2023年山西省临汾市临汾一中高二物理第二学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2023年山西省临汾市临汾一中高二物理第二学期期中学业质量监测模拟试题注意事项：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、如图所示,甲、乙两物块在两根相同的弹簧和一根张紧的细线作用下静止在光滑水平面上,已知甲的质量小于乙的质量．当细线突然断开斤两物块都开始做简谐运动,在运动过程中（）A．甲的最大速度大于乙的最大速度B．甲的最大速度小于乙的最大速度C．甲的振幅大于乙的振幅D．甲的振幅小于乙的振幅2、下面关于各种电器的工作原理，主要利用电流的热效应的是（）A．电风扇 B．微波炉 C．电热水壶 D．电磁炉3、物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用，下面列举的四种电器中，在工作时利用了电磁感应现象的是：A．电饭煲B．微波炉C．电磁炉D．白炽灯泡4、如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度的升高而减小．电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是()A．A1的示数不变，AB．A1的示数减小，AC．V1的示数不变，VD．V1的示数不变，V5、关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A．通电导体棒长度L越长，则B越小B．通电导体棒中电流I越大，则B越小C．通电导体棒所受安培力的方向就是B的方向D．B的大小和方向只由磁场本身决定6、下列说法不正确的是()A．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体二、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、下面对单摆描述正确的是()A．摆球可以选气球 B．摆长是指绳长C．单摆周期跟质量无关 D．单摆的回复力是摆球的重力沿圆弧切线方向的分力8、如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒．导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流，欲使导体棒静止在斜面上，可以施加方向垂直于导体棒的匀强磁场，则()A．若匀强磁场的方向在竖直方向，则磁场方向向下，磁感应强度B＝B．若导体棒与斜面间无挤压，则施加的磁场方向向上C．若使施加的匀强磁场磁感应强度最小，则磁场方向应垂直斜面向上D．磁感应强度最小值为B＝9、如图所示的理想变压器电路中，原副线圈的匝数比为2:1，原、副线圈的电路中均有一阻值为R的定值电阻，副线圈电路中定值电阻和滑动变阻器串联，a、b端接电压恒定的正弦交流电，在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，则下列说法正确的是（）A．原线圈电路中定值电阻R消耗的功率在减小B．副线圈电路中定值电阻R消耗的功率在增大C．副线圈电路中消耗的总功率在减小D．原、副线圈电路中定值电阻R两端的电压之比恒定为1:210、下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（）A．微粒运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动B．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等C．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的D．小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用三、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）如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。①对于上述实验操作，下列说法正确的是________A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端必须水平D．小球1质量应大于小球2的质量②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________；A．A、B两点间的高度差h1B．B点离地面的高度h2C．小球1和小球2的质量m1、m2D．小球1和小球2的半径r③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失；④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示)。12．（12分）某实验小组探究一种热敏元件的电阻随温度变化的特性．现有器材：直流恒流电源（在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小）、电压表、待测元件、保温容器、温度计、开关和导线等．（1）若用上述器材测量该元件的阻值随温度变化的特性，请你在答题纸对应图中用笔连线画出实物连接图_______．（2）实验的主要步骤：①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录______和______，断开开关；③重复第②步操作若干次，测得多组数据．

（3）实验小组测得该元件在不同温度下的阻值．并据此绘得上图的R-t关系图线，请根据图线写出该元件的R-t关系式：R=_________．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，为一磁约束装置的原理图，圆心为原点O、半径为R0的圆形区域Ⅰ内有方向垂直xOy平面向里的匀强磁场．一束质量为m、电量为q、动能为E0的带正电粒子从坐标为(0、R0)的A点沿y负方向射入磁场区域Ⅰ，粒子全部经过x轴上的P点，方向沿x轴正方向．当在环形区域Ⅱ加上方向垂直于xOy平面的匀强磁场时，上述粒子仍从A点沿y轴负方向射入区域Ⅰ，粒子经过区域Ⅱ后从Q点第2次射入区域Ⅰ，已知OQ与x轴正方向成60°．不计重力和粒子间的相互作用．求：(1)区域Ⅰ中磁感应强度B1的大小；(2)若要使所有的粒子均约束在区域内，则环形区域Ⅱ中B2的大小、方向及环形半径R至少为大；(3)粒子从A点沿y轴负方向射入后至再次以相同的速度经过A点的运动周期．14．（16分）如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，所在平面倾角θ=37°，导轨间的距离L=1.0m，下端连接R=1.6Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间均存在磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场，质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F=5.0N的恒力使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行，当金属棒滑行2.8m后速度保持不变．求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)（1）金属棒匀速运动时的速度大小v；（2）当金属棒沿导轨向上滑行的速度v′=2m/s时，其加速度的大小a。15．（12分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω=2πrad/s​外电路电阻R=4Ω，求：（1）转过60°角时的瞬时感应电动势；（2）交流电压表的示数；（3）线圈转过60°角的过程中，通过R的电荷量。

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】线刚断开时，弹力最大，故加速度最大，由于甲的质量小，故根据牛顿第二定律，其加速度大，A正确；当线断开的瞬间，弹簧的弹性势能相同，到达平衡后，甲乙的最大动能相同，由于甲的质量小于乙的质量，由知道，甲的最大速度一定大于乙的最大速度，B错误；线未断开前，两根弹簧伸长的长度相同，离开平衡位置的最大距离相同，即振幅一定相同，CD错误．【点睛】线未断开前，两根弹簧伸长的长度相同，离开平衡位置的最大距离相同，则振幅一定相同．当线断开的瞬间，弹簧的弹性势能相同，到达平衡后弹簧转化为动能，甲乙最大动能相同，根据质量关系，分析最大速度关系．2、C【解析】

电风扇是通过安培力做功将电能转化为机械能，故A错误；微波炉将电能转化为电磁波（微波），然后通过食物分子与微波共振进行加热的，故B错误；电热水壶是利用电流的热效应工作的，故C正确；电磁炉是利用电磁感应原理制成的，故D错误．3、C【解析】试题分析：电饭煲是利用电阻加热，微波炉是利用微波能量与食物中水分子共振，电磁炉是利用导体中产生的涡流现象，白炽灯是利用钨丝发热而发光，因此答案为C考点：电磁感应现象点评：本题考查了物理学知识在生活中的应用，例如涡流现象等4、D【解析】

当传感器R2所在处出现火情时，R2的电阻减小，导致电路的总的电阻减小，所以电路中的总电流将会增加，A1测量的是原线圈中的总的电流，由于副线圈的电流增大了，所以原线圈的电流A1示数也要增加；由于电源的电压不变，匝数比不变，原副线圈的电压也不变，所以V1的示数不变，由于副线圈中电流增大，R3的电压变大，所以V2的示数要减小，即R1的电压也要减小，所以A2的示数要减小，所以ABC错误，D正确。故选D。【点睛】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法．5、D【解析】

磁场的强弱由磁场本身决定，与放入磁场的通电导体棒无关，A、B错误，D正确；由左手定则可知通电导体棒受到的安培力与磁场是垂直的，C错误．6、A【解析】

在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能要增加，选项A错误；固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质，选项B正确；由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，例如石墨和金刚石，故C正确。在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体，例如天然石英是晶体，加工后做成玻璃就是非晶体，故D正确。此题选择不正确的选项，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、CD【解析】摆球应选择质量较大体积较小的金属球合适，选项A错误；摆长是指绳长与摆球半径之和，选项B错误；根据可知，单摆周期跟质量无关，选项C正确；摆球的回复力是摆球所受重力沿圆弧切线方向的分力，选项D正确；故选CD.8、CD【解析】A．当磁场方向竖直向下时，由左手定则可知，安培力的方向水平向左，棒不可能平衡，故A错误；B．施加的磁场方向向上时，通电导体棒受到重力和水平向右的安培力，故必须受到斜面对导体棒的支持力，故B错误；C．根据共点力平衡可知，安培力的最小值为F＝mgsinα，此时所加的磁场方向垂直于斜面向上，故C正确；D．由C可知，BIL＝mgsinα，解得磁感应强度最小值为B＝，故D正确．故选：CD点睛：根据导体棒平衡时的受力情况，确定安培力的方向，由左手定则来确定磁场的方向；根据通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BIL求出磁感应强度的大小．9、BD【解析】

滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，总电阻减小，原副线圈的电流强度均增大；AB、根据可知原线圈电路中定值电阻R消耗的功率在增大，副线圈电路中定值电阻R消耗的功率也在增大，故B正确，A错误；C、根据变压器原理可知输入功率等于输出功率，副线圈电路中消耗的总功率，由于E、R和I1未知，无法确定副线圈电路中消耗的总功率的变化，故C错误；D、根据U=IR可知原、副线圈电路中定值电阻R两端的电压之比等于电流强度之比，等于原副线圈的匝数的反比，即为1:2，故D正确；故选BD．10、BD【解析】

A、布朗运动是液体中微粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故A错误；B、当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，分子力表现为零，故B正确；C、食盐晶体是单晶体，具有各向异性，则其物理性质沿各个方向是不一样的，故C错误；D、小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用，故D正确．故选BD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、ACDCm1＝m1＋m2【解析】

①[1]A．从相同的位置落下，保证小球1每次到达轨道末端的速度相同，A正确；B．现实中不存在绝对光滑的轨道，B错误；C．为了保证两小球能够发生对心碰撞且碰后做平抛运动，所以轨道末端必须水平，C正确；D．为了保证1小球碰后不反弹，所以小球1质量应大于小球2的质量，D正确。故选ACD；②③[2][3]小球碰撞满足动量守恒定律：小球飞出轨道后做平抛运动，下落时间由高度决定：水平方向做匀速直线运动：联立方程：，所以还需要测量的物理量为两小球的质量，C正确，ABD错误；[4]若能量守恒，根据能量守恒定律：联立方程：；④[5]小球飞出后做平抛运动，斜面的倾角为，分解位移：消去时间，解得：，根据题意，代入动量守恒方程中得：。12、如图所示：电压表示数温度计示数100+1.6t（其中100±1，1.6±0.1均可）【解析】

（1）直流恒流电源在正常工作状态下输出的电流恒定并且可读出其大小，电压表并联在热敏元件两侧，实物图连接如下图：（2）②该实验需测出不同温度下热敏元件的电阻，所以需记录电压表的示数和温度计的示数；（3）根据R-t关系图线，知R与t成线性关系，根据几何知识可知：，（其中，均可）．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),方向垂直xOy平面向外;(3)【解析】