2022-2023学年河北省曲阳一中物理高二第二学期期中质量检测试题含解析

2022-2023学年河北省曲阳一中物理高二第二学期期中质量检测试题考生须知：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、如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）A．原线圈的输入功率为 B．电流表的读数为1AC．电压表的读数为 D．副线圈输出交流电的周期为50s2、对于热量、功和物体的内能这三个物理量，下列叙述正确的是（）A．热量、功、内能三者的物理意义相同B．热量和功都可以作为物体内能的量度C．热量、功、内能的单位肯定不相同D．热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的3、如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，在到达斜面底端的过程中（）A．重力的冲量相同B．弹力的冲量相同C．合力的冲量相同D．以上说法均不对4、如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景．当探测线圈靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈附近有金属物体了．图中能反映出金属探测器工作原理的是（）A．通电螺线管使小磁针偏转B．金属棒在磁场中运动使电流计指针偏转C．通电导线在磁场中运动D．通电直导线使小磁针偏转5、两只额定电压均为110V的灯泡A和B，额定功率分别为100W和40W，为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示的四个电路中最合理的是图（）A． B．C． D．6、氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则()A．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出射线B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出紫外线C．从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的电势能减小，氢原子的能量也减小D．氢原子在n=2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离二、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，电阻不计的正方形导线框abcd处于匀强磁场中，线框绕中心轴OO′匀速转动时，产生的电动势e=200cos100πt(V)。线框的输出端与理想变压器原线圈相连，副线圈连接着一只“20V、8W”的灯泡，且灯泡能正常发光，电路中熔断器熔断电流为0.4A，熔断器与输电导线的电阻忽略不计。下列判断正确的是（）A．t=0s时刻的线框中磁通量变化率最大B．理想变压器原、副线圈匝数之比为10∶1C．若副线圈两端并联多只“20V、8W”的灯泡，则最多不能超过10只D．若线框转速减半，产生的电动势e=100cos100πt(V)8、发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度C．卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过P点时的速度D．卫星在轨道2上经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点的加速度9、入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，下列说法错误的是（）A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少D．有可能不发生光电效应10、如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则A．绳OO'的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化三、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）在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中（1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的______，与数据采集器连接的是______部分．（填①或②）（2）上图（右）是用DIS探究加速度与力的关系时所得到的a–F实验图象，由图线可知，小车的质量为______kg．12．（12分）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定理，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题。A．小球开始释放高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程（2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP．然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N。接下来需要测量是______（填选项前的符号）A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放的高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．测量平抛射程OM，ON（3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______[用（2）中测量的量表示]。（4）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图乙所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，则p1：p1′=______：11；若碰撞结束时m2的动量为p2′，则p1′：p2′=______：2.1．（均用分数形式表示）实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为______。（5）有同学认为，上述实验中仅更换两个小球的材质，其他条件不变，可以使被碰小球做平抛运动的射程增大。请你用（4）中已知的数据，分析和计算出被碰小球m2平抛运动射程ON的最大值为______cm。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）处于静止状态的某原子核X，发生α衰变后变成质量为mY的原子核Y，被释放的α粒子垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中,测得其圆周运动的半径为R，设α粒子质量为m，质子的电荷量为e，试求:(1)衰变后α粒子的速率vα和动能Ekα;(2)衰变后Y核的速率vY和动能EkY;(3)衰变前X核的质量mX．14．（16分）如图所示，一个质量m=16g，长d=0.5m，宽L=0.1m，电阻R=0.1Ω的矩形线框从高处自由落下，经过5m高度，下边开始进入一个跟线框平面垂直的匀强磁场。已知磁场区域的高度h2=1.55m，线框进入磁场时恰好匀速下落。求(1)磁场的磁感应强度多大？(2)线框下边将要出磁场时的速率；(3)线框下边刚离开磁场时的加速度大小和方向。15．（12分）如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K。两汽缸的容积均为V0，汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为p0和；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为。现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦。求：(1)恒温热源的温度T；(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx。

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【解析】

A．由交流电压的表达式可知，原线圈两端所加的电压最大值为，故有效值为，由，解得副线圈电压的有效值为：，故输出功率：，再由输入功率等于输出功率知：，故A错误；B．根据欧姆定律知:，由，可得：，故电流表读数为1A，故B正确；C．电压表的读数为有效值，即，故C错误；D．由交流电压的表达式可知：，又，解得：，故D错误。故选B。2、D【解析】

A．热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故A错误；B．功与热量都是能量转化的量度，都可以作为物体内能变化的量度，但不是物体内能的量度，故B错误；C．热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故C错误；D．功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故D正确；故选D。3、D【解析】

高度相同，则下滑的距离x=，加速度a=gsinθ，根据x=，得：，由于倾角不同，则运动的时间不同，根据I=mgt知，重力的冲量不同。故A错误。对于弹力，大小不等，方向不同，弹力的冲量不同。故B错误。合力的大小F合=mgsinθ，可知合力大小不等，方向也不同，则合力的冲量不同，故C错误。故选D。4、B【解析】

当线圈靠近金属物体时，在金属物体中产生电流，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，故在金属中会产生电流，故探测器采用了电磁感应原理；A选项为电流的磁效应实验；B选项为探究电磁感应现象的实验；C选项探究通电导体在磁场中受力的实验；D选项为探究电流的周围存在磁场的实验；故选B。5、C【解析】

A．灯泡的额定电压为110V，图中，A灯泡的电压等于220V，大于额定电压，烧坏了，故A错误；BC．把AB并联之后与电阻串连接入电路的话，当电阻的阻值与AB并联的总的电阻相等时，AB就可以正常发光，此时电阻消耗的功率为AB灯泡功率的和，所以电路消耗的总的功率的大小为280W；由于额定电压都是110V，额定功率、，由此可知，把灯泡B与电阻并联的话，可以使并联部分的电阻减小，可能使A与并联部分的电阻相同，所以AB能同时正常发光，并且电路消耗的功率与A灯泡的功率相同，所以总功率的大小为200W，故C图的电功率最小，B图不是；D．由于额定电压都是110V，额定功率，由此可知，把灯泡A与电阻并联的话，会使并联的部分的电阻更小，所以AB的电压不会平分，AB不会同时正常发光，故D错误；故选C。【点睛】由题可知，灯泡的电压相等，但是灯泡的功率不同，由此可以知道两种灯泡的电阻的大小不同，再由电路的串并联的知识先逐个分析灯泡能否正常的发光，再判断消耗的功率最小的电路。6、C【解析】γ射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，故A错误；根据跃迁规律可知高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差，从n=4的能级向n=3的能级跃迁时会辐射出的光子能量小于a光子的能量、不可能为紫外线，故B错误；根据库仑引力提供向心力，结合牛顿第二定律，可知，，从n=3能级跃迁到n=2能级时，半径变小，电子的动能增大，那么电子的电势能减小，由于向外界辐射能量，氢原子的能量也减小，故C正确；欲使在n=2的能级的氢原子发生电离，吸收的能量一定不小于3.4eV，故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、AB【解析】

A．图示位置线圈与中性面垂直，感应电动势最大，故线框中磁通量变化率最大，故A正确；B．线框绕中心轴OO′匀速运动时，产生的电动势e=200cos100πt(V)，故输入变压器的电压的有效值为U=V=200V灯泡能正常发光，故变压器的输出电压为20V；根据变压比公式有故B正确；C．电路中熔断器熔断电流为0.4A，此时根据能量守恒定律有解得n=故副线圈两端并联“20V、8W”的灯泡最多不能超过14只，故C错误；D．若线框转速减半，根据公式Em=NBSω产生的电动势也减半，角速度为ω=2πn=50πrad/s则产生的电动势e=100cos50πt(V)故D错误。故选AB。8、BCD【解析】

AB．卫星在1轨道和3轨道做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力由题意可知则可得，A错误，B正确；C．卫星在P点时，在3轨道上做匀速圆周运动，在2轨道上做近心运动，可得又由则卫星在轨道1上经过Q点时的速度大于它在轨道2上经过P点时的速度，C正确；D．卫星在轨道2上P点和在轨道3上P点的加速度，由牛顿第二定律得,即D正确。故选BCD。9、ABD【解析】

A．光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，不影响发射出光电子的时间间隔，A错误；B．根据光电效应方程知入射光的频率不变，则最大初动能不变，B错误；C．光的强弱影响的是单位时间内发出光电子的数目，入射光的强度减弱，单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少，光电流减弱，C正确；D．入射光的频率不变，则仍然能发生光电效应，D错误。故选ABD。10、BD【解析】

物块b仍始终保持静止，可知物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角也不变，可知连接a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接a和b的绳的张力保持不变，夹角不变，所以．绳OO'的张力也不变，故A、C错误；对b进行受力分析可知，当若F方向不变，大小在一定范围内变化时，而重力mg和绳子的拉力FT保持不变，所以．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故B、D正确三、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、①②0.77kg【解析】试题分析：发射器固定在小车上，接收器应该固定在轨道上．关于a-F图象是一条倾斜的直线，说明a与F成线性关系．可通过求直线的斜率求解质量m．（1）发射器固定在小车上，接收器应该固定在轨道上．所以其发射部分是图中的①，与数据采集器连接的是②部分．（2），a-F图线的斜率的倒数即物体的质量，所以12、CADm1•OM+m2•ON=m1•OP14111.0176.8【解析】

（1）小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，即测量射程，故C正确，ABD错误。（2）要验证动量守恒定律定律，即验证：m1v1=m1v2+m2v3，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得：m1v1t=m1v2t+m2v3t，得：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验需要过程为：测量两球的质量、确定落点从而确定小球的水平位移，故AD正确，BC错误。（3）由（2）可知，实验需要验证：m1OP=m1OM+m2ON；（4）碰撞前后m1动量之比：，=1（1～1.01均正确）。（5）发生弹性碰撞时，被碰小球获得速度最大，根据动量守恒的表达式是：m1v0=m1v1+m2v2，动能守恒的表达式是：m1v02=m1v12+m2v22，得动能守恒的表达式是：m1•