2023届新疆阿勒泰第二高级中学物理高二第二学期期中学业水平测试试题含解析

2023届新疆阿勒泰第二高级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、两矩形线圈分别在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势e随时间t的变化关系分别如图中甲、乙所示，则下列说法正确的是（）A．两交变电流的频率之比f甲：f乙=1：2B．两交变电流的电动势有效值之比E甲：E乙=3：1C．t=1s时，两线圈中的磁通量的变化率均为零D．t=1s时，两线圈均处在与中性面垂直的位置上2、近年来，数码相机几乎家喻户晓，用来衡量数码相机性能的一个非常重要的指标就是像素，像素可理解为光子打在光屏上的一个亮点，现知300万像素的数码相机拍出的照片比30万像素的数码相机拍出的等大的照片清晰得多，其原因可以理解为A．大量光子表现光具有粒子性B．光的波动性是大量光子之间的相互作用引起的C．光是一种粒子，它和物质的作用是一份一份的D．光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性3、下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（）A．图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子B．图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能C．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的D．图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构4、如图所示，A、B为大小、形状均相同且内壁光滑，但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从A、B管上端的管口无初速释放，穿过A管的小球比穿过B管的小球先落到地面，下面对于两管的描述中可能正确的是（）A．A管是用塑料制成的，B管是用铜制成的B．A管是用铝制成的，B管是用胶木制成的C．A管是用胶木制成的，B管是用塑料制成的D．A管是用塑料制成的，B管是用胶木制成的5、如图所示，水平放置的两条光滑导轨上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动，则PQ所做的运动可能是（）A．向右匀加速运动B．向左匀速运动C．向右匀减速运动D．向左匀减速运动6、如图所示，一根长为L，横截面积为S的金属棒，其材料的电阻为R，棒内单位体积自由电子数为n，电子的质量为m，电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为（）A． B． C． D．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、如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x＝2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象．下列说法正确的是()A．这列波的传播方向是沿x轴正方向B．这列波的传播速度是20m/sC．经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3mD．经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴正方向8、如图为“阿特伍徳机”模型，跨过光滑且质量不计的定滑轮用轻绳栓接质量为m和2m的物体甲、乙．将两物体置于同一高度，将装置由静止释放，经一段时间甲、乙两物体在竖直方向的间距为，重力加速度用g表示．则在该过程中()A．甲的机械能一直增大 B．乙的机械能减少了C．轻绳对乙所做的功在数值上等于乙的重力所做的功 D．甲的重力所做的功在数值上小于甲增加的动能9、如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法正确的是A．若F向上压膜片电极，则电路中有从a到b的电流B．若F向上压膜片电极，则电路中有从b到a的电流C．若电流表有示数，则说明压力F发生变化D．若电流表没有示数，则说明压力F=010、图为某质点做简谐运动的图像，则由图线可知（）A．=1.5s时质点的速度和加速度都与=0.5s时等大、反向B．=2.5s时质点的速度与加速度同向C．=3.5s时质点正处在动能向势能转化的过程之中D．=0.1s和=2.1s时质点的回复力相同三、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．（6分）在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属导线的电阻Rx约为5Ω．实验室备有下列实验器材：A．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）B．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）C．电流表A1（量程3A，内阻约为0.2Ω）D．电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）E．变阻器R1（0～100Ω，0.3A）F．变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G．电池E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）H．开关S，导线若干为了提高实验精确度，减小实验误差，应选用的实验器材有______．为了减小实验误差，应选用图甲中______（选填“a”或“b”）为该实验的电路图．12．（12分）利用软木塞插针法测水的折射率实验步骤如下：(1)如图，取一厚度可忽略不计的圆形软木塞，在它的圆心处插上一枚大头针，让软木塞浮在水面上；(2)调整大头针插入软木塞的深度，使得从软木塞周围向液体中观察，恰好在此时看不到大头针；(3)需要测量的物理量A：_____；B：_______；(写出物理量符号和相应的物理意义)(4)水的折射率表达式n=_______。(用步骤(3)中的物理量符号表示)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）某发电机输电电路的简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为的水平匀强磁场中，线框面积为S=0.25m2，匝数为100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比1：20，降压变压器的副线圈接入到小区供生活用电，两变压器间的输电线等效电阻R=20Ω，变压器均为理想变压器。当发电机输出功率为时，此时电压表的示数为250V，灯泡正常发光。求：(1)线圈角速度的大小；(2)输电线上损失的功率；14．（16分）如图所示，弹簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动，质量为M的滑块上面放一个质量为m的砝码，砝码随滑块一起做简谐运动，已知弹簧的劲度系数为k，试求：（1）使砝码随滑块一起振动的回复力是什么力?它跟位移成正比的比例常数k'等于多少?（2）当滑块运动到振幅一半位置时，砝码所受回复力有多大?方向如何?（3）当砝码与滑块的动摩擦因数为时，要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅为多大?15．（12分）一定质量的理想气体从状态A经状态B、C、D后又回到状态A，其状态变化过程中的p-V图象如图所示已知图线的AD段是双曲线的一部分，且知该气体在状态A时的温度为270K。（1）求气体在状态D时的温度。（2）求气体在状态C时的温度。（3）求在循环过程中气体的最高温度。

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．由图象知甲的周期为1s，乙的周期为2s，所以A错误；B．甲的有效值为乙的有效值为所以B错误；CD．t=1s时，甲乙瞬时电压为零，磁通量的变化率为零，此时线圈处于中性面位置，C正确D错误．故选C.2、D【解析】

A．大量光子表明光具有波动性，故A错误；B．光的波粒二象性是光的内在属性，即使是单个光子也有波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关，故B错误；C．光是一种粒子，它和物质的作用是“一份一份”进行的，用很弱的光做双缝干涉实验时，照片上的白点就是光子落在胶片上的痕迹，清楚的显示了光的粒子性，但数码相机拍出的照片不是白点，所以不是因为此原因，故C错误；D．光具有波粒二象性，大量光子表现出光的波动性，故D正确；故选D．【点睛】光的波粒二象性是指光既具有波动性又有粒子性，少量粒子体现粒子性，大量粒子体现波动性；光的波粒二象性是光的内在属性，即使是单个光子也有波动性，跟光子的数量和光子之间是否有相互作用无关，据此解答．3、C【解析】

图甲：卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果，得出原子的核式结构模型．故A错误．图乙：用中子轰击铀核使其发生裂变，裂变反应会释放出巨大的核能．故B错误．图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的，故C正确；图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子有复杂结构，天然放射现象的发现揭示了原子核内还有复杂结构．故D错误．故选C．4、A【解析】

由题意可知，小球在B管中下落的速度要小于A管中的下落速度，故说明小球在B管时受到阻力作用；其原因是金属导体切割磁感线，从而使闭合的导体中产生感应电流，由于磁极间的相互作用而使小球受向上的阻力；故B管应为金属导体，如铜、铝、铁等，而A管应为绝缘体，如塑料、胶木等，故A正确，BCD错误。故选A。【点睛】本题应注意在发生电磁感应时，由于安培力的作用而消耗了机械能产生了电能，故磁体受到的一定为阻力。5、C【解析】

MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，由楞次定律可知，线圈中产生感应电流的磁场应该是向上减小，或向下增加；再由右手定则可知PQ可能是向左加速运动或向右减速运动.A.向右匀加速运动.故选项A不符合题意.B.向左匀速运动.故选项B不符合题意.C.向右匀减速运动.故选项C符合题意.D.向左匀减速运动.故选项D不符合题意.6、C【解析】

根据欧姆定律：，电流的微观表达式：I=neSv，匀强电场强度表达式：，联立解得故C正确ABD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、AB【解析】

A．由乙图看出，t=0时刻质点P的速度向下，由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播．故A正确．B．由甲图知该波的波长λ=4m，由乙图知，周期T=0.2s，则波的传播速度为，故B正确．C．机械波传播过程中，质点只在自己平衡位置附近振动，而不随波迁移，选项C错误；D．图示时刻Q点正沿y轴正方向运动，因t=0.1s=，则经过0.1s，质点Q的运动方向沿y轴负方向．故D错误．8、AB【解析】机械能等于动能与重力势能之和，甲加速上升，其动能和重力势能均增加，所以机械能增加，故A正确；甲和乙组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：，则解得：，乙动能增加量为，重力势能减小，所以机械能减小，故B正确；由于乙加速下降，则轻绳的拉力小于重力，因此轻绳对乙所的功在数值上小于乙的重力所做的功，故C错误；甲动能增加量为：，甲的重力所做的功在数值上等于，由此可知甲的重力所做的功在数值上大于甲增加的动能，故D错误．所以AB正确，CD错误．9、AC【解析】

A、B、当F向上压膜片电极时，板间距离减小，由电容的决定式得到，电容器的电容将增大.因电压不变，则电容器的电量增多，处于充电状态，那么电路中有从a到b的电流，故A正确，B错误.C、D、当F变化时，电容变化，而板间电压不变，由Q=CU，故带电荷量Q发生变化，电容器将发生充、放电现象，回路中有电流，电流计有示数.反之，电流计无示数时，压力F不变；故C正确，D错误.故选AC.10、BC【解析】由图可知，t=1.5s时，质点的速度方向向下，t=0.5s时质点的速度方向也向下，方向相同，A错误；由图可知，t=2.5s时，质点在平衡位置的下边，所以加速度的方向向上；质点正在向上运动，所以速度方向向上，B正确；由图可知，t=3.5s时，质点在平衡位置的上边，所以加速度的方向向下，质点正在向上运动，与加速度的方向相反，所以质点做向上的减速运动，正处在动能向势能转化的过程之中，C正确；由图可知，质点的周期是4s，由简谐运动的特点可知，t=0.1s和t=2.1s的两个时刻相差半个周期，所以质点一定处于相对于平衡位置对称的位置上，受到的回复力大小相等，方向相反，D错误．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、ADEGHb【解析】

（1）必选器材有电池、开关和导线；因为电动势为：E=3V，故电压表选择V1，最大电流为：Imax==0.6A，故电流表选择A2；限流式电路，因为最大电流Imax=0.6A，故为了安全应选择滑动变阻器R1．故应选用的实验器材有：ADEGH；因为被测电阻为：Rx≈5Ω，所选电压表内阻：RV≈15000Ω，所选电流表内阻为：RA≈1Ω；满足故应选用电流表外接法．故选b.12、木塞的半径R大头针在水面下的长度h【解析】

(3)[1][2]木塞的半径R和大头针在水面下的长度h。(4)[3]恰好在此时看不到大头针，说明大头针发出的光在木塞边缘恰好发生全反射，则而联立可得四、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）2000W【解析】

(1)