浙江省杭州市浙大附中2023年高二物理第二学期期中学业质量监测模拟试题含解析

浙江省杭州市浙大附中2023年高二物理第二学期期中学业质量监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、激光的主要特点之一是它的频率很大，设P表示激光功率，λ表示激光波长，则激光器每秒射出的光子数是A．h B． C． D．Phcλ2、一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量发生变化的是（）A．分子的平均速率 B．单位体积内的分子数C．分子总数 D．分子的平均动能3、如图所示，B是一个螺线管，C是与螺线管相连接的金属线圈．在B的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环A，A的环面水平且与螺线管的横截面平行．若仅在金属线圈C所处的空间加上与C环面垂直的变化磁场，发现在t1至t2时间段内绝缘丝线的拉力变小，则金属线圈C处所加磁场的磁感应强度随时间变化的B-t图象可能是A． B． C． D．4、物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”.如图所示，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验.他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动.对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）A．忘记这线圈中插入铁芯B．电源电压过高C．所用的金属环质量过小D．所选线圈的匝数过多5、下列关于气体的压强说法不正确的是（）A．一定质量的理想气体温度不断升高，其压强一定不断增大B．一定质量的理想气体体积不断减小，其压强不一定增大C．大量气体分子对容器壁的持续性作用形成气体的压强D．气体压强跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关6、北京时间2019年3月10日0时28分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火衛，成功将中星6C卫星发射升空，卫星进入预定轨道，假设中星6C卫星绕地球做匀速圆周运动，除了引力常量G外，至少还需要两个物理量才能计算出地球的质量．这两个物理量可以是A．卫星的速度和周期B．卫星的质量和轨道半径C．卫星的质量和角速度D．卫星的运行周期和地球半径二、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、已知氢原子的基态能量为E1，n＝2、3能级所对应的能量分别为E2和E3，大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁放出若干频率的光子，依据玻尔理论，下列说法正确的是A．产生的光子的最大频率为B．当氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时，对应的电子的轨道半径变小，能量也变小C．若氢原子从能级n＝2跃迁到n＝1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应，则当氢原子从能级n＝3跃迁到n＝1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3－E2D．若要使处于能级n＝3的氢原子电离，可以采用两种方法：一是用能量为－E3的电子撞击氢原子，二是用能量为－E3的光子照射氢原子8、图甲、图乙是交流发电机示意图，线圈ABCD在磁场中匀速转动．下列说法正确的是A．图甲中穿过线圈的磁通量最大，电路中的感应电流最大B．图乙中穿过线圈的磁通量为零，电路中的感应电流最大C．图甲中穿过线圈的磁通量变化率为零，电路中的感应电流为零D．图乙中穿过线圈的磁通量变化率最大，电路中的感应电流为零9、远距离输电时，当输送的功率相同时，输送导线上的电阻损失的功率应是：A．与输送的电压的平方成正比B．与输送的电流的平方成正比C．与输送的电压的平方成反比D．与输电导线上的电压降的平方成正比10、如图所示，固定的水平长直导线中通有向右的恒定电流I，闭合的矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行，线框由静止释放，在下落过程中，下列判断正确的是()A．线框的机械能逐渐减小B．穿过线框的磁通量保持不变C．线框所受安培力的合力为零D．线框中始终产生顺时针方向的感应电流三、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）用半径相同的小球1和小球1的碰撞验证动量守恒定律，实验装置如图所示，斜槽与水平槽平滑连接．安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O．接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球1，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上．重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤1：把小球1放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞．重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度．(1)对于上述实验操作，下列说法正确的是___________A．轨道一定是光滑的B．必须要测量轨道末端到地面的高度C．每次小球1都要从同一高度由静止滚下D．实验过程中，白纸可以移动，复写纸不能移动(1)入射小球1与被碰小球1直径相同，它们的质量m1和m1的大小应满足m1____m1．(填“>”、“<”或“=”）(3)实验时，要验证两小球碰撞前后动量是否守恒，下列表达式正确的是______．A．B．C．D．12．（12分）在测量油酸分子直径的实验中，使油酸在水面上形成一层单分子油膜．油膜分子都是直立在水面上的，单分子油膜的厚度即等于油酸分子的________．若油酸酒精溶液体积浓度为0.10%，一滴溶液的体积为4.8×10－3mL，其形成的油膜面积为40cm2，则估测出油酸分子的直径为________m．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，一颗质量为m=0.1kg的子弹以v0=50m/s的水平速度打入静止在光滑水平面上质量为M=0.9kg的木块中，并随木块一起沿半径R=940m光滑半圆轨道AB运动到最高点B，然后又落回地面。（g取10m/s2（1）木块经轨道最高处B点时，对轨道的压力多大。（2）木块落回水平面时，落地点距A点的距离。14．（16分）如图所示，今有一个长20cm、宽10cm，共有500匝的矩形线圈，在外力作用下在B=0.10T匀强磁场中，以恒定的角速度ω=100πrad/s绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R=100Ω的电阻构成闭合回路，其它电阻均不计。求：（1）线圈转动时产生感应电动势的最大值Em；（2）通过电阻R电流的有效值I；（3）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过90º角的过程中通过电阻R横截面的电荷量q；（4）线圈匀速转动10s时间内，电流通过电阻R产生的焦耳热Q。

15．（12分）如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共100匝，线圈电阻为1Ω，外接电阻R=9Ω，匀强磁场的磁感应强度T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：(1)若从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)从中性面开始计时经过90°通过电阻R的电荷量；(3)1min电路产生热量.

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】

激光的强度由光子数目决定。因为则单位时间内射出的光子数故B正确。2、B【解析】

AD．气体温度不变，气体分子的平均动能一定，所以气体分子的平均速率一定，AD错误；BC．根据玻意尔定律可知等温变化过程中气体的体积发生变化，气体分子总数不变，所以单位体积内的分子数会发生变化，B正确，C错误。故选B。3、D【解析】试题分析：根据共点力的平衡原理，在t1至t2时间段内，绝缘丝线与竖直方向的夹角变小，故弹簧线圈处在收缩状态，根据楞次定律的另一种表述，知螺线管MN中产生的磁场在增加，即螺线管中的电流增大，感应电动势增大，根据法拉第电磁感应定律，，知增大，选项D正确．考点：本题旨在考查楞次定律．4、A【解析】忘记这线圈中插入铁芯，则闭合开关的瞬间，套环中产生的感应电流较小，所受的安培力较小，则线圈不会跳动．故A正确．电源电压过高，在套环中产生的感应电流更大，更容易跳起．故B错误．所用的金属环质量过小，则线圈中受较小的安培力就可跳起，选项C错误；线圈匝数过多，在套环中产生的感应电流越大，套环更容易跳起．故D错误．故选A．5、A【解析】

AB．一定质量的理想气体温度不断升高时，由知，气体的压强不一定增大，还与体积的变化情况有关；同理一定质量的理想气体体积不断减小，其压强不一定增大，还与温度的变化情况有关。故B正确，A错误；C．根据气体的压强的微观意义可知，气体的压强是由大量的气体分子对容器壁的碰撞引起的，故C正确；D．从微观的角度看，气体分子的平均速率越大，单位体积内的气体分子数越多，气体对器壁的压强就越大，即气体压强的大小与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，故D正确。本题选择不正确的，故选A。6、A【解析】

A.通过可以算出轨道半径，再通过算出地球质量，故A正确；BC.卫星质量为无关量，BC错误D.不知道轨道半径算不出中心天体质量，故D错；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】

A、大量处于第3能级的氢原子向低能级跃迁，产生光子的最大频率为第3能级到第1能级，则最大频率为；故A错误．B、当氢原子从能级n=1跃迁到n=1时，放出光子，能量减小，轨道半径也会减小，故B正确．C、若氢原子从能级n1跃迁到n1时放出的光子恰好能使某金属发生的光电效应，则当氢原子从能级n3跃迁到n1时放出的光子照到该金属表面时，逸出的光电子的最大初动能为E3-E1．故C正确．D、电子是有质量的，撞击氢原子是发生弹性碰撞，由于电子和氢原子质量不同，故电子不能把-E3的能量完全传递给氢原子，因此不能使氢原子完全电离，而光子的能量可以完全被氢原子吸收．故D错误．故选BC．【点睛】解决本题的关键知道辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，即Em-En=hv，并掌握光电效应发生条件，及注意电离的条件．8、BC【解析】

AC.图甲中线圈平面与磁感线方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，故感应电流为零，故A错误，C正确；BD.图乙中线圈平面与磁感线方向平行，穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，故感应电流最大，故B正确，D错误；故选BC9、BCD【解析】损失的功率,故BD正确;又得：,故C正确；综上所述本题答案是：BCD10、AD【解析】下落过程中，因为磁通量随线框下落而减小，线框中产生电能，机械能减小．故A正确．线框在下落过程中，所在磁场减弱，穿过线框的磁感线的条数减小，磁通量减小，故B错误．由于离导线越远的地方磁场越弱，所以线框的上边受到的安培力大于下边受到的安培力，合力的方向向上，故C错误．根据安培定则，电流产生的磁场在导线的下方垂直于纸面向里，下落过程中，因为磁通量随线框下落而减小，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相同，所以感应电流的方向为顺时针方向．故D正确；故选AD．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、C>A【解析】

（1）A、斜槽的粗糙与光滑不影响实验的效果，只要到达底端时速度相同即行，故A错误；B、因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，所以不需要测量轨道末端到地面的高度，故B错误；C、每次小球1都要从同一高度由静止滚下，以保证小球到达斜槽轨道末端时的速度相等，故C正确；D、实验中白纸不能移动，但复写纸是可以移动的，可以保证落点位置不变，故D错误．（1）实验中为了防止入射球反弹，应让入射球质量大于被碰球的质量．（3）因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式m1m1m1，说明两球碰撞遵守动量守恒定律，故A正确，BCD错误．12、直径1.2×10-9【解析】

在实验中采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小．油膜分子都是直立在水面上的，单分子油膜的厚度即等于油酸分子的直径．一滴溶液中含有的纯油酸体积为，所以直径为四、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）木块对轨道的压力为61.1N；（2）X=1.2m【解析】

（1）以子弹与木块组成的系统为研究对象，系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向。设碰完后共同速度为v1则有：mv0=(m+M)v1得v1=5m/s对系统从A-B的过程应用动能定理，设在B点的速度为v2则有-2m+M得v2=对系统在最高点B进行受力分析，应用牛顿第二定律则有：FN得FN=m+