2022-2023学年甘肃省武威一中物理高二第二学期期中质量检测模拟试题含解析

2022-2023学年甘肃省武威一中物理高二第二学期期中质量检测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、下列说法中正确的是（）A．电动机的发明，实现了机械能向电能的大规模转化B．发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的C．电磁感应说明电流通过感应能产生磁D．水电站的发电机，工作时把水的机械能转化为电能2、如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接）．初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图b所示（g=10m／s2），则正确的结论是（）A．物体与弹簧分离时，弹簧处于原长状态B．弹簧的劲度系数为1．5N／cmC．物体的质量为3kgD．物体的加速度大小为5m／s23、a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星．其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上，b、c轨道在同一平面上．某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图所示．下列说法中正确的是()A．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度C．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度D．a、c存在P点相撞的危险4、利用金属晶格（大小约10-10m）作为障碍物观察电子的衍射图样，方法是让电子通过电场加速，然后让电子束照射到金属晶格上，从而得到电子的衍射图样．已知电子质量为m、电量为e、初速度为零，加速电压为U，普朗克常量为h，则下列说法中不正确的是()A．该实验说明电子具有波动性B．实验中电子束的德布罗意波长为C．加速电压U越大，电子的衍射现象越不明显D．若用相同动能的质子代替电子，衍射现象将更加明显5、如图所示，在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，有一水平放置的U形导轨，导轨左端连接一阻值为R的电阻，导轨电阻不计。导轨间距为L，在导轨上垂直放置根金属棒MN，与导轨接触良好，电阻为r，用外力拉着金属棒向右以速度v做匀速动。则导体棒运动过程中（）A．金属棒中的电流方向为由M到NB．电阻R两端的电压为C．电路中电流大小为D．金属棒受到的安培力大小为6、A、B两个单摆，A摆的固有频率为4f，B摆的固有频率为f，若让它们在频率为5f的驱动力作用下做受迫振动，则两单摆比较（）A．A摆振幅较大，振动频率为fB．B摆振幅较大，振动频率为4fC．A摆振幅较大，振动频率为5fD．B摆振幅较大，振动频率为5f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、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差，下列说法中正确的是（

）A．电势差仅与材料有关B．若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差C．仅增大磁感应强度时，电势差变大D．若增大通入的电流I，则电势差变小8、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9、一交流电流的图象如图所示，由图可知（）A．用电流表测该电流其示数为10AB．该交流电流的频率为100HzC．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为2000WD．该交流电流瞬时值表达式为i＝10sin628tA10、如图所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b气体分子之间相互作用势能可忽略现通过电热丝对气体a加热一段时闻后，a、b各自达到新的平衡，则（）A．a的体积增大了，压强变小了B．b的温度升高了C．加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈D．a增加的内能大于b增加的内能三、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）如图甲所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，启动打点计时器甲车受到水平向右的冲量．运动一段距离后，与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动．纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车运动情况如图乙所示，电源频率为50Hz，则碰撞前甲车运动速度大小为______

m/s，甲、乙两车的质量比m甲：m乙=______．12．（12分）如图甲所示是一个摆线长度可调的单摆振动的情景图，O是它的平衡位置，P、Q是小球所能到达的最高位置．小球的质量m＝0.4kg，图乙是某摆长时小球的振动图象，g取10m/s2.(1)为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过________(填“O”“P”或“Q”)时开始计时；测出悬点到小球球心的距离(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、π表示)．(2)由图乙写出单摆做简谐运动的表达式_______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，两光滑金属导轨，间距d＝0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B＝0.1T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R＝3Ω，桌面高H＝0.8m，金属杆ab的质量m＝0.2kg，电阻r＝1Ω，在导轨上距桌面h＝0.2m的高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.4m，g＝10m/s2.求：(1)金属杆进入磁场时，R上的电流大小；(2)整个过程中R上产生的热量．(3)整个过程中通过R的电荷量.14．（16分）如图所示为火灾报警器的原理图，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声。在27℃时，下端封闭的空气柱长为L1=20cm，水银柱上表面与导线端点的距离为L2=10cm，管内水银柱的重量为G=10N，横截面积为S=1cm2，大气压强P0=1.0×105Pa，问：①当温度达到多少时报警器会报警？②如果温度从27℃升到报警温度的过程中，封闭空气柱从外界吸收的热量为20J，则空气柱的内能增加了多少？15．（12分）在质量为M=1kg的小车上，竖直固定着一个质量为m=0.2kg，高h=0.05m、总电阻R=100Ω、n=100匝矩形线圈，且小车与线圈的水平长度l相同。现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为v1=10m/s，随后穿过与线圈平面垂直，磁感应强度B=1.0T的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里，如图(1)所示。已知小车运动（包括线圈）的速度v随车的位移s变化的v﹣s图像如图(2)所示。求：(1)小车的水平长度l和磁场的宽度d；(2)小车的位移s=10cm时线圈中的电流大小I以及此时小车的加速度a；(3)线圈和小车通过磁场的过程中线圈电阻的发热量Q。

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】电动机工作时是将电能转化为机械能，不是机械能转化为电能，故A错误；发电机是利用电磁感应现象工作的，不是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故B错误；电磁感应说明磁通过感应能产生电，故C错误；发电机工作时把机械能转化为电能，故D正确．所以D正确，ABC错误．2、D【解析】试题分析：A、物体与弹簧分离时，弹簧恢复原长；错误BCD、刚开始物体处于静止状态，重力和弹力二力平衡，有mg=kx①拉力为10N时，弹簧弹力和重力平衡，合力等于拉力，根据牛顿第二定律，有②物体与弹簧分离后，拉力为30N，根据牛顿第二定律，有③代入数据解得m=2kgk=5N/cm故选D考点：胡克定律点评：此类问题关键是要看懂图像和物体运动过程的关系，知道各个时刻物体的受力情况，找到受力的特殊位置．3、A【解析】

A、由牛顿第二定律得：Gma，解得：a，由题意可知：ra＝rc＜rb＝rd，则：aa＝ac＞ab＝ad，故A正确；B、由牛顿第二定律得：Gmω2r，解得：ω，由题意可知：ra＝rc＜rb＝rd，则：ωa＝ωc＞ωb＝ωd，故B错误；C、由牛顿第二定律得：Gm，解得：v，由题意可知：ra＝rc＜rb＝rd，则：va＝vc＞vb＝vd，故C错误；D、由以上分析可知，a、c的轨道半径相等，线速度v相等，a、c永远不会发生碰撞，故D错误故选A4、D【解析】

A、该实验观察电子的衍射图样，衍射现象说明粒子的波动性，故A正确；

B、电子束通过电场加速，由动能定理可得：，故有：，所以，实验中电子束的德布罗意波的波长为：，故B正确；

C、由B可知：加速电压U越大，波长越小，那么，衍射现象越不明显，故C错误；

D、若用相同动能的质子替代电子，质量变大，那么粒子动量变大，故德布罗意波的波长变小，故衍射现象将不明显，故D错误．【点睛】根据衍射现象得到波动性，然后由动能定理得到粒子速度，进而得到动量，从而得到波长，根据波长表达式得到电压或粒子变化下波长的变化，从而判断衍射现象变化．5、D【解析】

A．由右手定则判断得知金属棒中的电流方向为由到，故A错误；BC．产生的感应电动势为回路中的感应电流大小为则电阻两端的电压为故BC错误；D．金属棒受到的安培力大小为故D正确。故选D。6、C【解析】

受迫振动的频率等于驱动力的频率，当系统的固有频率等于驱动力的频率时，系统达到共振，振幅达最大。故A、B两个单摆都做受迫振动，频率为5f，A摆固有频率接近驱动力的频率，则A的振幅较大，所以C正确，ABD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、BC【解析】

B.电流的方向由外向里，则电子定向移动的方向由内到外，根据左手定则，电子向C侧面偏转，则C侧面带负电，D侧面失去电子带正电，所以D侧面的电势高于C侧面．则电势差，故B正确；A.最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡，有：，设CD间的距离为d，厚度为a，电流I=nevs=nevda，则知霍尔电压UCD与材料、以及磁感应强度和电流有关．故A错误；CD.仅增大磁感应强度，霍尔电压UN变大,若增大通入的电流I，则电势差变大，故C正确，D错误；故选BC8、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.9、ABD【解析】

由图读出电流的最大值和周期，求出角速度，写出交流电流即时值表达式．频率与周期互为倒数．求出该交流电流的有效值，再求解电阻消耗的电功率．交流电流表测量电流的有效值．【详解】电流表显示的是有效值，故I=A=10A，故A正确；由图象知周期为0.01s，频率为周期的倒数故f=1/T=100Hz，故B正确；电阻消耗的功率P=I2R=（10）2×10=1000W，故C错误；角速度ω=2πf=200π=628，所以瞬时值表达式i=10sin628t

A，故D正确；10、BCD【解析】

试题分析：根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量．根据热力学第一定律判断气体的内能变化．A．当a加热时，气体a的温度升高，压强增大，由于K与气缸壁的接触是光滑的，可以自由移动，所以a，b两部分的压强始终相同，都变大，故A错误．B．由于a气体膨胀，b气体被压缩，所以外界对b气体做功，根据热力学第一定律得：b的温度升高了，故B正确．C．由于过程中a气体膨胀，b气体被压缩，所以a气体的温度较高，所以加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈，故C正确．D．由于a气体膨胀，b气体被压缩，最终a气体体积大于b气体体积，所以a气体的最终温度较高，内能增加较多，故D正确．故选BCD．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、0.61：1【解析】

由纸带及刻度尺可得碰前甲车两点间的距离应为：x=11mm=11×10-3m；则甲车的速度为：v1=m/s=0.6

m/s．同理可知，碰后两车的共同速度为：v1=m/s=0.4

m/s．由动量守恒定律有：m甲v1=（m甲+m乙）v1．由此得甲、乙两车的质量比为：12、Ox＝5sin(πt)(cm)【解析】

(1)[1][2]．为测量单摆的摆动周期，测量时间应从摆球经过O时开始计时，单摆的周期为由单摆的周期为联立解得．(2)[3]．由图知A=5cm，T=2s，则单摆做简谐运动的表达式为x=Asinωt=5sinπt（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、(1)0.01A；(2)0.225J.(3)10C【解析】

（1）根据动能定理求出杆子进入磁场时的速度，通过切割产生的感应电动势公式求出感应电动势的大小，结合闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小．

（2）根据平抛运动的规律求出金属杆滑出导轨瞬间的速度；根据能量守恒定律求出整个过程中回路产生的热量，从而得出整个过程中电阻R放出的热量．（3）根据动量定理求解整个过程中通过R的电荷量.【详解】（1）ab棒刚进入磁场的瞬间，速率为v，由机械能守恒定律得m