2022-2023学年内蒙古包头稀土高新区第二中学物理高二下期中学业水平测试试题含解析

2022-2023学年内蒙古包头稀土高新区第二中学物理高二下期中学业水平测试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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，井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井(水面在井口之下)，两井底部各有一只青蛙，则()A．水井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星B．枯井中的青蛙觉得井口大些，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星C．水井中的青蛙觉得井口小些，晴天的夜晚，枯井中的青蛙能看到更多的星星D．两只青蛙觉得井口一样大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星2、一个密闭的钢管内装有空气，在温度为27℃时，压强为1atm，若温度上升到127℃，管内空气的压强为()A．atmB．atmC．atmD．atm3、在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示，其波速为10m/s，P点坐标为（-2m，0），Q点坐标为（1m，0），则下列说法正确的是（）A．P、Q两个质点有可能某个时刻速度方向相同B．再经过0.2s时间N质点将开始向下振动C．能与该波发生干涉的横波的频率一定为5HZD．该波只有遇到尺寸小于2m的物体才能发生衍射4、在电磁感应现象中，下列说法正确的是（）A．感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B．闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电流D．感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化5、如图所示，两种情况下变压器灯泡L2、L3的功率均为P，且L1、L2、L3为相同的灯泡，匝数比为，则图（a）中L1的功率和图（b）中L1的功率分别为()A．P、P B．9P、 C．、9P D．、9P6、电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系，根据这一发现，发明了许多电器设备．下列电器设备中，哪个没有利用电磁感应原理A．动圈式话筒B．白炽灯泡C．磁带录音机D．电磁炉二、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，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（）A．感应电流方向不变B．CD段直线始终不受安培力C．感应电动势最大值E＝BavD．感应电动势平均值8、如图所示原、副线圈匝数比为2∶1的理想变压器正常工作时A．原、副线圈磁通量之比为2∶1B．原、副线圈电流之比为1∶2C．输入功率和输出功率之比为1∶1D．原、副线圈磁通量变化率之比为1∶19、日本福岛核电站事故发生时，向空气中泄漏了大量碘131和铯137、钡等放射性物质，这些放射性物质随大气环流飘散到许多国家．有效防治核污染，合理、安全利用核能成为当今全世界关注的焦点和热点．下列说法中正确的是()A．福岛核电站是利用原子核衰变时释放的核能来发电的B．铯、碘、钡等衰变时释放能量，故会发生质量亏损C．铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿几厘米厚的铅板D．铯137半衰期是30.17年，如果将铯137的温度降低到0℃以下，可以延缓其衰变速度10、如图所示为两列同频率的水波在t=0时刻的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为2cm，波速为2m/s，波长为0.4m，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是（）A．A、C两点是振动减弱点B．B、D两点在该时刻的竖直高度差为4cmC．E点是振动加强点D．t=0.05s，E点离开平衡位置的位移大小为2cm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）某实验小组用一只弹簧测力计和一个量角器等器材验证力的平行四边形定则，设计了如图所示的实验装置，固定在竖直木板上的量角器的直边水平，橡皮筋的一端固定于量角器的圆心O的正上方A处，另一端系绳套1和绳套2.(a)主要实验步骤如下：①弹簧测力计挂在绳套1上竖直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O处，记下弹簧测力计的示数F；②弹簧测力计挂在绳套1上，手拉着绳套2，缓慢拉橡皮筋，使橡皮筋的结点到达O点，此时绳套1沿0°方向，绳套2沿120°方向，记下绳套1弹簧测力计的示数F1；③根据力的平行四边形定则计算此时绳套1的拉力F1′＝________；④比较F1和F1′，即可初步验证力的平行四边形定则；⑤只改变绳套2的方向，重复上述实验步骤.(b)保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动90°，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，关于绳套1的拉力大小的变化，下列结论正确的是________.A．逐渐增大B．先增大后减小C．逐渐减小D．先减小后增大12．（12分）某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的实验中：(1)用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图甲所示，则该摆球的直径为___________cm，用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示，悬挂点与刻度尺0刻度线对齐，由图甲、乙可知单摆的摆长为___________m（结果保留三位小数）；(2)以下关于本实验的做法，正确的是___________（填正确答案标号）；A．摆球应选密度较大、有小孔的金属小球B．摆线应适当长些C．将小球拉开一个很小的角度静止释放，并同时启动秒表开始计时D．用秒表测量小球完成一次全振动所用时间并作为单摆的周期(3)测出不同摆长L对应的周期T，用多组实验数据作出图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的图线如图丙中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是___________（填正确答案标号）。A．出现图线a的原因可能是单摆所用摆球质量太大B．出现图线c的原因可能是秒表过迟按下，使重力加速度的测量值偏小C．出现图线c的原因可能是测出n次全振动时间为t，误作为（）次全振动时间进行计算，使重力加速度的测量值偏大D．出现图线c的原因可能是摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了，使重力加速度的测量值偏大四、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，在光滑水平面上方存在电场强度大小为E=1×104N/C、方向水平向左的有界匀强电场，电场右边界如图中的虚线所示，左边界为竖直墙壁，电场宽度d=4.75m．长度L=4m、质量M=1kg的不带电绝缘长木板P原先静止在水平面上．可视为质点的质量m=1kg、电荷量q=1×10-4C的带正电金属块Q从木板的右端以v0=3m/s的速度水平向左滑上木板，两者相对静止后再进入电场，木板与墙壁发生碰撞的时间极短且碰撞无机械能损失．已知金属块与木板间的动摩擦因素μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s1．（1）求木板与墙壁第一次碰撞前瞬间的速度大小．（1）求木板与墙壁第二次碰撞前瞬间的速度大小．（3）金属块最终能否停在木板上？若能，求出金属块最终停在木板上的位置；若不能，请说明理由．14．（16分）如图所示，一平面框架与水平面成37°角，宽L=0.4m,上、下两端各有一个电阻R0＝1Ω,框架的其他部分电阻不计,框架足够长.垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场,磁感应强度B＝2T．ab为金属杆,其长度为L＝0.4m，质量m＝0.8kg，电阻r＝0.1Ω，金属杆与框架的动摩擦因数μ＝0.1．金属杆由静止开始下滑,直到速度达到最大的过程中,金属杆克服磁场力所做的功为W=1.1J．已知sin37°＝0.6，cos37°=0.8；g取10m／s2.求:（1）ab杆达到的最大速度v.（2）ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离.（3）在该过程中通过ab的电荷量．15．（12分）某发电站的输出功率为P，输出电压为U0，通过理想变压器升压后向距离L的远处供电．已知输电导线的总电阻为R，输电线路损失的功率为输出功率的4%，求：(1)升压变压器的输出电压；(2)输电线路上的电压损失．

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】如图所示，枯井中的青蛙看到井外的范围，可根据光的直线传播确定．而外界光线斜射到水面时，入射角大于折射角，根据光线可逆性，故水井中的青蛙看到的范围超出光直线传播看到的范围，即水井中的青蛙看到井外的范围较大，晴天的夜晚，水井中的青蛙能看到更多的星星，故A正确．【点睛】解答本题应抓住：外界从同一方向射到青蛙眼中光线的方向相同，由于光的折射，外界光线斜射到水面时，入射角大于折射角，根据光线可逆性，可知水井中的青蛙看到井外的范围较大．2、A【解析】试题分析：气体发生等容变化，应用查理定律求出气体的压强，然后分析答题．以气体为研究对象，气体状态参量：，由查理定律得，即：，解得，A正确．3、C【解析】

A．波同时向两侧传播，根据对称性可知，此时点（-2m，0）与其对称点（2m，0）运动方向相同，而（2m，0）点与（1m，0）点相距半个波长，所以、两个质点速度方向总相反，故A错误；B．由图可知，到波的前沿的距离为2m，波传播到的时间由图知波长周期为波传到点时，点向上运动，所以质点将开始向下振动的时间为故B错误；C．该波的频率为所以能与该波发生干涉的横波的频率一定为5Hz，故C正确；D．由图知波长，该波如果遇到2m的障碍物，则能发生明显的衍射现象，故D错误；故选C。4、D【解析】：根据楞次定律知，感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化，因此，当原磁场增强时，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反，当原磁场减弱时，感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相同，A错误、D正确；闭合线框放在变化的磁场中，有磁通量发生变化才能产生感应电流，B错误；闭合线框放在匀强磁场中作切割磁感线运动，只有磁通量发生变化，才能有感应电流产生，C错误．5、B【解析】

由题意可知，两种情况下变压器输入功率为均为2P．设灯泡L2、L3的电压为U，电流为I，电阻为R，则有P=．根据电压与匝数成正比可知，两种情况下变压器的输入电压均为3U，根据输入功率和输出功率相等可知，变压器输入电流为I．所以图（a）中L1的功率为Pa==9P图（b）中L1的功率为Pb=()2R=PA.P、P与上述计算结果9P、不相符，故A不符合题意；B.9P、与上述计算结果9P、相符，故B符合题意；C.、9P与上述计算结果9P、不相符，故C不符合题意；D.、9P与上述计算结果9P、不相符，故D不符合题意；6、B【解析】A、动圈式话筒利用电磁感应原理，将声音信号变成电信号，不符合题意，故A错误；B、白炽灯泡利用电流的热效应，不是利用电磁感应原理，符合题意，故B正确；C、磁带录音机利用电磁感应原理，将声音信号变成电信号，不符合题意，故C错误；D、电磁炉利用电磁感应原理使电磁场能转换成内能，不符合题意，故D错误。点睛：本题是常识问题，考查对家用电器原理的理解能力，比较简单，注意理解电磁感应现象的原理。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、ACD【解析】

A．在闭合电路进入磁场的过程中，通过闭合电路的磁通量逐渐增大，根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针方向不变，A正确；B．根据左手定则可以判断，受安培力向下，故B错误；C．当半圆闭合回路进入磁场一半时，即这时等效长度最大为a，这时感应电动势最大，C正确；D．由法拉第电磁感应定律可得感应电动势平均值，故D正确．【点睛】由楞次定律可判断电流方向，由左手定则可得出安培力的方向；由，分析过程中最长的L可知最大电动势；由法拉第电磁感应定律可得出电动势的平均值．8、BCD【解析】

AD．理想变压器中原副线圈的磁通量相等，磁通量的变化率相等，选项A错误，D正确；C．输入功率与输出功率相等，则选项C正确；B．根据，选项B正确；故选BCD．9、BC【解析】

A．福岛第一核电站是利用重核裂变释放的核能进行发电的，故A错误；B．铯、碘、钡等衰变时释放能量，根据质能方程知会发生质量亏损，故B正确；C．铯137进行β衰变时，往往同时释放出γ射线，γ射线具有很强的穿透能力，甚至能穿透几厘米厚的铅板，故C正确；D．半衰期只与原子核本身有关，与其它因素无关，故D错误；故选BC．10、AC【解析】

A．A、C两点分别为波峰与波谷叠加，为振动减弱点，故A正确；

B．D点在该时刻波峰与波峰叠加，振动加强，偏离平衡位置的位移为4cm，B点在该时刻波谷与波谷叠加，振动加强，偏离平衡位置的位移为-4cm，则D、B两点在该时刻的竖直高度差为8cm；故B错误；

C．D点是波峰与波峰，B点是波谷与波谷叠加点，即为振动加强点，则E点也是振动加强点，故C正确；

D．波传播的周期再经过t=0.05s时，即为个周期，E点是波峰与波峰相遇，所以离开平衡位置的位移大小为4cm。故D错误。

故选AC。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、D【解析】

（a）③[1]根据力的平行四边形定则计算绳套1的拉力故有：；（2）保持绳套2方向不变，绳套1从图示位置向下缓慢转动90°，此过程中保持橡皮筋的结点在O处不动，说明两个细绳拉力的合力不变，作图如下：故绳套1的拉力先减小后增大，ABC错误，D正确。故选D。【点睛】本题主要考查了平行四边形定则的直接应用，第二问是三力平衡问题中的动态分析问题，关键受力分析后，作出示意图，然后运用力的平行四边形定则进行分析讨论，难度适中12、0.950.993ABC【解析】

(1)[1]根据游标卡尺的读数方法可得，摆球的直径为[2]单摆的摆长为摆线的长度加上摆球的半径，由图乙可得，摆线的长度为98.8cm，则摆长为(2)[3]A．为了减小摆球摆动过程中的空气阻力，摆球应选密度较大，且由小孔的金属小球，所以A正确；B．为了减小实验误差，摆线应适当长些，一般为1m左右，所以B正确；C．测量摆球运动的周期时，应在摆球经过平衡位置时，开始计时，所以C错误；D．用秒表测量小球运动周期时，要记录多次全振动的时间，然后求平均值，可以减小实验误差，所以D错误。故选AB。(3)[4]由单摆周期公式可知T2-L图象的斜率解得A．若测量摆长时忘了加上摆球的半径，则摆长变成摆线的长度l，则有根据数学知识可知，对T2-L图象来说与b线斜率相等，两者应该平行，是截距；故作出的T2-L图象中a线的原因，可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长L。故A错误；BC．出现图线c的原因可能是，测出n次全振动时间为t，误作为（）次全振动时间进行计算，使重力加速度的测量值偏大。故C正确，B错误；D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了，根据可知，图线c的斜率不变，故D错误。故选C。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、（1）（1）（3）停在离木板右端处【解析】(1)金属块滑上木板后,金属块减速,木板加速,达到共同速度v1之后进入电场区域,根据动量守恒定律有mv0=(m+M)v1设这一过程两者相对运动的距离为s1,根据能量守恒定律有μmgs1=m-(M+m)解得v1=1m/s,s1=0.75m金属块进入电场之后,假设两者以相同的加速度运动,则有:qE=(M+m)a共,解得a共=

m/s1再隔离木板,根据牛顿第二定