北京市第四十三中学2024届物理高二第二学期期末学业质量监测试题含解析

北京市第四十三中学2024届物理高二第二学期期末学业质量监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、在核反应堆中，为了使快中子的速度减慢，可选用作为中子减速剂的物质是（）A．氢 B．镉 C．氧 D．水2、如图甲所示，为一个质量为m，电荷量为q的圆环，可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动细杆处于匀强磁场中，（不计空气阻力），现给圆环向右初速度v0，在以后的运动过程中的速度图象如图乙所示．则圆环所带的电性、匀强磁场的磁感应强度B和圆环克服摩擦力所做的功w．（重力加速度为g）A．圆环带负电，B= B．圆环带正电，B=C．圆环带负电，w=mv02 D．圆环带正电，w=mv023、钍核经过6次衰变和4次衰变后变成铅核，则A．铅核的符号为，它比少8个中子B．铅核的符号为，它比少16个中子C．铅核的符号为，它比少16个中子D．铅核的符号为，它比少12个中子4、下列有关传感器的说法正确的是（）A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B．楼梯口的电灯开关装的两种传感器是热敏电阻和光敏电阻C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大5、用单个光子能量为5.6eV的一束光照射图示的光电管阴极K，闭合开关S，将滑片P从右向左滑动，发现电流表示数不断减小，当电压表示数为U时，电流表示数恰好为零，已知阴极材料的逸出功为2.6eV，则（）A．U＝2.6V B．U＝3.0V C．U＝5.6V D．U＝8.2V6、如图所示，小球a的质量为小球b质量的一半，分别与轻弹簧A、B和轻绳相连接并处于平衡状态。轻弹簧A与竖直方向夹角为60°，轻弹簧A、B伸长量刚好相同，则下列说法中正确的是（）A．轻弹簧A、B的劲度系数之比为1：3B．轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为2：1C．剪断绳子瞬间时，小球a的加速度为3D．剪断轻弹簧A上端瞬时，小球a的加速度为2g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、用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图所示．现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列判断正确的是()A．从子弹射向木块到一起上升到最高点的过程中系统的机械能守恒B．忽略空气阻力，子弹和木块一起上升过程中系统机械能守恒，其机械能等于子弹射入木块前的动能C．子弹射入木块瞬间动量守恒，故子弹射入木块瞬间子弹和木块的共同速度为D．子弹和木块一起上升的最大高度为8、如图是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量，由图可知A．该金属的截止频率为B．该金属的截止频率为C．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功为9、一小球竖直向上抛出，先后经过抛出点的上方h=5m处的时间间隔t=2s，则下列说法正确的是A．小球的初速度v0为B．小球的初速度v0为10m/sC．小球从抛出到返回原处所经历的时间是2sD．小球从抛出到返回原处所经历的时间是s10、如图所示，物体A、B的质量均为m，与接触面的动摩擦因数均为，B物体所接触的面是竖直的跨过滑轮的轻绳分别与接触面平行，且滑轮的质量、滑轮上的摩擦都不计欲使物体A在水平面上做匀速直线运动设物体无论沿哪一方向运动均不会与滑轮相碰，则水平力F应为A．

mg B．

mg C． D．

mg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）如图1所示为某同学用传感器研究小灯泡的U－I关系图线．实验中可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0～50Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0～1000Ω)、电动势为6V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．(1)实验中要求得到U－I关系的完整曲线，在方框图2中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号______________．(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(3)如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图3所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5V，内阻为1.5Ω，定值电阻R＝18Ω，则接入________(填“甲”或“乙”)电路时，小灯泡较亮些．(4)在乙电路中，小灯泡消耗的电功率为________W.12．（12分）如图所示，打点计时器固定在斜面的某处，让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下．图2是某同学实验时打出的某条纸带的一段．（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a=_______m/s2；（2）打点计时器打B点时，滑块的速度大小vB=________m/s(结果保留三位有效数字)；（3）为了测出滑块与斜面间的摩擦力，该同学已经测出斜面的长度l及高度h，他还需要测量的物理量是（重力加速度为g）____________，利用测得的量及加速度a表示摩擦力的大小f=____________．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）如图所示为一个用折射率n=的透明介质做成的四棱柱的截面图，其中∠A=∠C=90°，∠B=60°，BC=20cm．现有一单色光在色细光束从距B点30cm的O点垂直入射到棱镜的AB面上．每个面上的反射只考虑一次，已知光在真空中的速度为c=3.0×108m/s．求：（1）最先从棱镜射出的光束的折射角；（2）从BC面射出的光束在棱镜中运动的时间．14．（16分）如图，两根相距L且足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜固定放置，与水平面成θ角，顶端接一阻值为R的电阻，轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面向上。现有一质量为m、电阻为r的金属杆ab与金属导轨垂直，以一定初速度v0从导轨底端NQ沿导轨向上运动。已知金属杆ab与导轨始终接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为g。(1)求杆ab刚开始运动时的加速度大小a；(2)若已知杆ab上升的最大高度为H，求该上升过程中电阻R产生的热量QR和通过电阻R的电荷量q。15．（12分）某发电厂输出的功率为200kW，输出电压为11kV。若采用220kV的高压输电，那么升压变压器（不计变压器能量损失）的原线圈和副线圈的匝数比为多少？输电电流为多少A？

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【解题分析】试题分析：在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂，D正确考点：核反应堆【名师点睛】了解核反应堆的原理及减速剂的作用；在可控核反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂。2、B【解题分析】

带正电的小环向右运动时，受到的洛伦兹力方向向上，注意讨论洛伦兹力与重力的大小关系，然后即可确定其运动形式，注意洛伦兹力大小随着速度的大小是不断变化的。【题目详解】A、B项：因圆环最后做匀速直线运动，根据左手定则正电荷在竖直方向上平衡得：，所以：B=，故A错误，B正确；C、D项：动能定理得，圆环克服摩擦力所做的功：，解得：，故C、D错误。故应选：B。【题目点拨】分析洛伦兹力要用动态思想进行分析，注意讨论各种情况，同时注意v=v0/2图象的物理应用，总之本题比较全面的考查了高中所学物理知识。3、C【解题分析】

经过1次α衰变电荷数少2，质量数少4，经过1次β衰变，电荷数增1，质量数不变；则钍核经过6次α衰变和4次β衰变后电荷数少8，质量数少24，为，质量数等于质子数加中子数，则中子数少16，故C正确，A、B、D错误；故选C．【题目点拨】根据电荷数守恒、质量数守恒确定铅核的电荷数和质量数，从而比较出中子数的变化．4、C【解题分析】话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，选项A错误；楼梯口的电灯开关装的两种传感器是声敏电阻和光敏电阻，选项B错误；电子秤所使用的测力装置是力传感器，选项C正确；半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越小，选项D错误；故选C.5、B【解题分析】

根据光电效应方程可知光电子的最大初动能为：Ek=hν-W0；根据动能定理可得电压表示数至少为：A.2.6V与计算结果不相符；故A项错误.B.3.0V与计算结果相符；故B项正确.C.5.6V与计算结果不相符；故C项错误.D.8.2V与计算结果不相符；故D项错误.6、C【解题分析】

对小球b受力分析，受重力和拉力，受力平衡，弹簧B的弹力：FB=mbg；对小球a、b整体受力分析，如图所示：根据平衡条件，弹簧A的拉力：FA=2（ma+mb）g，mb=2ma，又由胡克定律F=kx，弹簧A、B伸长量刚好相同，轻弹簧A、B的劲度系数之比：kAkB=FAFB=31，故A错误；根据平衡条件，有：FB=mbg；FA=2（ma+mb）g；T=（ma+mb）gtan60°=3（ma+mb）g；故轻绳上拉力与轻弹簧A上拉力大小之比为：TFA=32，故B错误；剪断绳子瞬间时，小球a的合力等于绳子的拉力，故此时a的加速度为a=T【题目点拨】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象，然后根据平衡条件并结合合成法和胡克定律列式求解。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、CD【解题分析】A.从子弹射向木块到一起运动到最高点的过程可以分为两个阶段：子弹射入木块的瞬间系统动量守恒，但机械能不守恒，有部分机械能转化为系统内能，之后子弹在木块中与木块一起上升，该过程只有重力做功，机械能守恒但总能量小于子弹射入木块前的动能，故A错误，B错误；C.规定向右为正方向，由子弹射入木块瞬间系统动量守恒可得：mv0=(m+M)v′所以子弹射入木块后的共同速度为：v′=，故C正确；D.之后子弹和木块一起上升，该阶段根据机械能守恒得：，可得上升的最大高度为：h=，故D正确；故选CD.点睛：子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块间的内力远大于系统外力，故可由动量守恒定律列式求解；子弹和木块系统由于惯性继续上升，由于绳子的拉力不做功，只有重力做功，故系统机械能守恒，可以运用动能定理求解．8、AC【解题分析】

当最大初动能为零时，入射光的光子能量与逸出功相等，即入射光的频率等于金属的截止频率，可知金属的截止频率为4.３×1014Hz，故A正确B错误；根据知，图线的斜率表示普朗克常量，故C正确；金属的逸出功为，故D错误．9、BC【解题分析】建立物理模型如图所示：小球先后经过A点的时间间隔为：△t=2

s，则上升过程中的时间为：小球在A点处的速度为：vA=gt1=10

m/s；在OA段根据公式有：vA2-v02=-2gs解得：小球从O点上抛到A点的时间为：根据对称性，小球从抛出到返回原处所经历的总时间为：．点晴：本题要注意应用全程进行分析，因为小球的往返过程中加速度保持不变，故可以看作是同一个运动．10、CD【解题分析】

A在运动过程中受到摩擦为滑动摩擦，大小；如果A水平向右运动，则，如果A水平向左运动，则；所以CD正确，AB错误。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、增大甲0.15【解题分析】(1)由于要画出U－I关系的完整曲线，变阻器应采用分压式接法；由于小灯泡的阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示：(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大．(3)分别在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线(电源乙的等效内阻为r乙＝4.5＋18Ω＝22.5Ω)，如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线交点即为工作点．显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些；(4)在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P＝UI＝1×0.15W＝0.15W；12、4.02.16滑块质量【解题分析】

1、滑块从斜面滑下过程为匀变速直线运动，ABCD之间的时间间隔都相等等于2个周期，频率为50hz，所以周期为0.02s.那么时间间隔为0.04s．根据，计算得．2、受力分析可知物体沿斜面下滑的合力，已知长度l和