上海市储能中学2023年高二物理第二学期期末质量检测试题含解析

2022-2023高二下物理期末模拟试卷注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳能．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．1u的质量相当于931.5MeV的能量，太阳每秒释放的能量为3.8×1026J，则下列说法正确的是（）A．这个核反应方程是1B．这一核反应的质量亏损是0.0277uC．该核反应释放的能量为4.13×D．太阳每秒减少的质量为4.2×2、在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，线圈中产生的电动势随时间按如图所示正弦规律变化。设线圈总电阻为，则（）A．时，线圈平面垂直于磁感线B．一分钟内线圈中的电流改变方向30次C．时，线圈中的磁通量最大，为D．一个周期内，线圈产生的热量为3、氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知()A．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．①状态的温度比②状态的温度高D．同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律4、关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是（）A．安培力的方向可以不垂直于直导线B．安培力的方向总是垂直于磁场的方向C．安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D．将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半5、关于路程与位移，速度和加速度的描述，下列说法正确的是（）A．瞬时速度的大小等于路程与时间的比值B．平均速度能精确描述物体在某一时刻的运动快慢C．加速度方向保持不变，速度方向就保持不变D．平均速度的方向总与位移的方向一致6、如图所示，一个金属导体做成的三角形线圈，以恒定的水平速度v穿过匀强磁场区域（L＞d），若设顺时针方向为电流的正方向，从进入磁场的左边界开始计时，则下列表示线圈中电流i随时间t变化的图象中正确的是A． B． C． D．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、如图所示为远距离输电的原理图，升压变压器的原副线圈匝数比为1：m，降压变压器的原副线圈匝数比为n：1，输电线的电阻为R，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电机输出的电压恒为U，若由于用户的负载变化，使电压表V2的示数减小了，则下列判断正确的是（）A．电压表V1的示数减小了B．电流表A1的示数增大了C．输电线损失的功率增大了D．电流表A2的示数增大了8、带电粒子垂直匀强磁场方向运动时，会受到洛伦兹力的作用．下列图中粒子所受洛伦兹力的方向正确的是()A．B．C．D．9、如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上．t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动．运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v1、v2表示，回路中的电流用I表示．下列图像中可能正确的是A． B． C． D．10、如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器。升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1:n2=1:10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r=2Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3:n4=10:1，若TA．T1的副线圈两端电压的最大值为B．T2的原线圈两端的电压为C．输电线上损失的电功率为100D．T1的原线圈输入的电功率为三、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）某同学采用DIS做“研究加速度和力的关系”这一实验，该实验装置如图甲所示．若DIS按图示方式显示得到了图乙所示的实验图象，请回答下列问题：（1）由图线中OA段可得出的实验结论是__________________________________．（2）造成图线中AB段明显偏离直线的主要原因是_____________（填选项前的字母）A．小车与轨道之间存在摩擦B．所挂钩码的总质量太大C．所用小车的质量太大12．（12分）某物理兴趣小组的同学想用如图甲所示的电路探究一种热敏电阻的温度特性。（1）请按电路原理图将图乙中所缺的导线补接完整___。（2）利用补接完整的实验装置测量出不同温度下的电阻值，画出该热敏电阻R﹣t图象如图丙中的实测曲线，与图中理论曲线相比二者有一定的差异，除了偶然误差外，下列关于产生系统误差的原因或减小系统误差的方法叙述正确的是___。（填选项前的字母，不定项选择）A．电流表的分压造成电阻的测量值总比真实值大B．电压表的分流造成电阻的测量值总比真实值小C．温度升高到一定值后，电流表应改为外接法（3）已知电阻的散热功率可表示为P散=k（t﹣t0），其中k是比例系数，t是电阻的温度，t0是周围环境温度，现将本实验所用的热敏电阻接到一个恒流电源中，使流过它的电流恒为40mA，t0=20，k=0.16W/．由理论曲线可知：①该电阻的温度大约稳定在___；②此时电阻的发热功率为___W。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，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C．已知状态A的温度为300K.（1）求气体在状态B的温度；（2）由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．14．（16分）如图所示，有一圆柱形气缸，上部有固定挡板，气缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为1.0×105Pa，温度为27℃，现对气体加热，求：①当活塞恰上升到挡板处时气体的温度；②当加热到427℃时，封闭气体的压强。15．（12分）一列简谐横波在x轴上传播，在t1=0和t2=0.5s两时刻的波形分别如图中的实线和虚线所示，求：（1）若周期大于t2–t1，波速多大？（2）若周期小于t2–t1，则波速又是多少？（3）若波速为92m/s，求波的传播方向．

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】

A．这个核反应方程是4选项A错误；B．这一核反应的质量亏损是Δm=4m选项B错误；C．该核反应释放的能量为E=Δm选项C错误；D．太阳每秒减少的质量为Δm=选项D正确；故选D.2、C【解析】

A．0.5s时感应电动势最大，磁通量变化率最大，磁通量为零，线圈平面平行磁感线，故A项错误；B．一个周期电流变换两次方向，从图中可知，则一分钟内（30个周期）线圈中的电流改变方向60次，故B项错误；C．时，感应电动势为零，此时磁通量最大，因为，所以：故C项正确；D．一个周期内，线圈产生的热量故D项错误。3、D【解析】

A、随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大；故A错误．B、温度升高使得氧气分子的平均速率增大，不一定每一个氧气分子的速率都增大；故B错误．C、由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较高；故C错误．D、同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，即氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律；故D正确．故选D．【点睛】本题考查了分子运动速率的统计分布规律，记住图象的特点，会分析温度与图象的关系，知道温度越高，分子的平均速率增大．4、B【解析】

试题分析：本题考查了产生条件、大小与方向，当电流方向与磁场平行时不受安培力，根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直．引用公式F=BIL时，注意要求磁场与电流垂直，若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解，因此垂直时安培力最大，最大为F=BIL．解：A、B、根据左手定则可知，安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直，即与电流和磁场方向都垂直，故A错误，B正确；C、磁场与电流不垂直时，安培力的大小为F=BILsinθ，则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关，故C错误；D、当电流方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，将直导线从中折成直角，让其中的一半与磁场的方向平行，安培力的大小将变为原来的一半；将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角，安培力的大小一定变为原来的，故D错误．故选B．【点评】解决本题的关键是知道当导线的方向与磁场的方向平行，所受安培力为0，最小．当导线的方向与磁场方向垂直时，安培力最大，为F=BIL．5、D【解析】试题分析：平均速率的大小等于路程与时间的比值，选项A错误；瞬时速度能精确描述物体在某一时刻的运动快慢，选项B错误；加速度方向保持不变，速度方向不一定保持不变，例如加速度方向与运动方向相反时，物体做减速运动，当速度减为零后反向运动，选项C错误；平均速度等于位移与时间的比值，故平均速度的方向总与位移的方向一致，选项D正确；故选D.考点：瞬时速度和平均速度；加速度6、D【解析】

根据楞次定律判断可知，线圈进入磁场时产生的感应电流的方向为逆时针，为正。线圈出磁场过程中感应电流方向为顺时针，为负，设从开始进入起线圈运动的时间为t，三角形左下角的角为α．线圈进入磁场过程：感应电动势感应电流此段i-t图象是在t轴下方过原点的直线，线圈完全在磁场中过程：磁通量不变，没有感应电流产生；同理，线圈出磁场的过程，感应电流均匀增大，i-t图象是在t轴上方向上倾斜的直线，故D正确。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【解析】

A．发电机输出的电压恒为U，而升压变压器原副线圈匝数比不变，所以电压表的示数不变，A错误；BD．由于V2示数（）减小了，根据可得降压变压器原线圈的电压减小了，根据，故增大了，所以电流表A1的示数增大了，根据，可得A2的示数增大了，BD正确；C．输电线损失的功率增大了，故C错误．8、AB【解析】

根据左手定则来判断洛伦兹力方向．【详解】A图中，四指指向粒子运动方向，故可知粒子受到的洛伦兹力方向应垂直速度方向指向上方，A正确；B图中粒子带负电，四指指向应与粒子运动方向相反，根据左手定则可得粒子受到的洛伦兹力方向应垂直速度方向指向上方，B正确；C图中由于粒子运动方向和磁场方向平行，故不受洛伦兹力，C错误；D图中将速度分解为垂直磁场方向和平行磁场方向上的速度，而平行磁场方向不受洛伦兹力，根据左手定则可得粒子受到垂直纸面向里的洛伦兹力，D错误．【点睛】需要注意粒子的正负，四指指向垂直磁场方向，且与正电荷运动方向相同，与负电荷运动方向相反．9、AC【解析】

ab棒向右运动，切割磁感线产生感应电流，则受到向左的安培力，从而向右做减速运动，；金属棒cd受向右的安培力作用而做加速运动，随着两棒的速度差的减小安培力减小，加速度减小，当两棒速度相等时，感应电流为零，最终两棒共速，一起做匀速运动，故最终电路中电流为0，故AC正确，BD错误．10、AB【解析】

AB.由题可以知道U4=200V，根据n3n4=U3U4，可得到U3=2000C.输电线上损失的电功率为ΔP=2I32D.根据能量守恒定律可知T1的原线圈输入的电功率为P=ΔP+P4=10.05三、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、小车的质量一定时，加速度a与合力F成正比B【解析】(1)由图象OA段可知，图象是一条直线，a与F成正比，即：在小车质量一定时，加速度a与小车受到的合力F成正比；(2)本实验要探索“加速度和力的关系”所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受合外力；由于OA段a−F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；设小车的质量为M，钩码的质量为m，由实验原理得：mg=Ma得：，而实际上，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M远大于m造成的，所以所挂钩码的总质量太大，故B正确，AC错误；故选B．12、AC504.8W【解析】

第一空.根据图示电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：第二空.AB、由于实验采用的是电流表内接法，由于电流表的分压使电压表读数大于热敏电阻两端的电压，在相同的温度下，热敏电阻的测量值总比理论值偏大，故A正确，B错误；C、当温度升高到一定值后，电阻变小，则电流表应该选用外接法，故C正确。故选：AC。第三空.作出P散=0.16（t﹣20）的图象，如图所示，与热敏电阻随温度变化的图象的交点即为该电阻的稳定温度，所以该电阻的温度大约稳定在50℃；第四空.电阻的发热功率为P散=0.16（50﹣20）W=4.8W。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、（1）1200K（2）放热【解析】

①设气体在状态B的温度TB，根据理想气体状态方程：代入数据解得：；②由状态B变化到状态C的过程中，等容降压，温度降低，内能减小；体积不变，做功W＝0；由热力学第一定律，气体是放热。14、(1)(2)