2023年西安市东仪中学物理高二下期中教学质量检测试题含解析

2023年西安市东仪中学物理高二下期中教学质量检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、位于坐标原点O的波源开始向上振动，形成的简谐波沿x轴正方向传播，传播速度为10m/s，周期为0.4s，波源振动0.3s后立即停止振动。波源停止振动后经过0.2s的波形是（）A． B．C． D．2、以下与放射性元素半衰期有关的因素是()A．核电荷数 B．化合状态C．温度 D．压强3、在用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，不需要测量的物理量是（）A．滑块的质量 B．挡光的时间C．挡光片的宽度 D．光电门的高度4、在油膜实验中，体积为V的某种油，形成直径为d的圆形油膜，则油分子的直径近似为（）A． B． C． D．5、分别用220V和1100V的电压输电，输送电功率相同，导线材料和送电距离也相同．若要输电线路上的功率损失也相同，则所用导线的截面积之比是（）A．25∶1 B．5∶1 C．1∶5 D．1∶256、如图所示，由天然放射性元素针（Po）放出的射线轰击皱（Be）时会产生A粒子流，用A粒子流轰击石蜡时，会打出B粒子流.下列说法正确的是（）A．该实验核反应方程为B．该实验是查德威克发现质子的实验C．粒子A为中子，粒子B为质子D．粒子A为质子，粒子B为中子二、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、半径为a右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为．圆环水平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心O开始，杆的位置由确定，如图所示，则（）A．时，杆产生的电动势为B．时，杆受的安培力大小为C．时，杆产生的电动势为D．时，杆受的安培力大小为8、如图所示，质量为M的小车，上面站着一个质量为m的人，车以的速度在光滑的水平地面上前进．现在人以相对于小车速度为u的水平速度向后跳出后，车速增加，则计算的式子正确的是（）A．B．C．D．9、为研究电阻、电容和电感对交变电流的影响，某同学设计了一个演示实验，装置如图示，两个电路接在完全相同的交流电源上，不计电源电阻．a、b、C、d、e、f为6只完全相同的小灯泡，a，b各串联一个电阻，c、d各串联一个电容器，e、f各串联一个相同铁芯匝数不同的线圈．电阻、电容、线圈匝数的值如图所示．演示时，接上交流电源，进行正确的操作，下列说法正确的是()A．a灯比b灯更亮 B．c、d灯均不发光C．c灯比d灯更亮 D．e灯比f灯更亮10、如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m的装有光滑弧形槽的小车，一质量也为m的小球以水平初速度沿底端槽口向左滑上小车，到达某一高度后，小球又返回右端，则（）A．此过程中小球和小车组成的系统动量守恒B．小球离开车以后相对地面将向右做平抛运动C．此过程小球对小车做的功为D．小球沿弧形槽上升的最大高度为三、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）小姚同学做了“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验，请回答以下问题：①本实验中需要测量电压，则在如图所示的器材中，应_____（填字母）；A．选甲图中的器材B．选乙图中的器材C．都可以选D．都不能选②小姚在做本实验时，选择的原线圈为100匝，副线圈为200匝；他将原线圈接入学生电源中的交流电压“6V”挡位，用合适的电表测量出副线圈的电压为13.0V，则下列叙述可能符合实际情况的一项是_____（填字母）．A．变压器的铁芯没有闭合B．一定是电压的测量出了问题C．副线圈实际匝数与标注的“200”不符，应该小于200匝D．学生电源实际输出电压大于标注的“6V“12．（12分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中，测得单摆摆角小于5°，完成n次全振动的时间为t，用毫米刻度尺测得摆线长为L，用螺旋测微器测得摆球直径为d.(1)用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式g＝________.(2)从上图可知，摆球直径d的读数为________mm.(3)实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大，其原因可能是（____）A．悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了B．单摆所用摆球质量太大C．把n次全振动时间误当成(n＋1)次全振动时间D．以摆线长作为摆长来计算四、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，两条相互平行的光滑金属导轨，相距L=0.1m，左侧轨道的倾斜角θ=30°，右侧轨道为圆弧线，轨道端点间接有电阻R=1.5Ω，轨道中间部分水平，在MP、NQ间有距离为d=0.8m，宽与导轨间距相等的方向竖直向下的匀强磁场B=1T．一质量为m=10g、导轨间电阻为r=1.0Ω的导体棒a从t=0时刻无初速释放，初始位置与水平轨道间的高度差H=0.8m．另一与a棒完全相同的导体棒b静置于磁场外的水平轨道上，靠近磁场左边界PM．a棒下滑后平滑进入水平轨道（转角处无机械能损失），并与b棒发生碰撞而粘合在一起，此后作为一个整体运动．导体棒始终与导轨垂直并接触良好，轨道的电阻和电感不计，g取10m/s1．求：（1）a导体棒进入磁场前瞬间速度大小和a导体棒从释放到进入磁场前瞬间过程中所用的时间；（1）粘合导体棒刚进入磁场瞬间受到的安培力大小；（3）粘合导体棒最终静止的位置离PM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）如图所示，线圈abcd的面积是0.05m2，共200匝，线圈电阻为2Ω，外接电阻R为8Ω，匀强磁场的磁感应强度为，线圈以rad/s的角速度绕垂直于磁场方向的转轴匀速旋转时．(1)若从线圈处于中性面时开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)电路中电流表的示数是多少？(3)在1s时间内电阻R上产生的热量是多少？

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、D【解析】

AB．由题意知该波的周期为0.4s，波源振动0.3s后立即停止振动，则该波形成个波长的波形，故AB错误；C．该波波速为波源停止振动后经过0.2s的时间时，波传播的距离为即振动从O点传到了处质点，而此质点起振方向与波源起振方向相同，应向上，故C错误；D．由上分析，该波形成个波长的波形，波源停止振动后经过0.2s的时间时，该波传到了处质点，该质点起振方向向上，与波源起振方向相同，故D正确。故选D。2、A【解析】

半衰期与物质本身性质有关与物理化学环境都无关，故A正确，BCD错误；故选A3、D【解析】

要验证动量守恒即要验证碰撞之前的总动量和碰撞之后的总动量，即mv的总量不变，因此质量需要测量，由通过光电门的速度可知需要测量挡光的时间和当光片的宽度，因此D错误，ABC正确4、D【解析】

由题可知，油膜的面积为在油膜实验中，假设该油膜仅有一层油分子，则可以算得油分子的直径即油分子的直径近似为，故ABC错误，D正确。故选D。5、A【解析】

设导线的电阻率为ρ，导线的横截面积为S，导线总电阻为R，送电距离为L，输电电压为U，输电线中电流为I，输送功率为P，则由得，,输电损失的电功率为，联立可得由题，P、L、ρ、△P相等，则有故选A。6、C【解析】

A.天然放射性元素钋（Рo）放出的α射线轰击铍（Be）时会产生中子流，该核反应方程为，故A错误；BCD.用放射性元素钋放出的α射线轰击铍时，能发射出中子流，中子轰击石蜡，将氢中的质子打出，即形成质子流，所以A为中子，B为质子，该实验是查德威克发现中子的实验，故BD错误，C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、AD【解析】试题分析：时，杆产生的电动势，故A正确；时，由于单位长度电阻均为．所以电路中总电阻,所以杆受的安培力大小，故B错误；时，根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a，所以杆产生的电动势为，故C错误；时，电路中总电阻是,所以杆受的安培力大小，故D正确.考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；安培力【名师点睛】根据几何关系求出此时导体棒的有效切割长度，根据法拉第电磁感应定律求出电动势．注意总电阻的求解，进一步求出电流值，即可算出安培力的大小．8、CD【解析】以初速度方向为正方向，以地面为参考系，由题意知，人跳下车后，车的速度，人向后跳下车时相对于车的速度为u，则人对地的速度，由动量守恒定律得：，整理可得：，或，故AB错误，CD正确；故选CD．【点睛】先分析清楚人跳下车后，车的速度和人的速度，在此过程中，人与车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律可以分析答题．9、CD【解析】

a、b灯相比，a灯支路的电阻大，电流小，则a灯比b灯暗，选项A错误；电容器“通交流，隔直流”可知c、d灯均能发光，且由于电容越大，对交流电的阻碍作用越小，则c灯比d灯更亮，选项C正确；f支路线圈的匝数较多，则自感系数较大，自感系数越大，对交流电的阻碍作用越大，则e灯比f灯更亮，选项D正确.10、CD【解析】

A．系统整个过程水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒，故A错误；B．设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，得：由动能守恒得联立解得即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动，故B错误；C．此过程中小球对小车的功等于小车动能的增加，即故C正确；D．当小球与小车的水平速度相等时，小球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，则联立解得故D正确。故选CD。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、AD【解析】

①由图可知，甲图中多用电表，而乙图是灵敏电压表，需要测量电压，因此选用甲图，故A正确，BCD错误．②根据理想变压器的原副线圈的电压与其匝数关系式：，计算可得A．若变压器的铁芯没有闭合，则得出副线圈的电压为0，故A错误；B．若是电压的测量出了问题，应该是小于12V，不应该大于，故B错误；C．副线圈实际匝数与标注的“200”不符，若小于200匝，由公式可知，副线圈的电压小于12.0V，故C错误；D．若学生电源实际输出电压大于标注的“6V“，由公式可知，副线圈的电压可能为13.0V，故D正确．12、4π【解析】

单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和，由单摆周期公式求出重力加速度的表达式；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数；对于测量误差可根据实验原理进行分析。【详解】(1)单摆周期T=tn，单摆摆长l=L+d2，由单摆周期公式T=2π(2)由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为5.5mm，可动刻度示数为48.0×0.01mm=0.480mm，则螺旋测微器的示数为5.5mm+0.480mm=5.980mm；(3)A、悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了，故L的测量值偏小；根据g=4π2LTB、根据g=4π2C、把n次全振动时间误当成(n+1)次全振动时间，周期测量值偏小；根据g=4π2D、以摆线长作为摆长来计算，则L的测量值偏小；根据g=4π2故选C。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）4m/s；t=0.8s（1）F=0.04N（3）停在距离PM为0.4m处【解析】

（1）设a导体棒进入磁场前瞬间速度大小为va导体棒从释放到进入磁场前瞬间过程中由机械能守恒定律有：解得：v=4m/sa导体棒从释放到进入磁场前瞬间过程由牛顿第二定律有：解得：a=5m/s1由速度与时间的关系式v=at解得t=0.8s（1）a与b发生完全非弹性碰撞后的速度为由动量守恒定律有：解得：此时粘合导体棒刚好进入匀强磁场，安培力为：F=BIL解得：F=0.04N（3）粘合导体棒直到静止，由动量定理有：解得：因此粘合导体棒停在距离PM为0.4m处14、（1）20v（2）（3）【解析】(1)由图可以知道,每匝线圈磁通量的最大值为

线圈转动的周期为

发电机产生的电动势最大值为(2)电动势的有效值