2023届甘肃肃兰州五十一中高二物理第二学期期中质量检测试题含解析

2023届甘肃肃兰州五十一中高二物理第二学期期中质量检测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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，在国庆阅兵盛典上，我国预警机“空警—2000”在天安门上空时机翼保持水平，以3.6102km/h的速度自东向西飞行，该机的翼展(两翼尖之间的距离)为50m，北京地区地磁场的竖直分量向下，大小为4.010－5T，则()A．两翼尖之间的电势差为2.0VB．两翼尖之间的电势差为1.0VC．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高D．飞行员左方翼尖的电势比右方翼尖的电势低2、两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通，如图所示，A、B中所装气体温度分别为100℃和200℃，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高100℃，则水银将()A．向左移动 B．向右移动C．不动 D．无法确定3、如图所示，有一自耦变压器接在稳定的交流电源上，V1、V2为理想电压表。下列说法中正确的是()A．若F不动，滑片P向上滑动时，V1示数变大，V2示数变小B．若F不动，滑片P向上滑动时，灯泡消耗的功率变小C．若P不动，滑片F向下移动时，V1示数不变，V2示数增大D．若P不动，滑片F向下移动时，灯泡消耗的功率变小4、用红光照射某一光电管发生光电效应时，测得光子的最大初动能为E1，光电流强度为I1；若改用光的强度与上述红光相同的紫光照射该光电管时，测得光电子的最大初动能为E2，光电流强度为I2，则()A．E2＞E1，I2＜I1 B．E2＞E1，I2＝I1C．E2＞E1，I2＞I1 D．E2＜E1，I2＝I15、如图所示，一倾角为α，高为h的光滑斜面，固定在水平面上，一质量为m的小物块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到底端时速度的大小为v，所用时间为t，则物块滑至斜面的底端时重力的瞬时功率和下滑过程中重力的冲量分别为（）A．、0B．mgv、mgtsinαC．mgvsinα、mgtD．mgvcosα、mgt6、地光是在地震前夕出现在天边的一种奇特的发光现象，它是放射性元素氡因衰变释放大量的带电粒子，通过岩石裂隙向大气中集中释放而形成的。已知氡的半衰期为天，经衰变最后变成稳定的，在这一过程中（）A．要经过4次衰变和6次衰变B．要经过4次衰变和4次衰变C．氡核的中子数为86，质子数为136D．标号为a、b、c、d的4个氡核经天后一定剩下2个核未衰变二、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、一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图所示。已知汽车的质量m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则A．汽车在前5s内的牵引力为4×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6×103NC．汽车的额定功率为40kWD．汽车的最大速度为30m/s8、如图甲所示，圆形的刚性金属线圈与一平行板电容器连接，线圈内存在垂直于线圈平面的匀强磁场，取垂直于纸面向里为磁感应强度B的正方向，B随时间t的变化关系如图乙所示．t=0时刻，在平行板电容器间，由静止释放一带正电的粒子（重力可忽略不计），假设粒子运动未碰到极板，不计线圈内部磁场变化对外部空间的影响，下列关于板间电场强度、粒子在板间运动的位移、速度和加速度与时间的关系图象中（以向上为正方向）可能正确的是（）A． B．C． D．9、现在低碳环保问题已引起广大人民群众的普遍关注，深圳市民林先生自主研发出一种磁悬浮风力发电机，其发电原理可以简化为：一个矩形线圈绕在其平面内并且垂直于匀强磁场的轴做匀速转动而产生感应电动势，产生的感应电动势图象如图所示，并且接在原、副线圈匝数比为n1:n2=1:5的理想变压器原线圈两端，则()A．变压器副线圈两端电压的有效值为U2＝110VB．感应电动势的瞬时值表达式为e＝2sin10πt(V)C．t＝0.005s时穿过线圈平面的磁通量最大D．t＝0.005s时线圈平面和磁场方向平行10、如图所示．曲轴上挂一个弹簧振子，转动摇把，曲轴可带动弹簧振子上、下振动．开始时不转动摇把，让振子自由振动，测得其频率为2Hz．现匀速转动摇把，转速为240r/min．则：（）A．当振子稳定振动时，它的振动周期是0.5sB．当振子稳定振动时，它的振动频率是4HzC．当转速增大时，弹簧振子的振幅增大D．当转速减小时，弹簧振子的振幅增大三、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）用圆弧状玻璃砖做测定玻璃折射率的实验时，先在白纸上放好圆弧状玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针P1、P2，然后在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住P1和P2的像，P4挡住P3以及P1和P2的像，在纸上标出大头针位置和圆弧状玻璃砖轮廓，如图甲所示，其中O为两圆弧圆心，图中已画出经P1、P2点的入射光线。(1)在图上补画出所需的光路___________(2)为了测出玻璃的折射率，需要测量入射角和折射角，请在图中的AB分界面上画出这两个角_________(3)用所测物理量计算折射率的公式为n＝________．(4)为了保证在弧面CD得到出射光线，实验过程中，光线在弧面AB的入射角应适当________(填“小一些”“无所谓”或“大一些”)(5)多次改变入射角，测得几组入射角和折射角，根据测得的入射角和折射角的正弦值，画出了如图乙所示的图象，由图象可知该玻璃的折射率n＝________12．（12分）如图1所示是一种常用的力传感器，它是利用金属电阻应变片将力的大小转换为电阻大小变化的传感器。常用的力传感器由金属梁和应变片组成，且力F越大，应变片弯曲程度越大，应变片的电阻变化就越大，输出的电压差也就越大。已知传感器不受压力时的电阻约为19Ω，为了准确地测量该阻值，设计了以下实验，实验原理图如图2所示：实验室提供以下器材：A．定值电阻（R0=5Ω）B．滑动变阻器（阻值为2Ω，额定功率为）C．电流表（，内阻r1=1Ω）D．电流表（，内阻约为5Ω）E.直流电源（电动势，内阻约为1Ω）F.直流电源（电动势，内阻约为2Ω）G.开关S及导线若干(1)当金属梁没有受到压力时，两应变片的电阻相等，通过两应变片的电流相等，则输出的电压差U________（填“大于零”“小于零”或“等于零”）；(2)图2中①、②为电流表，其中电流表①选_______（填“”或“”），电源选___（填“”或“”）；(3)在供电电路中滑动变阻器有两种连接方式：一种是限流式，另一种是分压式，本实验应选择的方式为_____________；(4)在图3中，将原电路B、C间导线断开，并将滑动变阻器与原设计的电路A、B、C端的一些端点连接，调节滑动变阻器，测量多组数据，从而使实验结果更准确，请在图3中正确连接电路_______；(5)结合上述实验步骤可以得出电阻的表达式为______（两电流表的电流分别用、表示）。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）如右图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，一个质量为m、带负电的小球从斜直轨道上的A点由静止滑下，小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来．若轨道是光滑绝缘的，小球的重力是它所受的电场力2倍，试求：⑴A点在斜轨道上的高度h；⑵小球运动到最低点C时，圆轨道对小球的支持力．14．（16分）如图所示，一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNPQ，位于光滑水平桌面上，分界线OO′分别与平行导轨MN和PQ垂直，两导轨相距L．在OO′的左右两侧存在着区域很大、方向分别为竖直向上和竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B．另有质量也为m的金属棒CD，垂直于MN放置在OO′左侧导轨上，并用一根细线系在定点A．已知细线能承受的最大拉力为T0，CD棒接入导轨间的有效电阻为R．现从t=0时刻开始对U形框架施加水平向右的拉力F，使其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．（1）若细线尚未断裂，求在t时刻水平拉力F的大小；（2）求从框架开始运动到细线断裂的过程中流过回路的电荷量q.15．（12分）某学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1Ω，升压变压器的匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4Ω，全校22个教室，每个教室用“220V,40W”的灯泡6盏，要求所有灯都正常发光，求：输电线上损耗的电功率多大？

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、C【解析】

AB．由可得，两翼尖间的电势差为AB错误；CD．由右手定则可知，电路中感应电动势方向自右向左，因飞机此时作为电源处理，故电势应为左方向高，C正确D错误．故选C。【点睛】在没有电流的情况下，也可由右手定则判断电势的高低；四指所指的方向为高电势处；注意右手定则和左手定则的区别．2、B【解析】

假定两个容器的体积不变，即不变，A、B中所装气体温度分别为283k和293k，当温度升高时，容器A的压强由增至容器B的压强由增至，由查理定律得：因为，所以即水银柱应向右移动。故选B。3、D【解析】AB、设变压器的输入电压为U1，输出电压为U2；若F不动，根据变压比公式，输入电压U1不变，即V1示数不变，则输出电压U2也不变；滑片P向上滑动时，电阻R变小，根据闭合电路欧姆定律，干路电流变大，故小灯泡的电流变大，其电压和功率均增加；电阻R的电压，由于电流增加，故电压减小，电压表V2读数减小；故AB错误；CD、若P不动，滑片F向下移动时，输入电压U1不变，根据变压比公式，由于n2减小，故输出电压U2也减小；根据闭合电路欧姆定律，干路电流变小，故小灯泡的电流变小，灯泡消耗的功率减小，V2的示数也变小；故C错误，D正确；故选D。【点睛】本题关键是包含变压器的电路动态分析问题，根据变压比公式分析输出电压的变化，结合串联电路的电压和电流关系特点分析小灯泡的功率变化情况。4、A【解析】（1）根据，金属表面逸出的光电子最大初动能与入射光的频率有关，频率增大，则最大初动能增大，与光照强度无关，即E2＞E1；（2）光电流的大小与光子个数有关，相同的光强下，频率越高的能量越大，则光子个数越少，因此光电流越小，即I2＜I1；故A正确，BCD错误．故本题选A．5、C【解析】

物体滑到底端重力功率为P=mgvsinα由动量定理得重力的冲量I=mgt故选项ABD错误，C正确。故选C。6、B【解析】

AB．设此衰变过程中经历了要经过x次α衰变和y次β衰变，根据质量数守恒和电荷数守恒可得其衰变方程为：由222=206+4x，86=82+2x-y联立解得：x=4，y=4故A错误，B正确；C．氡核的质子数为86，中子数为222-86=136故C错误；D．半衰期适用于大量的原子核，对于少量的原子核不适用，故D错误。故选B。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、BD【解析】

AB．汽车受到的阻力f=0.1mg=0.1×2.0×103×10N=2.0×103N，前5s内汽车的加速度由v-t图可得a=2.0m/s2，根据牛顿第二定律：F-f=ma，求得汽车的牵引力F=ma+f=2.0×103×2.0N+2.0×103N=6.0×103N，故A错误，B正确；C．t=5s末汽车达到额定功率，P额=Fv=6.0×103×10W=6.0×104W=60kW，故C错误；D．当牵引力等于阻力时，汽车达到最大速度，则最大速度vm=P额f=6×1048、CD【解析】A、根据法拉第电磁感应定律，感应电动势大小不变，方向逆时针，感应电动势大小不变，方向顺时针方向，方向与相反；感应电动势大小不变沿逆时针方向，方向与相同，故A错误；BCD、内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动．内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，直到速度为零，，内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电，带正电粒子向下匀加速，同理，，内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；因粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上，而向下做匀减速运动，直到速度为零；由上分析可知，末速度减小为零，位移最大，当T末，粒子回到了原来位置，故B错误，CD正确．点睛：本题属于综合性题目，注意将产生感应电流的部分看作电源，则可知电容器两端的电压等于线圈两端的电压，这样即可还原为我们常见题型．9、AD【解析】

AB．由图象可以得到变压器原线圈的电压的最大值为，所以电压的有效值为22V，由于原、副线圈匝数之比为，根据电压与匝数成正比可得变压器副线圈两端的电压为，交流电的周期为0.02s，所以，所以感应电动势的瞬时值表达式为，故选项A正确，B错误；CD．当时，代入数据得可得，此时的电压最大，所以此时穿过副线圈平面的磁通量的变化率最大，穿过副线圈平面的磁通量为零，矩形线圈平面与磁场方向平行。故选项D正确，C错误。10、BD【解析】

AB．摇把的转速为它的周期转动摇把时，弹簧振子做受迫振动；振子做受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，当振子稳定振动时，它的振动周期是0.25s，频率为A错误，B正确；C．摇把转动的周期与弹簧振子固有周期相差越小，振子的振幅越大，并不是转速越大，弹簧振子的振幅就越大，故C错误；D．当转速减小时，弹簧振子的受迫振动周期渐渐接近振子的固有周期，所以弹簧的振幅增大，故D正确。故选BD。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、见解析见解析小一些1.5【解析】

(1)[1]连接P3、P4与CD交于一点，此交点即为光线从玻璃砖中射出的位置，由于P1、P2的连线与AB的交点即为光线进入玻璃砖的位置，连接两交点即可作出玻璃砖中的光路，如图所示。（2）[2]如图(3)[3]由折射定律可得(4)[4]为了保证能在弧面CD上有出射光线，实验过程中，光线在弧面AB上的入射角应适当小一些，才不会使光线在CD面上发生全反射(5)[5]图象的斜率k＝＝n，由题图乙可知斜率为1.5，即该玻璃的折射率为1.512、等于零A1E2分压式【解析】

(1)当金属梁没有受到压力时，两应变片的电阻相等，通过两应变片的电流相等，则输出的电压差∆U等于零；(2)图2中①。②为电流表，其中电流表①应选内阻已知的