福建省福州琅岐中学2023年物理高二第二学期期中经典试题含解析

福建省福州琅岐中学2023年物理高二第二学期期中经典试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、关于布朗运动和扩散，下列说法正确的是()A．布朗运动就是气体或液体的分子的热运动B．布朗运动就是组成固体小颗粒的分子的运动C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是布朗运动D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成2、如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方自由下落。在小球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度（）A．变大 B．不变 C．变小 D．先变大后变小3、如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上．ac、bc两金属棒分别串有电压表、电流表，当金属框绕ab边以逆时针转动时，下列判断正确的是()A．电压表有读数，电流表没有读数B．电压表有读数，电流表也有读数C．电压表无读数，电流表有读数D．电压表无读数，电流表也无读数4、在日常生活中，我们并没有发现物体的质量随物体运动速度的变化而变化，其原因是()A．运动中的物体，其质量无法测量B．物体的速度远小于光速，质量变化极小C．物体的质量太大D．物体质量并不随速度变化而变化5、质量为的木块静止在光滑的水平面上，先受到一个向东的拉力，后撤去，同时对木块施加一个向北的拉力，又经过，取，则（）A．重力的冲量为0B．整个过程木块受到拉力的冲量为C．末木块的动能为D．末木块的动量为6、已知天然放射现象放出α、β、γ三种射线。下列说法正确是（）A．α、β、γ三种射线分别是氦原子核、电子和中子B．三种射线中β射线电离作用最强、γ射线穿透能力最强C．α射线轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为D．三种射线在真空中传播速度都是光速二、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、在匀强磁场中，一只矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图象如图所示则

A．交变电动势的频率为100

HzB．线框转动的角速度为

C．时线框平面与中性面重合D．线框产生的交变电动势有效值为311

V8、实物粒子和光都具有波粒二象性,下列事实中突出体现波动性的是()A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B．人们利用电子显微镜代替光学显微镜来观测物质的微观结构C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D．β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹9、有科学家认为，地球在漫长的年代中，一直处于不断膨胀的状态，使得地球的密度不断减小，体积不断增大。如果这种说法正确，地球在膨胀过程中总质量保持不变，仍然可以看成球形，那么下列说法中正确的是（）A．近地卫星的运动周期会慢慢减小B．假如地球的自传周期不变，同步卫星距地面的高度会慢慢变大C．地球表面同一个物体的重力会慢慢减小D．假如月地间距离不变，则月球绕地球公转的周期不变10、如图所示，是点电荷电场中的一条电场线，则A．点场强可能大于点场强B．形成这个电场的电荷一定带负电C．形成这个电场的电荷一定带正电D．在点由静止开始释放一个电子，将一定向点运动三、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）在做“研究平抛运动”的实验时，可以通过描点法画出小球的平抛运动轨迹，并求出平抛运动的初速度．实验装置如图所示．(1)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法：____________________________________.(2)关于这个实验，以下说法正确的是（____）A．小球释放的初始位置越高越好B．每次小球要从同一高度由静止释放C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板12．（12分）如图电路，某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0~20Ω，连接电路的实物图如下图所示．（1）该学生接线中错误的和不规范的做法是____________A．滑动变阻器不起变阻作用B．电流表接线有错C．电压表量程选用不当D．电压表接线不妥（2）该同学将电路按正确的电路图连接好，检查无误后，闭合开关，进行实验．某一次电表的示数如图所示，则电压表的读数为___________V，电流表的读数为___________A．（3）该同学实验完毕，将测量的数据反映在U—I图上（如图所示），根据这一图线，可求出电池的电动势E=___________V，内电阻r=_____________Ω．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．14．（16分）如图所示，AOB是由某种透明物质制成的圆柱体横截面（O为圆心），透明物质折射率为．今有一束平行光以45°的入射角从真空射向柱体的OA平面，这些光线中有一部分不能从柱体的AB面上射出，设凡射到OB面的光线全部被吸收，也不考虑OA面的反射，求：（1）从AO面射入透明物质的折射角．（2）光线从透明物质射向真空时发生全反射的临界角．（3）从圆柱AB面上能射出光线的部分占AB表面的几分之几？15．（12分）小型水利发电站的发电机输出功率为24.5kW，输出电压为350V，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%，需在发电机处设升压变压器，用户所需电压为220V，所以在用户处需安装降压变压器．输电电路图如图所示，求：（1）输电线上的电流．（2）升压变压器的原、副线圈的匝数之比．（3）降压变压器的原、副线圈的匝数之比．

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、D【解析】

布朗运动就是悬浮在气体或液体中的固体颗粒的无规则运动，只是气体或液体分子热运动的具体表现，选项AB错误；布朗运动用肉眼是观察不到的，则阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动，选项C错误；生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项D正确.2、D【解析】

小球从某高度处自由落下，在接触弹簧之前，只受重力，做加速运动，接触弹簧后，除了受重力还会受到向上的弹力，随着形变量逐渐增大，弹力逐渐增大，小球的加速度逐渐减小。当弹力等于重力时，小球速度达到最大，之后，形变量继续增大，弹力大于重力，小球做减速运动，加速度逐渐增大，所以小球先做加速，后做减速，即小球的速度先变大后变小，所以D正确，ABC错误。故选D。3、D【解析】

导体棒bc、ac做切割磁感线运动，产生感应电动势，但穿过直角三角形金属框abc回路的磁通量没有发生变化，恒为0，所以金属框中无电流，电压表和电流表都无读数．故D正确，ABC错误．4、B【解析】物体在运动中，我们可以运用弹簧秤结合物理规律称量物体的质量，故A错误；物体的运动速度远小于光速，质量变化极小，故B正确；根据狭义相对论的基本结论可知，质量、长度、时间的测量结果都随物体与观察者的相对状态而改变，经典力学不再适用，故CD错误．所以B正确，ACD错误．5、D【解析】

A．重力的作用时间不为零，根据IG=mgt可知，重力的冲量不为零，选项A错误；BCD．水平向东的冲量为I1=F1t=3N∙s水平向北的冲量为I2=F2t=4N∙s则整个过程木块受到拉力的冲量为根据动量定理可知，2s末木块的动量动能选项BC错误，D正确。故选D。6、C【解析】

A．α、β、γ三种射线分别是氦核、电子、电磁波，故A错误；B．三种射线中γ射线速度最快、α射线离作用最强、γ射线穿透能力最强，故B错误；C．α射线轰击氮原子核可以产生质子，核反应方程为，故C正确；D．α射线在真空中传播速度为0.1倍的光速，β射线在真空中传播速度为0.9倍的光速，γ射线在真空中传播速度为光速，故D错误。故选C。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、周期为，故频率为：，故A错误；B、线框转动的角速度为

，故B正确；C、时，产生的感应电动势为零，线框平面与中性面重合，故C正确；D、由图象可知，交流电的最大值，有效值，故D错误．故选BC8、ABC【解析】

A、干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明电子具有波动性，所以A正确；B、人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以产生衍射现象，说明具有波动性，所以B正确；C、可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以产生衍射现象，说明具有波动性，所以C正确；D、β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，体现了粒子性，所以D错误；故选ABC．【点睛】本题考查了光的波粒二象性，有时波动性明显，有时粒子性明显．明确各种物理现象的实质和原理才能顺利解决此类题目．9、CD【解析】根据周期公式，地球的体积不断增大，半径不断增大，所以近地卫星的运动周期会慢慢增大，故A错误；对于地球同步卫星，根据万有引力提供向心力，有，得，地球自转周期不变，同步卫星的轨道半径不变，地球半径变大，所以同步卫星距地面的高度会慢慢变小，故B错误；地球表面物体重力等于万有引力，mg＝G，得，地球半径变大，地球表面的重力加速度变小，地球表面同一个物体的重力会慢慢变小，故C正确；月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，，得月球绕地球的公转周期，月地间距离不变，地球质量不变，所以月球绕地球的公转周期不变，故D正确；故选CD。点睛：地球表面重力和万有引力相等、卫星圆周运动的向心力由万有引力提供这是解决万有引力问题的两大关键突破口.10、AD【解析】试题分析：电场线的疏密程度可表示电场强度的大小，但是题中只有一条电场线，所以无法判断电场线的疏密，故点场强可能大于点场强，也可能小于，也可能等于，A正确，如果该点电荷是放在电场线的左侧，则该点电荷为正点电荷，如果是放在右边，则该点电荷为负电荷，所以BC错误，负电荷受到的电场力方向和电场方向相反，所以D正确，考点：考查了对电场线的理解点评：正点电荷产生的电场是向外发散的，负电荷产生的电场是向里聚拢的，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、（1）将小球放在槽的末端（或木板上），看小球是否静止（或用水平仪检查木板是否水平）（2）BCD【解析】（1）判断是否水平可以采用：将小球放在槽的末端，看小球是否静止（或用水平仪检查木板是否水平）．（2）小球从适当高度释放即可，释放小球的初始位置太高，需要的木板越宽，不利于实验，故A错误；要保证小球初速度相等，每次小球要从同一高度由静止释放，故B正确；小球在一竖直面内做平抛运动，实验前要用重锤线检查平板是否竖直，故C正确；小球做平抛运动时要靠近平板但不能与平板接触，故D正确．所以BCD正确，A错误．12、AD1.200.261.480.78【解析】

（1）据题意，从图可知，滑动变阻器均接在下边两个接线柱，这样使起不到电阻调节作用的；电压表的接线柱应接在电键内，使电键对电压表有控制作用．（2）电压表读数用十分之一估读法，得：1.20v，电流表用二分之一估读法，得：0.26A．（3）图线与纵坐标交点表示电动势大小，为E=1.48v，图线的斜率表示电源内阻，即：．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）a．见解析b．（2）a．453kg；b．483W【解析】(1)a.根据题意，设浮桶及线圈的总质量为M，在水面平衡时，排开水的体积为V3，Mg=ρgV3设浮桶及线圈相对平衡位置的位移是x，可得：F回=-F浮+Mg=-ρg（V3+Sx）+ρgV3=-ρgSx考虑到简谐运动的特征：F回=-kx可得回复力系数k=ρgSb.简谐运动的位移表达式为因，浮桶位