2024届山东省莱芜市高二物理第二学期期末质量检测试题含解析

2024届山东省莱芜市高二物理第二学期期末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、教学用发电机能够产生正弦式交变电流．利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示．理想交流电流表A和交流电压表V的读数分别为I、U,R消耗的功率为P．若将发电机线圈的匝数变为原来的4倍，其它条件均不变，下列说法正确的是A．R消耗的功率变为2PB．电压表的读数为4UC．电流表的读数为2ID．通过R的交变电流频率变大2、如图所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球在落到车底前瞬时速度是25m/s，g取10m/s2，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是()A．5m/sB．4m/sC．8.5m/sD．9.5m/s3、下列关于物体可以看做质点的说法正确的有（）A．正在做课间操的同学们都可以看做质点B．C罗在世界杯上任意球破门，研究他踢出的足球的运动弧线时，足球可视为质点C．研究跳水运动员转体动作时，运动员可视为质点D．研究地球自转时可以将地球看做质点4、如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的动摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是（）A．受到的摩擦力为B．受到的摩擦力为C．受到向心力为D．受到的合力方向竖直向上5、如图所示.在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场。有一质量为m，电荷量为+q的点电荷从两极板正中间处静止释放.重力加速度为g。则点电荷运动到负极板的过程，（）A．加速度大小为a=B．所需的时间为t=C．下降的高度为y=D．电场力所做的功为W=Eqd6、减速带是交叉路口常见的一种交通设施，车辆驶过减速带时要减速，以保障行人的安全。当汽车前轮刚爬上减速带时，减速带对车轮的弹力为F，下图中弹力F的画法正确且分解合理的是（

）。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，从点光源S发出的一细束白光以一定的角度入射到三棱镜的表面，经过三棱镜的折射后在右侧光屏的a、b间形成一条彩色光带。下列说法正确的是（）A．玻璃对a侧光的临界角大于b侧光的临界角B．三棱镜对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率C．在真空中a侧光的波长大于b侧光的波长D．在三棱镜中a侧光的传播速率小于b侧光的传播速率8、下列关于近代物理内容的叙述中正确的是（）A．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定B．按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁劐半径较大的轨道时，电子的动能减少，原子的能量增大C．用强度一定的光照射某金属发生光电效应时，光的频率越大，逸出的光电子的最大初动能越大D．原子核内发生一次B衰变，该原子外层就失去一个电子9、如图半圆形支架BAD，两细绳OA和OB结于圆心O，下悬重为G的物体，使OA绳固定不动，将OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，分析OA绳和OB绳所受的力大小如何变化？（）A．OA绳拉力逐渐变大 B．OA绳拉力逐渐变小C．OB绳拉力先变小后变大 D．OB绳拉力逐渐变小10、质量为M的足够长的木板B放在光滑水平地面上，一个质量为m的滑块A(可视为质点)放在木板上，设木块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图甲所示．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a-F图象，取g=10m/s2，则（）A．当F<3.5N时滑块A受到向右的静摩擦力B．木板B的质量M=1.5kgC．滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ=0.1D．当F=5N时，木板B的加速度a=4m/s2三、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）汽车的内燃机是利用火花塞产生的电火花来点燃气缸中的汽油空气混合物。要使火花塞产生电火花，两极间必须要有几千伏的高压，而汽车蓄电池的电压仅为12V。某实验小组想研究汽车火花塞的点火原理过程，从汽修厂借来蓄电池、变压器、火花塞和开关各一个。变压器的输人和输出端的标识模糊不清，只看到外面留有较粗线圈的接线抽头A、B和较细线圈的接线抽头C、D。图示为各器件的简化图形，回答以下问题：(1)根据实验原理用笔画线代替导线连接电路______________；(2)产生的几千伏高压是发生在开关__________.A．由断开到闭合瞬间B．由闭合到断开瞬间12．（12分）测量小灯泡的伏安特性曲线实验中，可选用的仪器有：A．小灯泡，规格为“2.4V、1.0W”；B．直流电源，输出电压为6V；C．电压表3V，内阻大约1kΩ；D．电压表6V，内阻大约2kΩ；E．电流表0.6A，内阻大约1Ω；F．电流表1A，内阻大约1Ω；G．滑动变阻器，总电阻5Ω；H．滑动变阻器，总电阻500Ω；I．开关、导线若干（1）实验中电压表应选用_________，电流表应选用________；滑动变阻器应选用________（填代号）；（2）请在方框内画出实验电路图四、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，平行导轨宽度L=0.5m，固定在水平面内，左端A、C间接有电阻R=3Ω，金属棒DE质量m=0.40kg，电阻r=1Ω，垂直导轨放置，棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.25，到AC的距离x=2.0m，匀强磁场磁感应强度方向垂直平面向下，感应强度随时间t的变化规律是B=（2+2t）T，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计导轨电阻，，求：（1）t=0时刻回路中的磁通量及回路中感应电流的方向；（2）经多长时间棒开始滑动？（3）从t=0到开始滑动的时间内，电阻R上产生的焦耳热．14．（16分）如图所示，水平放置的两条平行金属导轨相距L=lm，处在竖直向下的B=0.5T匀强磁场中，金属棒MN置于平导轨上，金属棒与导轨垂直且接触良好，MN的质量为m=0.2kg，MN的电阻为r=1.0Ω，与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5，外接电阻R=1.5Ω．从t=0时刻起，MN棒在水平外力F的作用下由静止开始以a=2m/s2的加速度向右做匀加速直线运动．不计导轨的电阻，水平导轨足够长，g=10m/s2，求：（1）t=5s时，外接电阻R消耗的电功率；（2）t=0～2.0s时间内通过金属棒MN的电荷量；（3）规定图示F方向作为力的正方向，求出F随时间t变化的函数关系；（4）若改变水平外力F的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移x满足关系：V=0.5x，求MN棒从静止开始到x=6m的过程中，水平外力F所做的功．15．（12分）如图所示，用质量为m、横截面积为S的可动水平活塞将一定质量的理想气体密封于悬挂在天花板上的汽缸中，当环境的热力学温度为T0时，活塞与汽缸底部的高度差为h0.由于环境温度逐渐降低，活塞缓缓向上移动距离Δh.若外界大气压恒为p0，密封气体的内能U与热力学温度T的关系为U＝kT(k为正常数)，汽缸导热良好，与活塞间的摩擦不计，重力加速度为g，求此过程中：(1)外界对密封气体做的功W；(2)密封气体向外界放出的热量Q.

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、C【解题分析】

根据交流电的产生以及最大值的表达式，分析交流电的最大值的变化，结合有效值与最大值之间的关系分析有效值的变化；结合变压器的特点分析副线圈上的电压的变化、功率的变化以及频率的变化．【题目详解】线圈在匀强磁场中匀速转动，设线圈的最大横截面积为S，磁场的磁感应强度为B，线圈转动的角速度为ω，则产生的最大电动势为：Em=nBSωA、B项：原线圈两端的电压等于电动势的有效值，为：设原副线圈的匝数比为k，则副线圈两端的电压为：当发电机线圈的转速变为原来的2倍时，有副线圈两端的电压为：所以，电压表的示数变为原来的2倍，故B错误；由公式可知，即R消耗的功率变为4倍，故A错误；C项：由于电压表的示数变为原来的两倍，由欧姆定律可知，电流表的示数变为原来的两倍，故C正确；D项：变压器不能改变交流电的频率，故D错误．故应选：C．【题目点拨】本题考查了交流电的产生以及变压器的构造和原理，对交流电来说，当线圈的角速度减小时，不仅仅交流电的频率发生变化，交流电的最大值、有效值都会产生变化．2、A【解题分析】

设小球的初速度为，小球抛出后做平抛运动，根据动能定理得解得小球和车作用过程中，水平方向动量守恒，规定向右为正，则有解得故A正确，BCD错误。3、B【解题分析】

研究做操同学的动作时，人的大小和形状不能忽略，同学们不能看成质点，故A错误；C罗在世界杯上任意球破门，研究他踢出的足球的运动弧线时，足球的大小和形状可以忽略，可看作质点，故B正确；研究跳水运动员转体动作时，要看运动员的动作，不可以把运动员看作质点，故C错误；研究自转时地球的大小不能忽略不计，不可看作质点，故D错误．所以B正确，ACD错误．4、A【解题分析】

AB．根据牛顿第二定律得则所以滑动摩擦力故A正确B错误；C．向心力的大小故C错误；D．由于重力支持力的合力方向竖直向上，滑动摩擦力方向水平向左，则物体合力的方向斜向左上方，D错误。故选A。5、B【解题分析】点电荷受到重力、电场力，合力F=(Eq)2+(mg)2，根据牛顿第二定律有a=(Eq)2+(mg)2m，故A错误；根据运动独立性，水平方向点电荷的运动时间为t，水平方向上的加速度ax=Eqm，根据位移公式可得：d2【题目点拨】分析电荷的受力情况，根据牛顿第二定律可求得总的加速度；根据运动的独立性，分别对水平方向和竖直方向进行分析，根据水平方向上的匀加速直线运动规律可求得运动时间；再对竖直方向分析，从而求出对应的高度，根据功的公式可求得电场力所做的功．6、B【解题分析】

AC.减速带对车轮的弹力方向垂直车轮和减速带的接触面，指向受力物体，故AC错误。BD.按照力的作用效果分解，将F可以分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力产生的效果减慢汽车的速度，竖直方向上分力产生向上运动的作用效果，故B正确，D错误。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【解题分析】

由于玻璃对各色光的折射率不同，导致色散的形成。玻璃对紫光的折射率最大，对红光的最小，可以得a侧为紫光，b侧为红光，红光的波长大于紫光的波长，由v=c【题目详解】AB．由图可看出三棱镜对a侧光偏折最大，则玻璃对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率，由临界角公式sinC=1n可知玻璃对a侧光的临界角小于b侧光的临界角，故AC．玻璃对a侧光的折射率大于对b侧光的折射率，则a侧光的频率大于b侧光的频率，由公式c=λf，知在真空中a侧光的波长小于b侧光的波长，故C错误；D．玻璃对紫光的折射率最大，对红光的最小，可以得a侧为紫光，b侧为红光。因红光的折射率小于紫光的，由v=cn可知，在三棱镜中，a侧光的传播速度小于b侧光的传播速度，故【题目点拨】本题主要考查光的折射定律，较为简单。8、ABC【解题分析】

原子核的比结合能越大，核子结合得就越牢固，原子核越稳定；根据轨道半径的半径，结合库仑引力提供向心力分析电子动能的变化；光照射到某种金属上发生光电效应时，有：，故可判断光的频率与逸出的光电子的最大初动能的关系；衰变的实质是原子核内一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来。【题目详解】A．比结合能越大，原子核中核子结合得越:牢固，原子核越稳定，故A正确；B．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大,根据知，电子的动能减小，故B正确；C．发生光电效应时，有：，光的频率越大，逸出的光电子的最大初动能越大，故C正确；D．β衰变的实质是原子核内的一个中子转变为一个质子和一个电子，电子释放出来，故D错误。【题目点拨】本题主要考查原子物理里的一些常规现象和规律，较为简单。9、BC【解题分析】

由图可知OB绳的B端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直位置C的过程中，OA绳拉力逐渐变小，OB绳拉力F先变小后变大，故BC正确，AD错误。10、AD【解题分析】

A.由图可知，当F=4N时，加速度a=2m/s2，对整体进行受力分析可知：，解得：总质量=2kg，当N时，m和M开始发生相对滑动，故A正确；B.隔离M受力分析，得M得加速度公式：，结合图象可知，图象得斜率，解得：=0.5kg，所以m=1.5kg，B错误；C.由可知，当a=0时，拉力F=3N，代入解得=0.2，故C错误；D.根据F=5N＞4N时，滑块与木块相对滑动，代入解得B的加速度为：=4m/s2，故D正确。故选AD．【题目点拨】当拉力F较小时，m和M保持相对静止一起做匀加速直线运动，当拉力达到一定值时，m和M开始发生相对滑动，根据牛顿第二定律，可利用整体法和隔离法分析，得到加速度a和拉力F的函数表达式，结合a-F图象，计算相关量．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、(1)如图(2)B【解题分析】

第一空.因AB为较粗的线圈接头，可知匝数较少，应该是变压器的初级，电路连线如图：第二空.产生的几千伏高压是发生在开关由闭合到断开瞬间，故选B.12、CEG【解题分析】

（1）灯泡额定电压是2.4V，则电压表选C；灯泡额定电流为I==0.42A，则电流表选E．由于实验要求电流从零调，所以变阻器应采用分压式接法，应选择全电阻小的变阻器，即选G．

（2）灯泡正常发光时电阻R==5.76Ω，灯泡电阻远小于电压表内阻，则电流表采用外接法，由于实验要求电流从零调，所以变阻器应采用分压式接法，电路如图：

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、