2023年湖北省鄂州市泽林中学物理高二第二学期期中学业质量监测试题含解析

2023年湖北省鄂州市泽林中学物理高二第二学期期中学业质量监测试题注意事项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，竖直平面内有一半径为1.6m、长为10cm的圆弧轨道，小球置于圆弧端点并从静止释放，取g=10m/s2，小球运动到最低点所需的最短时间为（）A．0.2πs B．0.4πs C．0.8πs D．πs2、如图所示，做简谐运动的弹簧振子，下列说法中正确的是（）A．振子通过平衡位置时，加速度最大B．振子在最大位移处时，动能最大C．振子在连续两次通过同一位置时，速度相同D．振子在连续两次通过同一位置时，位移相同3、如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（）A．Ua＞Uc，金属框中无电流B．Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC．Ubc=﹣Bl2ω，金属框中无电流D．Ubc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a4、如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长为L的正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区域，已知d>L，则导线框中无感应电流的时间等于()A．B．C．D．5、如图所示，线圈M和线圈P绕在同一铁芯上．设两个线圈中的电流方向与图中所标的电流方向相同时为正．当M中通入下列哪种电流时，在线圈P中能产生正方向的恒定感应电流()A．B．C．D．6、人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉，普朗克常量为，光速为，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率是（）A． B． C． D．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，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计），a、b是两个完全相同的灯泡。则下列说法中正确的是A．开关S闭合后，b灯立即亮，然后逐渐熄灭B．开关S闭合后，a灯立即亮，然后逐渐熄灭C．电路接通稳定后，两个灯泡亮度相同D．电路接通稳定后，开关S断开时，a灯闪亮以下后逐渐熄灭8、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，F>0为斥力，F<0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置，现把乙分子从a处由静止释放，则()A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加9、下列关于传感器的说法正确的是（）A．热敏电阻是把温度这个热学量转化为电阻这个电学量B．金属热电阻的电阻率随温度的升高而减小C．电熨斗中的双金属片是温度传感器D．霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件10、如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A。那么()A．线圈消耗的电功率为4WB．线圈中感应电流的有效值为2AC．任意时刻线圈中的感应电动势为e=D．从图示位置开始转过90°的过程中，通过线圈的电量为三、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）在“探究碰撞中的不变量”实验中,装置如图所示,入射小球1与被碰小球2的质量分别为m1和m2.（1）m1______m2（填大于、小于或者等于）（2）现有下列器材,为完成本实验,必需的器材有_____.A．秒表B．刻度尺C．天平D．圆规（3）用图中的符号来表示1、2两小球碰撞过程中动量守恒的表达式是_______．12．（12分）用螺旋测微器测金属棒直径为___________mm；用20分度游标卡尺测金属棒长度为________cm．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，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27℃，汽缸导热。(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置以及封闭气体的压强；14．（16分）电磁感应的现象的发现，给电磁的应用开辟了广阔的道路，其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之”．某种直流发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景:在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计，轨道端点MP间接有阻值为r的电阻．质量为M、电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，在水平向右的外力的作用下，以速度v(v均平行于MN)向右做匀速运动．求:(1)导体棒ab中的感应电动势是多大?通过电阻r的电流多大?(2)a、b两点间的电势差是多大?a、b两点哪一点的电势高?(3)在ab棒中产生感应电动势的非静电力是什么力?在图中面出导体棒ab中自由电荷受到的非静电力F的方向；(4)整个回路在t时间内产生了多少热量?这个热量是如何产生的?试从功能转化角度简要分析；(5)若加大外力，使得导体棒的速度从v变为2v,并测得导体棒加速运动过程中，电路产生的热量为Q.求这个过程中，外力做了多少功?(6)若导体棒速度达到2v后，立即撤去水平向右的外力，则导体棒ab将做什么运动?最终状态是什么?从撤去外力到导体棒达到稳定状态的过程中，电阻上产生了多少热?(7)若将MP之间的电阻换成一个线圈电阻为r的直流电动机，当导体棒ab以速度向右做匀速运动时，流过会属棒的电流为,此时电动机恰可在竖直方向匀速提升质量为m的重物．若电动机各部分间摩擦损耗可忽略不计，求此时重物竖直上升的速度.15．（12分）如图所示，两固定的斜面倾角均为θ，上沿相连；两金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度相同，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软轻线将它们连在一起，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨在斜面上，使两金属棒水平；两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g；已知金属棒ab匀加速下滑，求：（1）金属棒ab匀加速下滑加速度的大小；（2）每根轻线对cd棒拉力的大小。

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】

小环运动到最低点所需的最短时间为周期，则有：t=T=×2π=×2π=0.2πsA正确，BCD错误。故选A。2、D【解析】A.振子通过平衡位置时，加速度为零，A错误；B.振子在最大位移处时，动能为零，B错误；C.振子在连续两次通过同一位置时，速度可能相反；C错误；D.振子在连续两次通过同一位置时，位移相同，D正确；故选D．3、C【解析】试题分析：因为当金属框绕轴转运时，穿过线圈abc的磁通量始终为0，故线圈中无感应电流产生，选项BD错误；但对于bc与ac边而言，由于bc边切割磁感线，故bc边会产生感应电动势，由右手定则可知，c点的电势要大于b点的电势，故Ubc是负值，且大小等于Bl×=Bl2ω，故选项C正确；对于导体ac而言，由右手定则可知，c点的电势大于a点的电势，故选项A错误，所以选项C是正确的．考点：导合格切割磁感线产生感应电动势．【名师点睛】该题既可以通过法拉第电磁感应定律得出线圈abc的感应电流情况，又可以通过对bc边和ac边的研究，看它们切割磁感线时产生感应电动势的大小，判断导线端点的电势大小情况．4、C【解析】如图所示，从线框完全进入直到右边开始离开磁场区域，线框中的磁通量就不再发生变化，故线圈中没有感应电流的距离为d-l；因导线框做匀速运动，故不产生感应电流的时间故C正确．5、D【解析】A、线圈M中的电流均匀增加，则磁场均匀增加，产生的磁场通过线圈P，根据E=N△BB、线圈M中电流不变，在线圈P中产生恒定的磁场，不产生感应电流．故B错误．C、线圈M中的电流不是均匀变化的，则产生的磁场也不均匀变化，根据法拉第电磁感应定律，在线圈P中产生变化的电流．故C错误．D、线圈M中的电流均匀减小，则磁场均匀减小，产生的磁场通过线圈P，根据E=N△B故选D．6、A【解析】绿光光子能量：E=hν==3.8×10-19J．每秒钟最少由6个绿光的光子射入瞳孔，所以：，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、BD【解析】

S闭合瞬间，但由于线圈的电流增加，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的增加，所以两灯同时亮，当电流稳定时，由于电阻可忽略不计，所以a被短路而熄灭，b变亮，故AC错误；B正确；电路接通稳定后，开关S断开时，b立即熄灭，但由于线圈的电流减小，导致线圈中出现感应电动势从而阻碍电流的减小，所以a亮一下再慢慢熄灭。故D正确。8、BC【解析】A、乙分子从a到b再到c的过程中，分子间的作用力一直表现为引力(F<0)，所以该过程由于分子力的作用会使乙分子做加速运动，分子力做正功、分子势能减少，故选项A错误；B、乙分子到达c处时分子力为零，加速度为零，速度最大，此时分子的动能最大、分子势能最小，故选项B正确；C、乙分子再从c到d的过程中，分子力表现为斥力，由于分子力的作用会使乙分子做减速运动，直至速度减为零，该过程分子力做负功、分子势能增加、分子动能减少，故选项C正确，D错误．点睛：解决本题的关键是通过分子力做功去判断动能和分子势能的变化：分子力做正功，动能增加，分子势能减小．9、ACD【解析】热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，且随着温度升高，其电阻在减小，故A正确；金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大，故B错误；电熨斗中的双金属片是利用了温度传感器；利用了热胀冷缩的原理，故C正确；霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件，故D正确．所以ACD正确，B错误．10、AD【解析】

AB．从垂直中性面开始其瞬时表达式为则电流的最大值为线圈中电流的有效值为线圈消耗的电功率为A正确B错误；C．感应电动势的最大值为任意时刻线圈中的感应电动势为C错误；D．通过线圈的电荷量又知道联立解得D正确。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、大于BCD【解析】

(1)要使两球发生对心正碰，两球半径应相等，为防止入射球碰撞后反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：m1、m2大小关系为m1＞m2.(2)小球离开轨道后做平抛运动，由得小球做平抛运动的时间，由于小球做平抛运动时抛出点的高度h相同，则它们在空中的运动时间t相等，验证碰撞中的动量守恒，需要验证：m1v1=m1v1′+m2v2，则：m1v1t=m1v1′t+m2v2t，得m1x1=m1x1′+m2x2，由图所示可知，需要验证：m1OP=m1OM+m2ON，因此实验需要测量的量有：①入射小球的质量，②被碰小球的质量，③入射小球碰前平抛的水平位移，④入射小球碰后平抛的水平位移，⑤被碰小球碰后平抛的水平位移，测量水平位移需要用直尺，测质量需要天平，找平均落点需要用到圆规画最小圆，因此需要的实验器材是BCD．(3)根据分析可知验证的表达式为：m1OP=m1OM+m2ON.12、6.124-6.12610.230【解析】

[1]．用螺旋测微器测金属棒直径为：6mm+0.01mm×12.5=6.125mm；[2]．用20分度游标卡尺测金属棒长度为：10.2cm+0.05mm×6=10.230cm．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），2p0；（2）上升直到B的顶部为止，【解析】

(1)设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得p0V＝p1V1①(3p0)V＝p1(2V－V1)②联立①②式得V1＝③p1＝2p0④(2)打开K3后，由④式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为V2(V2≤2V)时，活塞下气体压强为p2由玻意耳定律得(3p0)V＝p2V2⑤由⑤