2024届鄂州市重点中学高二物理第二学期期末教学质量检测试题含解析

2024届鄂州市重点中学高二物理第二学期期末教学质量检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示为风速测量仪的简易模型，在风力的作用下，风叶通过杆带动与其固定在一起的永磁铁转动，假设杆的转速与风速成正比，在某—风速作用下，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，下列说法中正确的是：A．风叶带动杆的转速为5r/sB．电流的表达式为C．风速加倍时线圈中电流的有效值为0.6AD．风速加倍时电流的表达式为2、据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试。下列关于“人造太阳”的说法正确的是A．“人造太阳”的核反应方程是7B．“人造太阳”的核反应方程是92C．“人造太阳”释放的能量大小的计算公式是ΔE=ΔmD．“人造太阳”核能大小的计算公式是E=3、下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图（甲）：用紫外线照射到金属锌板表面时会发生光电效应，当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．图（乙）：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型C．图（丙）：氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，会吸收一定频率的光子D．图（丁）：原有50个氡核，经过一个半衰期的时间，一定还剩余25个4、中国大科学装置“东方超环”（EAST）近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破。由于其内部核反应原理与太阳类似，因此“东方超环”也被称为“人造太阳”“人造太阳”采用的核反应方程可能是（）A．92B．1C．92D．25、下列器件，利用电流的热效应工作的是（）A．变压器 B．验钞机 C．电容器 D．电热水壶6、一个矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e随时间t变化如图所示．则:A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻线圈位于中性面C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率最大D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量都最大二、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、回旋加速器是加速带电粒子的装置。其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是A．增大磁场的磁感应强度B．增大匀强电场间的加速电压C．增大D形金属盒的半径D．减小狭缝间的距离8、如图，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，这就是大家熟悉的惯性演示实验．若砝码和纸板的质量分别为M和m，各接触面间的动摩擦因数均为μ，砝码与纸板左端的距离及桌面右端的距离均为d．现用水平向右的恒定拉力F拉动纸板，下列说法正确的是A．纸板相对砝码运动时，纸板所受摩擦力的大小为B．要使纸板相对砝码运动，F一定大于C．若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码不会从桌面上掉下D．当时，砝码恰好到达桌面边缘9、如图所示，固定在地面上的水平气缸内由活塞B封闭着一定量的气体，气体分子之间的相互作用力可以忽略假设气缸壁的导热性能很好，环境的温度保持不变若用外力F将活塞B缓慢地水平向右拉动，则在拉动活塞的过程中，关于地气缸内气体的下列结论，其中正确的是A．气体做等温膨胀，分子的平均速率不变，气体的压强不变B．气体做等温膨胀，气体分子单位时间对气缸壁单位面积碰撞的次数将变少C．因为气体内能不变，所以气体从外界吸收的热能全用来对外做功D．气体是从单一热原吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律10、下列说法正确的是()A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应B．用加热、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期C．一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可产生2种不同频率的谱线D．铀核92238U衰变为铅核82208Pb的过程中,要经过8次α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）实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．(1)该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a所示，则其大小为___________mm；(2)根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有5Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择：A．电池组(6V，内阻约1Ω)B．电流表(0～3A，内阻约0.01Ω)C．电流表(0～0.6A，内阻约0.2Ω)D．电压表(0～3V，内阻约4kΩ)E．电压表(0～15V，内阻约15kΩ)F．滑动变阻器(0～20Ω，允许最大电流1A)G．滑动变阻器(0～2000Ω，允许最大电流0.3A)H．保护电阻R0＝3ΩI．开关、导线若干①除了选项A、H和I外，电流表应选用_______，电压表应选用________，滑动变阻器应选用_________；（填写器材前的编号）②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，该同学设计了图b所示电路，其中保护电阻R0与铜导线串联，请用笔画线完成剩余部分的连接____________．③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为ρ，若用d表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式L＝________________.12．（12分）某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律，弹性球1用细线悬挂于天花板的O点，0点正下方地面上有一竖直固定立柱（其粗细不计）．实验时，把球2放在立柱上，再将球1拉到A点，并使球1由静止释放，当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞．实验过程中该同学发现，碰后球1恰好静止在立柱上，球2落到水平地面上的C点．现已测出球1在A点时其最低点到立柱的最上端的竖直高度为h，立柱的高度为H，球2在C点时其最右侧到立柱的水平距离为S，为了验证动量守恒定律，该同学完成如下事项：（1）本实验还需要测量的物理量是___________A．弹性球1的质量B．弹性球2的质量C．弹性球2的直径dD．细线的长度L（2）该同学根据以上实验过程和实验数据，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为________，碰撞后系统的总动量表达式________，代入相关数据验证在误差允许的范围内是否相等．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，U形导线框MNQP水平放置在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中，磁感线方向与导线框所在的平面垂直，导线MN和PQ足够长，导轨间距L=0.5m，横跨在导线框上的导体棒ab的质量m=0.01Kg，电阻r=0.1Ω，接在NQ间的电阻R=0.4Ω，电压表为理想电表，其余电阻不计．若导体棒在F=0.2N水平外力作用下由静止开始向左运动，不计导体棒与导线框间的摩擦．求：（1）金属棒运动的最大速度vm多大？此时电压表的示数U是多少？（2）金属棒的速度V=Vm/4时，金属棒的加速度a为多少？（3）若在金属棒运动达到最大速度的过程中棒前进了5m，则这个过程整个电路所产生的热量Q是多少？14．（16分）如图所示，长为50cm、内壁光滑的气缸固定在水平面上，气缸内用横截面积为100cm2的活塞封闭有压强为1.0×105Pa、温度为27℃的理想气体，开始时活塞位于距左侧缸底30cm处.现对封闭的理想气体加热，使活塞缓慢向右移动．（已知大气压强为1.0×105Pa）①试计算当温度升高到327℃时，缸内封闭气体的压强；②若在此过程中封闭气体共吸收了700J的热量，试计算气体增加的内能.15．（12分）如图所示，AOB是某种材料制成的半径为R的四分之一圆柱体的横截面，一细束单色光从OA的中点D垂直，OA面射入圆柱体，光线直接到达AB面时恰好未从AB面射出．光在真空中的速度为c.求：（1）圆柱体对该光的折射率；（2）该光从D点射入到第一次射到OB而所用的时间．(结果可保留根号)

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、A【解题分析】

B.由图象可知，线圈转动周期T=0.2s，则，故交流电的电流表达式：i=0.6sin10πt（A），故B错误.A.根据ω=2πn可知转速为5r/s，故A正确.C.由转速与风速成正比，当风速加倍时，转速也加倍，电流的最大值Im=1.2A，故有效值；故C错误.D.由转速与风速成正比，当风速加倍时，转速也加倍，电流的最大值Im=1.2A，则电流的表达式为：i=1.2sin20πt（A），故D错误.2、C【解题分析】

核聚变都是氘核和氚核进行的核聚变反应，所有的核聚变都可以根据爱因斯坦质能方程求释放的能量．【题目详解】人造太阳的核聚变是氘核和氚核进行的核聚变反应，核反应方程是12H+13H→24He+0【题目点拨】本题考查核聚变与核裂变的定义，核聚变的核反应方程，爱因斯坦质能方程，多读课本，掌握了基础知识才能顺利解决此类问题．3、B【解题分析】

A．根据光电效应方程Ekm=hν-WB．卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，B正确；C．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，能量减小，向外辐射一定频率的光子，C错误；D．半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少数的原子核不适用，D错误。4、B【解题分析】

“人造太阳”利用类似于太阳的核聚变原理产生能量，与核电站中的核裂变不同，其核聚变方程式为：1A.92238B.13C.92235D.245、D【解题分析】

利用电流的热效应工作的是纯电阻电路；ABC．变压器、验钞机、电容器都不是电阻，不发热，则都不是利用电流的热效应工作，选项ABC错误；D．电热水壶是纯电阻电路，利用电流的热效应工作，选项D正确；故选D.6、D【解题分析】t1时刻感应电动势为零，磁通量最大，A错误；t2时刻感应电动势最大，磁通量为零，B错误；t3时刻感应电动势为零，线圈的磁通量变化率最小，C错误；当线圈每通过中性面一次，e变换方向一次，线圈在中性面时，线圈的磁通量最大，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、AC【解题分析】

带电粒子在电场中加速，在磁场中回旋，最后从磁场离开，离开时由洛伦兹力提供向心力，有：解得：则最大动能为知最大动能与加速的电压U无关，狭缝间的距离d无关，与磁感应强度B的大小和D形盒的半径R有关，故增大磁感应强度B和D形盒的半径R，可以增加粒子的动能，故AC正确，BD错误。8、BC【解题分析】

A、对纸板分析，当纸板相对砝码运动时，所受的摩擦力μ（M+m）g+μMg，故A错误；B、设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有：f1=Ma1，，发生相对运动需要，代入数据解得：，故B正确；C、若砝码与纸板分离时的速度小于，砝码匀加速运动的位移小于，匀减速运动的位移小于，则总位移小于d，不会从桌面掉下，故C正确；D、当时，砝码未脱离时的加速度，纸板的加速度，根据，解得，则此时砝码的速度，砝码脱离纸板后做匀减速运动，匀减速运动的加速度大小，则匀减速运动的位移，而匀加速运动的位移，可知砝码离开桌面，故D错误．故选BC．9、BC【解题分析】因气缸导热，气体的温度不变，故气体的分子平均动能不变，内能不变；但由于气体压迫活塞，故气体对外做功，则由热力学第一定律可知，气体应吸热，且吸收的热量等于对外做功；气体的体积增大，则单位体积内的分子数减小；因体积增大，温度不变，故气体的压强减小，故AD均错误，BC正确；故选BC．10、BCD【解题分析】A、太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应，故A错误；B、半衰期由原子核本身决定，与外界因素无关，故B正确；C、一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可产生2条不同频率的谱线，分别是从2到1和从3到2，故C正确；D、由质量数守恒和电荷数守恒知铀核（92238U)衰变为铅核(82206Pb)的过程中，238=206+8×4，要经过8次故选BCD。【题目点拨】太阳内部是核聚变反应，由质量数守恒和电荷数守恒判断衰变次数，半衰期由原子核本身决定。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、0.730mmCDF【解题分析】试题分析：（1）螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为．（2）①据题，电路电动势为，待测电阻两端的电压不超过6V，所以电压表应选用D，，而电压表（0～15V）的量程过大；电路中最大电流约为，故电流表应选用C，，而电流表（0～3A）量程过大；滑动变阻器应选F，使得电路中电流变化范围较大．②如图所示：③根据电阻定律：，而且：，整理可以得到：．考点：测定金属的电阻率【名师点睛】对于电表的量程要根据电路中最大电压或电流进行选择，电流表量程的选择需要根据电路进行估算．12、（1）ABC（2），【解题分析】

要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量，1球下摆过程机械能守恒，根据守恒定律列式求最低点速度；碰撞后小球2做平抛运动，根据平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，然后验证动量是否守恒即可；【题目详解】(1)要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量1、2两个小球的质量m1、m2，要通过平抛运动的分位移公式求解碰撞后2球的速度，所以要测量立柱高H，球2在C点时到立柱的水平距离为，故ABC正确，D错误；故选ABC．(2)小球1从A处下摆过程只有重力做功，机械能守恒，根据机械能守恒定律，有，解得：，碰撞后小球1静止，小球2做平抛运动,运动时间：，所以2球碰后速度，以球1和球2为系统得到碰撞前系统的总动量表达式为，，碰撞后系统的总动量表达式为．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）Vm=10m/s，U外=0.8V（2）（3）0.5J【解题分析】（1）由题意可知，当金属棒最终匀速运动时，其速度达到最大值，受力平衡即：根据闭合电路欧姆定律：联立解得：，（2）金属棒在达到匀速之前，做加速度逐渐减小的加速运动由牛顿第二定律可知：又因为：若联立解得：（3）从金属棒开始运动到达到最大速度的过程中，由动能定理得：又因为解得：14、①1.2×105Pa②500J【解题