2023年北京海淀区北方交通大学附属中学物理高二第二学期期中统考试题含解析

2023年北京海淀区北方交通大学附属中学物理高二第二学期期中统考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属，则（）A．这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子B．这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变C．这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应D．该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值约为10.62eV2、下列关于内能的说法中，正确的是（）A．不同的物体，若温度相等，则内能也相等B．物体速度增大，则分子动能增大，内能也增大C．对物体做功或向物体传热，都可能改变物体的内能D．冰熔解成水，温度不变，则内能也不变3、关于狭义相对论的说法，不正确的是（）A．狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B．狭义相对论认为在一切惯性系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C．狭义相对论只涉及无加速度运动的惯性系D．狭义相对论任何情况下都适用4、下列说法正确的是（）A．不考虑摩擦的热机可以把吸收的能量全部转化为机械能B．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C．晶体在一定条件在可以转变为非晶体，而非晶体不能转变为晶体D．能量耗散过程违背了热力学第一定律5、中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500kV的起高压输电，输电线上损耗的电功率为P．保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为A． B． C． D．6、关于匀速圆周运动及向心加速度，下列说法中正确的是()A．匀速圆周运动是一种匀速运动B．匀速圆周运动是一种匀速曲线运动C．向心加速度描述线速度大小变化的快慢D．匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变速运动二、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、关于内能，下列说法正确的是（）A．物体的内能大小与它整体的机械运动无关B．达到热平衡状态的两个系统内能一定相等C．质量和温度相同的氢气和氧气内能一定相等D．100°C水的内能可能大于100°C水蒸气的内能E.一定量的理想气体压强不变、体积减小，其内能一定减小8、下列说法正确的是A．一定质量的气体，在体积不变时，分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减少B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递方向性可逆D．外界对气体做功时，其内能一定会增大9、猫从高处落下不会受伤，这与猫有发达的平衡系统和完善的机体保护机制有关。当猫从高处落下时，即使是四脚朝天，它们也能迅速地转过身来调整姿态。这样，猫在接近地面的时候，通常都可以保证四肢着地，而猫脚趾上厚实的脂肪质肉垫又能有效地减轻了震动对各脏器的损伤。下列关于猫与地面接触的过程说法正确的是（）A．厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程自身动量变化量的大小B．猫与地面接触过程自身动量变化量是一定的C．厚实的脂肪质肉垫能减小了地面对猫的的作用力D．厚实的脂肪质肉垫能减小猫与地面接触过程合外力冲量的大小10、如图所示，变压器初级线圈接电压一定的交流电，在下列措施中能使电流表示数减小的是：()A．只将S2从4拨向3B．只将S1从2拨向1C．只将S3从闭合改为断开D．只将变阻器R3的滑动触头上移三、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）在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示，为一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。（纸带所标长度单位为cm，计算结果保留2位小数）(1)则打下B点时，纸带的速度vB=______m/s；(2)纸带的加速度大小为a=______m/s2。12．（12分）做“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验时，已知所用小电珠的额定电压和额定功率分别为2.5V、1.2W，，实验可供选择的器材如下:a.电流表A1（量程0～0.6A，内阻约5Ω）b.电流表A2（量程0～3A，内阻约0.1Ω）c.电压表V1（量程0～3V，内阻约3kΩ）d.电压表V2（量程0～15V，内阻约2000Ω）e.滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流1A）f.滑动变阻器R2（阻值0～5000Ω，额定电流500mA）g.直流电源的电动势为3.0V，内阻忽略不计h.开关k,导线若干①为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选择_________，电压表应选择_________，滑动变阻器应选择_________（填写实验器材前的序号）②请设计合理的电路来完成该实验，把电路图画在方框里_______．③实验中，当电压表的示数为U时，电流表的示数为I，则小电珠电阻的真实值_______（填“大于”“等于＂或“小于＂）．④通过实验得到多组数据，做出小电珠的伏安特性曲线，如图所示．如果取两个这样的小电珠并联以后再与一阻值为2.0Ω的定值电阻串联，接在电动势为3.0V、内阻忽略不计的直流电源两端，则每个小电珠消耗的实际功率为______________W．（结果保留两位小数）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，在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，上端等高，左、右两边空气柱的长度分别为l1=10.0cm和l2=6.0cm，右边气体的压强为76.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求：U形管平放时左边空气柱的压强和长度,在整个过程中，气体温度不变。（结果保留三位有效数字）14．（16分）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05Ω的电阻．在导轨间长d＝0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T．质量m＝4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连．CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24m．一位健身者用恒力F＝80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直．当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)．求：(1)CD棒进入磁场时速度v的大小；(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；(3)在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q.15．（12分）一斜面AB长为4m，倾角为30°，一质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,滑到斜面底端B点时的速度为4m/s，如图所示g取10m/s2)（1）求小物体下滑时的加速度（2）求斜面与物体间的动摩擦因数

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、D【解析】

根据数学组合公式，求出氢原子可能辐射光子频率的种数；能级间跃迁时，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越高；根据库仑力提供向心力分析电子动能的变化。【详解】A．根据=6知，这些氢原子可能辐射出6种不同频率的光子。故A错误；B．这些氢原子辐射出光子后，电子的动能增大，电势能减小，总能量会减小。故B错误；C．氢原子由n=4跃迁到n=3产生的光的能量：E43=E4﹣E3=﹣0.85﹣（﹣1.51）=0.66eV＜2.13eV，所以不能使逸出功为2.13eV的金属能发生光电效应，故C错误；D．氢原子由n=4向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6eV﹣0.85eV=12.75eV，根据光电效应方程可知，入射光的能量越高，则电子的动能越大，初动能的最大值为：Ekm=12.75eV﹣2.13eV=10.62eV，故D正确。【点睛】本题主要考查了氢原子的跃迁及其应用，较为简单。2、C【解析】

A．内能包括分子动能和分子势能，与物质的量也有关系，A催；B．分子平均动能只与温度有关，与物体的宏观运动无关，B错；C．由热力学第一定律可得做功和热传递都可以改变物体的内能，Ｃ正确；D．冰熔解成水，体积减小，分子势能增大，内能增大，D错；故选C。3、D【解析】根据狭义相对论可得在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；在一切惯性系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关；只涉及无加速运动的惯性系狭义相对论的两个基本原理是狭义相对性原理和光速不变原理，因此可以说：在这两个原理同时成立的情况下，一般来说狭义相对论就是适用的．D错误．思路分析：因为狭义相对论的两个基本原理是狭义相对性原理和光速不变原理，因此可以说：在这两个原理同时成立的情况下，一般来说狭义相对论就是适用的．试题点评：本题考查了狭义相对论4、B【解析】由热力学第二定律可知，热机效率不可能达到100%，故A错误；物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功，故B正确；晶体在一定条件在可以转变为非晶体，非晶体也可以转变为晶体，故C错误；能量耗散过程不违背热力学第一定律，故D错误．所以B正确，ACD错误．5、A【解析】试题分析：当以不同电压输送时，有，而在线路上损失的功率为可知，损失的功率与电压的平方成反比，即所以输电线上损失的功率为．输电线上损失的功率为．故选A.考点：远距离输电；点评：本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压．6、D【解析】

A．匀速圆周运动线速度大小不变，方向改变，不是匀速运动，故A错误；B．匀速圆周运动的加速度指向圆心，大小不变，方向时刻改变，所以不是匀变速曲线运动，故B错误；C．匀速圆周运动的向心加速度只改变物体的速度的方向，不改变速度的大小，故C错误；D．匀速圆周运动的加速度指向圆心，大小不变，方向时刻改变，所以匀速圆周运动是加速度方向不断改变的变速运动，故D正确。故选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、ADE【解析】

A．物体的内能大小与它整体的机械运动无关，选项A正确；B．达到热平衡状态的两个系统温度一定相等，内能不一定相等，选项B错误；C．温度相同的氢气和氧气分子的平均动能相同，质量相同的氢气和氧气分子数不同，则内能一定不相等，选项C错误；D．物体的内能与物体的温度、体积以及物体的量等因素都有关，则100°C水的内能可能大于100°C水蒸气的内能，选项D正确；E．一定量的理想气体压强不变、体积减小，则温度降低，则其内能一定减小，选项E正确。故选ADE。8、AC【解析】

A、一定质量的气体，在体积不变，温度降低时，由知气体的压强减小，则有分子每秒与器壁平均碰撞次数随着温度降低而减少，故选项A正确；B、晶体有固定熔点，在熔化时吸收热量，温度不变，则分子平均动能不变，故选项B错误；C、根据热力学第二定律知热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；空调既能制热又能制冷，是在外界的影响下，要消耗电能来实现的，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向，故选项C正确；D、外界对气体做功时，其内能不一定会增大，还与吸放热情况有关，故选项D错误．9、BC【解析】

AB．当猫从高处落下时，由可知，猫刚接触地面时的速度一定，与地面接触后速度最后为0，由可知，猫与地面接触过程自身动量变化量是一定的，故A错误，B正确；C．厚实的脂肪质肉垫可使猫与地面接触过程的时间变长，由于动量变化一定，由动量定理可知，厚实的脂肪质肉垫能减小了地面对猫的的作用力，故C正确；D．由动量定理可知，合外力冲量等于动量的变化量，故D错误。故选BC。10、ACD【解析】A、只将S2从4拨向3时，副线圈匝数减小，输出电压变小，故输出电流变小，输入电流变小，故A正确；B、只将S1从2拨向1时，原线圈匝数减小，输出电压变大，故输出电流变大，输入电流即电流表的示数也变大，故B错误；C、只将S3从闭合变为断开，少一个支路，电压不变，总电阻变大，输出功率减小，则输入功率也减小，电流表的示数减小，故C正确；D、只将变阻器R3的滑动触头上移，负载总电阻变大，故输出电流变小，故输入电流减小，故D正确；故选ACD．【点睛】理想变压器原副线圈电压与匝数成正比，电流与匝数成反比；理想变压器输入功率等于输出功率；根据以上两条规律分析讨论即可．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、0.883.50【解析】

(1)[1]相邻计数点间的时间间隔T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小(2)[2]由纸带上的数据得出相邻的计数点间的位移之差相等，即根据匀变速直线运动的推论公式得12、ace大于0.55（0.53—0.55）【解析】

（1）灯泡额定电压是2.5V，电压表应选c；由表中实验数据可知，最大电流为0.49A，电流表选a；为方便实验操作，滑动变阻器应选e；（2）描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流要从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法；由表中实验数据可知，灯泡最大电阻约为3.7Ω，电压表内阻约为2kΩ，灯泡电阻阻值远小于电压表内阻，电流表应采用外接法，电路图如图所示：（3）