2023年湖南省衡阳一中物理高二第二学期期中学业质量监测试题含解析

2023年湖南省衡阳一中物理高二第二学期期中学业质量监测试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，电阻均匀的正方形导线框边的中点和边的中点连线恰好位于某磁场右边界上，磁场方向与线框平面垂直，已知该磁场的磁感应强度的变化，线框的边长。则线框两点间的电压有效值为（）A． B． C． D．2、一个氢原子从量子数n=2的能级跃迁到量子数n=3的能级，该氢原子A．吸收光子，能量增加 B．放出光子，能量减少C．放出光子，能量增加 D．吸收光子，能量减少3、如图所示有一闭合导线环，磁场方向垂直环面向里，当磁感应强度随时间一直均匀增大时，顺着磁场方向看导线环中感应电流的方向是A．—直逆时针B．—直顺时针C．先顺时针后逆时针D．先逆时针后顺时针4、如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示。电流表为值班室的显示器。a、b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变大 B．I变大，U变小C．I变小，U变大 D．I变小，U变小5、物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，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．线圈接在了直流电源上 B．电源电压过高C．所选线圈的匝数过多 D．所用套环的材料与老师的不同6、如图，一物体在水平面上受到向右、大小为8N的恒力F作用，在4s时间内，向右运动2m，则在此过程中，力F对物体所做的功和平均功率分别为（）A．32J，4W B．32J，8WC．16J，8W D．16J，4W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、夏天，海面上的下层空气的温度比上层低，我们设想海面上的空气是由折射率不同的许多水平气层组成的，远处的景物发出的或反射的光线由于不断折射，越来越偏离原来的方向，人们逆着光线看去就出现了蜃楼，如图所示，下列说法正确的是（）A．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要小B．海面上上层空气的折射率比下层空气的折射率要大C．A是景物，B是蜃楼D．A是蜃楼，B是景物8、如图1，在匀强磁场中有一细金属环．通过圆环的磁通量Φ随时间t变化情况如图2所示，则关于线圈中产生的平均感应电动势的说法，正确的是()A．在0～2s内，平均电动势为2VB．在2～4s内，平均电动势为2VC．在4～9s内，平均电动势为0.6VD．在4～9s内，平均电动势为1V9、阻值为10Ω的电阻接到电压波形如图所示的交流电源上．以下说法中正确的是（）A．电压的有效值为10VB．通过电阻的电流有效值为22C．电阻消耗电功率为5WD．电阻每秒种产生的热量为10J10、如图所示是一个水平放置的玻璃圆环型小槽，槽内光滑，槽的宽度和深度处处相同，现将一直径略小于槽宽的带正电小球放在槽中，让它受绝缘棒打击后获得一初速度，与此同时，有一变化的磁场垂直穿过玻璃圆环型小槽外径所对应的圆面积，磁感应强度的大小跟时间成正比，其方向竖直向下，设小球在运动过程中电荷量不变，那么()A．小球受到的向心力大小不变B．小球受到的向心力大小不断增加C．洛伦兹力对小球做了正功D．小球受到的磁场力逐渐变大三、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）某实验小组用图甲所示的装置验证动量守恒定律，实验时，先将金属小球A从斜槽上某一固定位置由静止释放，A从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次。把小球B放在与斜槽末端等高的支柱上，让A仍从斜槽上同一位置由静止释放，与B碰撞后，A、B分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次。图中O点是斜槽末端在记录纸上的垂直投影点，M、P、N分别为小球落点的痕迹，小立柱与斜槽末端的距离等于小球B的直径。(1)下列说法正确的是_____。A．斜槽的轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端要求水平C．需要测量斜槽末端距地面的高度D．小球A和小球B应满足ma＞mb，半径rA=rB(2)用螺旋测微器测量小球的直径时示数如图乙所乙示，则小球的直径d=_____mm。(3)实验中测出小球的直径及M、P、N与O点的距离分别用d、OM、OP、ON表示，若碰撞过程中动量守恒，则两小球的质量之比_____（用所给符号表示）。12．（12分）在做“测量电源的电动势和内电阻”的实验时，备有下列器材供选用A．干电池一节(电动势约为1.5V)B．直流电流表(0.6A内阻0.10Ω，3A内阻0.025Ω)C．直流电压表(3V内阻5kΩ，15V内阻25kΩ)D．滑动变阻器(阻值范围0～15Ω，允许最大电流1A)E．滑动变阻器(阻值范围0～1000Ω，允许最大电流0.5A)F．开关G．导线若干H．电池夹(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)，在图甲所示的实物图上连线．(2)如图乙所示，电流表量程取0.6A挡时读数为________；量程取3A挡时读数为________；电压表量程取3V挡时读数为________；量程取15V挡时读数为________．(3)根据实验记录，画出的U－I图象如图丙所示，可得待测电池的内电阻为__________Ω.(4)按本实验要求的电路测出的E测、r测与真实值比较，E测________E真，r测________r真(选填“>”、“<”或“＝”)．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）如图所示是一个透明的玻璃圆柱体的横截面，其半径R=20cm，AB是过圆心的一条水平直径.从激光源S发出一条与AB平行的细光束，入射到玻璃圆柱体上，光束到顶部的距离h=2.68cm，折射光束恰好过B点，经B点反射后从圆柱体中射出.已知光在真空中的传播速度为c=3×108m/s,.①求玻璃的折射率；②求此光束从射入圆柱体到射出圆柱体所用的时间.(只考虑一次反射)14．（16分）如图甲，上端开口、下端封闭的导热玻璃管竖直放置，管内有长为L=4cm的水银柱将一段空气柱封闭，空气柱的长度为h=5cm。现将玻璃管倒置成图乙所示的竖直状态，水银柱恰好停在玻璃管口不溢出。已知大气压强为76cmHg，环境温度T=300K。（1）求玻璃管的长度H；（2）若环境温度缓慢降低，当乙图中空气柱长度恢复到h=5cm，求此时环境温度。15．（12分）图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.(1)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(2)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．

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、A【解析】

线框中的感应电动势为电动势的有效值为线框四根导体棒串联，所以、两点间电压有效值为A正确，BCD错误。故选A。2、A【解析】

氢原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，能量增加；从高能级向低能级跃迁要放出光子，能量减少.【详解】一个氢原子在一个定态具有的能量是电子圆周运动的动能和势能之和，能量为，，可知量子数越大，能量越高，故氢原子从低能级向高能级跃迁要吸收光子，而能量增加；故选A.【点睛】本题考查了原子核式结构模型和原子的跃迁；能量变化可类比人造卫星的变轨原理.3、A【解析】磁感应强度随时间一直均匀增大时，方向向里，则由楞次定律可知，感应电流的磁场应向外，则由安培定则可知，感应电流方向一直逆时针，故A正确，BCD错误．4、D【解析】

当处出现火情时，的阻值减小，电路总电阻减小，干路电流增加，根据闭合电路的欧姆定律可知，电源内阻分压增加，电源电动势不变，即路端电压U减小；干路电流增加，则两端电压增加，由于路端电压减小，与并联的两端电压减小，电流变示数I变小，ABC错误，D正确；故选D．5、D【解析】金属套环跳起来的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的，线圈接在直流电源上时，金属套环也会跳起．电压越高线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈．若套环是非导体材料，则套环不会跳起，故A、B、C选项错误，D选项正确．6、D【解析】力F所做的功为，平均功率为，故D正确．点睛：本题主要考查了功和平均功率的求法，属于基础问题．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】

当光从光密介质射入光疏介质，入射角大于临界角时会产生全反射，夏天，海面上的下层空气的温度比上层低，下层空气的折射率比上层大，符合产生全反射的条件时，就形成海市蜃楼．【详解】A、B项：由题意，夏天，海面上的下层空气的温度比上层低，下层空气的密度比上层大，折射率也比上层大，故A正确，B错误；C、D项：夏天由于大气的不均匀，海面上的下层空气，温度比上层低，密度比上层大，折射率也比上层大．我们可以把海面上的空气看作是由折射率不同的许多水平气层组成的．远处的山峰、船舶、楼台、人等发出的光线射向空中时，由于不断被折射，越来越偏离法线方向，进入上层的入射角不断增大，以致发生全反射，光线反射回地面，人们逆着光线看去，就会看到远方的景物悬在空中，而产生了“海市蜃楼”现象．可见，图中A是全反射形成的蜃景，B是景物．故C错误，D正确．故选AD．【点睛】此题主要考查光的全反射现象，要会用我们学了到的理论知识解释一些自然现象．8、AD【解析】根据法拉第电磁感应定律，A项：在0～2s内，平均电动势为：，故A正确；B项：在2～4s内，平均电动势为：E=0，故B错误；C、D项：在4～9s内，平均电动势为：，故C错误，D正确．点晴：解决本题的关键是掌握法拉第电磁感应定律，，知道该定律一般用来求解平均电动势．9、BC【解析】

由U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值U=Um2=52V．故A错误．通过电阻的电流I=UR=22A．故故选BC．10、BD【解析】

A、由麦克斯韦电磁场理论可知，磁感应强度随时间均匀增大时，将产生一个恒定的感应电场，由楞次定律可知，此电场方向与小球初速度方向相同，由于小球带正电，电场力对小球做正功，小球的速度逐渐增大，向心力也随着增大，故A错误，B正确．C、洛伦兹力对运动电荷不做功，故C错误．D、带电小球所受洛伦兹力F=qBv，随着速度的增大而增大，故D正确．故选BD．【点睛】根据麦克斯韦电磁场理论：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；并由楞次定律与洛伦兹力对运动电荷不做功，即可求解．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、BD7.500【解析】

(1)[1]A．轨道是否光滑，对小球到达斜槽末端的速度的影响是相同的，但小球从同一个位置释放时到达斜槽末端的速度是相等的，所以不影响实验的结果，故A错误；B．小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽的末端必须水平才能保证小球从斜槽末端飞出时做平抛运动，故B正确；C．本实验是根据平抛的规律验证动量守恒定律，需要测量的是A、B两小球抛出的水平距离，因为抛出高度相同落地时间一样，验证时式子两端会把时间消去，所以与高度无关，不需要测量斜槽末端距地面的高度，故C错误；D．为保证碰撞后A球不反弹，则实验要求小球A的质量要大于b的质量，为保证两球正碰，则半径必须满足rA=rB，故D正确；故选BD。(2)[2]由图示螺旋测微器可知，螺旋测微器的固定刻度读数为7.5mm。可动刻度读数为0.01×0.0mm=0.000mm，所以小球的直径最终读数为：7.5mm+0.000mm=7.500mm；(3)[3]由动量守恒定律得小球在空中做平抛运动的时间t相等，小球的水平位移与小球的水平速度成正比，可以用小球的水平位移表示其水平速度，所以有ma∙OP=ma∙OM+mb∙(ON-d)解得两小球质量之比为12、(1)(2)0.30A1.50A0.50V2.5V(3)1(4)<<【解析】（1）电压的电动势1.5V，所以电压表选择3V档，干电池的放电电流不能太大，使用0.6A的档位即可．滑动变阻器E的电阻值是0～1000Ω，电阻值太大，调节不方便，所以选择电阻值0～15Ω的滑动变阻器D；实物连接如图所示：

（2）电流表量程为0.6A时，分度值为0.02A，所示为0.30A；量程为3A时，分度值为0.1A，示数为1.5A0；电压表量程为3V时，分度值为0.1V，示数为0.50V，量程为15V时，分度值为0.5V，示数为2.5V；

（3）U-I图象斜率绝对值表示电源内阻，所以待测电池的内阻r=△U（4）因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不