上海市宝山区上海大学市北附属中学2024届物理高二第二学期期末质量检测试题含解析

上海市宝山区上海大学市北附属中学2024届物理高二第二学期期末质量检测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在匀强动场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的轴匀速转动，如图1所示，产生的感应电动势如图2所示。则A．t=0.015s时线框的磁通量变化率为零B．t=0.01s时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势的有效值为311VD．交变电动势的表达式e=311sin（200πt）V2、远距离输送一定功率的交流电，若输送电压提高到n倍，则(

)A．输电线上的电压损失增大 B．输电线上的电能损失增大C．输电线上的电压损失不变 D．输电线上的电能损失减少到原来的1/n23、把V1mL的油酸倒入适量的酒精中，稀释成V2mL的油酸酒精溶液，测出1mL油酸酒精溶液共有N滴。取一滴溶液滴入水中，最终在水中形成Scm2的单分子油膜。则该油酸分子的直径大约为A． B． C． D．4、某单色光从真空射入玻璃，它的（）A．频率变小，波长变长 B．频率变小，波长变短C．频率不变，波长变长 D．频率不变，波长变短5、如图所示，开口向下的竖直玻璃管的末端有一段水银柱，当玻璃管从竖直位置转过时，开口端的水银柱将（）A．沿着管向上移动一段距离B．从管的开口端流出一部分C．不移动D．无法确定其变化情况6、为了体现物理概念的本质特点，科学家会用比值定义法来定义物理量，下列属于比值定义法的是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，一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻波传播到平衡位置位于x=5m处的质点B，平衡位置位于x=1m处的质点A在t=0.9s时第三次出现在波峰，关于该简谐波，下列说法正确的是___________A．波长为5mB．波速为10m/sC．频率为2.5HZD．从t=0到t=0.9s的过程中，A质点的路程为0.4mE.t=0.6s时，平衡位置位于x=6m处的质点C第二次位于波峰8、如图所示，abc为半径为r的半圆，圆心为O，cde为半径为2r的1/4圆弧，两圆弧相切于c点，空间有垂直于纸面向里的匀强磁场．带电微粒1、2分别由a、e两点同时开始沿圆弧运动，经时间t1在c点相碰，碰撞时间很短，碰后结合成一个微粒3，微粒3经时间t2第一次到达O点．不计微粒的重力和微粒间的相互作用，则A．微粒1带正电B．微粒3可能沿逆时针方向运动到O点C．微粒1和2的电荷量之比为q1:q2＝3:1D．t1:t2＝2:59、如图所示，线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边以角速度ω匀速转动，其线圈中感应电动势的峰值为Em，闭合回路中两只灯泡均能正常发光．则（）A．从图中位置开始计时，感应电动势瞬时表达式为e＝EmsinωtB．增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em不变C．增大电容器C两极板间的正对面积时，灯泡A1变亮D．抽去电感器L的铁芯时，灯泡A2变亮10、直流电池组的电动势为E，内电阻为r，用它给电阻为R的直流电动机供电，当电动机正常工作时，电动机两端的电压为U，通过电动机的电流是I，下列说法中正确的是()A．电动机输出的机械功率是UIB．电动机电枢上发热功率为I2RC．电源消耗的化学能功率为EID．电源的输出功率为EI－I2r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）(1)在“双缝干涉测量光的波长”实验中①小李同学用绿光作为入射光，发现干涉条纹的间距太小，为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有_______A．改用红光作为入射光B．更换间距更大的双缝C．增大单缝与双缝间的距离②小胡同学把测量头的分划板中心刻线与某亮条纹的中央对齐，此时10等分的游标卡尺如图所示，其读数为________12．（12分）某实验小组用图甲所示的装置“探究加速度与合外力的关系”，图中小车质量为M，砂桶和砂的总质量为m．实验中通过改变m来改变小车所受的合外力大小，小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出，绳的拉力F可由弹簧测力计测出．现保持小车质量M不变，逐渐增大砂桶和砂的总质量m，进行多次实验，得到多组a、F值.(1)为了减小实验误差，下列做法正确的是______A．先释放小车，后接通打点计时器的电源B．该实验不需要平衡小车所受的摩擦力C．该实验砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量D．滑轮摩擦要足够小，绳的质量要足够轻(2)某同学根据实验数据画出了图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线，其中纵轴为小车的加速度大小a，横轴应________（填选项前的字母）．A．B．C．D．mg(3)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时，图线将____________（填选项前的字母）．A．偏向纵轴B．保持原方向不变C．偏向横轴(4)图丙为上述实验中打下的一条纸带，A、B、C、D、E为选出的五个计数点，每相邻两点间还有四个计时点未画出，测得，打点计时器的频率为f，则小车的加速度表达式为_______（用f、表示）．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）为了测量列车运行的速度和加速度的大小，可采用如图（a）所示的装置，它是由一块安装在列车头底部的强磁体和埋设在轨道地面的一组线圈及电流测量仪组成的（测量仪未画出）．当列车经过线圈上方时，线圈中产生的电流被记录下来，就能求出列车在各位置的速度和加速度．假设磁体端部磁感强度为B=0.004T，且全部集中在端面范围内，与端面垂直，磁体宽度与线圈宽度相同，且都很小，线圈匝数n=5，长L=0.2m，电阻0.4Ω（包括引线电阻），测试记录下来的电流-位移图象如图（b）所示．试求：⑴在离O（原点）30m，130m处列车的速度v1和v2的大小；⑵假设列车是匀变速运动，求列车加速度的大小．14．（16分）如图所示，一列简谐横波沿x轴正向传播，在t=0时刻，这列波刚好传播到x=4m的位置，在t=3s时，x=4m的质点第一次运动到正向最大位移处。求：①这列波的传播速度；②从t=0到t=8s的时间内，x=7m处的质点所通过的路程。15．（12分）已知氘核(21H)质量为2.0136u,中子(10n)质量为1.0087u,氦核(32He)质量为3.0150u，1u相当于931.5MeV.(1)写出两个氘核聚变成32He的核反应方程；(2)计算上述核反应中释放的核能(保留三位有效数字)；(3)若两个氘核以相同的动能0.35MeV做对心碰撞即可发生上述反应,且释放的核能全部转化为机械能,则反应后生成的氦核(32He)和中子(10n)的速度大小之比是多少?

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、B【解题分析】A、由图象知：t=0.015s时，感应电动势为最大，则穿过线框的磁通量变化率最大，A错误；

B、当t=0.01s时，电动势为零，线圈平面与磁场方向垂直，位于中性面，故B正确；

C、线框产生的交变电动势的有效值为3112V，故C错误；

D、线圈转动的周期为0.02s，故角速度为100πrad/s，故交变电动势的表达式e=311sin（100πt)V，点睛：本题考查了对交流电图象的认识，要具备从图象中获得有用信息的能力，并掌握有效值与最大值的关系。2、D【解题分析】在输送功率一定时，由I=PU知，电压提高到n倍，则电流变为原来的1n，根据ΔU=Ir可知电压损失减为原来的1n，减小，AC错误；由P损=3、D【解题分析】

一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积为：；则该油酸分子的直径大约为；A.，与结论不相符，选项A错误；B.，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论不相符，选项C错误；D.，与结论相符，选项D正确；4、D【解题分析】

光的频率由光源决定，因此光一旦形成，频率不再改变，光在不同介质中传播时，光速发生变化，波长也发生变化；当光从真空射入玻璃时，光速v变慢，频率f不变，由知，波长变短，故D正确，ABC错误；故选D．5、A【解题分析】

封闭气体的压强在玻璃管转过30°后，水银柱的长度不变，但从竖直变为倾斜，故水银柱的高度减小，水银柱产生的压强减小，封闭气体的压强增大，体积减小，故水银柱沿着管子上移，故A正确，BCD错误。6、B【解题分析】a=F/m是牛顿第二定律的表达式，不是加速度的定义式，不是比值定义法，故A错误；E=F/q是电场强度的定义式，是比值定义法，选项B正确；I=F/BL中不是电流的定义式，不是比值定义法，选项C错误；U=Q/C不是电势差的比值定义式，故D错误；故选B.点睛：本题关键抓住用比值定义法定义的物理量反映了物质最本质的属性，与分子和分母的两个物理量无关的特点进行分析．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、BCE【解题分析】

由图得到波长，根据质点A的振动得到周期，从而求得频率和波速；根据质点A的振动得到路程，由波速得到质点C的振动时间，从而得到质点C的振动。【题目详解】由图可得：波长λ=4m，故A错误；根据波向右传播可得：t=0时，质点A在平衡位置向上振动，故由t=0.9s时质点A第三次出现波峰可得：周期T=0.4s；故频率f＝1/T＝2.5Hz，故C正确；根据波长和周期可得：波速v＝＝10m/s，故B正确；由C可知：从t=0到t=0.9s的过程中，A质点的路程为9A=45cm=0.45m，故D错误；根据波向右传播可得：波前向上振动，故由波速可得：t=0.1s时波传到质点C，故在t=0.1s时质点C开始振动，在平衡位置向上振动；由周期T=0.4s可得：t=0.6s时，平衡位置位于x=6m的质点C第二次位于波峰，故E正确；故选BCE。【题目点拨】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。8、CD【解题分析】

A．粒子运动过程只受洛伦兹力作用，故粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力做向心力；根据粒子偏转方向，由左手定则可得：微粒1带负电，微粒2带正电，A错误；BC．根据洛伦兹力做向心力可得所以粒子轨道半径粒子运动周期故根据粒子运动时间及运动轨迹可得所以那么微粒1，2碰撞后结合成微粒3，故由质量守恒可得：微粒3的质量为；微粒3在c点的速度水平，且只受洛伦兹力，故由微粒3运动到O点可得，且微粒3的轨道半径为；且微粒3在c点的洛伦兹力方向向下；故若，则微粒3沿逆时针做圆周运动，且所以与矛盾，故该情况不成立；若，则微粒3沿顺时针做圆周运动，且所以B错误C正确；D．根据可得D正确；故选CD。【题目点拨】带电粒子在磁场中的运动是高考中的热点话题，每年都会涉及；动量部分的内容归为必考内容后，极有可能考查动量与磁场相结合问题．本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动、动量守恒的知识，学生可以根据几何关系求得运动轨迹，或反过来由轨迹根据几何关系求解半径，进而求得速度、磁感应强度．本题考查了考生的推理能力和分类讨论的思想．9、AD【解题分析】A．图示位置即中性面，所以感应电动势的瞬时表达式为e=Emsinωt，故A正确；B．感应电动势的峰值Em=BSω，增大线圈转动角速度ω时，感应电动势的峰值Em将增大，故B错误；C．增大电容器C两极板间的正对面积时，电容增大，容抗减小，灯泡A1变亮，故C错误；D．抽去电感器L的铁芯时，自感系数减小，感抗减小，灯泡A2变亮，故D正确．故选：AD10、BCD【解题分析】

当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，输入的功率是电功率，根据P=UI求解。发热功率由求解．输出功率由能量守恒定律研究，电源消耗的化学能功率就是电源的总功率，则。【题目详解】AB．电动机输入的功率是电功率，即电动机的发热功率为电动机的输出功率是机械功率，根据能量守恒定律得A错误，B正确；C．电源消耗的化学能功率就是电源的总功率，则C正确；D．电源的输出功率D正确。【题目点拨】本题中当电动机正常工作时其电路是非纯电阻电路，求电功率只能用，求热功率只能用P=I2r．而输出的机械功率只能根据能量守恒求解，而且电功率大于热功率。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、A12.0mm【解题分析】

①根据双缝干涉条纹的间距公式，知干涉条纹间距与入射光的波长成正比，与双缝到屏的距离成正比，与双缝间距离成反比；则：A项：改用红光作为入射光，红光的波长比黄光的大，则干涉条纹间距增大，故A正确；B项：增大双缝之间的距离，干涉条纹间距减小，故B错误；C项：增大单缝与双缝间的距离，干涉条纹间距不受影响，故C错误。②游标卡尺的主尺读数为12mm，游标尺上第0个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0×0.1mm=0.0mm，所以最终读数为：12mm+0.0mm=12.0mm。12、CCB【解题分析】(1)实验时，先接通打点计时器的电源，后释放小车，为了减小实验误差，实验需要平衡小车所受的摩擦力，实验砂桶和砂的总质量需要远小于小车的质量，滑轮摩擦要足够小，绳的质量要足够轻；故C正确，ABD错误；(2)对小车分析，应有F=ma，解得：，由于图线经过坐标原点，所以横轴应为F，故C正确;(3)由于图象的斜率为，所以增大沙和沙桶质量，k不变，仍保持原方向不变，故B正确；(4)根据匀变速直线运动的推论公式可得：，，，所以有四、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），（2）【解题分析】试题分析：（1）列车车头底部的强磁体通过线圈时，在线圈中产生感应电动势和感应电流，根据公式可得：从图中可读出距O点30m、130m处的电流分别为I1="0.12"A，I2="0.15"A，代入数据可得出：，.（2）根据匀速运动公式从图中读出s="100"m,所以考点：导体切割磁感线时的感应电动势；匀变速直线运动的速度与位移的关系14、①lm/s②l0cm【解题分析】

①由图像可知，此列波的波长为λ=4m因为波沿x轴正向传播，所以t=0s时x=4m的质点正在向下振动，又由于t=3s时，x=4m