2023年河南省上蔡县第二高级中学物理高二第二学期期中统考模拟试题含解析

2023年河南省上蔡县第二高级中学物理高二第二学期期中统考模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、下面是历史上的几个著名实验的装置图，其中发现电子的装置是（）A．汤姆孙的气体放电管B．利用晶体做电子束衍射实验C．粒子散射实验装置D．观察光电效应2、“天舟一号”货运飞船在与“天宫二号”空间实验室对接前，在距离地面约380km的圆轨道上飞行，已知地球同步卫星轨道离地高度约为，则“天舟一号”()A．线速度小于第一宇宙速度 B．周期大于同步卫星周期C．角速度小于地球自转角速度 D．向心加速度小于同步卫星向心加速度3、矩形金属线圈共10匝，绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的交流电动势e随时间t变化的情况如图所示.下列说法中正确的是（）A．此交流电的频率为0.2HzB．此交流电动势的有效值为1VC．t=0.1s时，线圈平面与磁场方向平行D．线圈在转动过程中穿过线圈的最大磁通量为Wb4、关于原子结构和原子核，下列说法正确的是（）A．放射性元素发生β衰变时所放出的电子是原子核外的电子B．用加温、加压或改变其化学状态的方法有可能改变原子核衰变的半衰期C．重核裂变要发生质量亏损，比结合能增大，放出热量D．根据玻尔氢原子理论，电子绕核运动过程中会辐射电磁波5、白炽灯的灯丝由钨丝制成，当灯丝烧断后脱落一段，又将剩余灯丝刚好能搭接上使用，若灯泡功率原来为60W，观察搭接起来的灯丝长度大约为原来的，则现在灯泡的功率约为()A．30W B．45W C．60W D．80W6、关于天然放射性，下列说法正确的是（）A．所有元素都可能发生衰变B．、和三种射线，射线的穿透力最强C．放射性元素的半衰期与外界的温度有关D．放射性元素与别的元素形成化合物时就没有放射性二、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、如图是研究通电自感实验的电路，A1、A2是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节电阻R，使两灯泡的亮度相同．调节可变电阻R1，使它们都正常发光，然后断开开关S．重新闭合开关S，则()A．闭合瞬间，A1立刻变亮，A2逐渐变亮B．闭合瞬间，A2立刻变亮，A1逐渐变亮C．稳定后，L和R两端电势差一定相同D．稳定后，A1和A2两端电势差不相同8、如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径．M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，则()A．此玻璃的折射率为B．光线从B到D需用时3R/cC．该玻璃球的临界角应小于45°D．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象9、图中T是绕有两组线圈的闭合铁心,线圈的绕向如图所示,D是理想的二极管,金属棒ab可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行,磁场方向垂直纸面向里.若电流计G中有电流通过,则ab棒的运动可能是（）A．向右匀减速运动, B．向右匀速运动C．向左匀加速运动 D．向左匀速运动10、用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应，现将该单色光的光强减弱，则A．光电子的最大初动能不变B．光电子的最大初动能减少C．单位时间内产生的光电子数减少D．可能不发生光电效应三、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）某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。他设计的装置如图甲所示，在小车后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片以平衡摩擦力。(1)若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点的间距（已标在图上）。A为运动的起点，则应选_____段来计算A碰前的速度，应选_________来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”）。(2)小车A质量m1=0.4kg，小车B质量m2=0.2kg，碰后两小车的总动量为_____kg·m/s。12．（12分）某实验小组在进行课外实验探究中，要描绘一个标有“3.8V，1W”的小灯泡的R­-U曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下器材可供选择：A．电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）B．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）C．电流表A1（量程300mA，内阻约为1Ω）D．电流表A2（量程800mA，内阻约为0.4Ω）E．滑动变阻器R1（阻值0～20Ω）（1）实验中为了比较准确地测量且方便调节，电流表应选用______（选填A1或A2）；（2）实验中要求小灯泡电压从零开始逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小．请你为该实验小组设计电路图，画在下面虚线方框中；（3）根据实验数据，该实验小组计算并描绘出了R-­U的图像，与理想情况略有偏差，如上图甲所示．由图像可知，当所加电压为2.00V时，灯泡实际消耗的电功率为________W（小数点后保留两位数字）（4）小灯泡的I-­U图像如上图乙所示．则流过小灯泡的电流I随电压U变化的图象是________（请选填①或②）．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）如下图所示．在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中，用水银柱将管内一部分空气密封．当管开口向上竖直放置时，管内空气柱的长度l1为0.30m，压强为1.40×105Pa，温度为27℃．当管内空气柱的温度下降到0℃时，若将玻璃管开口向下竖直放置，水银没有溢出，待水银柱稳定后，空气柱的长度l2是多少米？（大气压p0=1.00×105Pa，并保持不变，不计玻璃管的热膨胀）14．（16分）如图为远距离输电过程的示意图．已知某个小型发电机的输出功率为90kW，发电机的电压为250V，通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为5Ω，在用户端用一降压变压器把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制为2kW（即用户得到的功率为88kW），求：（1）降压变压器输出的电流和输电线上通过的电流．（2）输电线上损失的电压和升压变压器输出的电压．（3）两个变压器各自的匝数比．15．（12分）如图所示，小球A系在细线的一端，细线的另一端固定在0点，0点到水平面的距离为h.物块B的质量是小球A的2倍，置于粗糙的水平面上且位于0点的正下方，物块与水平面之间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生弹性正碰.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g.求：(1)碰撞后，小球A反弹瞬间的速度大小；(2)物块B在水平面上滑行的时间t.

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】

A图是阴极射线偏转，从而确定阴极射线是电子流，该装置是发现电子的实验装置．故A正确．B图是电子束衍射的实验，说明粒子具有波动性．故B错误．C图是粒子的散射实验，得出了原子的核式结构模型．故C错误．D图是光电效应现象的实验，该装置是提出原子的核式结构的实验装置．故D错误．故选A．2、A【解析】

A项：第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，知其线速度小于第一宇宙速度，故A正确；B项：根据周期由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的周期小于地球同步卫星的周期，故B错误；C项：由公式，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的角速度大于地球同步卫星的角速度即“天舟一号”的角速度大于地球自转角速度，故C错误；D项：由公式将“天舟一号”与地球同步卫星比较，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的向心加速度大于地球同步卫星加速度，故D错误．3、D【解析】

峰值为1V，周期为0.2s，频率为1/T=5Hz，A错；有效值为，B错；在t=0.1s时，感应电动势为零，磁通量最大，为中性面位置，C错；由Em=NBSw可知最大磁通量Wb,D对；4、C【解析】放射性元素发生衰变时所放出的电子是由原子核内的一个中子变为一个质子的同时放出的，故不是原子核外的电子，故A错误；用加温、加压或改变其化学状态的方法，都不能改变原子核衰变的半衰期，故B错误；、重核裂变释放能量，质量亏损，比结合能增大，故C正确；根据波尔理论，电子在轨道上运动时，是稳定的，不向外辐射电磁波，故D错误；故选C．【点睛】射线为原子核中的中子转变成质子而放出电子，半衰期与外界环境及元素的物理、化学性质无关，重核裂变有质量亏损，向外辐射能量；掌握波尔理论中轨道量子化和能量量子化的含义．5、D【解析】

由电阻定律知，灯丝长度减为原来的，电阻变为原来的，照明电路中电压220V不变，则由知功率变为原来的倍，即80W，故选D.【点睛】根据电阻的定义式和功率公式联合求解．6、B【解析】

A．有些原子核不稳定，可以自发地衰变，但不是所有元素都可能发生衰变，A错误；B．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的穿透能力最弱，B正确；CD．放射性元素的半衰期由原子本身的性质决定的，与所处的物理、化学状态无关，因此无论是单质还是化合物，无论是高温还是低温，半衰期都不会发生变化，CD错误。故选B。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】

AB．闭合瞬间，L相当于断路，立刻变亮，逐渐变亮，故A错误，B正确；CD．稳定后，两个灯泡的亮度相同，说明它们两端的电压相同，L和R两端电势差一定相同，故C正确，D错误．8、ABC【解析】

A项：如图由几何知识得入射角，折射角，则此玻璃的折射率为：，故A正确；B项：BD长度，光在玻璃球内传播的速度，所以光线从B到D的时间为，故B正确；C、D项：由，则临界角，所以若增大，入射角可能大于临界角，所以光线可能在DM段发生全反射现象，故C正确，D错误．D项：9、AC【解析】金属棒匀速运动时，产生的感应电动势：E=BLv恒定不变，感应电流恒定不变，穿过线圈的磁通量不发生变化，左边线圈不产生感应电流，电流计G中没有电流通过，故BD错误；导体棒向右匀减速运动，由右手定则可知，感应电流逐渐减小，感应电流的方向由b到a，由右手螺旋定则可知，在右边线圈中产生从下到上的磁场，则在左侧线框中产生从上到下的磁场且不断减弱，根据楞次定律，通过电流计的电流方向上到下，正好正向通过二极管，故A正确；同理，金属棒向左匀加速运动时与向右匀减速是等效情况，同样可在二极管中产生正向电流，选项C正确；故选AC．点睛：解决本题的关键掌握右手定则和楞次定律判定感应电流的方向，注意“向右的匀减速”与“向左的匀加速”产生的感应电流是等效的情况；该题涉及知识点较多，是考查学生综合应用知识的好题．10、AC【解析】根据光电效应规律，只要入射光的频率大于极限频率，就能发生光电效应，D错.光电子的最大初动能取决于入射光的频率，与光的强度无关，故A正确，B错.减小光的强度时，单位时间内产生的光电子数目将减少，故C正确.思路分析：根据光电效应规律，只要入射光的频率大于极限频率，就能发生光电效应，光电子的最大初动能取决于入射光的频率，与光的强度无关，.减小光的强度时，单位时间内产生的光电子数目将减少，试题点评：本题考查了影响光电效应的因素，关键是理解光照强度越强，光子数目越多，光照频率越大，光子能量就多，只要入射光的频率大于极限频率，就能发生光电效应，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、BCDE0.417【解析】

(1)[1]小车A碰前运动稳定时做匀速直线运动，所以选择BC段计算A碰前的速度。[2]两小车碰后连在一起仍做匀速直线运动，所以选择DE段计算A和B碰后的共同速度。(2)[3]碰后两小车的速度为则碰后两小车的总动量为12、（1）A1（2）如图所示（3）0.44（4）①【解析】试题分析：（1）灯泡的额定电流为＝0.263A，小于300mA，应选A1（2）因实验中要求小灯泡电压从零开始逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小，所以滑动变阻器用分压式接法，如上图所示（3）由图象知（4）在I-­U图像中，图线的某点与坐标原点的连线的斜率表示电阻的倒数，由于灯泡的电阻率随温度的升高而增大，所以斜率应减小，①正确．考点：本题考查小灯泡的伏安特性曲线实验四、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、0.637m【解析】

开口向上时，P1=1.40×105Pa，则由水银柱产生的压强为：∆P=0.40×105Pa，V1=0.3S，T1=300K；

开口向下时，P2=P0-∆P=0.60×105Pa，V2=l2S，T2=273K

根据气体状态方程有：代入数据解得：l2=0.637m．14、（1）400A；20A；（2）100；4500V；（3）1：18；20：1。【解析】

（1）根据用户端的功率和电压求出用户端的电流，根据输电线上损失