2023年北京市西城区第十四中高二物理第二学期期中联考试题含解析

2023年北京市西城区第十四中高二物理第二学期期中联考试题考生须知：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、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1﹕n2=4﹕1，当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A1的示数是12mA，则电流表A2的示数为（）A．3mAB．0mAC．48mAD．与负载R的值有关2、如图所示，一个有弹性的闭合金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方，直导线与圆环在同一竖直面内，当通电直导线中电流增大时，弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将()A．S增大，l变长B．S减小，l变短C．S增大，l变短D．S减小，l变长3、一个中子与一个质子发生核反应，生成一个氘核，该反应放出的能量为Q1，两个氘核发生核反应生成一个氦核，氘核聚变反应方程是。该反应放出的能量为Q2，聚变反应中生成氦核的比结合能（）A． B． C． D．4、如图所示，当滑动变阻器R3的滑动头P向下移动时，则A．电压表示数变小，电流表示数变大B．电压表示数变大，电流表示数变小C．电压表示数变大，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小5、如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，它的OP边在x轴上且长为，纸面内一边长为的正方形导线框的一条边也在x轴上，且线框沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场区域，在t＝0时该线框恰好位于图中的所示位置．现规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则在线框穿越磁场区域的过程中，感应电流i随时间t变化的图线是A． B．C． D．6、如图，三只白炽灯泡L1、L2、L3分别与线圈L、电阻R、电容器C串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为u1=Umsinωt，此时三只灯泡的亮度相同．现换另一个电源供电，供电电压瞬时值为u2=Umsin，则三只灯泡的亮度变化是（）A．L1变亮，L2不变，L3变暗B．L1变暗，L2不变，L3变亮C．L1变亮，L2变亮，L3变暗D．L1变暗，L2变亮，L3变亮二、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、将分压电阻串联在电流表上，改装成电压表，下列说法中正确的是（）A．接上分压电阻后，增大了原电流表的满偏电压B．接上分压电阻后，电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压不变C．如分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大到n倍D．通电时，通过电流表和分压电阻的电流一定相等8、关于热机的效率，下列说法正确的是()A．有可能达80%B．有可能达100%C．有可能超过80%D．有可能超过100%9、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220VB．通过电阻的电流有效值为22AC．电阻消耗电功率为4840WD．该交流电源的频率为50HZ10、如图所示为氢原子的能级图．现有大量处于n＝3激发态的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是A．氢原子由n＝3跃迁到n＝2能级时，其核外电子的动能将减小B．这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光C．这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2evD．氢原子由n＝3跃迁到n＝1产生的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应三、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．（6分）要测量电压表V2的内阻Rv2，其量程为2V，内阻约2kΩ．实验室提供的器材有：电流表A，量程2．6A，内阻约为2．2Ω电压表V2，量程5V，内阻约为5Ω；定值电阻R2，阻值为32Ω定值电阻R2，阻值为3KΩ；滑动变阻器R3，最大阻值222Ω，额定电流2．5A；电源E，电动势6V，内阻约2．5Ω；开关S一个，导线若干．（2）某同学设想按甲图所示电路进行测量，读出电压表Vl和电流表A的示数后，用欧姆定律计算出Rv2．该方案实际上不可行，最主要的原因是______（2）另一同学设计出如图乙所示的电路来测量电压表Vl的内阻Rv2．①图中R2应选______．（选填“R2”或“R2”）②在图丙中完成实物连线_____________．③接通电路后，调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置，电压表V2的读数为U2，电压表V2的读数为U2，定值电阻的阻值为R2，则计算电压表V2的内阻Rv2的表达式为Rv2=______．12．（12分）如图所示，是法测电源电动势和内阻的两种常用方法，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差请分析以下问题：采用图1的方法，引入系统误差的原因是______；采用图2的方法，引入系统误差的原因是______；

图3和图4是用图象法处理的结果，请判断：图3是用______填图1或图2电路处理的结果，其中图线______填或表示测量图线，图线______填或表示真实图线；图4是用______填图1或图2电路处理的结果，其中图线______填或表示测量图线，图线______填或表示真实图线．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）如图所示是交流发电机模型示意图，n＝100匝的矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0.48m1．线框绕垂直于磁场的轴OO′以角速度ω＝50πrad/s匀速转动，并与理想变压器相连，变压器副线圈接入一只额定电压为11V的灯泡，灯泡正常发光，线框、输电线路的电阻都不计．求：(1)将图示时刻记为t＝0，写出电动势瞬时表达式；(1)变压器的原、副线圈匝数比．14．（16分）如图所示，在A点固定一正电荷，电荷量为Q，在离A高度为H的C处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动的瞬间加速度大小恰好为重力加速度g.已知静电力常量为k，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力．（1）求液珠的比荷；（2）求液珠速度最大时离A点的距离h；（3）若已知在点电荷Q的电场中，某点的电势可表示成φ＝，其中r为该点到Q的距离(选无限远的电势为零)．求液珠能到达的最高点B离A点的高度rB.15．（12分）有大量的氢原子吸收某种频率的光子后从基态跃迁到n=3的激发态，已知氢原子的能级公式：En=（n=1，2，3，L），氢原子处于基态时的能量为E1。（1）则吸收光子的频率v是多少？（2）当这些处于激发态的氢原子向低能级跃迁发光时，可发出几条谱线？辐射光子的能量分别为多少？

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、B【解析】

导体棒做匀速直线运动，产生的电动势：E=Blv是定值，穿过副线圈的磁通量不变，是定值，副线圈不产生感应电动势，副线圈电流为零，电流表A2的示数为0mA；故ACD错误，B正确．2、D【解析】当通电直导线中电流增大时，穿过金属圆环的磁通量增大，金属圆环中产生感应电流，根据楞次定律，感应电流要阻碍磁通量的增大：一是用缩小面积的方式进行阻碍；二是用远离直导线的方法进行阻碍，故D正确．3、C【解析】

两个中子和两个质子结合成两个氘核放出的能量为2Q1，两个核子结合成氦核放出的能量为Q2，核子结合成氦核释放的能量为，氦核的核子数等于3，氦核的比结合能为故C正确，ABD错误。故选C。4、B【解析】

在变阻器的滑片向下滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析干路电流和路端电压如何变化，即可知电压表示数的变化情况。由欧姆定律分析并联部分电压的变化，判断电流表示数的变化．【详解】滑动头P向下移动时，滑动变阻器连入电路的总电阻增大，即电路总电阻增大，根据闭合回路欧姆定律可得电路路端电压增大，即电压表的示数增大，总电流减小，即R1两端的电压减小，故并联电路电压增大，即R2两端电压增大，通过R2【点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部．5、B【解析】

位移在0-L过程：磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值，，l=L-x，则，即随着时间增大，电流均匀减小；位移在L--2L过程：磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值．l′=2L-x，则，即随着时间增大，电流均匀减小，故B正确，ACD错误。6、A【解析】

线圈阻交流通直流，通低频阻高频，当交变电流的频率变小时，线圈的感抗变小，通过L1的电流变大，故L1变亮；电阻与电源的频率无关，当电源频率变小时，电阻所在支路电灯L2的亮度不变；电容器通交流阻直流，通高频阻低频，当交变电流的频率变小时，电容器的容抗变大，故通过L3的电流变小，故L3变暗．故A正确，BCD错误。故选A．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、BD【解析】试题分析：电流表改装成电压表后，电压按一定比例分配在电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压并不改变，并且电流表和分压电阻是串联关系，通过的电流一定相等，故选项A错误，选项BD正确．如分压电阻是表头内阻的n倍，则电压表量程扩大到（n＋1）倍，故选项C错误．故选BD．考点：电表的改装【名师点睛】本题考查了电压表的改装，知道电压表的改装原理，即在电流计上串联分压电阻即可得到大量程的电压表；应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题．8、AC【解析】

热机在工作时，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等，所以热机的效率不可能达到100%，即总是小于1，故AC正确、BD错误．故选AC．【点睛】此题关键是掌握热力学第二定律，知道热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比．由于不可避免地产生热量的损耗，所以热机的效率不可能达到100%．9、BCD【解析】电压的有效值为，A错误；通过电阻的电流有效值为，B正确；电阻消耗的电功率为，C正确；该交流电的频率为，D正确．10、BD【解析】氢原子由n=3跃迁到n=2能级时，氢原子放出光子，则能量减小，轨道半径减小，根据知，电子动能增大，故A错误；根据=3知，这些氢原子可能辐射出三种不同频率的光子．故B正确．氢原子由n=3向n=1能级跃迁时辐射的光子能量最大，频率最大，最大能量为13.6-1.51eV=12.09eV．故C错误；氢原子由n=3跃迁到n=1能级，辐射的光子能量为12.09eV，大于金属铂的逸出功6.34eV，故能发生光电效应．故D正确．故选BD．点睛：解决本题的关键知道光电效应的条件以及知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差．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、电流表示数很小，很难对电流表读数R2如图所示：【解析】试题分析：（2）待测电压表V2和电流表A串连接入电路中，由于待测电压表内阻很大，电路电流很小，电流表示数很小，对电流表读数时误差很大，不能对电流表正确读数，则该方案不可行．（2）①电压表V2的量程为2V，而电压表V2，量程5V，所以要扩大电压表V2的量程，所以要串联一个大电阻，即图中R2应选R2，②根据电路图连接实物图，如图所示：③根据电路图，由串并联电路特点及欧姆定律可得：，则；考点：测量电压表的内阻【名师点睛】连接实物电路图时要注意滑动变阻器的分压接法，熟练应用串并联电路特点及欧姆定律是求出电压表内阻的关键，难度适中．12、电压表分流电流表分压图1图2【解析】

由于电表不是理想电表，则电流表存在内阻，电压表内阻不是无穷大，则在图1中由于采用相对电源的外接法，则由于电压表的分流使电流表偏小；而图2中采用电流表相对电源的内接法；故由于电流表的分压而使电压表示数偏大；图1中采用电流表相对电源的外接法，误差来自于电压表的分流，当外电路短路时，电压表分流可以忽略；故此种接法中短路电流不变；故图3是该电路所测数据的处理结果；由于电压表的分流，电流表示数偏小，故图线是测量图象，图线是真实图象；图2中采用电流表相对电源的内接法，误差来自于电流表的分压，当外电路断路时，电流表中电流为零，分压可忽略；故测量的电动势准确；故图4是该电路所测数据处理的结果；由于电压表测量值偏小，故是测量图象，是实际图线；【点睛】分析两电路，明确因电表内阻不计而带来的误差情况；明确两种接法中所对应的极限情况，从而找出对应的