2023年天津四十二中物理高二下期中学业质量监测试题含解析

2023年天津四十二中物理高二下期中学业质量监测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是（

）A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用B．电荷在电场中一定受电场力作用C．电荷所受的电场力一定与该处电场方向一致D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直2、如图所示，为两个相同的灯泡，线圈的直流电阻不计，灯泡与理想二极管相连，下列说法中正确的是（）A．闭合开关S后，会逐渐变亮B．闭合开关S稳定后，亮度相同C．断开S的瞬间，会逐渐熄灭D．断开S的瞬间，点的电势比点高3、做简谐运动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的，则单摆振动的（）A．频率、振幅都不变B．频率、振幅都改变C．频率不变，振幅改变D．频率改变，振幅不变4、如图电路中，P、Q两灯相同，电感线圈L的电阻不计，则A．当开关S由闭合突然断开的瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭B．当开关S由断开突然接通的瞬间，P、Q同时达到正常发光C．当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过P的电流从右向左D．当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过Q的电流与原来方向相反5、如图所示为远距离输电的原理图．发电厂输出的电压恒定，升压、降压变压器均为理想变压器。由于用户负载的变化会造成其得到的电压变化，供电部门要实时监控．监控电表为理想电表。若某次监侧发现V2表的示数减小．则下列判断正确的是A．电流表A1的示数增大B．电流表A2的示数减少C．电压表V1的示数增大D．输电线损失的功率减小6、如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其电压的有效值是（

）A．1.5V B．1V C．V D．V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、氢原子核外电子由一个轨道跃迁到另一个轨道时，可能发生的情况是()A．放出光子，电子动能减少，原子势能增加，原子能量增加B．放出光子，电子动能增加，原子势能减少，原子能量减少C．吸收光子，电子动能减少，原子势能增加，原子能量增加D．吸收光子，电子动能增加，原子势能减少，原子能量减少8、如图甲为一列简谐横波在t＝0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点，Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则()A．t＝0.15s时，质点Q的加速度达到正向最大B．t＝0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向C．从t＝0.10s到t＝0.25s，该波沿x轴正方向传播了6mD．从t＝0.10s到t＝0.25s，质点P通过的路程为30cm9、根据热力学定律，下列说法正确的是（）A．热量不可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的不断进步使得人类有可能生产出从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化的机器D．即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可以把燃料产生的内能全部转化为机械能10、我们知道,气体分子的运动是无规则的,每个分子运动的速率一般是不同的,但大量分子的速率分布却有一定的统计规律．如图所示描绘了某种气体在不同温度下分子数百分比按速率分布的曲线,两条曲线对应的温度分别为和,则下列说法正确的是（）A．B．C．两曲线与横轴所围图形的“面积”相等D．两曲线与横轴所围图形的“面积”不相等三、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）某研究性学习小组利用停表、刻度尺、细线和一形状不规则的石块测当地的重力加速度，操作步骤如下：①用细线系好石块，细线上端固定在O点②用刻度尺测出悬线的长度L③将石块拉开一个小角度，然后由静止释放④石块经过最低点时开始计时，用停表测出n次全振动的总时间t，则振动周期T⑤改变悬线的长度，重复实验步骤②③④请回答下列问题(1)若将L作为摆长，将对应的L、T值分别代入周期公式T=2πLg,计算出重力加速度g，取g的平均值作为当地的重力加速度，得到的测量值和实际值相比__________（填“偏大”或“偏小(2)因石块重心不好确定，为精确测出重力加速度，该同学采用图象法处理数据，以L为横坐标，T2为纵坐标，作出r2-L图线，且操作正确，则图线应为____（填“甲”、“乙”、“丙”），由图象可得重力加速度g=__12．（12分）如图所示的器材可用来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈．（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路．（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清____的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）．闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于____端（选填“左”或“右”）．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，一个边缘带有凹槽的金属圆环，沿其直径装有一根长2L的金属杆AC，可绕通过圆环中心的水平轴O转动．将一根质量不计的足够长细绳一端固定于槽内并将绳绕于圆环槽内，绳子的另一端悬挂了一个质量为m的物体．圆环的一半处在磁感应强度为B，方向垂直环面向里的匀强磁场中．现将物体由静止释放，若金属圆环和金属杆单位长度的电阻均为R．忽略所有摩擦和空气阻力．(1)设某一时刻圆环转动的角速度为ω0，且OA边在磁场中，请求出此时金属杆OA产生电动势的大小；(2)请求出物体在下落中可达到的最大速度；(3)当物体下落达到最大速度后，金属杆OC段刚要进入磁场时，杆的A、O两端之间电压多大？14．（16分）绝缘水平面上固定有两根足够长的光滑平行金属导轨，如图所示，导轨间距为l，电阻不计。左侧接有定值电阻R．质量为m的导体杆，以初速度v0沿导轨滑行，在滑行过程中始终保持与轨道垂直且接触良好，导体杆接在导轨间的电阻为r．整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。宏观规律与微观规律有很多相似之处，导体杆速度的减小规律类似于放射性元素的半衰期，理论上它将经过无限长的时间衰减完有限的速度。（1）求在杆的速度从v0减小到的过程中，电阻R产生的热量和通过电阻R的电荷量。（2）证明杆的速度每减小一半所用的时间都相等。（3）若杆的动能减小一半所用时间为t0，则杆的动量减小一半所用的时间是多少?15．（12分）在如图甲所示区域(图中直角坐标系Oxy的一、三象限)内有匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小为B，半径为l，圆心角为60°的扇形导线框OPQ以角速度ω绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动，导线框回路电阻为R.(1)求线框中感应电流的最大值I0和交变感应电流的频率f；(2)在图乙中画出线框在一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象(规定与图中线框的位置相应的时刻为t=0)

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、B【解析】

A．当电荷的运动方向与磁场方向平行，则电荷不受洛伦兹力．故A错误．B．电荷在电场中一定受到电场力作用．故B正确．C．正电荷所受电场力一定与该处电场方向一致，负电荷所受电场力一定与该处电场方向相反．故C错误．D．电荷所受的洛伦兹力一定与磁场方向垂直．故D错误．2、D【解析】

闭合开关S后，线圈自感只是阻碍流过的电流增大，但两灯立刻变亮，故A错误；闭合开关S稳定后，因线圈的直流电阻不计，所以与二极管被短路，导致灯泡不亮，而将更亮，因此亮度不同，故B错误；断开S的瞬间，会立刻熄灭，线圈与灯泡及二极管构成回路，因线圈产生感应电动势，端的电势高于端，但此时的二极管反接，所以回路中没有电流，立即熄灭，故C错误，D正确.3、C【解析】

由单摆的周期公式可知单摆摆长不变，则周期不变，频率不变；振幅是反映单摆运动过程中的机械能大小的物理量，由可知摆球经过平衡位置时的动能不变，但摆球质量改变，摆球运动时重力势能变化，因此摆球的机械能改变，从而导致振幅改变，故C正确，ABD错误。故选C。4、C【解析】试题分析：当开关S由闭合突然断开的瞬间，电感线圈产生向右的感应电流流过两个灯泡，所以两个灯泡都逐渐熄灭，AD错；C对；当开关S由断开突然接通的瞬间，灯泡P立即变亮，由于自感线圈的阻碍作用，灯泡Q逐渐变亮，B错；考点：考查自感现象点评：难度较小，由于两个支路在开关断开的情况下构成了一个闭合回路，所以两个灯泡都会逐渐熄灭5、A【解析】

AC、根据题意知，发电厂的输出电压恒为U，升压变压器的变压比不变，所以电压表V1的示数不变，故C错误；某次监测发现V2表的示数减小，根据降压变压器变压比可知，降压变压器的输入电压减小，又U1＝U20+I1R可知，降压变压器处：由可知，减小，减小，由以上式子分析得：电流表A1的示数增大，故A正确；B、根据A知，电流表A1的示数增大，根据降压变压器电流比：根据可知，电流表A2的示数增大，故B错误；D、输电线上损失功率为，由于电流表A1的示数增大，故输电线损失的功率增大，故D错误。6、A【解析】

根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值．【详解】设交流电电压的有效值为U，周期为T，电阻为R，则，有：解得：；故选A．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、B项：放出光子时，电子的轨道半径减小，电场力做正功，电子动能增加，原子势能减小，根据玻尔理论得知，原子的能量减小，故A错误，B正确；C、D项：吸收光子时，电子的轨道半径增大，电场力做负功，电子动能减小，原子势能增加，根据玻尔理论得知，原子的能量增大，故C正确，D错误．点晴：氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一轨道时，若放出光子，轨道半径减小，电场力做正功，电子动能增加，原子的能量减小．若吸收光子，轨道半径增大，电场力做负功，电子动能减小，原子的能量增大．8、AB【解析】由图乙y-t图像知，周期T=0.20s，且在t=0.10s时Q点在平衡位置沿y负方向运动，可以推断波没x负方向传播，所以C错；t=0.05s时，质点Q图甲所示正的最大位移处，又因加速度方向与位移方向相反，大小与位移的大小成正比，所以此时Q的加速度达到负向最大，所以A错（也可直接从图乙y-t图像分析得出）；t=0.10s到t=0.15时间内，Δt=0.05s=T/4，P点从图甲所示位置运动T/4时正在由正最大位移处向平衡位置运动的途中，速度沿y轴负方向，所以B对．振动的质点在t=1T内，质点运动的路程为4A；t=T/2，质点运动的路程为2A；但t=T/4，质点运动的路程不一定是1A；t=3T/4，质点运动的路程也不一定是3A．本题中从t=0.10s到t=0.25s内，Δt=0.15s=3T/4，P点的起始位置既不是平衡位置，又不是最大位移处，所以在3T/4时间内的路程不是30cm，D错．9、BD【解析】

A．在引起其他变化的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递，故A错误；B．空调机在制冷过程中，部分电能转化为内能，故从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，故B正确；C．不可能从单一热源吸收热量全部用来对外做功而不引起其他变化，故C错误；D．即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可以把燃料产生的内能全部转化为机械能，故D正确。故选BD。10、AC【解析】根据麦克斯韦分布律知，气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，故，A正确B错误；分子总数目是一定的，故图线与横轴包围的面积是100%，故两个图线与横轴包围的面积是相等的，C正确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、偏小甲4π【解析】

(1)实际摆长为悬点到球心的距离，用摆线长度作为摆长所测摆长偏小，由g=4π2L(2)由实际摆长为L'=L+r，结合单摆的周期公式T=2πL'g，得(3)根据T2-L的图象的斜率T212、L1和L2右【解析】试题分析：（1）（2）在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清L1和L2的绕制方向，这样才能知道产生的感应电流的磁场和原磁场的方向关系，从而总结产生的感应电流的规律；闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑动头P处于右端，先从电路中电流最小开始．考点：研究电磁感性现象，总结产生感应电流的规律．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）已知金属杆转动的角速度，OA产生的电动势：（2）等效电路如图所示，两个半圆部分的电阻并联后与另一半半径上的电阻串联，R外2=LR；r=LR当达到最大速度时，重物的重力的功率等于电路中消耗的电功率：其中：v=ω0L联立以上公式，解得：（3）当物体下落达到最大速度后，杆受到的安培力的力矩与物体的力矩相等，得：BIL•＝mg•L所以OA上的电流大小为：当OC段在磁场中时，考点：电磁感应；全电路欧姆定律；电功率.14、(1)；(2)由动量定理即可证明；(3)