2023年黑龙江省双鸭山市第三十一中学高二物理第二学期期中考试试题含解析

2023年黑龙江省双鸭山市第三十一中学高二物理第二学期期中考试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，两个水平相对放置的固定气缸有管道相通，轻质活塞a、b用钢性轻杆固连，可在气缸内无摩擦地移动，两活塞面积分别为Sa和Sb，且Sa<Sb.缸内及管中封有一定质量的理想气体，整个系统处于平衡状态，大气压强不变．现令缸内气体的温度缓慢降低一点，则系统再次达到平衡状态时A．活塞向左移动了一点B．活塞向右移动了一点C．活塞的位置没有改变D．条件不足，活塞的位置变化无法确定2、一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在()A．ab过程中不断增加 B．bc过程中不断减小C．cd过程中不断增加 D．da过程中保持不变3、最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s，产生的推力约为4.8×106N，则它在1s时间内喷射的气体质量约为A．1.6×102kg B．1.6×103kg C．1.6×105kg D．1.6×106kg4、如图所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，沿水平面做匀速直线运动，此时绳中拉力为F，则木箱所受合力大小为()A．Fsinθ B．F C．Fcosθ D．05、下列图中，线圈都在匀强磁场中匀速转动，不能产生交变电流的是()A． B．C． D．6、下列说法中正确的是（）A．温度低的物体内能小B．外界对物体做功时，物体的内能一定增加C．温度低的物体分子运动的平均动能小D．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大二、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，一束可见光从真空射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。由此现象可推断出（）A．玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率B．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率C．在玻璃中a光的光速大于b光的光速D．若入射角逐渐增大，a光将先发生全反射8、如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径．M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，则()A．此玻璃的折射率为B．光线从B到D需用时3R/cC．该玻璃球的临界角应小于45°D．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象9、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示。它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近（缝隙的宽度远小于盒半径），分别和高频交流电源相连接，使带电粒子每通过缝隙时恰好在最大电压下被加速，最大电压为U。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，带电粒子在磁场中做圆周运动，粒子通过两盒的缝隙时反复被加速，直到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。利用该加速器分别给质子和粒子（氦原子核）加速，已知质子、粒子质量之比为14，带电量之比为12，则下列说法正确的是()A．引出的质子和粒子动能之比为11B．引出的质子和粒子动量之比为11C．若增大电压U，质子、粒子被引出的动能都增大D．质子、粒子被引出的动能大小与电压U无关。10、如图为“阿特伍徳机”模型，跨过光滑且质量不计的定滑轮用轻绳栓接质量为m和2m的物体甲、乙．将两物体置于同一高度，将装置由静止释放，经一段时间甲、乙两物体在竖直方向的间距为，重力加速度用g表示．则在该过程中()A．甲的机械能一直增大 B．乙的机械能减少了C．轻绳对乙所做的功在数值上等于乙的重力所做的功 D．甲的重力所做的功在数值上小于甲增加的动能三、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）（1）为完成“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，必须要选用的是_____．A．有闭合铁芯的原副线圈B．无铁芯的原副线圈C．交流电源D．直流电源E.多用电表（交流电压档）F.多用电表（交流电流档）用匝数匝和匝的变压器，实验测量数据如下表，1.802.803.804.904.006.018.029.98根据测量数据可判断连接电源的线圈是_________（填或）．12．（12分）某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖．如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上O点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到A、B两个光点，读出OA间的距离为20.00cm，AB间的距离为6.00cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离为d1=10.00crn，玻璃砖厚度d2=4.00cm.（1）请作出到达B点光线的光路图__________；（2）玻璃的折射率n=__________，光在玻璃中传播速度v=__________m/s（光在真空中传播速度，结果均保留两位有效数字）．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）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈，边长分别为L1=10cm和L2=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以ω=50rad/s的角速度匀速转动，转动开始时线圈平面与磁场方向平行,线圈通过电刷和外部的电阻R=20Ω相接.求电键S合上后，（1）写出线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式（2）电压表和电流表示数；（3）电阻R上所消耗的电功率是多少？14．（16分）如图所示，一条不可伸长的轻绳长为R，一端悬于天花板上的O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点）。现有一个高为h，质量为M的平板车P，在其左端放有一个质量也为m的小物块Q（可视为质点），小物块Q正好处在悬点O的正下方，系统静止在光滑水平面地面上。今将小球拉至悬线与竖直方向成60◦角，由静止释放，小球到达最低点时刚好与Q发生正碰，碰撞时间极短，且无能量损失。已知Q离开平板车时的速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M：m=4:1,重力加速度为g，求：（1）小物块Q离开平板车时速度为多大；（2）平板车P的长度为多少；15．（12分）交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动.一发电机的线圈共100匝，线圈面积，线圈转动的频率为50Hz，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度.用此发电机所发出的交流电带动两个标有“220V，22kW”的电机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电机之间接一个理想变压器，电路如图所示，求：(1)变压器原、副线圈的匝数比；(2)与变压器原线圈串联的电流表的示数。

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】

初态对活塞根据平衡分析：；假设活塞不移动，气体体积不变，做等容变化：，现温度降低导致压强变小，小于外界大气压，而最终再次平衡时，，根据等温变化，，得到，所以最终体积减小，活塞向右移动，ACD错误，B正确2、A【解析】

A.过程过程气体发生的是等温变化，压强减少，由玻意耳定律方向可知，气体的体积变大．故A正确．B.过程中连线是过原点，过程中是等容变化，故过程中体积不变．故B错误．C.过程是等压变化，由盖吕萨克定律可知，温度减少，体积减少．故C错误．D.过点的斜率大于过的斜率，则点的体积小于点的体积，过程中保持增大．故D错误．3、B【解析】

设该发动机在s时间内，喷射出的气体质量为，根据动量定理，，可知，在1s内喷射出的气体质量，故本题选B．4、D【解析】

木箱沿水平面做匀速直线运动，处于平衡状态，合外力为零．【详解】根据题意可知，木箱沿水平面做匀速直线运动，受力平衡，合外力为零，故D正确，ABC错误．【点睛】解答本题一定要注意木箱的运动状态，明确匀速直线运动加速度为零，合外力为零．5、A【解析】当线圈绕着垂直于磁场方向的转轴转动时，会产生交变电流，沿着磁场方向的轴转动不会产生交流电．故A不能产生交变电流，B、C、D能产生交变电流．本题选不能产生交变电流的，答案是A．6、C【解析】

AC．温度是分子平均动能的标志，而内能是物体内所有分子动能和分子势能之和，故A错误，C正确；B．改变内能有两种方式：做功、热传递，外界对物体做功时，如果物体向外界放热，物体的内能不一定增加，故B项错误；D．在热现象的研究中，一般不考虑物体的机械能，故D错误。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、AD【解析】

因为a光的偏折程度大于b光，所以玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率。故A正确，B错误；根据v=c/n可知，在玻璃中a光的光速小于b光的光速，选项C错误；根据可知，a光的临界角小于b光，则若入射角逐渐增大，a光将先发生全反射，选项D正确。8、ABC【解析】

A项：如图由几何知识得入射角，折射角，则此玻璃的折射率为：，故A正确；B项：BD长度，光在玻璃球内传播的速度，所以光线从B到D的时间为，故B正确；C、D项：由，则临界角，所以若增大，入射角可能大于临界角，所以光线可能在DM段发生全反射现象，故C正确，D错误．D项：9、AD【解析】

粒子被引出时满足，此时粒子的动能：，则引出的质子和粒子动能之比为11，选项A正确；粒子的动量：，则引出的质子和粒子动量之比为12，选项B错误；由可知，质子、粒子被引出的动能大小与电压U无关，选项C错误，D正确。10、AB【解析】机械能等于动能与重力势能之和，甲加速上升，其动能和重力势能均增加，所以机械能增加，故A正确；甲和乙组成的系统机械能守恒，由机械能守恒定律得：，则解得：，乙动能增加量为，重力势能减小，所以机械能减小，故B正确；由于乙加速下降，则轻绳的拉力小于重力，因此轻绳对乙所的功在数值上小于乙的重力所做的功，故C错误；甲动能增加量为：，甲的重力所做的功在数值上等于，由此可知甲的重力所做的功在数值上大于甲增加的动能，故D错误．所以AB正确，CD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、ACE【解析】

(1)变压器的原理是互感现象的应用.是原线圈磁场的变化引起副线圈感应电流的变化，如果原线圈中通的是直流电源.则副线圈中不会有感应电流产生.题意为探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系.需要测量电压，所以需要一个测电压的仪器，所以需要的器材有A、有闭合铁芯的原副线圈；C交流电源;E多用电表交流电压档;故选ACE根据题意.电压比与匝数比不相等.可知该变压器为非理想变压器，考虑到变压器有漏磁铁芯发热、导线发热等影晌判断出U2为原线圈上电压大小，则判断出接电源的是.【点睛】本题主要考察探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系，若是理想变压器则电压之比应该等于匝数之比，但实验数据表明电压之比不等于匝数之比，则说明此变压器有漏磁现象，根据电压之间的关系找到应该接电源．12、1.2【解析】

(1)作出光路图如图所示(2)根据几何知识可知：，所以且有：，则得：所以玻璃的折射率光在玻璃中传播速度．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、（1）（2）2.0A，40V（3）80W【解析】

（1）感应电动势最大值：Em=nBSω=100×0.5×0.1×0.2×50=50V

故表达式为：e=Emsinωt=50sin50t

（2）有效值：E=

E=50V

电键S合上后，由闭合电路欧姆定律得：，

U=IR=2×20=40V

（3）电阻R上所消耗的电功率为：P=IU=2×40=80W【点睛】此题首先要能够求出闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的感应电动势的表达式，产生电动式的线圈相当于电源，从而传化为电路的问题，在解题过程中一定要注意，电压表和电流表的示数为有效值，计算电功率要用有效值．14、（1）13gR【解析】（1）设小球即将与物块Q碰撞前的速度为v1，小球由初始位置摆动到最低点的过程中，由机械能守恒定律可得：mgR（1-cos61°）=12mv1解得：v1＝gR设碰撞后小球速度为v1，物块Q速度为v2，由于小球与物块Q是弹性碰撞，所以碰撞过程满足机械能守恒和动量守恒，取向右为正方向，则得：1

mv1=mv1+mv2

两式联立可得：v1