2023年北京市汇文中学高二物理第二学期期中教学质量检测模拟试题含解析

2023年北京市汇文中学高二物理第二学期期中教学质量检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、一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子．已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c．下列说法正确的是A．核反应方程是B．聚变反应中的质量亏损m1+m2-m3C．辐射出的γ光子的能量E=(m3-m1-m2)cD．γ光子的波长2、如图所示，把电阻R、电感线圈L、电容器C分别串联一个灯泡后并联在电路中。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率减小，则下列判断正确的是（）A．灯泡L1将变暗 B．灯泡L2将变暗C．灯泡L3将变暗 D．灯泡亮度都不变3、如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd。先后将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，在先后两种情况下，以下说法错误的是（）A．导体框中产生的感应电流之比为1：3B．导体框中产生的焦耳热之比1：3C．导体框ad边两端电势差之比1：12D．通过导体框截面的电量之比1：14、如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流B．a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C．a、b线圈中感应电流之比为3∶4D．a、b线圈中电功率之比为3∶15、一电热器接在10V直流电源上，产生某一大小的热功率．现将电热器接在交流电源上，要使它产生的热功率是原来的一半，则交流电源的有效值和最大值分别是A．7.07V和10V B．10V和14.1V C．5V和7.07V D．2.5V和25.2V6、物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是（）A．法拉第通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论B．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构C．查德威克用α粒子轰击714N获得反冲核D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型二、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，把电感线圈L、电容器C、电阻R分别与灯泡L1、L2、L3串联后接在交流电源两极间，三盏灯亮度相同．若保持交流电源两极间的电压不变，仅使交流电的频率减小，则以下判断正确的是A．与线圈L连接的灯泡L1将变亮B．与电容器C连接的灯泡L2将变亮C．与电阻R连接的灯泡L3将变暗D．与电阻R连接的灯泡L3亮度不变8、一个按正弦规律变化的交流电流的图象如图所示、根据图象可以知道（）A．该交流电流的频率是50HzB．该交流电流的有效值是10AC．该交流电流的瞬时值表示式是i=20sin（50πt）AD．在t=（T是周期）时刻，该电流的大小与其有效值相等9、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10、如图所示，U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨间距为L，在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻．有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上，弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置．现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开，导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处．已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep，在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好，导体棒ab的电阻r＝R，导轨电阻不计，则下列说法中正确的是()A．导体棒ab在运动过程中能产生交变电流B．定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半C．导体棒ab向右运动时安培力做负功，向左运动时做正功D．导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半三、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）在做“研究平抛运动”的实验时，可以通过描点法画出小球的平抛运动轨迹，并求出平抛运动的初速度．实验装置如图所示．(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法：____________________________________.(2)关于这个实验，以下说法正确的是（____）A．小球释放的初始位置越高越好B．每次小球要从同一高度由静止释放C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板12．（12分）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。（1）组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）________A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.8cm的塑料球D．直径为1.8cm的铁球（2）测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=________

（用L、n、t表示）（3）下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理．请计算出第3组实验中的T=________

s，g=________（4）用多组实验数据做出图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学做出的图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线b，下列分析正确的是（选填选项前的字母）。________A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值四、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（a）所示，三棱柱的左、右两侧斜面的倾角，物块P、Q用跨过定滑轮的轻绳相连，分别放在两侧的斜面上，此时物块P恰好不向下滑动．已知P、Q与斜面之间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．（1）求物块P、Q的质量之比m1：m2；（2）当三棱柱缓慢绕右侧棱边顺时针转动角，如图（b）所示，物块Q恰好不下滑，求角．14．（16分）如图所示,一横截面积为3×10-4m2的U形管竖直放置,左侧封闭,右端开口,两侧水银面高度差为5cm,左侧封闭气体长为12.5cm,右侧被一轻质活塞封闭气体的长度为10cm．然后缓慢向下压活塞,使左右两侧液面相平,气体温度保持不变,问此时施加压力多大?活塞下移的距离是多少?(已知大气压为P0=1×105Pa=75cmHg)

15．（12分）如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板，A球在水平面上静止放置，B球向左运动与A球发生正碰，B球碰撞前、后的速率之比为4∶1，A球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生第二次碰撞。求：（1）A、B两球的质量之比为多少？（2）A、B碰撞前、后两球总动能之比是多少？

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】

该核反应方程质量数不守恒，A错误；聚变反应中的质量亏损，故B正确；据质能方程，光子能量为E=（m1+m2-m3）c2，故C错误；根据，得光子的波长为：，故D错误．2、B【解析】

若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率减小，对电阻没有影响，而电容器对其阻碍变大，线圈对其阻碍变小。所以灯泡L1将变亮，灯泡L2将变暗，灯泡L3将亮度不变。故B正确ACD错误。故选B。3、C【解析】

由E=BLv求出感应电动势，在由求出电流；由E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出电势差，然后求出电势差之比；由电流定义式求出电荷量，然后求出电荷量之比。【详解】电动势E=BLv，感应电流为，所以导体框中产生的感应电流之比为1：3，故A说法正确；运动时间为：，焦耳热为，所以导体框中产生的焦耳热之比1：3，故B说法正确；向上移出磁场的过程中，电动势E=BLv，ad边两端电势差，向右移出磁场的过程中，电动势E=3BLv，ad边两端电势差，导体框ad边两端电势差之比为1：9，故C说法错误；电荷量：，沿两个不同方向移出，磁通量的变化量相同，所以通过导体框截面的电量相同，故D说法正确。所以选C。【点睛】本题考查了求电功率、焦耳热、电势差、电荷量之比，应用E=BLv、欧姆定律、电功率公式、电流定义式即可正确解题。4、B【解析】试题分析：根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则，根据法拉第电磁感应定律可知，则，选项B正确；根据，故a、b线圈中感应电流之比为3:1，选项C错误；电功率，故a、b线圈中电功率之比为27:1，选项D错误；故选B．法拉第电磁感应定律；楞次定律；闭合电路欧姆定律；电功率．【名师点睛】此题是一道常规题，考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律；要推导某个物理量与其他物理量之间的关系，可以先找到这个物理量的表达式，然后看这个物理量和什么因素有关；这里线圈的匝数是容易被忽略的量．5、A【解析】

设电热器的电阻为R，t时间内产生的热量为Q，根据焦耳定律得此热量是接交流电源上产生的热功率的2倍，即所以计算得出所以最大值为故A正确，BCD错误。6、B【解析】根据物理学史可知，赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，A错误；贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子核有复杂结构，B正确；查德威克用α粒子轰击铍核，产生中子和碳12原子核，即发现了中子，C错误；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子核式结构模型，D错误．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】

因接入交流电后，三盏灯亮度相同，又因电感线圈对交流电的阻碍作用与交流电的频率成正比，电容对交流电的阻碍作用与交流电的频率成反比，故当交流电频率减小时，电感线圈L的阻碍作用变小，电容对交流电的阻碍作用变大，电阻R的阻碍作用不变，故与L相连的灯泡L1将变亮，与电容C连接的灯泡L2变暗，与R相连接的灯泡L3亮度不变，故AD正确，BC错误。

故选AD.8、AD【解析】

A．由图象知周期T=0.02s，该交流电流的频率是故A正确；B．由图象读出电流的最大值Im=20A，则有效值为所以B选项错误；C．由图象知周期T=0.02s，线圈转动的角速度为所以交流电流的瞬时值表达式是故C错误；D．在时刻，该电流的大小与其有效值相等；选项D正确；故选AD。9、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：10、AB【解析】

根据右手定则判断出初始时刻感应电流的方向；导体棒运动过程中，产生电能，根据功能关系分析导体棒开始运动后弹性势能与动能和电能的相互转化；根据能量守恒求解在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热.【详解】A、导体棒在弹簧的弹力和安培力的作用下向右和向左往返运动切割磁感线，根据右手定则知电流不断改变方向，则产生的电流为交流电；故A正确.B、导轨光滑，则导体棒在往返运动到停止时一定在弹簧恢复到原长处，由于弹力做正功释放弹性势能，安培力做负功发电生热，由能量守恒定律可知，而，两电阻阻值相等且串联，则；故B正确.C、导体棒向右运动时安培力向左，向左运动时安培力向右，故安培力一直阻碍导体棒的运动，始终所负功；故C错误.D、由功能关系可知安培力做负功功衡量其它能转化为电能的多少，有，故D错误.故选AB.【点睛】弄清运动过程中能量如何转化，并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键，当然右手定则和安培定则也熟练运用.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、（1）将小球放在槽的末端（或木板上），看小球是否静止（或用水平仪检查木板是否水平）（2）BCD【解析】（1）判断是否水平可以采用：将小球放在槽的末端，看小球是否静止（或用水平仪检查木板是否水平）．（2）小球从适当高度释放即可，释放小球的初始位置太高，需要的木板越宽，不利于实验，故A错误；要保证小球初速度相等，每次小球要从同一高度由静止释放，故B正确；小球在一竖直面内做平抛运动，实验前要用重锤线检查平板是否竖直，故C正确；小球做平抛运动时要靠近平板但不能与平板接触，故D正确．所以BCD正确，A错误．12、AD2.019.76B【解析】

（1）[1]为减小实验误差，应该选择1m左右的摆线，所以A选项正确；为减小空气空气阻力影响，摆球应该选择质量大而体积小的金属球，所以D选项正确，因此需要的实验器材选AD。（2）[2]由题得单摆的周期:由单摆周期公式公式:联立求得：（3）[3][4]由表中数据可以知道，第三组实验中，周期：故代入数据有：（4）[5]由单摆周期公式可得：A．若将摆长L记录偏大，则故作出的直线应与b直线斜率相等，周期测得的是准确值，当周期为0时，摆长也应为0，摆长记录偏大的话，L应该为正值，但a直线中摆长是负值，所以a直线不是把摆长记录偏大引起的，所以A选项错误；B．若