黑龙江省宾县第一中学2023年物理高二下期中综合测试试题含解析

黑龙江省宾县第一中学2023年物理高二下期中综合测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M，气缸内有一质量为m的活塞，已知M＞m．活塞密封一部分理想气体．现对气缸施加一个水平向左的拉力F（如图甲），稳定时，气缸的加速度为a1，封闭气体的压强为p1，体积为V1；若用同样大小的力F水平向左推活塞（如图乙），稳定时气缸的加速度为a1，封闭气体的压强为p1，体积为V1．设密封气体的质量和温度均不变，则()A．a1=a1，p1＜p1，V1＞V1B．a1＜a1，p1＞p1，V1＜V1C．a1=a1，p1＜p1，V1＜V1D．a1＞a1，p1＞p1，V1＞V12、甲、乙两物体沿同一直线相向运动,甲物体的速度大小是6m/s,乙物体的速度大小是2m/s,碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动,速度大小都是4m/s,则甲、乙两物体的质量之比是（）A．1:1 B．3:1 C．3:5 D．1:53、铀（）经过α、β衰变后形成稳定的铅（），在衰变过程中，中子转变为质子的个数为（）A．6个 B．14个 C．22个 D．32个4、如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心），折射率为．有一束平行光以45°的入射角射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，则圆柱体AB面上有光线出射的部分占AB表面的比例为（）A．1：4B．1：3C．2：3D．1：25、真空中两点电荷所带电荷量分别为+4Q和-Q，相距为2r，静电力常量为k，它们之间的静电力大小为（）A． B． C． D．6、在两块平行金属板中间，有一个处于静止状态的带正电的粒子．若在两板间加交变电压，下列判断中正确的是（）A．粒子的位移一定按正弦规律变化 B．粒子的加速度一定按正弦规律变化C．粒子的速度一定按正弦规律变化 D．粒子的运动轨迹一定是一条正弦曲线二、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,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平固定放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻为2R的金属棒,金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法不正确的是(

)A．金属棒在导轨上做匀减速运动B．整个过程中金属棒克服安培力做功为C．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为D．整个过程中金属棒在位移中点的速度v/28、如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里．一质量为m、电荷量绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从O点沿与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向．下列判断确的是（）A．离开第I象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹用为30° B．粒子带负电C．运动过程中．粒子的速度不变 D．粒子由O到A经历的时间为9、如图(a)所示，一个电阻值为R、匝数为的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻连接成闭合回路，线圈的半径为在线圈中半径为的圆形区域内存在垂真于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间变化的关系图线如图(b)所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为和导线的电阻不计，在0至时间内，下列说法正确的是A．中电流的方向由到通过B．电流的大小为C．线圈两端的电压大小为D．通过电阻的电荷量10、如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2＝1∶10，副线圈与阻值R＝20Ω的电阻相连，原线圈两端所加的电压u＝20sin20πt(V)，则()A．交流电压表的示数为20VB．副线圈输出交流电的频率为10HzC．电阻R上消耗的电功率为2kWD．原线圈中电流的最大值为100A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）某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触。上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为40Ω。当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。(1)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱_______相连，指示灯的接线柱D应与接线柱____相连（均选填“A”或“B”）；(2)当环境温度升高时，热敏电阻阻值将_______，继电器的磁性将_________（均选填“增大”减小”或“不变”），当环境温度达到______时，警铃报警；(3)如果要使报警电路在更低的温度就报警，下列方案可行的是（____）A．适当减小U1B．适当增大U1C．适当减小U2D．适当增大U212．（12分）如图，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关．已知RT在95℃时的阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω．现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下R(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图________________．(2)完成下列实验步骤中的填空：①依照实验原理电路图连线；②调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95℃；③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全；④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表示数I0，并记录____________；⑤将RT的温度降为T1(20℃＜T1＜95℃)，调节电阻箱，使得电流表的读数__________，记录_______________；⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________________；⑦逐步降低T1的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤、⑥．四、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，一玻璃球体的半径为，为球心，为直径．来自点的光线在点射出．出射光线平行于，另一光线恰好在点发生全反射．已知，求①玻璃的折射率．②球心O到BN的距离．14．（16分）如图所示，光滑曲面轨道的水平出口跟停在光滑水平面上的平板小车上表面相平，质量为m的小滑块从光滑轨道上某处由静止开始滑下并滑上小车，使得小车在光滑水平面上滑动．已知小滑块从高为H的位置由静止开始滑下，最终停到小车上．若小车的质量为M．g表示重力加速度，求：（1）滑块滑上小车后，小车达到的最大速度v（2）若滑块和车之间的动摩擦因数为μ，则车的长度至少为多少？15．（12分）如图所示，竖直管底部安装一个劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧，其上端与活塞B相连，活塞A、B质量均为m=1kg，它们与管壁间的滑动摩擦力均为Kmg（K=0.2）.初始时B处于静止状态，A从距B高为H=1m处静止释放，与B相碰后一起经时间t1=0.2s下落距离x=3cm到达最低点，然后向上运动t2=0.3后与弹簧分离，弹簧的弹性势能公式为Ep=kx2,X为形变量，A、B可视为质点，求：（g=10m/s2,=1.84）（1）A、B与弹簧分离后的速度大小；（2）A、B一起运动过程中弹簧弹力的总冲量大小。

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】

两种情况下对整体受力分析由，因此对活塞进行受力分析，第一种情况对第二种情况因此可得密封气体得质量和温度不变，因此可得，因此A正确2、C【解析】

由动量守恒定律可知，，代入数据可得，解得，故C正确，ABD错误。3、A【解析】

关键质量数守恒和电荷数守恒知衰变为，需经过8次α衰变和6次β衰变，每经过一次β衰变就会有一个中子转变为质子，同时放出一个电子，所以共有6个中子转化为质子。故选A。【点睛】α衰变生成核原子核，β衰变生成电子，关键质量数和电荷数守恒判断衰变次数，每一次β衰变都会有一个中子转变为质子。4、D【解析】

从O点射入的光线，折射角为r，根据折射定律有：n=

①解得

r=30°

②从某位置P点入射的光线，折射到AB弧面上Q点时，入射角恰等于临界角C，有：sinC=

③代入数据得：C=45④△PQO中∠α=180°-90°-C-r=15°所以能射出的光线区域对应的圆心角β=90°-α-r=45°⑥能射出光线的部分占AB面的比例为⑦故选D．5、A【解析】

由库仑定律可得，电荷间距离为2r时的作用力大小为故选A。6、B【解析】

平行金属板间有一静止的正电粒子，若两板间加电压粒子受到电场力作用，根据和，电场力为：，即粒子的电场力随着时间按照正弦规律变化，加速度：，故粒子的加速度也随着时间按照正弦规律变化；由于速度与加速度一直同方向，故粒子一直做单方向的直线运动，位移不断增加；物体的速度方向不变，大小经过一个周期减小为零，不是按照正弦规律变化，故选项B正确，A、C、D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、AC【解析】

金属棒切割磁感线产生感应电动势，在电路中产生感应电流，金属棒受到向左的安培力，做减速运动，由于速度减小，电动势减小，则电流减小，安培力减小，根据牛顿第二定律知，加速度减小，金属棒做加速度逐渐减小的减速运动，故A错误．根据动能定理，金属棒克服安培力做的功等于动能的变化，故B正确；根据，又因，则金属棒在导轨上发生的位移，故C错误．设运动到中点时的速度为根据动量定理可知全过程：；运动到中点时有：解得：故D正确；本题选不正确的，故选AC8、BD【解析】A．粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60∘，x轴是直线，根据圆的对称性可知，离开第一象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60∘，故A错误；B.根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，根据左手定则判断知，此粒子带负电，故B正确；C.粒子在磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，但方向改变，所以速度是变化的，故C错误；D.粒子由O运动到A时速度方向改变了60∘角，所以粒子轨迹对应的圆心角为θ=60∘，则粒子由O到A运动的时间为t==．故D正确；故选BD.点睛：先根据题意作出粒子运动的轨迹，找出圆心，确定圆心角，根据圆的对称性分析粒子离开第一象限时速度与x轴的夹角；根据左手定则及曲线运动的条件判断粒子的正负；速度的大小没有变化，但速度的方向改变了，速度是变化的；根据圆心角与周期的关系求出运动的时间．9、BD【解析】

A、由楞次定律可判断通过电阻上的电流方向为从b到a，故A错误；B、根据法拉第电磁感应定律得线圈中的电动势为，根据欧姆定律得，通过的电流为：，故B正确；C、线圈两端电压为路端电压，由欧姆定律得：，故C错误；D、通过电阻的电荷量为，故D正确。10、BC【解析】

根据变压器的特点：电压之比等于匝数之比，电流之比等于匝数反比，输入功率等于输出功率分析；【详解】A、电压表显示的是有效值应为：，故A错误；

B、原副线圈的频率是相同的为：，故B正确；

C、由电压之比等于匝数之比可知R两端的电压为，则电阻R消耗的功率为：，故C正确；

D、由可以得到：，则电流最大值为，故D错误．【点睛】解决本类问题，除了知道变压器特点外，还要知道交流电表达式中各物理量的意义．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、BA减小增大100B【解析】

(1)[1]由题意可知，当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触。上触点分离，警铃响，所以图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连；[2]由题意知，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮，所以指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。(2)[3]由图乙可知，当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小；[4]热敏电阻阻值减小，电压不变，电流将增大，对应继电器的磁性将增大；[5]由题意可知，当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。当电流等于50mA时，热敏电阻的阻值为则由图乙可知，当热敏电阻阻值为，温度为。(3)[6]AB．由图乙可知，温度越低，对应热敏电阻的阻值越大，则由可知，电流不变，要使R增大，U1需要适当增大，所以耍使报警电路在更低的温度就报警，应当适当增大U1，故B正确，A错误；CD．U2是为指示灯提供电能，所以改变报警器的报警温度与U2无关，故CD错误。故选B。12、电阻箱的读数R0仍为I0电阻箱的读数R1R【解析】（2）该实验中没有电压表，可以应用等效替代法测热敏电阻阻值，改变电阻箱接入电路的阻值，保持电路电流不变，则电路总电阻不变，因此应把电源、电流表、热敏电阻、电阻箱、开关串联接入电路，实物电路图如图所示：（2）闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I2，并记录电阻箱的读数R2．

⑤将RT的温度降为T2（22℃＜T2＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数I2，记录电阻箱电阻R2．

⑥由闭合电路欧姆定律可得：温度为95℃时：E=I2（r+RA+RT+R2），即：E=I2（r+RA+252Ω+R2）当RT的温度降为T2时，有：E=I2（r+RA+RT2+R2），联立解得：RT2=R2+252-R2．四、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】设光线BM在M点的入射角为，折射角为，由几何关系可知，，，根据折射定律得⑤代入数据得⑥光线BN恰好在N点发生全反射，则为临界角C⑦设球心到BN的距离为d，由几何关系可知⑧联立⑥⑦⑧式得⑨14、（1）（2）【解析】试题分析：根据动能定理求出滑块到达轨道底端时的速度大小．滑块滑上小车后，当两者速度达到相同时，小车的速度最大，由动量守恒定律求出小车的速度；根据摩擦力与相对路程的乘积等于产生的热量，求出车的最小长度．（1）滑块由高处运动到轨道底端得速度为，由动能定理：小车最大速度为与滑块共速的速度．由动量守恒定律得：联立以上解得：（2）设小车的长度至少为L，对系统，克