2023年山西省大同市第三中学物理高二第二学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2023年山西省大同市第三中学物理高二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、关于近代物理的相关知识，下列说法正确的是A．根据玻尔原子理论，氢原子的核外电子由能量较高的定态轨道跃迁到能量较低的定态轨道时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小B．汤姆孙根据气体放电管实验断定阴极射线是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷C．玻尔大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性D．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了所有原子光谱的实验规律2、一闭合矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电流如图所示，由图可知A．该交流电电流的有效值是5AB．该交流电的频率是20HzC．t=0时刻线圈平面位于中性面D．该交流电电流的瞬时表达式为i=5cos100πt（A）3、如图所示是世界上早期制作的发电实验装置：一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中。用导线A连接铜盘的中心，导线B连接铜盘的边缘。摇手柄使得铜盘转动时（）A．盘面可视为无数个同心圆环组成，圆环中的磁通量发生了变化B．盘面可视为无数条幅组成，任何时刻都有条幅切割磁感线C．导线A、B端产生的感应电动势与铜盘的转速成反比D．铜盘匀速转动时导线A、B端不产生感应电动势4、蹦床是一项运动员利用从蹦床反弹中表现杂技技巧的竞技运动，一质量为50kg的运动员从1.8m高出自由下落到蹦床上，若从运动员接触蹦床到运动员陷至最低点经历了0.4s，则这段时间内蹦床对运动员的平均弹力大小为(取g=10m/s2，不计空气阻力)

()A．500N B．750N C．875N D．1250N5、小明同学先后两次在同一位置水平扔出一个石子，落入平静的水面，下列说法错误的是（）A．扔得远的石子空中飞行的时间更长B．扔得远的石子初速度更大C．扔得远的石子入水速度更大D．扔得远的石子入水方向与水面的夹角更小6、如图所示，两端开口的玻璃管插入汞槽内，在管中有一段空气柱被汞柱封住．当管内气体温度升高时，图中所示的高度和变化情况是（）．A．不变，变大 B．不变，变小C．变大，不变 D．变小，不变二、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、关于布朗运动，下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的热运动B．布朗运动间接表明液体的分子运动C．悬浮的小颗粒越大，撞击它的分子数越多，布朗运动越激烈D．液体的温度越高，布朗运动越激烈8、如图所示，匀强磁场的方向垂直于电路所在平面，导体棒ab与电路接触良好．当导体棒ab在外力F作用下从左向右做直线运动时，若不计摩擦和导线的电阻，整个过程中，灯泡L未被烧毁，电容器C未被击穿，则该过程中（）A．导体棒ab做匀加速直线运动时,感应电动势将变大B．导体棒ab做匀加速直线运动时,灯泡L的亮度变大C．无论导体棒ab做加速还是减速直线运动,电容器C的上极板都带负电D．导体棒ab做匀速直线运动时,电容器两极板间的电场强度将减小9、电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称“霍尔转把”，属于传感器非接触控制．转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图甲．开启电源时，在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，如图乙．转把转动永久磁铁也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的电势差，已知电势差与车速关系如图丙，以下关于“霍尔转把”叙述正确的是（）A．为提高控制的灵敏度，永久磁铁的上下端分别为N、S极B．按图甲顺时针转动把手，车速变快C．图乙中从霍尔器件的左、右侧面输出控制车速的电势差D．若霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调，不影响车速控制10、如图甲所示的电路，已知电阻R1=R2=R．和R1并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时，UAB＞0）．由此可知（）A．在A、B之间所加的交变电压的周期为2

sB．在A、B之间所加的交变电压的瞬时值表达式为u=20sin

100πt（V）C．加在R1上电压的有效值为5

VD．加在R2上电压的有效值为20

V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）某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：(ⅰ)将斜槽固定在水平桌面上，调整末端切线水平；(ⅱ)将白纸固定在水平地面上，白纸上面放上复写纸；(ⅲ)用重锤线确定斜槽末端在水平地面上的投影点O；(ⅳ)让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录小球的落地点，重复多次，确定落点的中心位置Q；(ⅴ)将小球B放在斜槽末端，让小球A紧贴定位卡由静止释放，记录两小球的落地点，重复多次，确定A、B两小球落点的中心位置P、R；(ⅵ)用刻度尺测量P、Q、R距O点的距离x1、x2、x3；(ⅶ)用天平测量小球A、B质量m1、m2；(ⅷ)分析数据，验证等式m1x2=m1x1+m2x3是否成立，从而验证动量守恒定律。请回答下列问题(1)步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应_____________；(2)步骤(ⅶ)用天平测得A的质量为17.0g。测量小球B的质量时将小球B放在天平的__盘，__盘放上一个5g砝码，游码如图乙位置时天平平衡；(3)如图丙是步骤(ⅵ)的示意图。该同学为完成步骤(ⅷ)设计了下列表格，并进行了部分填写，请将其补充完整①_______②_________③___________。物理量碰前碰后m/gm1＝17.0m1＝17.0m2＝①x/cmx2＝50.35x1＝②x3＝74.75mx/g·cmm1x2＝855.95m1x1+m2x3=③12．（12分）小明有一个圆形量角器，指针可绕圆心O转动，如图所示。小明用它测量透明液体的折射率，在量角器刻度盘下方300°处固定一个标记物P，然后将量角器竖直放人液体中，使液面与0~180°刻度线相平，保持量角器不动，顺时针缓慢转动指针，逆着指针方向观察，当观察到指针与P在一条直线上时停止转动，此时指针对应的刻度为135°。(1)该液体的折射率为____。(2)不断改变标记物P在量角器圆周上的位置，让指针在0~180°范围内转动，逆着指针方向能看到标记物，标记物在液体中对应的刻度范围为____度到____度。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）人们利用发电机把天然存在的各种形式的能(水能、风能、煤燃烧的化学能等)转化为电能，为了合理地利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方，但是用电的地方往往很远，因此，就需要高压输送线路把电能输送到远方．如果某发电站将U＝5000V的电压直接地加在高压输送线路的输入端，向远方供电，且输送的电功率为P＝300kW.则此时安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差ΔE＝2400kW·h(1kW·h＝1度电)．求：(1)此种情况下，高压线路的终端功率和输电效率．(2)若要使此高压输电线路的输电效率为97%，则在发电站处应安装一个变压比n1n14．（16分）电子撞击一群处于基态的氢原子，氢原子激发后能放出3种不同频率的光子，然后让这三种光子光照射逸出功为2.49eV的金属钠，已知氢原子的能级如图所示，求：（1）氢原子在跃迁过程中释放的最大能量－（2）有几种频率的光能使金属钠发生光电效应－（3）金属钠发出的光电子的最大初动能．15．（12分）如图所示，一足够长的固定光滑斜面倾角=37°，两物块A、B的质量=1kg、=4kg．两物块之间的轻绳长L=1．5m，轻绳可承受的最大拉力为T=12N，对B施加一沿斜面向上的力F，使A、B由静止开始一起向上运动，力F逐渐增大，g取11m/s2（sin37°=1．6，cos37°=1．8）。(1)若某一时刻轻绳被拉断，求此时外力F的大小；(2)若轻绳拉断瞬间A、B的速度为3m/s，绳断后保持外力F不变，求当A运动到最高点时，A、B之间的距离。

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．由于高能级轨道半径较大，速度较小，电势能较大，故氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故A错误；B．汤姆孙通过研究求出了阴极射线的比荷，明确阴极射线是电子，故B正确；C．德布罗意大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性，故C错误；D．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但没能解释所有原子光谱的实验规律，故D错误。所以B正确，ACD错误。2、D【解析】

由图象知正弦交变电流的最大值是5A，所以该交流电电流的有效值是，故A错误；由图象知周期T=0.02s，所以频率f=1/T=50Hz，故B错误；t=0时感应电流最大，感应电动势最大，磁通量为零，所以线圈平面垂直于中性面，故C错误；由图象知周期T=0.02s，所以ω=2π/T=100πrad/s，电流的最大值是5A，所以交流电电流的瞬时表达式为i=5cos100πt（A），故D正确．3、B【解析】

AB．转动圆盘时，将整个铜盘看成沿径向排列的无数根铜条，它们做切割磁感线运动，产生感应电动势，电路又是闭合的，所以不断转动A盘就可以获得持续的电流，故A错误，B正确；

CD．圆盘产生的感应电动势与其转动速度有关，当转动速度增大时，则其切割速度增大，从而产生感应电动势增大，故CD错误。

故选B。4、D【解析】

设运动员的质量为m，他刚落到蹦床瞬间的速度为v，运动员自由下落的过程，只受重力作用，故机械能守恒，即mgh＝mv2解得v＝＝6m/s选取小球接触蹦床的过程为研究过程，取向上为正方向．设蹦床对运动员的平均作用力为F，由动量定理得(F−mg)t＝0−(−mv)可得F＝1250N故D正确、ABC错误．故选D．点睛：本题题型是用动量定理求解一个缓冲过程平均作用力的冲量问题，一定要注意选取合适的研究过程和正方向的选取；本题也可选小球从开始下落到最低点全过程来解答．5、A【解析】

A．小明同学先后两次在同一位置水平扔出一个石子，，解得，故运动时间相同，故A错误，符合题意；B．水平方向，时间相同，扔得远的石子初速度更大，故B正确，不符合题意；C．石子入水速度，扔得远的石子初速度更大，入水速度更大，故C正确，不符合题意；D．石子入水方向与水面的夹角，扔得远的石子入水方向与水面的夹角更小，故D正确，不符合题意。故选A。6、C【解析】

设封闭气体上方水银柱高度为h′，由图示可知，封闭气体压强温度升高时p0与h′不变，则分别气体压强不变，h2不变，气体发生等压变化，温度升高，气体体积增大，则气柱高度h1增大，故C正确。故选C。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】

布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的热运动的表现，选项A错误；布朗运动间接表明液体的分子运动，选项B正确；悬浮的小颗粒越小，液体的温度越高，布朗运动越激烈，选项C错误，D正确。故选BD.8、AB【解析】

A、导体棒ab做匀加速直线运动时，v增大，根据E＝BLv知，感应电动势变大，故A正确。B、电动势增大，通过灯泡的电流增大，则灯泡的亮度变大，故B正确。C、导体棒从左向右运动，无论是加速还是减速，根据右手定则，通过ab棒电流的方向b到a，知电容器的上级板带正电，故C错误；D、导体棒ab做匀速直线运动，电动势不变，电容器两端电压不变，根据可知，电容器两极板间的电场强度不变，故D错误。9、BD【解析】

由于在霍尔器件的上下面之间加一定的电压，形成电流，当永久磁铁的上下端分别为N、S

极时，磁场与电子的移动方向平行，则电子不受洛伦兹力作用，那么霍尔器件不能输出控制车速的电势差，故A错误；当按图甲顺时针转动把手，导致霍尔器件周围的磁场增加，那么霍尔器件输出控制车速的电势差增大，因此车速变快，故B正确；结合图乙的示意图，那么永久磁铁的N、S极可能在左、右侧面，或在前、后表面，因此从霍尔器件输出控制车速的电势差，不一定在霍尔器件的左右侧面，也可能在前后表面，故C错误；当霍尔器件的上下面之间所加电压正负极性对调，从霍尔器件输出控制车速的电势差正负号相反，但由图丙可知，不会影响车速控制，故D正确．点睛：考查霍尔元件的工作原理，掌握“霍尔转把”结构图，理解霍尔器件能输出控制车速的电势差与什么因素有关，注意图丙中电势差的正负，不会影响车速．10、BC【解析】A、由图象可得交流电的周期，故A错误；

B、电压最大值为，变电压的瞬时值表达式为：，故B正确；

C、电压最大值为，故C错误；

D、因为是交流电所以应该分两种情况考虑：1、当电源在正半轴时A点电位高于B点电位二极管导通即被短路，电压为电源电压；

电源在负半轴时B点电位高于A点电位二极管截止，串联分压，，

即为：，解得：，故D错误．点睛：考查交流电的有效值求解，注意正弦交流电的有效值与最大值的关系，同时注意二极管的单向导电性．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、(1)保持不变(2)左右(3)①5.8g②24.50③850.05【解析】

第一空.为了保证小球A滚到斜槽底端时速度相同，则步骤(ⅴ)与步骤(ⅳ)中定位卡的位置应保持不变；第二空.根据天平的使用规则，测量小球B的质量时将小球B放在天平的左盘；第三空.根据天平的使用规则,应该在右盘放上一个5g砝码；第四空.天平读出m2=5.8g；第五空.由刻度尺读出，碰后x1=24.50cm；第六空.m1x1+m2x3=17.0×24.50+5.8×74.75=850.05g·cm12、2225315【解析】

(1)根据题意光源从P点发出，经液体折射沿指针出射，入射角为i=300°-270°=30°，空气中的折射角为r=135°-90°=45°，根据折射定律nsini=sin(2)根据全反射的条件为光密介质进入光疏介质和入射角大于等于临界角，有sinC=1n=22，可得C=45°，则要看到P的像需要入射角0≤i≤45°，故法线右侧的最远位置为270°-45°=225°，法线左侧的最远位置为四、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）p'=200kW，η=66.7%（2）【解析】试题分析：(1)此情况下，终端功率P′＝P－ΔET＝300kW