2022-2023学年河北省唐山市唐县第一中学物理高二下期中达标测试试题含解析

2022-2023学年河北省唐山市唐县第一中学物理高二下期中达标测试试题注意事项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、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∶12、在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一小段距离后停止，根据测速仪的测定，长途客车碰前以20m/s的速率行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率A．小于10m/sB．大于10m/s小于20m/sC．大于20m/s小于30m/sD．大于30m/s小于40m/s3、用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是A．改用红光照射B．改用X射线照射C．改用强度更大的原紫外线照射D．延长原紫外线的照射时间4、海洋中蕴藏着巨大的能量,利用海洋的波浪可以发电．在我国南海上有一浮桶式波浪发电灯塔,其原理示意图如图甲所示．浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上,浮桶内置线圈随波浪相对磁体沿竖直方向运动,且始终处于磁场中,该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连,浮桶下部由内、外两密封圆筒构成(图中斜线阴影部分),如图乙所示,其内为产生磁场的磁体,与浮桶内侧面的缝隙忽略不计;匝数N=200的线圈所在处辐射磁场的磁感应强度B=0.2T,线圈直径D=0.4m,电阻r=1Ω.取重力加速度g=10m/s2,π2≈10.若浮桶随波浪上下运动的速度可表示为v=0.4πsin(πt)m/s．则（）A．灯泡中电流i的瞬时表达式为i=4sin(πt)AB．波浪发电产生电动势e的瞬时表达式为e=0.32sin(πt)VC．灯泡的电功率为120WD．灯泡两端电压的有效值为V5、氢原子的能级如图，大量氢原子处于n=4能级上。当氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时，辐射光的波长为1884nm，已知可见光光子的能量在1.61eV～3.10eV范围内，下列判断正确的是（）A．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级，辐射的光子是可见光光子B．从高能级向低能级跃迁时，氢原子要吸收能量C．用氢原子从n=2能级跃迁到n=l能级辐射的光照射W逸=6.34eV的铂，不能发生光电效应D．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射光的波长小于1884nm6、如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，则下列说法不正确的是（）A．若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线B．若两次受迫振动是在地球上同一地点进行，则两次摆长之比lC．图线Ⅱ若是在地球上完成的，则该摆摆长约为1D．若摆长均为1m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，竖直线MN∥PQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v(方向均垂直磁场方向)、比荷一定的带负电粒子(粒子重力及粒子间的相互作用力不计)，已知沿图中与MN成角射入的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则下列表述正确的是A．粒子做匀速圆周运动的率径为2aB．粒子做匀速圆周运动的半径为C．粒子在磁场中运动的最长时间为D．粒子在磁场中运动的最长时间为8、如图所示为一列简谐波在某一时刻的波形图，此时刻质点F的振动方向如图所示．则下列说法正确的是（）A．该波向左传播B．此时刻E点的位移为零C．质点C比质点B先回到平衡位置D．此时质点F和H的加速度相同9、下列数据中可以算出阿伏伽德罗常数的一组数据是（）A．水的密度和水的摩尔质量 B．水的摩尔质量和水分子的体积C．水分子的直径和水的摩尔体积 D．水分子的质量和水的摩尔质量10、如图所示，是由交流电源提供的线路，如果交流电路的频率增大，则A．线圈L的自感系数增大B．线圈L的感抗增大C．电路中的电流增大D．灯泡变暗三、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）利用双缝干涉测光的波长实验中，双缝间距d=0.4mm，双缝到光屏的距离L=0.5m，用某种单色光照射双缝得到干涉条纹如图所示，分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数也如图中所示，则：（1）分划板在图中A、B位置时游标卡尺读数分别为xA=11.1mm，xB=_______mm；相邻两条纹间距Δx=_________mm；（2）波长的表达式λ=_________（用Δx、L、d表示），该单色光的波长λ=_________m；（3）若改用频率较高的单色光照射，得到的干涉条纹间距将____（填“变大”、“不变”或“变小”）。12．（12分）在“探究单摆周期与摆长的关系”的实验中：（1）选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图_____中所示的固定方式。（2）需要测量悬线长度，现用最小分度为1mm的米尺测量，图甲中箭头所指位置是拉直的悬线两端在米尺上相对应的位置，测得悬线长度为_____mm；用游标卡尺测量小球的直径，则该单摆的摆长为L＝_____mm（3）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，用摆长L和周期T计算重力加速度的公式是g＝_____。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，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26cm、温度为7℃的空气柱，左、右两管水银面高度差为36cm，外界大气压为76cmHg．若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为30cm，则此时左管内气体的温度为多少摄氏度？14．（16分）在海上有一种浮桶式波浪发电灯塔，其原理如图甲所示．浮桶内的磁体通过支柱固定在暗礁上．密闭浮桶的内置线圈与浮筒保持相对静止，随着波浪上下起伏，线圈相对于磁体沿竖直方向运动，且始终处于磁场中．浮桶下部始终浸没在海水中，且上部始终没有进入海水中，其外侧圆周的横截面积（如图乙中阴影部分所示）为S．（1）己知浸在海水中的浮桶受到竖直向上的浮力，浮力大小的表达式为F浮=ρgV排，其中海水的密度为ρ，g为重力加速度，V排为浮桶排开海水的体积．a．忽略海水对浮桶的阻力，试证明浮桶在重力和浮力作用下的自由振动是简谐运动，并写明回复力系数k的表达式；b．若某次自由振动中的振幅为3.6m，周期为6s，且t=3时，浮桶位于振动的最低点，以向上为正方向，试写出这次振动过程的位移表达式．（2）已知海浪的周期始终为T=1.3s，海水的密度为ρ=131kg/m1．浮桶外侧圆周的横截面积（如图乙中阴影部分所示）为S=3.23m2．内置线圈的匝数N=233，固定磁体在线圈所处位置产生的辐向磁场的磁感应强度大小为B=3．23T，线圈直径D=3.43m，总电阻r=1.3Ω，该线圈与阻值R=15Ω的灯泡相连．取重力加速度g=13m/s2，且π2=13．a．已知浮筒作简谐运动的固有周期公式为，其中m为振子质量，k为回复力系数．浮桶随波浪上下运动可视为受迫振动，当浮桶及线圈的总质量m为多大时，该浮桶式波浪发电机的发电功率达到最高？b．若浮桶随波浪上下运动可视为受迫振动，振动的位移可表示为．试求此时灯泡的实际电功率P．15．（12分）某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100kW，输出电压为500V，输电导线的总电阻为10Ω，导线上损耗的电功率为4kW，该村的用电电压是220V.输电电路如图所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；

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】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．2、A【解析】长途客车与卡车发生碰撞，系统内力远大于外力，碰撞过程系统动量守恒，选择向南为正方向，根据动量守恒定律，有：因而

，代入数据，可得：，故选项A正确，选项BCD错误．点睛：该题考查动量守恒定律的一般应用，情景比较简单，解答本题关键判断碰撞过程系统动量守恒，然后根据动量守恒定律列式分析．3、B【解析】

发生光电效应的原因是入射的光子能量超过了金属表面电子逸出的逸出功，若不能发生光电效应，说明入射光子能量过小，频率太低，应该换用频率更高的入射光，对照选项B对．4、C【解析】

AB．线圈在磁场中切割磁感线，产生电动势为Emax=NBlvmax其中l=πD；联立得Emax=πNBDvmax=π×200×0.2×0.4×0.4πV=64V则波浪发电产生电动势e的瞬时表达式e=Emaxsinπt=64sin（πt）V根据闭合电路欧姆定律有得i==4sin（πt）A故A正确，B错误；C．灯泡电流的有效值为：I=A，则灯泡的功率为P=I2R=×15=120W故C正确；D．灯泡两端电压的有效值为U=IR=×15V=30V故D错误；故选AC。5、D【解析】

A．氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级，射的光子的能量为E2-E1=-3.40eV-（-13.6eV）=10.2eV，此能量比可见光光子的能量大于，不是可见光光子，故A错误；

B．从高能级向低能级跃迁时，氢原子一定向外放出能量，故B错误；C．用氢原子从n=2能级跃迁到n=l能级辐射的光子能量为10.2eV，则照射W逸=6.34eV的铂，能发生光电效应，故C错误；D．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射光的能量大于氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时辐射光的能量，则辐射光的波长小于1884nm，故D正确。故选D。6、D【解析】

A.若两次受迫振动分别在月球和地球上进行，因为图线Ⅰ单摆的固有频率较小，则固有周期较大，根据T=2πlgB.若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则重力加速度相等，因为固有频率比为2∶5，则固有周期之比为5∶2，根据T=2πlg知，摆长之比为25∶4C.图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则固有频率为f=0.5Hz，固有周期T=2s，由T=2πlg可知，摆长l≈1mD.若摆长均为1m，图线Ⅰ的固有频率为f=0.2Hz，则固有周期T=5s，由T=2πlg可知，重力加速度g=1.58m/s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、AC【解析】

AB.当θ＝60°时，粒子的运动轨迹如图甲所示，则a＝Rsin30°，即R＝2a，故B错误，A正确；CD.设带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为α，则其在磁场中运行的时间为，即α越大，粒子在磁场中运行时间越长，α最大时粒子的运行轨迹恰好与磁场的右边界相切，如图乙所示，因R＝2a，此时圆心角αm为120°，即最长运行时间为，而，所以粒子在磁场中运动的最长时间为，故C正确，D错误.8、ABCD【解析】

由波形图可知，此时刻质点F的运动方向向下，根据波形的平移法可知，该波向左传播，故A正确；此时刻E点的位移为零，选项B正确；根据上下坡法可知，B点向上振动，C在波峰位置，则质点C比质点B先回到平衡位置，选项C正确；此时质点F和H的位移相同，则回复力相同，加速度相同，选项D正确。9、CD【解析】

A.知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积，不能计算出阿伏伽德罗常数，故A错误；B.若知道水的摩尔质量和水分子的体积，不知道密度，故不能求出阿伏伽德罗常数，故B错误；C.知道水分子的直径可以求解水分子的体积，再用水的摩尔体积除以水分子的体积可以求解阿伏加德罗常数，故C正确；D.用水的摩尔质量处以水分子的质量可以求解阿伏加德罗常数，故D正确；10、BD【解析】试题分析：根据线圈的感抗与自感系数和通过自身电流的频率的关系进行判断．自感系数由线圈本身决定，与交变电源频率无关，A项错误；当交变电流频率增大时，线圈L的感抗增大，B项正确；感抗增大对交变电流的阻碍作用增大，使电路中电流减小，灯泡变暗，C项错误，D项正确故答案选BD．考点：本题考查线圈的自感现象对电路的影响点评：本题的关键是理解感抗与只与自身的自感系数和通过自身的电流频率有关．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、15.60.75变小【解析】

（1）图B位置游标卡尺的主尺读数为15mm，游标读数为0.1×6mm=0.6mm，则最终读数为15.6mm。则相邻条纹的间距为：∆x=(xB−xA)/6=(15.6−11.1)/6mm=0.75mm；（2）根据干涉条纹的宽度：得：，代入数据得：；（3）若改用频率较高的单色光照射，它的波长较短，根据干涉条纹的宽度：得：得到的干涉条纹间距将变小。12、乙987.0994.1【解析】

第一空.在该实验的过程中，悬点要固定，所以要选择图乙；第二空.由刻度尺的读数可知，悬线的长度为s＝98.70cm＝987.0mm，第三空.游标卡尺测得小球的直径d＝14mm+5×0.05mm＝14.25mm，故单摆的摆长L＝s987.0mm994.125mm≈994.1mm；第四空.由单摆周期公式：T＝2π可得：g；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、98.5℃【解析】设U形管左管的横截面为S，当左管内封闭的气柱长度变为30cm时，左管水银柱下降4cm，右管水银柱上升2cm，即左、右两端水银柱高度差h′＝30cm对左管内封闭气体，p1＝p0－h＝40