2024屆天津市和平區(qū)名校物理高二第二學期期末考試模擬試題含解析

2024屆天津市和平區(qū)名校物理高二第二學期期末考試模擬試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為；若該電阻接到正弦交流電源上，在個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為，該電阻上電壓的峰值均為，周期均為T，如圖甲、乙所示。則等于（）A． B． C．2∶1 D．1∶22、如圖所示，在豎直方向的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，金屬框架ABCD（框架電阻忽略不計）固定在水平面內(nèi)，AB與CD平行且足夠長，BC與CD夾角θ（θ<90°），光滑均勻?qū)w棒EF（垂直于CD）緊貼框架，在外力作用下以垂直于自身的速度v向右勻速運動，經(jīng)過C點作為計時起點，下列關(guān)于電路中電流大小I與時間t、消耗的電功率P與導體棒水平移動的距離x變化規(guī)律的圖象中正確的是（）A． B． C． D．3、如圖為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，在T的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸送電功率為P，輸電線的總電阻為2r，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電壓為：A． B． C． D．4、地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)某地區(qū)表面的重力加速度發(fā)生了較大的變化，懷疑地下有空腔區(qū)域。進一步探測發(fā)現(xiàn)在地面P點的正下方有一球形空腔區(qū)域儲藏有天然氣，如圖所示。假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ，天然氣的密度遠小于ρ，可忽略不計。如果沒有該空腔，地球表面正常的重力加速度大小為g；由于空腔的存在，現(xiàn)測得P點處的重力加速度大小為kg(k<1)。已知引力常量為G，球形空腔的球心深度為d，則此球形空腔的體積是A． B． C． D．5、標準電阻I－U伏安特性曲線可用以下哪個圖象來表示()A． B．C． D．6、北京時間2019年4月10日21時，在全球七大城市同時發(fā)布由“事件視界望遠鏡”觀測到位于室女A星系（M87）中央的超大質(zhì)量黑洞照片，如圖甲所示。宇宙中的天體在不斷向外輻射電磁波，人們利用射電望遠鏡收集來自天體的電磁波進行觀測，如圖乙所示。天體甲距地球1萬光年，M87的黑洞距離地球5500萬光年，假設(shè)天體甲和M87的黑洞輻射功率相同，忽略電磁波在傳播過程中的損耗，用一架射電望遠鏡接收到甲發(fā)出的電磁波功率為P1，則該望遠鏡接收到的來自M87的黑洞發(fā)出的電磁波功率為A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，質(zhì)量均可忽略的輕繩與輕桿，A端用鉸鏈固定，滑輪在A點正上方(滑輪大小及摩擦均可不計)，B端吊一重物．現(xiàn)將繩的一端拴在桿的B端，用拉力F將B端緩慢上拉，在AB桿達到豎直前()A．繩子拉力不變 B．繩子拉力減小C．AB桿受力增大 D．AB桿受力不變8、一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B的V--T圖線如圖所示，可知在由A到B的過程中正確的是()A．氣體內(nèi)能增加B．氣體分子間的平均距離不變C．氣體的體積增大，壓強減小D．氣體一定吸收熱量9、(多選)如圖所示，直線A為電源a的路端電壓與電流關(guān)系圖象，直線B為電源b的路端電壓與電流關(guān)系圖象，直線C為一電阻R兩端電壓與電流關(guān)系圖象．將這個電阻R分別接到a、b兩個電源上，由圖可知這兩次相比()A．R接到電源a上，電源效率較高B．R接到電源b上，電源輸出功率較大C．R接到電源a上，電源輸出功率較大，但效率較低D．R接到電源b上，電源內(nèi)阻發(fā)熱功率較小10、下列關(guān)于原子和原子核的說法正確的是()A．盧瑟福通過對α粒子散射實驗結(jié)果的分析，提出了原子核是由質(zhì)子和中子組成的B．92238U衰變?yōu)?1234Pa要經(jīng)過1次αC．β射線是原子核外電子掙脫原子核的束縛后而形成的電子流D．質(zhì)子與中子結(jié)合成氘核的過程中發(fā)生質(zhì)量虧損并釋放能量三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中。（1）某同學在光具座上放置的光學元件如圖甲所示，其中光學元件A是_____，B是_____（填光學元件名稱）。（2）轉(zhuǎn)動測量頭的手輪，使分劃板中心刻線對準第1條亮紋，手輪的讀數(shù)如圖乙所示，x1＝_____mm：繼續(xù)轉(zhuǎn)動手輪，使分劃板中心刻線對準第8條亮紋，手輪的讀數(shù)如圖丙所示，x2＝_____mm。（3）若已知雙縫間距d＝2.0×10﹣4m，雙縫到屏的距離l＝1.0m，則待測光的波長為_____m（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。12．（12分）在“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗中，有下列實驗步驟：①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上；②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定；③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標紙上，計算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)增加一定體積時的滴數(shù)，由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積；⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上；完成下列填空：（1）上述步驟中，正確的順序是_____。（填寫步驟前面的序號）（2）將6mL的純油酸溶于酒精，制成104mL的油酸酒精溶液，測得1mL的油酸酒精溶液有75滴?，F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，待水面穩(wěn)定后，測得所形成的油膜的形狀如圖所示，坐標中正方形小方格的邊長為20mm，求：①油酸膜的面積是_____m2；②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_____mL；③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測出油酸分子的直徑是_____m．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30o，斜邊AB＝a．棱鏡材料的折射率為n=．在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以45o的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡，畫出光路圖并求射出的點的位置（不考慮光線沿原來路返回的情況）．14．（16分）如圖所示，邊長為L的正方形金屬線框abcd靜止在光滑絕緣水平面上，平行邊界MN、PQ間有垂直于水平面向下的勻強磁場，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，MN、PQ間的距離剛好等于L，開始時金屬線框的ab邊到磁場邊界MN的距離也剛好等于L，現(xiàn)給金屬線框一個水平向右的恒定拉力，結(jié)果金屬線框剛好能勻速穿過磁場，線框運動過程中ab邊始終與MN平行，已知金屬線框的電阻為R，質(zhì)量為m，求：（1）水平拉力的大??；（2）線框穿過磁場的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱；（3）若ab邊剛好要進磁場時，撤去拉力，則金屬線框穿過磁場時的速度大小為多少？15．（12分）一小型水電站為某企業(yè)供電，發(fā)電機輸出功率為66kW，輸出電壓為220V，輸電線的總電阻為0.2Ω。（1）若由發(fā)電機經(jīng)輸電線直接送電，求企業(yè)得到的電壓和功率是多少？（2）若用1：10升壓變壓器先升壓，再用10：1的降壓變壓器降壓，企業(yè)得到的電壓和功率是多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

根據(jù)焦耳定律知，而正弦交流電壓的有效值等于峰值的，所以可得故C正確，ABD錯誤。故選C。2、D【解題分析】

設(shè)金屬棒的速度為v，則運動過程中有效切割長度為：L=vt×tanθ；設(shè)金屬棒橫截面積為S，電阻率為ρ，則回路中電阻為：。所以回路中的電流為：，為定值。故AB錯誤。設(shè)導體棒在到達B之前運動的距離為x，則有：電動勢為：E=BLv=Bxtanθv，電阻為：功率為：，故開始功率隨著距離增大而均勻增大，當通過B點之后，感應(yīng)電動勢不變，回路中電阻不變，故功率不變，故D正確，C錯誤。3、C【解題分析】

原線圈中有效電壓為，則其電流為，根據(jù)理想變壓器中線圈中電流之比等于匝數(shù)比的倒數(shù)，可知輸電線中電流為，則輸電線損失的電壓為，故C正確，ABD錯誤。4、D【解題分析】

地球表面正常的重力加速度大小為,由于空腔的存在，現(xiàn)測得P點處的重力加速度大小為，則空腔體積大小的巖石對物體吸引產(chǎn)生的加速度為，結(jié)合萬有引力定律，即，解得：，故D項正確，ABC錯誤。5、C【解題分析】

標準電阻阻值保持不變，根據(jù)歐姆定律，得到I與U成正比，由數(shù)學知識得知，I-U特性曲線是原點的傾斜的直線，故C正確，ABD錯誤．6、B【解題分析】

根據(jù)圖乙可知，電磁波向空間發(fā)射，設(shè)接受面積為S，接收到的電磁波功率與發(fā)射功率關(guān)系：，天體甲和M87的黑洞輻射功率相同，所以接受頻率與半徑平方成反比，所以來自M87的黑洞發(fā)出的電磁波功率為。A.與計算結(jié)果不符；A錯誤。B.與計算結(jié)果相符；B正確。C.與計算結(jié)果不符；C錯誤。D.與計算結(jié)果不符；D錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】

以B點為研究對象，分析受力情況：重物的拉力FT1(等于重物的重力G)、輕桿的支持力FN和繩子的拉力FT2，作出受力圖如圖所示：由平衡條件得，F(xiàn)N和FT2的合力與FT1大小相等、方向相反，根據(jù)三角形相似可得：FNAB=FT2BO=FT1AO；又F＝FT2；解得：FN＝ABAO·G，F(xiàn)＝BOAO·G；∠BAO緩慢變小時，AB8、AD【解題分析】A.由題：氣體的溫度升高，氣體分子的平均動能增大，理想氣體分子勢能不計，所以氣體內(nèi)能增大．故A正確；B．由圖，氣體的體積增大，分子間的平均距離增大，故B錯誤；C．如圖，氣體的體積與溫度成正比，可知氣體的壓強不變，故C錯誤；D.氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，體積增大，對外做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體一定吸收熱量．故D正確．故選AD.9、CD【解題分析】

電源的效率為．由圖看出，電源a的電動勢大于電源b的電動勢，直線C與A、B的交點表示R分別接在a、b兩個電源上的工作狀態(tài)，交點縱坐標表示路端電壓U，則知R接到電源a上，電源效率較低，故A錯誤．電源的圖線與電阻R的U-I圖線的交點表示電阻R接在該電源上的工作狀態(tài)，由圖讀出電阻R接在電源a的電壓和電流較大，電源a的輸出功率較大．電源效率較低，故B錯誤，C正確．電源U-I圖象的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，可知，電源b的內(nèi)阻較小，且R接到電源b上時電流較小，電源內(nèi)阻發(fā)熱功率較?。蔇正確．故選CD．【題目點撥】本題是電源的外特性曲線與電阻的伏安特性曲線的綜合，關(guān)鍵理解交點的物理意義，也可以根據(jù)閉合電路歐姆定律研究電流與電壓關(guān)系，來比較電源的輸出功率．10、BD【解題分析】

A.盧瑟福的α粒子散射實驗揭示了原子的核式結(jié)構(gòu)，并不是提出了原子核是由質(zhì)子和中子組成的，故A錯誤；B.經(jīng)過1次α衰變和1次β衰變后，則質(zhì)量數(shù)減小4，而中子減小1，因此92238U（鈾）衰變?yōu)?1234Pa（鏷）要經(jīng)過1次α衰變和1C.β衰變中產(chǎn)生的β射線實際上是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子同時釋放一個電子，故C錯誤；D.中子與質(zhì)子結(jié)合成氘核的過程中能釋放能量，故D正確；三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、濾光片單縫2.00014.1623.48×10﹣7【解題分析】

（1）[1][2]為了獲取單色的線光源，先放置濾光片得到單色光源，后面應(yīng)放置單縫。（2）[3]圖乙螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為2.0mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×0.0mm＝0.000mm，所以最終讀數(shù)為2.000mm。[4]圖丙螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為14.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×16.2mm＝0.162mm，所以最終讀數(shù)為14.162mm。（3）[5]相鄰條紋的間距為：△x=mm＝1.74mm＝1.74×10﹣3m根據(jù)得：12、④①②⑤③1.5×10﹣28.0×10﹣65.3×10﹣10【解題分析】

將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出一滴此溶液的體積，然后將一滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個的舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積，則用一滴此溶液的體積除以一滴此溶液的面積，恰好就是油酸分子的直徑?！绢}目詳解】（1）“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制酒精油酸溶液→測定一滴酒精油酸溶液的體積（題中的④）→準備淺水盤（①）→形成油膜（②）→描繪油膜邊緣，測量油膜面積（⑤）→計算分子直徑（③）；（2）①面積超過正方形一半的正方形的個數(shù)為37個；則油酸膜的面積約為：S=37×20×20mm2≈1.5×10﹣2m2②每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積為：V=1mL×6104×175=8.0×10﹣6mL③把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑為：d=VS=8×10-6×10-61.5×10-2m≈5.3×10﹣10m?！绢}目點撥】本題主要考查了用油膜法估測油酸分子的大小的實驗，屬于一般題型。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、出射點在BC邊上離B點的位置【解題分析】設(shè)入射角為i，折射角為r，由折射定律得：①由已知條件及①式得②如果入射光線在法線的右側(cè)，光路圖如圖1所示．設(shè)出射點為F，由幾何關(guān)系可得③即出射點在AB邊上離A點的位置．如果入射光線在法線的左側(cè)，光路圖如圖2所示．設(shè)折射光線與AB的交點為D．由幾何關(guān)系可知，在D點的入射角④設(shè)全發(fā)射的臨界角為，則⑤由⑤和已