2023届上海建平中学物理高二下期末学业水平测试试题（含解析）.doc

2023学年高二下学期物理期末模拟测试卷 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、一种典型的铀核裂变是生成钡和氪，同时放出3个中子，核反应方程是可表示为，已知部分原子核的比结合能与核子数的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．核反应方程中，X粒子是正电子 B．核反应方程中，X粒子是质子 C．、和相比，核的比结合能最大，它最稳定 D．、和相比，核的核子数最多，它的结合能最大 2、汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油、空气混合气要靠火花塞点燃，但是汽车蓄电池的电压只有12 V，不能在火花塞中产生火花，为此设计了如图所示的点火装置，这个装置的核心是一个变压器，它的原线圈通过开关连到蓄电池上，副线圈接到火花塞的两端，开关由机械进行自动控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，这样就能在火花塞中产生火花了，下列说法中正确的是（ ） A．该设计方案不可行，因为蓄电池提供的是直流电，变压器不能改变直流电压 B．该设计方案可行，因为变压器能将直流电改变为交变电流 C．该设计方案可行，因为通过变压器原线圈的是变化的电流，可以通过变压器发生互感现象 D．该变压器可以是升压变压器，也可以是降压变压器 3、在远距离输电中，提高送电电压的设备是（　　） A．滑动变阻器 B．变压器 C．电感器 D．示波器 4、 “朝核危机”引起全球瞩目，其焦点就是朝鲜核电站采用轻水堆还是重水堆．重水堆核电站在发电的同时还可以生产出可供研制核武器的钚239（），这种钚239可由铀239（）经过n次β衰变而产生，则n为 ( ) A．2 B．239 C．145 D．92 5、放射性的原子核A放出一个β粒子后变成原子核B，原子核B放出一个α粒子后变成原子核C，可以肯定的是原子核A比 A．原子核B多2个中子 B．原子核C多2个中子 C．原子核B少1个质子 D．原子核C少1个质子 6、关于光现象及其应用，下列说法正确的是（　　） A．汽车灯光夜间照着自行车“尾灯”，就变得十分明亮，是利用了光的折射 B．照相机的镜头表面镀有一层膜，使照相效果更好，是利用了光的衍射 C．用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度，利用了光的干涉 D．抽制高强度纤维细丝，可用激光监控其粗细，是利用了光的偏振 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、图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示，以下判断不正确的是（　　） A．电流表的示数为10A B．线圈转动的角速度为100π rad/s C．0.01s时线圈平面与磁场方向垂直 D．0.02s时电阻R中电流的方向自右向左 8、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 9、 “两弹一星”可以说长了中国人的志气，助了中国人的威风。其中原子弹是一种没有减速剂、不加控制的爆炸性链式反应装置，它在工作中有一种核裂变反应方程式为U＋n→X＋Ba＋3n，下列说法正确的是 A．X原子核中有36个中子 B．铀块体积只有在大于临界体积时才能发生链式反应 C．裂变反应中由于质量亏损释放出能量 D．原子核反应过程中的质量亏损现象违背了能量守恒定律 10、一定质量的理想气体，从状态A变到状态D，其状态变化过程的体积V随温度T变化的规律如图所示，已知状态A时气体的体积为V0，温度为T0，则气体由状态A变到状态D过程中，下列判断正确的是（ ） A．气体从外界吸收热量，内能增加 B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增大 C．若状态D时气体的体积为2V0，则状态D的温度为2T0 D．若气体对外做功为5 J，增加的内能为9 J，则气体放出的热量为14 J 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）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数． (1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连． (2)已知薄片厚度d＝0.40 mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图2中画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字). (3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S1，S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间． 12．（12分）如图(甲)是用“双缝干涉测量光的波长”实验设备实物图． (1)已知单缝与双缝间的距离,双缝与屏的距离,双缝间距．用测量头来测量亮纹中心的距离，测量头由分划板、目镜手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数______,转动测量头,使分划板中心刻线对准第4条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数，如图(丙)所示．则该光被的波长为_____． (保留两位有效数字) (2)若在调节过程中观察到如右图(丁)所示的千涉条纹,则出现这种现象的原因是______ A．单缝与双缝不平行 B．单缝与双缝的距离太近 C．设备安装时,没有调节光源的高度,使光线把整个光屏都照亮 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）如图所示是泉港一中教室天花板上挂着的电风扇，电风扇叶片的长度为L，转动的频率为f，螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如果忽略a到转轴中心线的距离，当地的地磁场沿竖直方向分量的磁感应强度为B，设仰望电风扇时，叶片转动方向是顺时针． 求： （1）a点电势和b点电势哪点高？ （2）每个叶片的感应电动势E的大小． 14．（16分）中国在 “人造太阳”方面的研究取得了较大的成就，“人造太阳”被评为2018年中国10大科技之一．其原理是一个质量mD=3.3436×10-27kg的氘核（H）与一个质量mT=5.0085×10-27kg的氚核(H)发生核聚变，结合后生成了一个质量大小为=6.6467×10-27kg的新核，同时放出一个质量mn=1.6750×10-27kg的中子（），并释放出大小为E的能量．（光的速度c= 3.0×108m/s，结果保留三位有效数字） ⑴写出“人造太阳”轻核聚变的方程式； ⑵求该聚变释放的能量E． 15．（12分）某一段导体，在4秒内通过横截面的电荷量为Q=20C，则通过该导体的电流强度是多少安培？若该导体的电阻为4欧，则它两端的电压是多少伏？ 2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析） 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 【答案解析】 A、B．根据电荷数守恒、质量数守恒可知，X的电荷数为0，质量数为1，X为中子，A、B错误； C．由图可知，在附近原子核的比结合能最大，然后随核子数的增大，比结合能减小，、和相比，核的比结合能最大、最稳定，C错误； D．、和相比，核的核子数最多，它的结合能最大，D正确； 故选D。 2、C 【答案解析】 试题分析：变压器只能改变交变电流的原因是如果在原线圈上接恒定电压，则线圈的磁通量保持不变，从而不能产生感应电动势，副线圈中也就没有输出电压了．在本装置中，开关的闭合、断开，导致电流不断地变化，从而使得磁通量不断地变化，能够使变压器工作．故选C． 考点：变压器 【名师点睛】本题需要掌握变压器的电压之比和匝数比之间的关系，并且知道升压变压器的原线圈和副线圈的匝数之间的关系． 3、B 【答案解析】 在远距离输电中，提高送电电压的设备变压器，选项B正确，ACD错误。 故选B。 4、A 【答案解析】 由衰变方程可知：发生一次衰变质子数就增加一个，所以这种钚239可由铀239衰变两次得到，即n=2，故A正确． 5、C 【答案解析】 AB．一个具有放射性的原子核A放射一个β粒子后变成原子核B，质量数不变，质子数增加1，中子数减1，原子核A比原子核B多1个中子，少1个质子，故A错误，C正确； CD．原子核B再放射一个α粒子后变成原子核C，质子数减2，质量数减1．原子核A比原子核C多1个质子，多3个中子，故B错误，D错误． 故选C 6、C 【答案解析】 A.自行车“尾灯”为全反射棱镜，利用光的全反射现象；故A不符合题意； B.照相机镜头表面镀有一层增透膜是利用了光的薄膜干涉现象。故B不符合题意； C.用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度，利用了光的薄膜干涉现象。故C符合题意； D.激光束越过细丝时产生的衍射条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化。故D不符合题意。 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 【答案解析】 电流的最大值、周期，电流表的示数为有效值，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向。 【题目详解】 A项：由题图乙可知交流电电流的最大值是，则有效值为： ，故A正确； B项：由题图乙可知交流电的角速度为：，故B正确； C项：0.01s时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，故C错误； D项：由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向自左向右，故D错误。 故应选：CD。 【答案点睛】 本题考查交变电流的