2023年山西省运城市景胜中学高二物理第二学期期中学业水平测试试题含解析

2023年山西省运城市景胜中学高二物理第二学期期中学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，把电阻R、电感线圈L、电容器C分别串联一个灯泡后并联在电路中。接入交流电源后，三盏灯亮度相同。若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率减小，则下列判断正确的是（）A．灯泡L1将变暗 B．灯泡L2将变暗C．灯泡L3将变暗 D．灯泡亮度都不变2、如图，波长相同的两列水波于某时刻的叠加情况，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时()A．a、b连线中点速度为零B．a、b连线中点振动加强C．再经过周期，a、b两点振动减弱D．再经过周期，c、d两点振动加强3、长木板B放在光滑水平面上，小物体A以水平初速度v0滑上B的上表面，它们的速度随时间变化的情况如图所示，则A与B的质量之比及A克服摩擦力做的功与摩擦力对B做的功之比分别是()A．1:22:1B．1:24:1C．2:11:4D．2:14:14、真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的相互作用力变为A．16F B． C． D．5、自然界的电、热和磁等现象是相互联系的，许多物理学家为探寻它们之间的联系做出了卓越的贡献，以下说法不符合史实的是：()A．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的联系B．伏特发现了电流热效应的规律，定性地给出了电能和热能之间的转化关系C．法拉第发现了电磁感应现象，进一步完善了电与磁现象的内在联系D．法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场6、如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升飞机A，用悬索（重力可忽略不计）救护困在湖水中的伤员B．在直升机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员提起，在某一段时间内，A、B之间的距离以l=H-t2（式中H为直升飞机A离水面的高度，各物理量的单位均为国际单位制单位）规律变化，则在这段时间内，下列判断正确的是（不计空气作用力）A．伤员做匀减速曲线运动B．伤员做匀速直线运动C．悬索的拉力大于伤员的重力D．悬索的拉力方向斜向上二、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，abcd是一个质量为m、边长为L的正方形金属线框，从图示位置自由下落，在下落h后进入磁感应强度为B的匀强磁场，恰好做匀速直线运动，该磁场的宽度也为L．在这个磁场的正下方2h+L处还有一个未知的匀强磁场（图中未画出），金属线框abcd在穿过这个磁场时也恰好做匀速直线运动，那么下列说法正确的是A．未知磁场的磁感应强度是B．未知磁场的磁感应强度是C．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是4mgLD．线框在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热是2mgL8、如图所示，质量m1＝4kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1m，现有质量m2＝2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝3m/s从左端滑上小车．己知物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则物块滑上小车后（）A．滑块和小车构成的系统动量守恒B．滑块和小车构成的系统机械能守恒C．经过一段时间从小车右端滑下D．整个过程中系统产生的热量为6J9、处于第3激发态的大量氢原子向低能级跃迁辐射多种频率的光子，已知普朗克常量为h，氢原子能级公式为，不同轨道半径为，为基态能量，为第1轨道半径，，2，3……，则下列说法中错误的是（）A．共产生3种频率的光子B．电子由第2激发态跃迁到基态时，电势能减小，动能增加，总能量减小C．处于第2激发态和处于基态电子做圆周运动线速度大小之比为D．产出光子最大波长为10、如图甲所示，在水平面上有一单匝圆形金属线框，线框半径为、电阻为R，线框内存在垂直线框平面向上的匀强磁场，磁场区域半径为，磁感应强度B随时间变化如图乙，下列选项正确的是（）A．时间内，从上往下看线框中有顺时针方向电流，电流大小为B．时间内，从上往下看线框中有逆时针方向电流，电流大小为C．时间内，从上往下看线框中有逆时针方向电流，电流大小为D．时间内，流过线框某横截面上的电荷量大小为三、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）为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，甲、乙两同学设计了如图所示的实验装置．其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的质量，m0为滑轮的质量．力传感器可测出轻绳中的拉力大小．(1)实验时，一定要进行的操作是______．A．用天平测出砂和砂桶的质量B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数D．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量m远小于小车的质量M.(2)甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带(两计数点间还有四个点没有画出)，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为___m/s2(结果保留三位有效数字)．(3)甲同学以力传感器的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的a－F图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为θ，求得图线的斜率为k，则小车的质量为_________________．A．B．－m0C．－m0D．(4)乙同学根据测量数据作出如图所示的a－F图线，该同学做实验时存在的问题是___________．12．（12分）(1)某同学在用油膜法估测分子直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于（_______）A、油酸未完全散开B、油酸中含有大量的酒精C、计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格D、求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴(2).在做”用油膜法估测分子大小”的实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1000ml.溶液中有纯油酸1ml,用注射器测得1mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油酸膜的近似轮廓如图所示,图中正方形小方格的边长为1cm,则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____________mL,油酸膜的面积是____________cm2.根据上述数据,估测出油酸分子的直径是________________nm.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，MN、PQ为固定的平行光滑导轨，间距L=0.1m，电阻不计，与水平地面成30°，N、Q间接电阻R1=12Ω，M、P端与电池和开关连接，电池内阻不计。匀强磁场方向垂直导轨平面向上，磁感强度B=1T。现将质量m=0.01kg，电阻R2=12Ω的金属棒ab置于导轨上，并保持水平。（1）接通S，ab棒恰好静止不动，求电池的电动势；（2）若某时刻断开S，求ab棒的最大速度。（设导轨足够长）14．（16分）如图所示，一条不可伸长的轻绳长为R，一端悬于天花板上的O点，另一端系一质量为m的小球（可视为质点）。现有一个高为h，质量为M的平板车P，在其左端放有一个质量也为m的小物块Q（可视为质点），小物块Q正好处在悬点O的正下方，系统静止在光滑水平面地面上。今将小球拉至悬线与竖直方向成60◦角，由静止释放，小球到达最低点时刚好与Q发生正碰，碰撞时间极短，且无能量损失。已知Q离开平板车时的速度大小是平板车速度的两倍，Q与P之间的动摩擦因数为μ，M：m=4:1,重力加速度为g，求：（1）小物块Q离开平板车时速度为多大；（2）平板车P的长度为多少；15．（12分）如图所示，在光滑的水平面上，静止的物体B左侧固定一个轻弹簧，质量为m的物体A以速度沿水平方向正对着B向右运动，通过弹簧与质量为2m的物体B发生相互作用。求：(1)弹簧具有的最大弹性势能Ep；(2)当物体B获得最大速度时，物体A的速度。

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】

若保持交流电源的电压不变，使交变电流的频率减小，对电阻没有影响，而电容器对其阻碍变大，线圈对其阻碍变小。所以灯泡L1将变亮，灯泡L2将变暗，灯泡L3将亮度不变。故B正确ACD错误。故选B。2、B【解析】

BCD．图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则a点是波谷与波谷相遇点，b是波峰与波峰相遇点，c、d两点是波峰与波谷相遇点．则a、b两点是振动加强的，且ab连线上也是振动加强的，c、d两点是振动减弱的，且加强点的振动总是加强，减弱点的振动总是减弱的，即再经过周期，a、b两点振动仍加强，c、d两点振动仍减弱，故选项B正确，CD错误；A．a、b连线中点振动加强，则速度不一定为零，选项A错误；故选B.点睛：波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰．例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零.3、B【解析】

在速度时间图象上，斜率等于加速度，可得，由牛顿第二定律得f=mAaA，f=mBaB联立可得图象上围成的面积表示位移，可得AB两物体的位移分别为，摩擦力做功之比为故B正确，ACD错误．故选B4、B【解析】

由库仑定律可得变化前为：，变化后为：A．16F．故A不符合题意．B．．故B符合题意．C．．故C不符合题意．D．．故D不符合题意．5、B【解析】试题分析：1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的联系，故A正确；焦耳发现了电流热效应的规律，定性地给出了电能和热能之间的转化关系，故B错误；1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象与电现象之间的联系，故C正确；英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础，故D正确．考点：物理学史【名师点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要注意记忆，这是考试内容之一．6、C【解析】直升飞机A和伤员B以相同的水平速度匀速运动，所以绳索是竖直的．故D错误．B实际的运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上匀加速直线运动的合运动．是加速度不变，则伤员做匀加速曲线运动，选项AB错误；在竖直方向上有向上的加速度，根据牛顿第二定律有F-mg=ma．知拉力大于重力．故C正确．故选C．点睛：解决本题的关键知道B实际的运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上匀加速直线运动的合运动．根据牛顿第二定律可比较出拉力和重力的大小．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】设线圈刚进入第一个磁场时速度为v1．线框进入第一个磁场前，由机械能守恒得：mgh=mv12

解得：v1=

设线圈刚进入未知磁场时速度为v2，由运动学公式得：v22-v12=2g•2h，

解得：v2==v1．

线框进入两个磁场都做匀速直线运动，则有：mg=

mg=

联立以上三式解得，未知磁场的磁感应强度为：B′=，故A正确，B错误．线框穿过两个磁场时都做匀速直线运动，减少的重力势能都转化为电能，所以在穿过这两个磁场的过程中产生的焦耳热为：Q=2×2mgL=4mgL，故C正确，D错误．故选AC．8、AD【解析】

A．由于地面光滑，所以滑块和小车构成的系统合外力为零，系统的动量守恒，故A正确；B．由于滑块和小车间有摩擦力，要产生内能，所以滑块和小车构成的系统机械能不守恒，故B错误；C．假设物块最终与小车共速，共同速度为v．取向右为正方向，由动量守恒定律得：m1v0＝（m1+m1）v，根据能量守恒定律得：μm1gd＝m1v01﹣（m1+m1）v1．解得滑块相对于小车滑行的距离为：d＝0.6m＜L＝1m，所以物块不会小车右端滑下，故C错误；D．整个过程中系统产生的热量为Q＝μm1gd＝6J，故D正确．9、CD【解析】

A．由题意知，结合跃迁的频率条件可得，大量处于第2激发态的氢原子向低能级跃迁，可以放出三种不同频率的光子，所以A正确，不符合题意；B．由氢原子的能级图可以看到，能级越低，能量越小，当电子由第2激发态跃迁到基态时，轨道半径减小，由得电子的动能为所以轨道半径减小时，电子的动能增加，又由于总能量减小，所以电势能减小，所以B正确，不符合题意；C．处于第2激发态的电子由得电子的速度为由轨道半径公式可得，处于第2激发态和处于基态电子做圆周运动线速度大小之比为所以C错误，符合题意；D．产生的光子的波长最长，对应的光子的频率最小，为则最长波长为所以D错误，符合题意。故选CD。10、AD【解析】

A．由楞次定律可知，在时间内，从上往下看线框中有顺时针方向电流；感应电动势大小为感应电流大小为选项A正确；B．在时间内，穿过线圈的磁通量不变，则线圈中无感应电流，选项B错误；C．由楞次定律可知，在时间内，从上往下看线框中有逆时针方向电流，感应电动势大小为感应电流大小为D．时间内，流过线框某横截面上的电荷量大小为选项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、BC1．00C没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够【解析】

（1）本题拉力可以由传感器测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶（包括砂）的质量远小于车的总质量，故AD错误；实验时需将长木板右端垫高，以平衡摩擦力，故B正确；实验时，小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，需记录传感器的示数，故C正确．（1）根据，运用逐差法得．（3）由牛顿第二定律得，则，a-F图象的斜率，则小车的质量，故C正确．（4）当F不等于零，加速度a仍然为零，可知实验中没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．【点睛】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，小车质量不变时，加速度与拉力成正比，对a-F图来说，图象的斜率表示小车质量的倒数．12、AC5×10-6401.25×10-9【解析】

（1）计算油酸分子直径的公式是d=V/S，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故C正确；求每滴体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由V0=V/n可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误；

（2）一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是；小方格的个数为40个，油酸膜的面积是S＝40×1cm×1cm＝40cm2；油酸分子的直径四、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）6V；（2）120m/s【解析】