北京市十一所学校2023年高二物理第二学期期中学业水平测试试题含解析

北京市十一所学校2023年高二物理第二学期期中学业水平测试试题注意事项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、如图所示电路中AB两端加交流电压u＝141sin157tV时，小灯泡发光．若AB间电压变换为如下四种情况时(小灯泡都没有被烧毁)，可以使小灯泡亮度增加的是()A．直流电压141VB．直流电压100VC．交流电压u＝141sin100tVD．交流电压u＝141sin314tV2、关于磁通量的概念，下面的说法正确的是()A．磁场中某处的磁感应强度越大，则穿过线圈的磁通量一定越大B．放在某处的一个平面，穿过它的磁通量为零，该处磁感应强度一定为零C．磁场中某处的磁感应强度不变，则磁通量一定不变D．磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而引起的3、A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是5kg·m/s，B球的动量是7kg·m/s．当A球追上B球时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值分别是（）A．6kg·m/s，6kg·m/s B．3kg·m/s，9kg·m/sC．2kg·m/s，14kg·m/s D．-5kg·m/s，15kg·m/s4、一物体在某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的．在地球上走得很准的摆钟搬到此行星上后，此钟的分针走一整圈所经历的实际时间是（）A． B． C．2h D．4h5、关于惯性的大小，下面说法中正确的是A．两个质量相同的物体，速度大的不容易停下来，所以速度大的物体惯性大B．在月球上举重比在地球上容易，所以质量相同的物体在月球上比在地球上惯性小C．推动地面上静止的物体，要比维持物体做匀速运动所需的力大，所以物体静止时惯性大D．两个质量相同的物体，不论速度大小，它们的惯性的大小一定相同6、1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素X：α＋→n＋X，X的原子序数和质量数分别为()A．15和28 B．15和30 C．16和30 D．17和31二、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，一束白光从左侧射入肥皂薄膜，下列说法正确的是()A．人从右侧向左看，可以看到彩色条纹B．人从左侧向右看，可以看到彩色条纹C．彩色条纹水平排列D．彩色条纹竖直排列8、如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长，BC与CD夹角为θ（θ<90°），光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的BC部分与导体棒单位长度的电阻均为R，AB与CD的电阻不计，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是（）A． B．C． D．9、在光滑水平面上动能为E0、动量大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反，将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1，球2的动能和动量大小分别记为E2、p2，则必有()A．E1<E0 B．p2>p0 C．E2>E0 D．p1>p010、某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时A．N极从上向下靠近线圈时，将受到线圈的排斥力B．S极从上向下远离线圈时，将受到线圈的排斥力C．通过电流表的感应电流方向是先a→→b，后b→→aD．通过电流表的感应电流方向是先b→→a，后a→→b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）小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率．（1）小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上，图示操作较为规范与合理的是____________．（2）小张发现玻璃砖上下表面不一样，一面是光滑的，一面是磨砂的，小张要将玻璃砖选择_______（填“磨砂的面”或“光滑的面”）与白纸接触的放置方法进行实验较为合理．（3）小张正确操作插好了4枚大头针，如图所示，请帮助小张画出正确的光路图____.然后进行测量和计算，得出该玻璃砖的折射率n=__________（保留3位有效数字）12．（12分）做测定玻璃折射率实验时，同学们被分成若干实验小组，以下是其中三个实验小组的实验情况：(1)甲组同学在实验时，用他们测得的多组入射角i与折射角r作出图象如图甲所示，则下列判定正确的是__________A．光线是从空气射入玻璃的B．该玻璃的折射率约为0.67C．该玻璃的折射率约为1.5D．该玻璃置于空气中时临界角约为(2)乙组同学先画出图乙所示的坐标系，再在y＜0区域放入某介质（以x轴为界面），并通过实验分别标记了折射光线、入射光线、反射光线通过的一个点，它们的坐标分别为A（8，3）、B（1，－4）、C（7，－4），则：①入射点（图中未标出）的坐标为___________；②通过图中数据可以求得该介质的折射率n＝___________．(3)丙组同学在实验中将玻璃砖的界面和的间距画得过宽（光从射入），若其它操作正确，则图甲中折射率的测量值___________准确值；图乙中折射率的测量值________准确值（选填“大于”、“小于”或“等于”）.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）两磁铁各固定在两辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲车和磁铁的总质量为0.5kg，乙车和磁铁的总质量为1kg。两磁铁的N极相对，推动一下，使两车相向运动，某时刻甲的速率为2m/s，乙的速率为3m/s，方向与甲相反。两车运动过程中始终未相碰。求：(1)甲车开始反向运动时，乙的速度为多大？(2)两车最近时，乙的速度为多大？14．（16分）如图所示，水平地面光滑，BC是质量为m′=1kg，半径为r=1.8m的光滑的固定圆弧轨道。质量为M的小木块静止在O点，一颗质量为m=0.1kg的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内，并留在其中和小木块一起运动，且恰能到达圆弧轨道的最高点C，已知M=0.9kg，且木块和子弹均看作质点，每当小木块返回到O点或停止在O点时，立即有一颗相同的子弹射入小木块，并留在其中。重力加速度为g=10m/s2。(1)求子弹射入木块前的速度；(2)求第2颗子弹射入木块过程中系统损失的机械能ΔE。(3)若当第11颗子弹射入小木块时，将圆弧轨道改为不固定，则小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度H为多少？15．（12分）在研究微型电风扇的性能时，利用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R并控制电风扇停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和1.0V，重新调节R并使电风扇恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为1.0A和12.0V，求:(1)电风扇的内阻有多大？(2)这台电风扇正常运转时输出功率为多少?(3)这台电风扇正常运转时效率为多少?

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】

AB．电容器的作用是通交流，隔直流，通高频，阻低频，所以换成直流电压，灯泡不会亮，AB错误；CD．根据公式可得交流电压频率变大，交流电压频率减小，故C变暗，D变亮。故选D。2、D【解析】试题分析：对于匀强磁场中穿过回路的磁通量：当回路与磁场平行时，磁通量Φ为零；当线圈与磁场平行时，磁通量Φ最大，Φ=BS．当回路与磁场方向的夹角为α时，磁通量Φ=BSsinα．根据这三种情况分析．解：A、当回路与磁场平行时，磁通量Φ为零，则磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量不一定越大．故A错误．B、磁通量Φ为零时，可能回路与磁场平行，则磁感应强度不一定为零．故B错误．C、根据磁通量Φ=BSsinα，若磁场中某处的磁感应强度不变，当两者夹角变化时，则磁通量却在变化．故C错误．D、磁场中某处的磁感应强度不变，放在该处线圈的面积也不变，当线圈平面与磁感线的夹角发生变化时，磁通量发生变化．故D正确．故选：D．【点评】对于匀强磁场中磁通量可以根据两种特殊情况运用投影的方法求解．对于非匀强磁场，可以根据穿过回路磁感线的多少，定性分析磁通量的大小．3、B【解析】

由题，碰撞前的总动量为12kg•m/s

A、虽然满足动量守恒，但是碰后A球的动量不可能沿原方向增加，故A错误；

B、两球组成的系统动量守恒，A球减少的动量等于B球增加的动量，故B正确；

C、两球组成的系统的总动量是16kg•m/s，两球组成的系统不满足动量守恒。故D错误；

D、两球组成的系统的总动量是10kg•m/s，不满足动量守恒，故D错误；

故选B.4、C【解析】

根据在星球表面万有引力等于重力可知：某行星表面受到的万有引力是它在地球表面受到的万有引力的，质量不变，所以该星球的重力加速度根据公式拿到某行星上周期，分针走一圈的时间为地球上的2倍，故C正确，ABD错误。5、D【解析】物体的惯性只与物体的质量有关，两个质量相同的运动物体，惯性大小相等，与速度和所处位置无关，故ABC错误，D正确．故选D．点睛：解题关键是要明确：物体的惯性只与物体的质量有关，言下之意就是和其他的任何一个都无关，不管题目中出现任何一个因素，都和惯性大小无关．6、B【解析】

设X的质量数为M，电荷数为A，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知解得M=30，A=15故其原子序数为15，质量数为30，故B正确，ACD错误。故选B。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】前后表面的反射光在前表面发生叠加，所以在薄膜的左侧出现条纹，由于各种色光的波长不一样，所以在薄膜的左侧出现彩色条纹．因为路程差即（膜的厚度的两倍）是半波长的偶数倍，振动加强，为亮条纹，路程差是半波长的奇数倍，振动减弱，为暗条纹．所以出现亮条纹时，膜的厚度相同，则彩色条纹水平排列．故BC正确，AD错误．故选BC．点睛：解决本题的关键知道光波干涉的条件，知道什么情况下出现明条纹，什么情况下出现暗条纹．8、AD【解析】

首先判断从C运动到B点过程中导体棒中电流、功率等变化情况。设金属棒的速度为v，则运动过程中有效切割长度为BC部分连入电路长度为故回路中的电阻为产生的电动势为，故回路中的电流为与时间和切割长度无关，为定值；功率随x均匀增大，当通过B点之后，感应电动势不变，回路中电阻不变，功率不变。故选AD。【点睛】对于这类问题不能盲目凭感觉进行判断，要根据数学关系和所学物理规律求出物理量之间的表达式进行判断，否则容易出错。9、AB【解析】

碰撞后两球均有速度．根据碰撞过程中总动能不增加可知E1＜E0，E2＜E0，P1＜P0否则，就违反了能量守恒定律根据动量守恒定律得P0=P2-P1得到P2=P0+P1可见P2＞P0故AB正确，CD错误。10、AD【解析】

当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时，穿过线圈的磁通量向下，且先增加后减小，根据楞次定律判断感应电流的磁场方向，再结合右手螺旋定则判断感应电流的方向。【详解】A项：由“来拒去留”可知，N极从上向下靠近线圈时，穿过线圈的磁通量增大，所以磁铁受到线圈的排斥力，故A正确；B项：由“来拒去留”可知，S极从上向下远离线圈时，穿过线圈的磁通量减小，所以磁铁受到线圈的吸引力，故B错误；C项：当条形磁铁沿固定线圈的中轴线自上至下经过固定线圈时，穿过线圈的磁通量向下，且先增加后减小，根据楞次定律，感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，故感应电流的磁场先向上后向下，故感应电流先逆时针后顺时针（俯视），即先b→G→a，后a→G→b，故C错误，D正确。故应选：AD。【点睛】本题是楞次定律的基本应用。对于电磁感应现象中，导体与磁体的作用力也可以根据楞次定律的另一种表述判断：感应电流的磁场总要阻碍导体与磁体间的相对运动。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、B磨砂的面1.53【解析】

光学镜面及光学玻璃面均不能用手触碰；根据实验原理，运用插针法，确定入射光线和折射光线．【详解】（1）玻璃砖的光学面不能用手直接接触，接触面的污渍会影响接触面的平整，进而影响折射率的测定，B正确；（2）为了不影响观察实验，应使得磨砂面接触纸面；（3）光路图如图所示：设方格纸上小正方形的边长为，光线的入射角为，折射角为，则，，所以该玻璃砖的折射率12、AC（4，0）小于小于【解析】

(1)[1]A．由图可知，sini＞sinr，即入射角大于折射角，可知，光线是从空气射入玻璃的，故A正确；BC．由折射定律知可知，该玻璃的折射率故B错误C正确；D．根据可知，所以，该玻璃置于空气中时临界角小于45°，故D错误。故选AC。(2)[2][3]画出三条光线如图所示。根据折射光线与入射光线的对称性，可知，入射点O′的横坐标为故入射点O′的坐标为（4，0）。设入射角为i，折射角为r。根据数学知识得：，所以该介质的折射率：(3)[4]将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽但仍平行，而其他操作正确，导致折射角偏大，则图甲中折射率的测量值小于准确值；[5]如图，实线是实际光线，红色虚线是该同学所作的光线，可见，该同学利用插针法确定入射光线、折射光线后，测得的入射角不受影响，但测得的折射角比真实的折射角偏大，因此测得的折射率偏小，测量值小于准确值。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)2m/s(2)1.33m/s【解析】(1)甲车开始反向时，其速度为0，设此时乙车的速度为v乙′，由动量守恒