广西河池市2023年高二物理第二学期期中统考模拟试题含解析

广西河池市2023年高二物理第二学期期中统考模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，光滑无电阻的金属框架MON竖直放置，水平方向的匀强磁场垂直MON平面，质量为m的金属棒ab从∠abO=60°的位置由静止释放，两端沿框架在重力作用下滑动．在棒由图示的位置滑动到处于水平位置的过程中，ab中感应电流的方向是（）A．由a到bB．由b到aC．先由a到b，再由b到aD．先由b到a，再由a到b2、在如图所示的电路中，L1、L2是两个相同的小灯泡，A、B处的虚线框内各接有一个电学元件．a、b两端分别与直流电源和交流电源相连接，且直流电源的电压与交流电源电压的有效值相等．观察两种情况下灯泡的亮度．当接直流电源时，L1不发光，L2正常发光；当接交流电源时，L1发光，L2明显变暗．则下列说法正确的是()A．A中接的是电阻，B中接的是电容器B．A中接的是电感线圈，B中接的是电阻C．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器D．A中接的是电容器，B中接的是电感线圈3、关于原子核、原子核的衰变、核能，下列说法正确的是()A．原子核的结合能越大，原子核越稳定B．任何两个原子核都可以发生核聚变C．衰变成要经过8次β衰变和6次α衰变D．发生α衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了24、物体运动的加速度恒定不变且不为零，表明该物体A．任何时刻的速度一定不为零B．速度大小一定在增加C．速度变化的快慢不变D．物体受到的合力可能为零5、一质点做简谐运动，其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示，由图可知()A．质点振动的频率为1.6HzB．质点在0.2s时，位移大小为1.0cmC．在0.3s和0.5s两时刻，质点的速度方向相同D．在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相同6、如图所示，AOC是光滑的金属轨道，AO沿竖直方向，OC沿水平方向，PQ是一根金属直杆立在轨道上，直杆从图示位置由静止开始在重力作用下运动，运动过程中Q端始终在OC上，空间存在着垂直纸面向外的匀强磁场，则在PQ杆滑动的过程中，下列判断正确的是()A．感应电流的方向始终是P→QB．感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→PC．PQ受磁场力的方向垂直于杆向左D．PQ受磁场力的方向先垂直于杆向右，后垂直于杆向左二、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，竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R，C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外，区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1=b+kt（k>0）变化，C2中磁场的磁感强度恒为B2，一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心C2垂直地跨放在两导轨上，且与导轨接触良好，并恰能保持静止．（轨道电阻不计，重力加速度大小为g．）则()A．通过金属杆的电流方向为从A到BB．通过金属杆的电流大小为C．定值电阻的阻值为D．整个电路中产生的热功率8、如图甲所示的电路中，A、V均为理想电表，R1、L和R2分别是定值电阻、理想线圈和光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）。理想变压器原、副线圈匝数比为10︰1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（）A．电压u的频率为50Hz B．V的示数为C．照射R2的光增强时，A的示数变大 D．抽出L的铁芯过程，V的示数变大9、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近（缝隙的宽度远小于盒半径），分别和高频交流电源相连接，使带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速，最大电压为U。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，带电粒子在磁场中做圆周运动，粒子通过两盒的缝隙时反复被加速，直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。利用该加速器分别给质子和粒子（氦原子核）加速，已知质子、粒子质量之比为14，带电量之比为12，则下列说法正确的是()A．引出的质子和粒子动能之比为11B．引出的质子和粒子动量之比为11C．若增大电压U，质子、粒子被引出的动能都增大D．质子、粒子被引出的动能大小与电压U无关。10、通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是（）A．线框ad和bc两条边所受的安培力方向相同B．线框ad和bc两条边所受的安培力大小相同C．线框ab和cd两条边安培力的合力朝左D．cd所受安培力对ab边的力矩不为零三、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）某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光：调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。已知单缝与双缝间的距离L1=100mm，双缝与屏的距离L2=700mm，双缝间距d=0.25mm。（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可____；A．将单缝向双缝靠近B．将屏向靠近双缝的方向移动C．将屏向远离双缝的方向移动D．使用间距更小的双缝（2）某次测量时，第1条亮条纹到第4条亮条纹之间的距离为5.68mm。则所测单色光的波长λ=_____mm(计算结果保留三位有效数字)。12．（12分）用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验：（1）下面列出了一些实验器材：电磁打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、垫块、小车和砝码、砂和砂桶。除以上器材外，还需要的实验器材有：__________A．天平（附砝码）B．秒表C．刻度尺（最小刻度为mm）D．低压交流电源（频率为50Hz）（2）某次实验纸带如右上图所示，在相邻两计数点间都有四个打点未画出，用刻度尺测得：S1＝0.55cm，S2＝0.94cm，S3＝1.35cm，S4＝1.76cm，S5＝2.15cm，S6＝2.54cm．则打下“3”点时小车的瞬时速度v3=________m/s；小车的加速度a＝________m/s2。（计算结果均保留2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，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v1．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：(1)导体棒开始运动的位置到MN的距离x；(2)磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；(3)导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热QR．14．（16分）一个10匝的闭合线圈的总电阻为0.5Ω．线圈的面积为10cm2，有一垂直于线圈平面的匀强磁场，其磁感应强度随时间变化的情况如图所示，求:（1）0~0.2内线圈中磁通量的变化率;（2）0~0.2s内线圈中产生的热量.15．（12分）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L．导轨上端接有一平行板电容器，电容为C．导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面．在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触．已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g．忽略所有电阻．让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求:（1）电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；（2）金属棒的速度大小随时间变化的关系．

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】试题分析：以ab棒与直角滑轨组成的回路为研究对象，由几何规律可知，当夹角为45°时，组成的线圈面积最大，故由图示位置开始变化时，当越过此位置后，穿过的回路的磁通量在减小，由楞次定律可知，产生的感应电流为顺时针，即为由a→b，故BCD错误，A正确．故选A．考点：楞次定律【名师点睛】本题的解题关键是选择研究的回路，根据产生感应电流的条件进行判断，注意判定穿过回路的磁通量如何变化是解题的关键．2、D【解析】

当a、b端加直流电压时，L1灯不发光，L2灯正常发光；当加同样电压的交流电源时，L1灯发光，L2灯发光较暗．知线框A中为电容器，因为电容隔直通交，线框B中是电感线圈，因为电感线圈对交流电有阻碍作用，对直流电无阻碍作用，故D正确，ABC错误。3、D【解析】

A．比结合能越大原子核越稳定，原子核的结合能越大，原子核不一定越稳定，故A错误；B．只有较小的原子核才会发生聚变，故B错误；C．铀核衰变为铅核的过程中，衰变一次质量数减少个，次数；衰变的次数为，要经过次衰变和次衰变，故C错误；D．粒子为氦核，由两个质子和两种中子组成，所以发生衰变时，新核与原来的原子核相比，中子数减少了，故D正确．故选：D【详解】4、C【解析】

A.物体做加速度恒定不变的运动，当加速度和速度反向时，某时刻的速度可能减为零，选项A错误；B.只有当加速度和速度方向同向时，速度大小才增加，选项B错误；C.加速度不变，则速度变化的快慢不变，选项C正确；D.加速度不为零，则物体受到的合力不可能为零，选项D错误；故选C.5、C【解析】

由图读出周期T=1.6s，则频率，故A错误；质点的振动方程为：，在0.2s时，位移大小为，故B错误；在0.3s时刻，质点正从正向最大位移向平衡位置运动，速度沿负方向；在0.5s时刻，质点正从平衡位置向负向最大位移处运动，速度方向沿负方向，故这两个时刻的速度方向相同．故C正确；由简谐运动的特征，分析得知，在0.3s和0.5s两时刻，质点的加速度方向相反，故D错误．所以C正确，ABD错误．6、B【解析】AB．在PQ杆滑动的过程中，杆与轨道所围成的三角形面积先增大后减小，三角形POQ内的磁通量先增大后减小，由楞次定律可判断感应电流的方向先是由P→Q，后是由Q→P，故A错误，B正确；C．由PQ中电流方向及左手定则可判断PQ受磁场力的方向先垂直于杆向左下，后垂直于杆向右上，故C错误，D错误，故选：B.点睛：在PQ杆滑动的过程中，△POQ的面积先增大，后减小，穿过△POQ磁通量先增大，后减小，根据楞次定律判断感应电流方向．PQ受磁场力的方向，即安培力方向始终与PQ垂直，由左手定则判断其方向．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】

A．区域中磁场的磁感强度随时间按变化，可知磁感强度均匀增大，穿过整个回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通过金属杆的电流方向为从B到A，故A错误；

B．对金属杆，根据平衡方程得解得故B正确；

C．由法拉第电磁感应定律，则有：回路中产生的感应电动势为且闭合电路欧姆定律有又，解得故C错误；

D．整个电路中产生的热功率为故D正确．故选BD。点睛：本题是电磁感应与力学知识的综合，掌握法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律和平衡条件的应用，要注意产生感应电动势的有效面积等于圆面积，不是整个矩形面积．8、AC【解析】

A．原线圈接入如图乙所示，T=0.02s，所以频率为，故A正确；

B．原线圈接入电压的最大值是220V，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是22V，所以V的示数为22V，故B错误；

C．照射R2的光增强时，R2阻值随光强增大而减小，根据，得副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以A的示数变大，故C正确；

D．电压表V的读数等于变压器次级电压，由初级电压和匝数比决定，则电压表V读数不变，即抽出L中的铁芯，理想线圈自感系数减小，理想线圈对电流的阻碍减小，电压表V读数不变，故D错误；

故选AC。9、AD【解析】

粒子被引出时满足，此时粒子的动能：，则引出的质子和粒子动能之比为11，选项A正确；粒子的动量：，则引出的质子和粒子动量之比为12，选项B错误；由可知，质子、粒子被引出的动能大小与电压U无关，选项C错误，D正确。10、BC【解析】

ABC.直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则，知导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，知ab边受的安培力向左，cd边受到的安培力向右，bc边受到的安培力向上，ad受到的安培力向下，由于离MN越远的位置，磁感应强度B越小，故根据安培力公式，ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力，线框所受的安培力的合力向左，A错误BC正确；D.cd所受安培力与线圈在同一平面内，对ab边的力矩为零，D错误．故选BC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、B676【解析】

(1)[1]要想增加从目镜中观察到的条纹个数，则应减小干涉条纹间距，根据双缝干涉条纹间距公式△x=λ，知可增大双缝间距离或减小双缝到屏的距离，故B正确，ACD错误。(2)[2]第1条亮条纹到第4条亮条纹之间的距离为5.68mm。则根据△x=λ可得：12、ACD，0.16，0.40【解析】

（1）本实验的目的是探究加速度与力、质量关系，用砂桶的重力代表小车受到的合外力，需要用天平测砂桶和小车的质量，故A正确；B、D项：打点计时器的工作电源为低压交流电源（4-6V），工作频率为50Hz，周期为0.02s，可以计时，不需要秒表，故B错误，D正确；C项：打点计时器打下纸带，需用刻度尺测量距离，以求加速度和瞬时速度，故C正确。（2）打点计时器的工作周期为T0=0.02s，相邻两计数点间都有四个打点未画出，所以两计数点之间的时间间隔为T=5T0=0.1s。①根据匀变速直线运动的规律S7−S6=S6−S5，可知：S7=2S6-S5=2×2.54-2.15=2.93cm，比较接近于2.96cm，故选C项。②利用匀变速直线运动的推论；由逐差法得。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）（3）【解析】

试题分析：（1）导体棒在磁场外，由动能定理有解得（2）导体棒刚进磁场时产生的电动势由闭合电路欧姆定律有又由牛顿第二定律有解得（3）导体棒穿过磁场过程，由牛顿第二定律有导体棒克服安培力做功电路中产生的焦耳热电阻R上产生的焦耳热解得考点：电磁感应