2023届辽宁沈阳市第31中学物理高二第二学期期中学业水平测试试题含解析

2023届辽宁沈阳市第31中学物理高二第二学期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、一质量为m的小球，自地面上方的A点无初速释放，只受重力作用，释放后t时刻，小球未落地，以A点为零势能面，下列说法正确的是（）A．此时小球的动能为B．此时小球的重力势能为C．此时小球的机械能为0D．此时小球重力的功率为2、如图所示，一小物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为2m，QN长度为5m，则由上述数据可以求出0P的长度为A．m B．m C．m D．m3、如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形，图中已标出D质点此时的运动方向，下列说法正确的是（）A．波向右传播B．质点E此时运动方向与D相同C．此时A点的运动方向向下D．质点C比质点B先回到平衡位置4、关于自由落体运动的加速度，正确的是（）A．重的物体下落的加速度大B．同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大C．这个加速度在地球上任何地方都一样大D．这个加速度在地球赤道比在地球北极大5、一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向．两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子和，从电容器的点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间．测得和与电容极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1:1．若不计重力，则和的比荷之比是A．1:1 B．1:8 C．1:1 D．4:16、如图所示，AB支路由带铁芯的线圈和电流表串联而成，设电流强度为I1；CD支路由电阻R和电流表串联而成，设电流强度为I2，两支路直流电阻阻值相同，在接通开关S和断开开关S的瞬间，以下说法正确的是A．S接通瞬间I1<I2；断开瞬间I1=I2B．S接通瞬间I1<I2；断开瞬间I1>I2C．S接通瞬间I1>I2；断开瞬间I1<I2D．S接通瞬间I1>I2；断开瞬间I1=I2二、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，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形线圈abcd边长为L(L<d)，质量为m，电阻为R，将线圈从磁场上方高h处由静止释放，cd边刚进入磁场时速度为v1，cd边刚离开磁场时速度也为v1．则线圈穿越磁场的过程中，(从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止)以下说法正确的是A．感应电流所做的功为mgdB．感应电流所做的功为2mgdC．线圈的最小速度一定为D．线圈的最小速度一定为8、沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示，M为介质中的一个质点，该波的传播速度为40m/s，则时A．质点M对平衡位置的位移一定为负值B．质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C．质点M的加速度方向与速度方向一定相同D．质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反9、下面说法中正确的是（）A．用粒子轰击铍核，铍核转变为碳核，同时放出中子B．射线是由原子核外电子受激发而产生的C．射线是波长很短的电磁波，它的贯穿能力很强D．利用射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹10、位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动．A刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示．B是沿波传播方向上介质的一个质点，则A．波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向B．此后的1/4周期内波源A运动的加速度越来越大C．经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长D．在一个周期时间内A所受的回复力做功为零三、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“探究碰撞中的守恒量”实验中，某同学用如图所示装置探究A、B两球在碰撞中系统动量是否守恒。实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，实验装置和具体做法如下：图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先将A球从斜槽上某一固定位置G由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，将A球仍从位置G由静止释放，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置。图中F、E点是A碰B球前后的平均落点，J是B球的平均落点，O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。依据上述实验装置和做法，回答下面问题：(1)两小球的质量m1、m2应满足m1________m2（填写“>”、“=”或“<”）；(2)现有下列器材，为完成本实验，必需的是_____；A．秒表B．刻度尺C．天平D．学生电源(3)如果碰撞中系统动量守恒，根据图中各点间的距离，则下列式子正确的是____。A．B．C．D．12．（12分）某同学做“用油膜法估测分子的大小”实验。（1）现有按酒精与油酸的体积比为m∶n配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴。把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面上展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S。根据以上数据可估算出油酸分子直径为d=________。（2）在本实验中“将油膜分子看成紧密排列的球形，在水面形成单分子油膜”，体现的物理思想方法是________。（选填“理想模型法”、“控制变量法”或“等效替代法”）（3）若计算出油酸的分子直径约1×10-8m。分析原因，下列说法可能正确的有_______A．油酸未完全散开B．实验结果满足油酸分子直径的数量级C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴四、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，N=50匝的矩形线圈abcd，边长ab=20cm，ad=25cm，放在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n=3000r/min的转速匀速转动，线圈电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，t=0，线圈平面与磁感线平行，ab边正好转出纸外､cd边转入纸里．（1）在图中标出t=0时感应电流的方向；（2）写出线圈感应电动势的瞬时表达式；（3）线圈转一圈外力做功多大？14．（16分）如图所示,两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面的夹角θ=30°,导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R．金属导轨的上端连接右侧电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱的电阻调到R2=12R,重力加速度为g．现闭合开关S,将金属棒由静止释放．(1)金属棒下滑的最大速度为多大?(2)当金属棒下滑距离为x时,速度恰好达到最大,在金属棒由静止开始下滑距离2x的过程中,整个电路产生的热量为多少?15．（12分）如图所示，在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B，其中A与C的质量相等均为m，曲面劈B的质量M=2m，曲面劈B的曲面下端与水平面相切，且曲面劈B足够高，各接触面均光滑。现让小物块C以水平速度v0向右运动，与A发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起滑上曲面劈B。求：(1)碰撞过程中系统损失的机械能；(2)碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度。

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】

A．此时小球的速度动能为选项A错误；B．小球下落的高度以A点为零势能面此时小球的重力势能为选项B错误；C．因在A点时小球的机械能为零，则此时小球的机械能为0，选项C正确；D．此时小球重力的功率为选项D错误。故选C。2、B【解析】

设相等的时间为t，加速度为a，由△x=at2得加速度为：；Q点的速度等于PN段的平均速度为：；则OQ间的距离为：；则OP长度为：xOP=xOQ-xPQ=m=m，故ACD错误，B正确．3、D【解析】A、由图中质点D的运动方向沿y轴负方向，则波向左传播，故A错误；B、根据波形的平移法可知：质点D、F与E此时的速度方向相反，故B错误；C、根据波形的平移法可知A点向上运动，故C错误；D、图示时间质点B沿y轴正方向运动，它回到平衡位置的最短时间大于T4，而质点C经过T4回到平衡位置，则质点C比点睛：根据质点D的运动方向，可判断出波的传播方向，根据质点C和质点B的位置和速度方向分析它们回到平衡位置的先后，在相邻的两个波峰与波谷间的各个质点的振动方向相同。4、B【解析】试题分析：自由落体运动的加速度，同一地点，轻、重物体下落的加速度一样大，选项B正确，A错误；这个加速度，地球的两极比赤道处的较大，选项CD错误；故选B.考点：重力加速度.5、D【解析】两带电粒子都做类平抛运动，水平方向匀速运动，有，垂直金属板方向做初速度为零的匀加速直线运动，有，电荷在电场中受的力为，根据牛顿第二定律有，整理得，因为两粒子在同一电场中运动，E相同，初速度相同，侧位移相同，所以比荷与水平位移的平方成反比．所以比荷之比为，D正确．【易错提醒】表达式的整理过程易出现问题．【备考提示】带电粒子在电场中的加速和偏转是高考的重点考查内容．6、A【解析】

如图所示，当接通瞬间，通过线圈的电流要增加，则线圈的产生感应电动势去阻碍电流增加，从而使得电流慢慢增加，故；当断开瞬间，通过线圈的电流要减小，则线圈的产生感应电动势去阻碍电流减小，从而使得电流慢慢减小，但两电流表是串联，故电流相等，即，故A正确，BCD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、BCD【解析】

AB．根据能量守恒，研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程：动能变化量为1，重力势能转化为线框进入磁场的过程中产生的热量，，cd边刚进入磁场时速度为，cd边刚离开磁场时速度也为，所以从cd边刚穿出磁场到ab边离开磁场的过程，线框产生的热量与从cd边刚进入磁场到ab边刚进入磁场的过程产生的热量相等，所以线圈从cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程，产生的热量感应电流做的功为故A错误，B正确；C．线框可能先做减速运动，在完全进入磁场前已做匀速运动，刚完全进入磁场时的速度最小，则则最小速度故C正确；D．因为进磁场时要减速，线圈全部进入磁场后做匀加速运动，则知线圈刚全部进入磁场的瞬间速度最小．设线圈的最小速度为，线圈从开始下落到线圈刚完全进入磁场的过程，根据能量守恒定律得：由上可知解得线圈的最小速度为故D正确。故选BCD。8、CD【解析】

由图读出波长为λ=4m，则该波的周期为t=0时刻质点M向上运动，则在时刻，质点M正从波峰向平衡位置运动，所以其速度增大，加速度减小。位移为正，质点M的速度沿y轴负方向，加速度沿y轴负方向，所以加速度方向与速度方向相同，速度方向与位移方向相反，质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反，故CD正确，AB错误。故选CD。9、AC【解析】

A．根据人工核转变可知用粒子轰击铍核，铍核转变为碳核，同时放出中子，A正确；B．射线是原子核中的一个中子转化为一个质子时，放出一个电子，B错误；C．射线是高频电磁波，所以波长很短，贯穿能量很强，C正确；D．利用射线的强穿透能力，可检查金属内部有无砂眼或裂纹，D错误。故选AC。10、ABD【解析】

波源A开始振动时的运动方向与与图示时刻波最前端质点的振动方向相同，可知波源A的起振方向沿y轴负方向，故A正确；此后1/4周期内，波源A由平衡位置向下振动，位移逐渐变大，故运动的加速度越来越大，选项B正确；波向右传播过程中，但质点不随波迁移，故C错误；由动能定理可知回复力在一个周期内做功为零，故D正确．故选ABD．【点睛】本题应用到机械波两个基本特点：一是机械波向前传播时，介质中质点不随波迁移；二是介质中质点起振方向与波源起振方向相同．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、）>BCC【解析】

(1)[1]为了防止入射球反弹，质量应满足m1>m2。(2)[2]碰撞后两球都做平抛运动，它们抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，选择向右为正方向：由动量守恒定律得：mAv0=mAv1+mBv2两边同时乘以时间t得：mAv0t=mAv1t+mBv2t则mAOF=mAOE+mBOJ实验需要验证的表达式为：mAOF=mAOE+mBOJ由公式可知，需要测量小球的质量，所以需要天平；需要测量小球的水平位移，所以需要使用刻度尺；故需要选择的器材有：BC。(3)[3]根据以上分析可知，要验证的是，故C正确ABD错误。12、nV8NS(m+n)理想模型法AC【解析】

解：(1)一滴油酸酒精溶液里含油酸的体积为：V1=nm+n×V(2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中，做这样的近似：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙，紧密排列；体现的物理思想方法是理想模型法；(3)计算出油酸的分子直径约1×10-8m，则测量结果偏大，因计算油酸分子直径的公式是d=VSA、油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故选项A