2023届甘肃省兰州大学附中高二物理第二学期期中监测试题含解析

2023届甘肃省兰州大学附中高二物理第二学期期中监测试题注意事项：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、用起重机将物体匀速吊起一段距离,作用在物体上的各力做功的情况是()A．重力做正功,拉力做负功,合力做功为零B．重力做负功,拉力做正功,合力做正功C．重力做负功,拉力做正功,合力做功为零D．重力不做功,拉力做正功,合力做正功2、A、B两装置，均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他条件都相同．将两管抽成真空后，开口向下竖直插人水银槽中（插入过程没有空气进入管内），水银柱上升至图示位置停止．假设这一过程水银与外界没有热交换，则下列说法正确的是A．A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量B．B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量C．A和B中水银体积保持不变，故内能增量相同D．A和B中水银温度始终相同，故内能增量相同3、恒力F作用在质量为m的物体上，在时间t内，物体的速度由v1增大为v2，则力4F作用在质量为4m的物体上，在时间t内，物体的动量变化大小是()A．m(v2-v1) B．m(v2-v1)C．2m(v2-v1) D．4m(v2-v1)4、如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器且都有一个线圈可调，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变。在用电高峰期，随着用户耗电量的增大导致实际用户电压偏低，为使用户电压达到正常，下列说法中正确的是()A．仅P1上调一点可使用户电压升高，线路损失减小B．仅P2上调一点可使用户电压升高，线路损失增大C．仅P2下调一点可使用户电压升高，线路损失减小D．仅P1下调一点可使用户电压升高，线路损失增大5、如图甲所示，用材料、粗细完全相同的导线制成两个单匝正方形线框，其边长之比l1:l2=1:2，两个正方形线框同中心、同平面放置，其中线框l1所包围的区域内存在与线框l1面积完全相同的匀强磁场（其他区域无磁场），匀强磁场的方向垂直于线框平面，磁感应强度大小B随时间t的变化规律如图乙所示，规定磁场方向垂直于正方形线框平面向外为正，下列判断正确的是（）A．线框l1的感应电流方向为顺时针B．线框l1和线框l2的感应电动势之比C．线框l1和线框l2的感应电流之比D．0~t1时间内和t1~t2时间内线框l1的感应电流方向相反6、如图所示，有玻璃三棱镜ABC，顶角A为30°，一束光线垂直于AB射入棱镜，从AC射出进入空气，测得出射光线与入射光线夹角为30°，则棱镜的折射率为()A． B． C． 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、下列磁场垂直加在金属圆盘上能产生涡流的是()A．B．C．D．8、氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，下列说法中正确的是（）A．核外电子受力变小B．原子的能量减少，电子的动能增加C．氢原子要吸收一定频率的光子D．氢原子要放出一定频率的光子9、匀强磁场方向垂直纸面，规定垂直纸面向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化规律如图甲所示．在磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图乙所示．令I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，f1、f2、f3分别表示I1、I2、I3时，金属环上很小一段受到的安培力．则()A．I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B．I2沿逆时针方向，I3沿顺时针方向C．f1方向指向圆心，f2方向指向圆心D．f2方向背离圆心向外，f3方向指向圆心10、单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的关系图象如图所示，则()A．在t＝0时刻，线圈中磁通量最大，感应电动势也最大B．在t＝1×10－2s时刻，感应电动势最大C．在t＝2×10－2s时刻，感应电动势为零D．在0～2×10－2s时间内，线圈中感应电动势的平均值为零三、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）油酸酒精溶液的浓度为每1111mL油酸酒精溶液中有油酸1．6mL，用滴管向量筒内滴51滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL．若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成一层单分子油膜的形状如图所示．(1).若每一方格的边长为31mm，则油酸薄膜的面积为________m2；（保留3位有效数据）(2).每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为______m3；（保留2位有效数据）(3).根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______m．（保留2位有效数据）12．（12分）某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的实验，先将球a从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的球b放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让球a仍从原固定点由静止开始滚下，且与球b相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．（1）为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：a球的直径_____b球的直径（“大于”、“等于”或“小于”）；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为ma_______mb（选填“小于”、“大于”或“等于”）；（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：____（填选项号）．A．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球a、b的质量ma，mbC．小球a、b的半径rD．小球a、b离开斜槽轨道末端后做平抛运动的飞行时间tE.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OCF.球a的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h（3）为测定未放被碰小球时，小球a落点的平均位置，把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐，图中给出了小球a落点附近的情况，由图可得点O、B间的距离应为_______cm．（4）按照本实验方法，验证动量守恒的验证式是____________________________（5）利用该实验测得的物理量，也可以判断两球碰撞过程中机械能是否守恒，判断的依据是看maOB2=______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）在平直的高速公路上，一辆汽车正以30m/s的速度匀速行驶，因前方出现事故，司机立即刹车，直到汽车停下，已知汽车的质量为2×103kg，刹车时汽车所受的阻力为1.2×104N，求：(1)刹车时汽车的加速度；(2)从开始刹车到最终停下，汽车运动的时间；(3)从开始刹车到最终停下，汽车前进的距离．14．（16分）如图（甲）为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=10、电阻r=1Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=99Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图（乙）所示正弦规律变化．求：（1）交流发电机产生的电动势的最大值；（2）电路中交流电压表的示数；（3）试推导线圈在中性面开始计时该交流发电机产生的电动势的瞬时值表达式．15．（12分）光滑水平面上有一质量为M的滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧半径为R=1m．一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块．已知M=4m，g取10m/s2，若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：（1）小球的初速度v0是多少？（2）滑块获得的最大速度是多少？

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、C【解析】试题分析：重力方向竖直向下，位移竖直向上，所以重力做负功，AD错误拉力方向竖直向上，位移竖直向上，故拉力做正功，物体匀速上升合力为零，所以合力做功为零，B错误，C正确故选C考点：考查了功的计算点评：在计算功时，第一确定力的方向，第二确定在力的方向发生的位移，然后根据公式W=FScos2、B【解析】选B.由于水银与外界没有热交换，大气压力对水银做功，一部分转化为水银的重力势能，一部分转化为水银的内能，两种情况下管中进入的水银量相等，故大气将槽中水银面向下压的距离相等，因此大气压力做功相等，图A管中水银的重力势能比图B的大，因此A中水银的内能增量比B中小，B正确．3、D【解析】

力F作用在m的物体上时，根据动量定理得：，力4F作用在质量为4m的物体上，根据动量定理得，故D正确，ABC错误；故选D．【点睛】本题考查动量定理的应用，要注意不需要求出作用在质量为4m的物体上的速度变化，直接用动量定理即可求解．4、B【解析】

AD．将P1上调一点，则升压变压器的原线圈的匝数增加，由匝数比与电压比的关系可知，输电线的输送电压减小，由P=UI可知输送的电流增大，由可知线路损失增大；由可知输电线损耗的电压增大，所以到达降压变压器的电压减小，则用户达到的电压减小；同理可知将P1下调一点可知线路损失将减小，用户达到的电压增加，故A错误，D错误。BC．将P2上调一点，则降压变压器的副线圈的匝数增加，用户达到的电压增加，输送电流增加，发电厂的输出电压及输电线的电阻均不变，根据可知线路损失将增加；同理可知P2下调一点则用户电压将减小，线路损失将减小，故B正确，C错误。故选B。【点睛】对于远距离输电问题，一定要明确整个过程中的功率、电压关系，尤其注意导线上损失的电压和功率与哪些因素有关．5、B【解析】

AD．由楞次定律可知，0～t1时间内和t1～t2时间内线框l1的感应电流方向相同，都沿逆时针方向，故AD错误；

B．由法拉第电磁感应定律得对两线框来说，磁感应强度的变化率相同、磁场面积S相等，因此两线框产生的感应电动势相等，则有E1：E2=1：1故B正确；

C．由题意可知：材料、粗细完全相同的导线制成两个单匝正方形线框，其边长之比l1：l2=1：2由电阻定律可知，两线框的电阻之比为R1：R2=1：2由欧姆定律得，由于E1：E2=1：2，R1：R2=1：2，则有I1：I2=2：1故C错误。

故选B。6、B【解析】如图所示，可知光线在玻璃中的入射角为30°，在空气中的拆射角为60°．可得．综上分析，B正确．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、BCD【解析】

只有加在金属上是变化的磁场，才会引起磁通量的变化，使金属内产生旋涡状的感应电流，故A错误，BCD正确。【点睛】在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象成为涡流现象，导体的外周长越长，交变磁场的频率越高，涡流就越大。8、BD【解析】

A．电子在核外受到库仑力的作用做匀速圆周运动，根据库仑定律可知减小，核外电子受力增大，A错误；BCD．氢原子的核外电子由离核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时，放出的能量以光子的形式对外辐射，所以原子的能量减小，根据可知减小，电子动能增加，BD正确，C错误。故选BD。9、AD【解析】

A．由图甲所示可知，oa段，磁场垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I1沿逆时针方向，在ab段磁场向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流I2沿顺时针方向，故A正确；B．由图甲所示可知，在ab段磁场向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流I2沿顺时针方向，在bc段，磁场向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I3沿顺时针方向，故B错误；CD．由左手定则可知，oa段电流受到的安培力f1方向指向圆心，ab段安培力f2方向背离圆心向外，bc段，安培力f3方向指向圆心，故C错误，D正确．故选AD．点睛：本题考查了判断感应电流方向与安培力方向，应用楞次定律与左手定则即可正确解题；要熟练掌握楞次定律与左手定则；要掌握应用楞次定律解题的步骤；判断每段受到的安培力时也可以用“增缩减扩”来判断．10、BC【解析】

t=0时刻，线圈中磁通量最大，Φ的变化率达最小，感应电动势最小，故A错误；在t=1×10-2s时刻，磁通量为零，但Φ的变化率达最大，感应电动势最大，故B正确；在t=2×10-2s时刻，Φ的变化率为零，感应电动势为零，故C正确；在0-2×10-2s时间内，磁通量变化不为零，线圈中感应电动势的平均值不为零，故D错误．所以BC正确，AD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、7.7×11－2m21.2×11-11m31.6×11-11m【解析】

(1)每个正方形的面积为：面积超过正方形面积的一半的正方形个数为85个，则油膜的面积约为：；(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为：；(3)把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为：．12、等于大于BE45.80-45.90均可ma∙OB=ma∙OA+mb∙OCma∙OB2=ma∙OA2+mb∙OC2【解析】

解：(1)为了使两球碰撞为一维碰撞，即实现对心碰撞，则A球的直径等于B球的直径；在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，故有，在碰撞过程中机械能守恒，故有，联立解得，要碰后入射小球的速度，即，故，(2)要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞后小球都做平抛运动，高度相同，下落的时间相同，可以用水平位移代替速度，所以需要测量的量为：小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC；故选BE;(3)由图所示刻度尺可知，刻度尺分度值是1mm，由图可知由图可得点O、B间的距离应为45.90cm;(4)根据动量守恒有：，因为，，，则有：，所以该式为验证动量守恒的验证式；(5)在碰撞过程中若机械能守恒，则有：，即可得：，所以判