2023届内蒙古自治区包头市第一机械制造有限公司第一中学高二物理第二学期期中学业水平测试试题含解析

2023届内蒙古自治区包头市第一机械制造有限公司第一中学高二物理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、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，甲、乙、丙、丁为用频闪照相机连续拍摄的四张在x轴上0～6cm区间段简谐波的照片．已知波沿x轴传播，照相机频闪时间间隔相等且小于波的周期，第一张照片与第四张照片间隔为1s，则由照片可知()A．波的波长为6mB．波一定是沿＋x方向传播C．波速一定是4m/sD．波可能是沿－x方向传播，且波速是9m/s2、下面是四种与光有关的事实：①用光导纤维传播信号②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度③一束白光通过三棱镜形成彩色光带④水面上的油膜呈现彩色其中，与光的干涉有关的是()A．①④ B．②④ C．①③ D．②③3、如图所示，一无限长直导线通有向上的恒定电流I，有一矩形线圈在导线的右边并与其共面．矩形线圈做下列哪种运动时，会在线圈内产生逆时针方向的感应电流（）A．始终向上平移B．始终向下平移C．向右平移少许D．向左平移少许4、如图所示，一个有活塞的密闭容器内盛有饱和水汽与少量的水，则可能发生的现象是（）A．温度保持不变，慢慢地推进活塞，由可知容器内饱和汽压会增大B．温度保持不变，慢慢地拉出活塞，容器内饱和汽分子数不变C．不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内压强不变D．只要保持气体温度不变，水蒸气的饱和汽压就不变5、如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0＜θ＜90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计．金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中()A．运动的平均速度大小为 B．下滑的位移大小为C．产生的焦耳热为qBLv D．受到的最大安培力大小为6、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、图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈共有N匝，逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦图象如图乙所示．发电机线圈的内电阻不计，外接灯泡的电阻为12Ω，则()A．电压表的示数为6VB．灯泡消耗的电功率为3WC．在t＝0.01s时刻，穿过每一匝线圈的磁通量为(Wb)D．若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈产生的电动势的表达式为e＝12sin100πt(V)8、用如图所示的电路，可以研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色等物理量间的关系。K在受到光照射时能够发射光电子，K与A之间电压的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。电源按图示极性连接时，阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流。关于实验结果，下列说法正确的是（）A．不断增大入射光的光照强度，光电流也不断增大B．不断增大K与A之间电压，光电流也不断增大C．不断增大入射光的频率，遏止电压也不断增大D．不断增大光照时间，无论什么样的单色光，迟早都能发生光电效应9、如图所示，在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，水平放置两条平行长直导轨MN，导轨间距为L。导轨左端接一电阻R，金属杆ab垂直导轨放置，金属杆和导轨的电阻不计，杆与导轨间接触良好且无摩擦．现对金属杆施加一个与其垂直的水平方向恒力F，使金属杆从静止开始运动．在运动过程中，金属杆速度大小v、恒力F的功率PF、金属杆与导轨形成的回路中磁通量Φ等各量随时间变化图像正确的是（）A． B．C． D．10、如图所示，在理想变压器的原、副线圈回路分别接有阻值均为R的3个定值电阻，原线圈回路所接交流电源电压恒定，当开关闭合后，3个电阻R消耗的功率相等，则下列说法正确的是A．开关断开前后，变压器输入电压不变B．原、副线圈匝数比为2:1C．断开开关后，变压器输出电压变为断开前的D．断开开关后，变压器输出电压变为断开前的三、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）用油膜法估测油酸分子的大小，实验器材有：体积分数(含油酸体积与油酸酒精溶液总体积比)为c的油酸酒精溶液、最小刻度为1．1mL的量筒，盛有适量清水的45×51cm的浅盘．痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸．(1)下面是主要实验步骤．请补全所缺步骤a．用滴管将体积分数为c的油酸酒精溶液一滴一滴的滴入量筒中，记下滴入油酸酒精溶液的体积为V时的滴数N；b．将痱子粉均匀撒在浅盘内的水面上，用滴管吸取体积分数为c的油酸酒精溶液，从低处向水面中央一滴一滴的滴入，直到稳定的油酸薄膜有足够大的面积而又不与器壁接触时为止，记下滴入的滴数n；c;d.将画有油酸薄膜的玻璃板放在坐标纸上计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S．(2)用已知量和测得量表示单个油酸分子的直径为.12．（12分）在探究加速度与力、质量的关系实验中，采用如图所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可根据小车后拖动的纸带由打点计时器打上的点计算出．(1)图是某同学在探究加速度与力的关系时根据测量数据作出的a－F图线，图线不过坐标原点的原因是________________________．(2)图是某同学在实验中打出的一条纸带，计时器打点的时间间隔为0.02s．他从比较清晰的点起，每五个点取一个计数点，则小车运动的加速度a＝________m/s2(计算结果保留两位有效数字)．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）如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管，上部和下部的横截面积之比为，上管足够长，下管长度．在管内用长度的水银柱封闭一定质量的气体，气柱长度．大气压强，气体初始温度．①若缓慢升高气体温度，使水银上表面到达粗管和细管交界处，求此时的温度；②继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管，求此时的温度．14．（16分）如图，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为，横截面积为，小活塞的质量为，横截面积为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为，气缸外大气压强为，温度为．初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度取，求：（1）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；（2）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．15．（12分）弹簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动，质量为M的滑块上面放着质量为m的砝码，m随M一起做简谐运动，已知弹簧的劲度系数为k,试求：（1）使砝码做简谐运动的回复力是什么？它和位移成正比的比例常数是多少？（2）当滑块运动到振幅一半的位置时，砝码所受回复力有多大？（3）当砝码与滑块的摩擦因数为μ时，则要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅为多少？

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、D【解析】

A.由图知，波长为．故A错误．B.由于无法确定图中质点的振动方向，也就无法判断波的传播方向，故B错误．CD.若波沿+x轴传播，则得波速联立得当n=0时，v=3m/s；同理得：若波沿-x轴传播当n=1时v=9m/s故C错误，D正确．故选D．【点睛】波长由图直接读出．由图无法判断质点的振动方向，也就无法确定波的传播方向．根据波的周期性，可知时间1s与周期的关系通式，求得周期的通项，再求得波速的通项，得到波速的特殊值．2、B【解析】试题分析：用光导纤维传播信号是全反射现象；用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用光的干涉现象；一束白光通过三棱镜形成彩色光带是光的色散现象；水面上的油膜呈现彩色是薄膜干涉．选项B正确．考点：光的干涉现象3、D【解析】试题分析：当通过线圈的磁通量发生变化时，线圈中将会产生感应电流．根据楞次定律判断感应电流的方向与线框运动方向之间的关系．当线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，没有感应电流产生，A错误；当线圈向下平动时，穿过线圈的磁通量不会发生变化，根据楞次定律可知，没有感应电流产生，B错误；当在线圈平面内，垂直bc边向右拉动线圈，逐渐远离线圈，穿过线圈的磁场减小，即穿过线圈的磁通量减小，故产生感应电流为顺时针，即感应电流的方向为顺时针方向，C错误；当在线圈平面内，垂直bc边向左拉动线圈，逐渐靠近导线，穿过线圈向里的磁场增大，即穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律，产生感应电流为逆时针方向，D正确．4、D【解析】

A．温度不变，慢慢推进活塞，容器内的饱和汽压不变，A错误；B．温度不变，慢慢拉出活塞，水蒸发到空间中的的水分子更多，容器内饱和汽分子数增加，B错误；C．不移动活塞而将容器放在沸水中，容器内水汽温度升高，压强增大，C错误；D．只要保持气体温度不变，水蒸气的饱和汽压就不变，D正确。故选D。5、B【解析】金属棒ab开始做加速度逐渐减小的变加速运动，不是匀变速直线运动，平均速度大于v，故A错误．由可知：下滑的位移；故B正确；产生的焦耳热Q=I2Rt=qIR，而这里的电流I比棒的速度大小为v时的电流小，故这一过程产生的焦耳热小于qBLv．故C错误；金属棒受到的安培力，故D错误；故选B．点睛：本题考查了电磁感应与力学的综合，关键理清金属棒的运动规律，能知道求电量时要用法拉第电磁感应定律求平均电动势.6、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。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．电动势的最大值为：Em＝6V，发电机线圈的内电阻不计，电压表测量的为有效值，所以示数为＝6V，故A错误；B．灯泡消耗的功率为：P＝＝3W，故B正确；C．在t＝0.01s的时刻，电动势为0，则为中性面，穿过线圈的磁通量最大．由Em＝NBSω可知，BS＝，故C正确；D．周期为0.02s，则瞬时电动势的表达式为e＝Emsin(t)，e＝6sin100πt(V)．转速提高一倍后，最大值变成12V，角速度变为原来的2倍，为ω＝200πrad/s，表达式应为：e＝12sin200πt，故D错误．故选：BC8、AC【解析】

A．由图可知，光电管加的是正向电压，当不断增大入射光的光照强度时，单位时间逸出光电子的个数增加，则光电流也不断增大，选项A正确；B．光电管加的是正向电压，开始时不断增大K与A之间电压，光电流也不断增大，但是当光电流达到饱和光电流时，即使再增加电压光电流也是不变的，选项B错误；C．根据遏止电压与光的频率关系可知，不断增大入射光的频率，遏止电压也不断增大，选项C正确；D．根据光电效应的规律可知，能否发生光电效应与光照时间无关，选项D错误。故选AC。9、AD【解析】

A．根据牛顿第二定律知，金属杆的加速度为由于速度增大，则加速度减小，可知金属杆做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度等于零时，速度最大，做匀速直线运动，当，由上式得最大速度，所以v—t图象的斜率先减小后不变，A正确；B．恒力F的功率，则知PF—t图象的斜率先减小后不变，图象先是曲线后是直线，B错误；CD．由，知感应电动势先增大后不变，由知，图象的斜率先增大后不变，C错误，D正确。故选AD。10、BC【解析】

设每只电阻的电流为I，则原线圈的电流为I，副线圈中的总电流为2I，原副线圈电流之比为1：2，由电流关系得原、副线圈的匝数之比为2：1，故B正确；开关断开前，设R的电压为u′，则副线圈的电压为u′，则原线圈的电压为2u′，原线圈回路所接交流电源电压U=μ′+2u′，则u′=U，开关断开后，设R的电压为u″，则副线圈的电压为u″，则原线圈的电压为2u″，原线圈回路所接交流电源电压，则u″=U，所以断开开关后，变压器输出端电压变为闭合前的，变压器的输入电压发生变化，故AD错误，C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、（1）将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上（2）【解析】（1）将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上．（2）根据操作知，油酸的体积为，单个油酸分子的直径=．12、未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力1.2【解析】

（1）由图像可知，当拉力F到达一定值时小车才产生加速度，可知其原因是未平衡摩擦力或未完全平衡摩擦力；（2）因T=0.1s，根据∆x=aT2，解得：a=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)(2)【解析】试题分析：①气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律求解；②根据理想气体状态方程列式计算．①从初态到水银上表面到达粗管和细管交界处，