2022-2023学年北京东城55中物理高二第二学期期中达标测试试题含解析

2022-2023学年北京东城55中物理高二第二学期期中达标测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示是原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象，下列说法正确的是()A．若D、E能结合成F，结合过程一定要释放能量B．若D、E能结合成F，结合过程一定要吸收能量C．若C、B能结合成A，结合过程一定要释放能量D．若F、C能结合成B，结合过程一定要释放能量2、北京市东城区民用电网改造完成后，某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为，对此交变电压，下列表述正确的是（）．A．最大值是220VB．频率是100HzC．有效值是220VD．周期是0.01s3、关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是()A．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次B．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变C．线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次D．线圈转动一周，感应电流和感应电动势方向都要改变一次4、半径为r的圆环电阻为R，ab为圆环的一条直径．如图所示，在ab的一侧存在一个均匀变化的匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0+kt（k＞0），则（）A．圆环中产生顺时针方向的感应电流B．圆环具有扩张的趋势C．圆环中感应电流的大小为D．图中a、b两点间的电势差5、下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（）A． B．C． D．6、如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E。从两板左侧中点c处射入一束负离子(不计重力)，这些负离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是()A．这三束负离子的速度一定不相同B．这三束负离子的电荷量一定不相同C．这三束负离子的比荷一定不相同D．这三束负离子的质量一定不相同二、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、下列说法正确的是（）A．原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据B．考古专家测出某具骸骨1g碳样品中的含量为活着的生物体1g碳样品中含量的，已知的半衰期为5730年，则该生物死亡时距离今天约11460年C．核泄露事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断x为β射线D．核反应堆利用石墨吸收中子，控制核反应速度8、如下图所示，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中，金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U形导轨上以速度v=2m/s向右匀速滑动，两导轨间距离L=1.0m，电阻R=3.0Ω，金属杆PQ的电阻r=1.0Ω，导轨电阻忽略不计，则下列说法正确的是（）A．通过R的感应电流的方向为由d到aB．金属杆PQ两端电压为1.5VC．金属杆PQ受到的安培力大小为0.5ND．外力F做功大小等于电路产生的焦耳热9、氢原子的能级如图所示，已知可见的光的光子能量范围约为1.62eV—3.11eV，下列说法正确的是（）A．处于n=3能级的氢原子可以吸收任意频率的紫外线，并发生电离B．大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光具有显著的热效应C．大量处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出3种不同频率的光D．大量处于n＝4是能级的氢原子向低能级跃迁时，可能发出2种不同频率的可见光10、一矩形线在匀强硬场中转动时产生的电动势，下列说法正确的是A．该交流电的频率为111HzB．该交流电的电动势有效值为111VC．t＝1．1s时，穿过矩形线圈的磁通量最大D．该交波电的电动势有效值比交流电的小三、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）某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏电流表(待改装)，学生电源(电动势为E，内阻不计)，滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻Rt(PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为Rt＝a＋kt，a＞0，k＞0).设计电路如图所示，并按如下步骤进行操作：(1)按电路图连接好实验器材；(2)将滑动变阻器滑片P滑到a端，单刀双掷开关S掷于c端，调节滑片P使电流表满偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路；(3)容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准电流表的示数下降5℃，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关，请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式I＝__________(用题目中给定的符号)；(4)根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表，根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：低温刻度在________侧(填“左”或“右”)，刻度线分布是否均匀？________(填“是”或“否”).12．（12分）在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5Ω．实验室备有下列实验器材：A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）E．变阻器R1（0～100Ω，0.3A）F．变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G．电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）H．开关S，导线若干为了提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有______．为了减小实验误差，应选用图甲中______（选填“a”或“b”）为该实验的电路图．四、计算题：本题共3小题，共38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，在水平向右的匀强磁场中，一个矩形线圈abcd绕其竖直中心轴逆时针匀速转动。线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环（集流环）焊接在一起，并通过电刷和一个电阻为R的定值电阻相连接。已知，矩形线圈abcd的边长，匝数为N线圈电阻为r，转动的角速度为ω，磁感应强度大小为B。（1）若从中性面开始计时，经过时间t，请推导该时刻线圈abcd中产生感应电动势e的大小；（2）求从图中线圈平面与磁场垂直位置开始线圈abcd转过90°的过程中，通过电阻R的电量q。14．（16分）“道威棱镜”广泛地应用在光学仪器当中，如图所示，将一等腰直角棱镜截去棱角，使其平行于底面，可制成“道威棱镜”，这样就减小了棱镜的重量和杂散的内部反射．从M点发出一束平行于底边CD的单色光从AC边射入，已知棱镜玻璃的折射率．求：（i）光线进入“道威棱镜”时的折射角；（ii）通过计算判断光线能否从CD边射出．15．（12分）如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心），透明物质折射率为．今有一束平行光以45°的入射角从真空射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求：（1）从AO面射入透明物质的折射角．（2）光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角．（3）从圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？

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、A【解析】

由平均核子质量A与原子序数Z的关系图象可知，D与E的平均质量大于F的平均质量，所以DE结合成F，平均质量减小，有质量亏损，根据爱因斯坦质能方程，有能量释放。故A正确，B错误。由平均核子质量A与原子序数Z的关系图象可知，B与C的平均质量小于

A的平均质量，所以若CB能结合成A，则质量增加，根据爱因斯坦质能方程，要吸收能量。故C错误；由平均核子质量A与原子序数Z的关系图象可知，F与C的平均质量小于

B的平均质量，所以若CF能结合成B，则质量增加，根据爱因斯坦质能方程，要吸收能量。故D错误。2、A【解析】

由输出端的交变电压瞬时值表达式知电压最大值、角速度，从而计算出有效值、周期和频率；【详解】由输出端的交变电压瞬时值表达式知电压最大值为，有效值为，周期为，频率为，故A正确，BCD错误．【点睛】本题考查了对正弦交流电的瞬时值表达式的理解，注意由图象可以读出的是最大值和角速度，再通过计算求解有效值和频率以及周期．3、C【解析】

感应电动势的方向即为感应电流的方向。当线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时，线圈平面每经过中性面一次，感应电流和感应电动势方向都要改变一次；线圈转动一周，线圈两次过中性面，感应电流和感应电动势方向都要改变两次。故C项正确，ABD三项错误。4、C【解析】

由于磁场均匀增大，线圈中的磁通量变大，根据楞次定律可知线圈中电流为逆时针，同时为了阻碍磁通量的变化，线圈将有收缩的趋势，故AB错误；根据法拉第电磁感应定律得电动势为：，回路中的电阻为R，所以电流大小为，故选项C正确；ab两端电压为：，故D错误．5、B【解析】

ABCD.根据分子间作用力F、分子势能与分子间距离关系可知，当分子力为零，分子势能最小，由此可知ACD错误，B正确；故选B。6、C【解析】

A．3束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有所以故三束正离子的速度一定相同．故A错误；B．3束离子在磁场中有故由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，然而正离子质量可能相同，电量也有可能相同，故BD错误，C正确；故选C。【点睛】速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性。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、BC【解析】

A．原子的特征谱线说明原子只能处于不连续的、分立的能级上，是原子具有分立能级的有力证据，故A错误；B．考古专家发现某具骸骨1g碳样品中的含量是活着的生物体1g碳样品中含量的，可知经历了2个半衰期，的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距离今天约11460年，故B正确；C．根据电荷数守恒和质量守恒有即的电荷数为，质量数为0，可知为电子，即为β射线，故C正确；D．镉具有很大的中子吸收界面，所以用来吸收裂变产生的中子，而不是石墨，故D错误。故选BC。8、BC【解析】

导体PQ垂直切割磁感线，由右手定则判断感应电流的方向，由求解感应电动势的大小，由串联电路的特点求PQ间的电压．由公式求PQ所受的安培力；外力F克服摩擦力和安培力做功．【详解】由右手定则判断知，导体PQ产生的感应电流方向为Q→P，通过R的感应电流的方向为由a到d，故A错误；导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为，金属杆PQ两端电压为：，故B正确；感应电流为：，安培力，故C正确；金属杆PQ在外力F作用下在粗糙U型导轨上以速度v向右匀速滑动，根据能量守恒可知外力F做功大小等于电路产生的焦耳热和导轨与金属杆之间的摩擦力产生的内能的和，故D错误．【点睛】本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式等的综合应用，该题中要明确功与能的关系，知道外力F克服摩擦力和安培力做功，外力F做功大小等于电路产生的焦耳热和导轨与金属杆之间的摩擦力产生的内能的和．9、ABD【解析】

A．n=3能级的氢原子能量是-1.51eV，紫外线的频率大于3.11eV，所以吸收紫外线后，能量一定大于0，氢原子一定发生电离，A正确；B．氢原子从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子能量小于1.51eV，小于可见光的频率，有可能是红外线，红外线有显著的热效应，B正确；CD．根据，知能放出6种不同频率的光，因为可见光的光子能量范围约为1.61eV～3.11eV，满足此范围的有：n=4到n=1，n=3到n=1．所以可将有1种不同频率的可见光，C错误D正确．故选ABD。10、BC【解析】

A.由电动势的表达式可知，线圈转动的角速度为：，所以可得交流电的频率为：。故A错误。B.此交流电为正弦式交流电，所以该交流电的电动势的有效值为。故B正确。C.时，感应电动势为，所以穿过矩形线圈的磁通量最大。故C正确。D.两个交流电的表达式相同，故他们的有效值一定相同。故D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、ER+a+kt右否【解析】(3)当温度为t时，热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为：R1=a+kt，根据闭合电路的欧姆定律可得：I=(4)由上式可知，温度越高，电流表中的电流值越小，所以低温刻度在表盘的右侧；由于电流与温度的关系不是线性函数，所以表盘的刻度是不均匀的。12、ADEGHb【解析】

（1）必选器材有电池、开关和导线；因为电动势为：E=3V，故电压表选择V1，最大电流为：Imax==0.6A，故电流表选择A2；限流式电路，因为最大电流Imax=0.6A，故为了安全应选择滑动变阻器R1．故应选用的实验器材有：ADEGH；因为被测电阻为：Rx≈5Ω，所选电压表内阻：RV≈15