另一正弦交变电路中，要使产生的热功率为原来的一半，如果忽略电阻值随温度的变化，则该交变电流电压的最大(峰)值应等于()A．5V B．14V C．7.1V D．10V3、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的Ф－t图像如图所示．下列说法中正确的是（）A．t=0时刻线圈在中性面位置B．t=0.01s时线圈产生的感应电动势最大C．t=0.02s时线圈磁通量的变化率为零D．t=0.03s时线圈中的电流方向发生改变4、两个做匀变速直线运动的物体,物体A的加速度,物体B的加速度,则可以确定A．物体A加速度大于物体B加速度 B．物体B加速度大于物体A加速度C．物体A的速度大于物体B的速度 D．物体B的速度大于物体A的速度5、一条绳子可以分成一个个小段，每小段都可以看做一个质点，这些质点之间存在着相互作用。如图是某绳波形成过程的示意图。质点l在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2、3、4...各个质点依次振动，把振动从绳的左端传到右端。t=T/2时，质点9刚要开始运动。下列说法正确的是A．t=T/2时，质点9开始向下运动B．t=T/2时，质点5加速度方向向上C．t=T/4时，质点5开始向上运动D．t=T/4时，质点3的加速度方向向上6、某小型水电站的电能输送示意图如图所示。发电机的输出电压为220V，输电线总电阻为r，升压变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2，降压变压器原、副线圈匝数分别为n3、n4(变压器均为理想变压器)，要使额定电压为220V的用电器正常工作，则()A．nB．nC．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率二、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、如图甲为一列沿x轴正向传播的简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图象。则由图可知该波。A．波长为4mB．波速为18m/sC．频率为5HzD．t=0.1s时，P点在平衡位置向y负方向振动E.t=0.45s时，P点位于波谷位置8、倾角为θ=53°的光滑绝缘斜面处在匀强电场和匀强磁场之中，电场的场强大小为E=10V/m、方向沿斜面向下，磁场的磁感应强度大小为B=5T、方向沿斜面水平向左。在离斜面底端距离为L=1m的点以初速度v0=10m/s沿斜面水平向右抛出一个带负电的小球，已知小球的质量为m=100g、电荷量为q=0.06C，斜面足够大，则A．小球将一直在斜面上运动 B．小球在斜面上运动的时间为1sC．小球在斜面上运动的位移大小为10m D．小球在斜面上运动的位移大小为9、如图所示，某小型发电站发电机输出的交流电压为500V，输出的电功率为50kW，用电阻为3Ω的输电线向远处送电，要求输电线上损失的功率为输电功率的0.6%，则发电站要安装一升压变压器，到达用户再用降压变压器变为220V供用户使用(两个变压器均为理想变压器)。对整个送电过程，下列说法正确的是()A．输电线上损失的功率为300WB．升压变压器的匝数比为1∶100C．输电线上的电流为10AD．降压变压器的输入电压为4970V10、如图所示实验电路中，若直流电压和交变电压的有效值相等，S为双刀双掷开关，下面哪个叙述正确（）A．当S掷向a、b时灯较亮，掷向c、d时灯较暗B．当S掷向a、b时灯较暗，掷向c、d时灯较亮C．S掷向c、d，把电感线圈中的铁芯抽出来时灯变亮D．S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，灯变暗三、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）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，其中M为小车和小车上的滑轮的总质量，m为砂和砂桶的总质量，力传感器可测出轻绳中的拉力大小．(1)下列实验操作中，一定要进行的是_____．A．用天平测出砂和砂桶的总质量B．将带滑轮的长木板右端适当垫高，以平衡摩擦力C．调整力传感器和定滑轮的高度，使连接它们的轻绳与长木板平行D．为减小误差，一定要保证m远小于M(2)该同学在实验中得到如图所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______m/s2（结果保留三位有效数字）．(3)该同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a一F图象是一条直线（图象没有画出），求得图线的斜率为k，则小车和小车上的滑轮的总质量为______．A．B．kC．D．2k12．（12分）如图所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放电器、电磁继电器等几部分组成。其原理是：当光照射光电管时电路中产生光电流，经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M被磁化，将衔铁N吸住。当光照消失时，电路中电流消失，衔铁N自动离开M。(1)示意图中，为了尽可能增大光电流，a端应是电源的______极（填“正”或“负”）。(2)当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则下列说法正确的是_____。A．增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大B．增大绿光照射强度，电路中光电流增大C．仅改用同等强度的紫光照射，光电子的最大初动能不变D．仅改用同等强度的紫光照射，光电子的最大初动能变大(3)已知用光照强度为Ja的a光和光照强度为Jb的b光照射该光电管，分别产生的光电流I随电源电压U的关系如图中曲线所示（其中电源按(1)问连接时电压为正），且在电源电压和入射光频率确定时，光电流与光照强度成正比。则a光的频率______b光的频率（填“大于”“小于”“等于”或“无法比较”）。实验发现，用光照强度为Ja的a光照射该光电管时，电压须大于+0.2V，继电器才能将衔铁吸附。若用光照强度为Jb的b光照射该光电管，调整电源电压，当继电器刚好不能将衔铁吸附时，电源电压为_____V（需指出正负）；若将电源电压调整为+1.6V，用a光照射该光电管，能使继电器将衔铁吸附的最小光强为______Ja（结果保留两位有效数字）。四、计算题：本题共3小题，共38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）为提高通行效率，许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统ETC。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路，流程如图所示。假设减速带离收费岛口x=60m，收费岛总长度d=40m，两辆汽车同时以相同的速度v1=72km/h经过减速带后，一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至v2=18km/h后，匀速行驶到中心线即可完成缴费，自动栏杆打开放行；乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下，经过t0=20s的时间缴费成功，人工栏打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度v1后沿直线匀速行驶，设加速和减速过程中的加速度大小相等，求：(1)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差；(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。14．（16分）如图所示，质量为3m的木块静止放置在光滑水平面上，质量为m的子弹(可视为质点)以初速度v0水平向右射入木块，穿出木块时速度变为，试求：①子弹穿出木块后，木块的速度大小；②子弹穿透木块的过程中产生的热量．15．（12分）太阳内部的聚变反应是一个系列反应，最终可以简化为4个质子转化成1个氦核和2个正电子并放出能量。已知质子的质量mp=1.0073u，α粒子的质量mα=4.0015u，电子的质量me=0.0005u。（1）写出该热核反应方程；（2）一次这样的热核反应过程中释放出多少Mev的能量？（结果保留四位有效数字）

参考答案一、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、D【解析】因为PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，穿过T中的磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的感应电流，D正确，ABC错误。【名师点睛】解题关键是掌握右手定则、楞次定律判断感应电流的方向，还要理解PQRS中感应电流产生的磁场会使T中的磁通量变化，又会使T中产生感应电流。2、D【解析】设电热器电阻为R，电热器接在10V直流电源上，热功率电热器接到正弦式电流上，热功率为原来的一半，则．解得：正弦式交流的最大值，解得：故C项正确，ABD三项错误．点睛：有效值是根据电流热效应来规定的，让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值．计算电功率、电功、热量使用有效值，交流电表的读数是有效值．3、D【解析】

A．t=0时刻，磁通量等于零，线圈垂直于中性面，故A错误；

B．t=0.01s时刻，磁通量最大，Φ的变化率为零，产生电动势为零，故B错误；

C．t=0.02s时磁通量等于零，但Φ的变化率达最大，故C错误；

D．t=0.03s时磁通量最大，Φ的变化率为零，产生电动势为零，线圈中的电流方向发生改变，故D正确；

故选D。4、B【解析】试题分析：因为物体A的加速度aA=3m/s2，物体B的加速度aB=-5m/s2，负号代表减速，正号代表加速，数值代表大小，故物体B加速度大于物体A加速度，选项A错误，B正确；加速度并不一定其速度一定大，还受初速度与时间的限制，故选项CD均错误．考点：速度与加速度的关系．5、C【解析】

A、质点1为波源，波向右传播，时，质点9开始振动，根据同侧法可知其振动方向向上；故A错误.B、时，质点5处于波峰，此时振动的速度为零，指向平衡位置的加速度最大，方向向下；故B错误.C、根据振动和波的传播规律可得时的波形图：时，波传播的距离为，则质点5开始振动，而所有的质点被带动起振的方向相同都向上；故C正确.D、振动时的回复力产生的加速度都指向平衡位置，时的质点3正在正向位移处，则加速度向下；故D错误.故选C.6、AD【解析】由变压器的电压比匝数之比n2n1=U2U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、ACE【解析】

ABC．根据图甲可知，λ=4m，根据图乙可知，T=0.2s，频率f=5Hz，则波速为故B错误，AC正确；CD．由乙图可知，t=0.1s时P点由平衡位置向y轴正向振动，在t=0.45s时，即周期，可由图判断P点位于波谷位置，故D错误，E正确。故选ACE。8、BD【解析】

AB．小球沿斜面向下做加速运动的加速度为当小球离开斜面时沿斜面向下的速度要满足其中vy=at解得t=1s选项A错误，B正确；CD．小球沿斜面向下的位移水平位移则小球在斜面上运动的位移大小为选项C错误，D正确；故选BD.9、ACD【解析】

输电线上的损失功率为△P=6%P=0.6%×50

kW=300

W，故A正确。由△P=I2R=300W可得输电线上电流I=10

A，升压变压器副线圈电压为，升压变压器的匝数比为，故B错误、C正确。输电线损失电压为△U=IR=30

V，降压变压器的输入电压为U3=U2-△U=4

970

V，故D正确。故选ACD。10、AC【解析】

线圈对恒定电流无感抗，对交变电流有感抗，并且是有铁芯时心感抗较大．A、.当S掷向a、b时电路中接通的是直流电，通过线圈的电流不发生变化，不会有自感现象发生，所以此时灯较亮，掷向c、d时，电路接通的是交流电，通过线圈的电流要发生变化，所以会有感抗作用这时的灯较暗，A对；B错；C、铁芯可以增强线圈的感抗作用，所以把铁芯抽出来相当于线圈的感抗减小了，所以灯会变亮，C对；D、S掷向c、d，电源电压不变，而使频率减小时，通过线圈的电流变化率变小，所以产生的自感电动势变小，对电路的感抗减小，所以灯会变亮，D错；故答案选AC．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、BC；2.00；C【解析】

(1)AD．绳子的拉力可以通过力传感器得出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量，故选项A、D错误；B．实验要使绳子的拉力等于小车的合外力，需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故选项B正确；C．调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行，让力的方向和运动方向在同一直线上，可以减小误差，故选项C正确．(2)根据运用逐差法得小车的加速度：(3)由牛顿第二定律得：，则，a−F图象的斜率：，则小车的质量为：，故选项C正确，A、B、D错误．12、正BD小于-0.40.78【解析】

(1)[1]电路中要产生电流，则a端接电源的正极，阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁M被磁化，将衔铁N吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，N自动离开M。(2)[2]AB．根据光电效应规律可知，增大光照强度时，光电子的最大初动能不变，但光电流增大，故A错误，B正确；CD．根据光电效应方程可知，因为紫光的频率大于绿光的频率，光电子的最大初动能增加，故C错误，D正确。故选BD。(3)[3][4][5]根据光电效应方程由于b光的图象与横轴交点在a光的图象与横轴交点的左侧，可知a光的反向遏止电压小于b光的反向遏止电压，根据方程得出a光的频率小于b光的频率；由题干图像可知，用a光照射该光电管，且电源电压为+0.2V时，得到此时的光电流，如果使用b光照射该光电管，要得到相同的光电流，此时电源电压为；根据光电效应规律，当入射光频率一定时，光电流强度与光强成正比。根据题意得，若用光照强度为Ja的a光照射该光电管时，电压等于+0.2V，继电器刚好不能将衔铁吸附时，此时的光电流占11个小格，当电源电压调整为+1.6V，此时的光电流占14个小格，要使继电器刚好不能将衔铁吸附时，就要降低光强使光电流恢复到11个小格，故根据光电流与光强成正比，故解得四、计算题：本题共3小题，共3