2023年北京西城14中高二物理第二学期期中教学质量检测试题含解析

2023年北京西城14中高二物理第二学期期中教学质量检测试题考生请注意：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、2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如右图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（）A．带电粒子所受洛伦兹力方向是水平向左B．正、负粒子所受洛伦兹力方向是相同的C．污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D．只需要测量MN两点电压就能够推算废液的流量2、下列说法中正确的是（）A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功C．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的D．因违背能量守恒定律而不能制成的机械称为第二类永动机3、如图所示，长为l的轻杆一端固定一质量为m的小球，另一端有固定转轴O，杆可在竖直平面内绕轴O无摩擦转动．已知小球通过最低点Q时，速度大小为v=92glA．小球不可能到达圆周轨道的最高点PB．小球能到达圆周轨道的最高点P，但在P点不受轻杆对它的作用力C．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向上的弹力D．小球能到达圆周轨道的最高点P，且在P点受到轻杆对它向下的弹力4、关于液体的表面张力，下面说法中正确的是A．表面张力是液体内部各部分间的相互作用B．表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部C．表面张力的方向总是与液面平行D．因液体表面层分子分布比液体内部密集，分子间相互作用表现为引力5、如图所示，单摆摆球为带正电的玻璃球，摆长为L且不导电，悬挂于O点.已知摆球平衡位置C处于磁场边界内并十分接近磁场边界，此磁场的方向与单摆摆动平面垂直。在摆角小于5度的情况下，摆球沿着AB弧来回摆动，下列说法不正确的是（）A．图中A点和B点处于同一水平面上B．小球摆动过程中机械能守恒C．单摆向左或向右摆过C点时摆线的张力一样大D．在A点和B点，摆线的张力一样大6、如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距．两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流．若()A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向B．金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向C．金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向D．金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向二、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、在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连∶用弧光灯照射锌板时，验电器的指针就张开了一个角度，如图所示，这时（）A．锌板带正电，指针带负电B．锌板带正电，指针带正电C．锌板带负电，指针带正电D．光电效应几乎是瞬时发生8、如图所示，一闭合的小金属环用一根绝缘细杅挂在固定点O处，使金属圆环在竖直线OO´的两侧来回摆动的过程中穿过水平方向的匀强磁场区域，磁感线的方向和水平面垂直．若悬点摩擦和空气阻力均不计，则（）A．金属环进入磁场区域后越靠近OO´线时速度越大，而且产生的感应电流越大B．金属环每次进入和离开磁场区域都有感应屯流，而且感应电流的方向相反C．金属环在摆动到停止过程中，机械能将全部转化为环中的电能D．金属环开始摆动后，摆角会越来越小，摆角小到某—值后不再减小9、两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是（）A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅10、如图所示的是一远距离输电示意图，图中均为理想变压器，输电导线总电阻为R．则下列关系式正确的是（）A．输电导线中的电流强度I2=B．热损失的功率△P=（U2-U3）I3C．两变压器线圈匝数比满足＜D．变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3的关系满足I2＞I3三、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）(1)如图所示的是“研究电磁感应现象”的实验装置．①将图中所缺导线补接完整__________.②如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将___________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）.(2)某学生选用匝数可调的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压.①下列操作正确的是________A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡C．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡D．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡②该学生继续做实验，在电源电压不变的情况下,先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）.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，在xoy第一象限内分布有垂直xoy向外的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.5×10-2T。在第二象限紧贴y轴和x轴放置一对平行金属板MN，极板间距d=0.4m；极板与左侧电路相连接，通过移动滑动头P可以改变极板MN间的电压，a、b为滑动变阻器的最下端和最上端（滑动变阻器的阻值分布均匀），a、b两端所加电压U=3×102V。在MN中心轴线上距y轴距离为L=0.4m处，有一粒子源S沿（1）当滑动头P在a端时，求粒子在磁场中做圆周运动的半径R0（2）滑动头P的位置不同，粒子从y轴进入磁场位置不同。是否存在粒子进入磁场后返回平行板间的情况？请计算说明理由。（3）设粒子从y轴上某点C进入磁场，从x轴上某点D射出磁场，滑动头P的位置不同，则C，D两点间距不同。求C，D两点间距的最大值？14．（16分）如图所示，质量为M=1kg的小木块随水平传送带一起以v=2m/s的速度向左匀速运动，传送带两端A、B间距为L=0.8m，小木块与传送带的动摩擦因数μ=0.1．当木块运动到最左端A点时，一颗质量为m=20g的子弹，以v0=300m/s的水平向右的速度射入木块，并在极短的时间内穿出，穿出速度vm=10m/s，重力加速度g取10m/s2．求：（1）子弹穿出小木块时小木块的速度vM；（2）子弹射穿小木块过程中产生的热量Q；（3）小木块在传送带上运动的时间．15．（12分）如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=200匝的矩形线圈，边长分别为20cm和40cm，内阻r=20Ω，在磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中绕轴以的角速度匀速转动，线圈通过电刷和外部R=60Ω的电阻相接，求：（1）线圈从图示位置开始计时，求电动势最大值和瞬时值表达式；（2）闭合开关，求电阻上所消耗的电功率.

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】

A．根据左手定则，正电荷受到竖直向下的洛伦兹力，负电荷受到竖直向上的洛伦兹力，AB错误；C.不带电液体在磁场中流动时，由于没有自由电荷，不能形成电场，MN两点没有电势差，因此无法测出流速，C错误；D．计算液体的流速，根据可得流速流量D正确。故选D。2、C【解析】

A．热量能够从高温物体传到低温物体，也能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，故A错误；B．根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，即可以从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，但是会引起其他变化，故B错误；C．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，故C正确；D．第二类永动机不违背能量守恒定律，只是违背热力学第二定律，故D错误。故选C。3、C【解析】

由能量守恒定律得：12mv2=12mvp故选：C4、C【解析】A、表面张力是液体表面层分子间的相互作用，而不是液体各部分间的相互作用，故A错误．B、C、表面张力使液体表面有收缩的趋势，它的方向跟液面相切，故B错误，C正确．D、与气体接触的液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，液体表面层的分子间同时存在相互作用的引力与斥力，但由于分子间的距离大于分子的平衡距离r0，分子引力大于分子斥力，分子力表现为引力，即存在表面张力，故D错误．故选C．【点睛】本题考查了液体表面张力的形成原因，知道其方向，熟练掌握基础知识即可正确解题．5、C【解析】

A、B、带电小球在磁场中运动过程中洛伦兹力不做功，整个过程中小球的机械能都守恒，所以A、B处于同一水平线上；故A，B均正确.C、根据小球的机械能守恒可知，小球向左和向右经过C点时速率相等，则向心力相同，但由于洛伦兹力方向相反，所以单摆向左或向右运动经过C点时线的拉力大小不等；故C错误.D、球在A、B点时速度均为零，向心力均为零，细线的拉力大小都等于重力沿细线方向的分力，所以拉力大小相等；故D正确.本题选不正确的故选C.6、D【解析】当金属环上下移动时，穿过环的磁通量不发生变化，根据楞次定律，没有感应电流产生，选项AB错误；当金属环向左移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向外且增强，根据楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，故选项C错误；当金属环向右移动时，穿过环的磁通量垂直纸面向里且增强，根据楞次定律可知，产生逆时针方向的感应电流，故选项D正确．楞次定律【名师点睛】解决本题的关键会用安培定则判断电流周围磁场的方向，以及学会根据楞次定律来确定感应电流的方向．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】

ABC．锌板在弧光灯照射下，发生光电效应。锌板因逸出光电子带正电，验电器由于与锌板接触也带正电，其指针也带正电。所以AC错误，B正确；D．光电效应几乎是瞬时发生的，D正确。故选BD。8、BD【解析】金属环进入磁场后，由于没有磁通量的变化，因而圆环中没有感应电流，不受磁场力作用，离平衡位置越近，则速度越大，故A错误．当金属环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，都会产生感应电流．金属环进入磁场时，磁通量增大，离开磁场时磁通量减小，根据楞次定律得知两个过程感应电流的方向相反，故B正确．由于从左侧摆到右侧的过程中，线框中磁通量发生变化，因而产生感应电流，线框中将产生焦耳热，根据能量守恒知线框的机械能不断减少，故在左侧线框的高度将高于起始时右侧的高度，所以摆角会越来越小，当环完全在磁场中来回摆动时，磁通量不变，没有感应电流，圆环的机械能守恒，摆角不变，在磁场区域来回摆动，故D正确．圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，机械能守恒，则金属环在摆动过程中，机械能不可能将完全转化为环中的电能，故C错误；故选BD．点睛：本题考查楞次定律的应用和能量守恒相合．要注意金属环最终不可能停下来，机械能就不可能完全转化为电能．9、AD【解析】试题分析：利用波的干涉特点解题．波峰与波谷相遇时，振幅相消，故实际振幅为|A1－A2|，故选项A正确；波峰与波峰相遇处，质点的振幅最大，合振幅为A1＋A2，但此处质点仍处于振动状态中，其位移随时间按正弦规律变化，故选项B错误；振动减弱点和加强点的位移随时间按正弦规律变化，选项C错误；波峰与波峰相遇时振动加强，波峰与波谷相遇时振动减弱，加强点的振幅大于减弱点的振幅，故选项D正确．考点：波的叠加.10、AB【解析】

A．因理想变压器，则，根据，可知，输电导线中的电流强度，故A正确；B．因输送电路不是纯电阻电路，输送的功率为，故B正确；C．①是升压变压器，则，②是降压变压器，则，所以，故C错误；D．变压器①的输出电流和变压器②的输入电流的相等，故D错误．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、（1）见解析；（2）向左（3）D减小【解析】试题分析：探究电磁感应现象实验电路分两部分，电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路．磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反；副线圈上的感应电动势，是通过两个线圈间的互感现象产生的，所以原线圈上的电流应该是变化的，应为交流电流，电压为交流电压．副线圈上的感应电流（感应电动势）也应该是交流．（1）①探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：②闭合开关瞬间，通过线圈B的磁通量增大，感应电流磁场阻碍原磁场的增大，感应电流方向和圆电流方向相反，电流计向右偏，而把A从B中拔出来时，通过线圈的B的磁通量减小，感应电流的磁场要阻碍原磁场的减小，即感应电流方向和原电流方向相同，故电流计向左偏转．（2）变压器的工作原理是互感现象，故原线圈接交流电压，输出电压也是交流电压，故电表用交流电压挡，故ABC错误，D正确；

（2）根据变压比公式，保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压减小；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变，所以所测电动势小于真实值；内阻也小于真实值；

点睛：测定电动势和内电阻的实验中为了减小误差采用了图象分析法，要根据实验原理得出公式，并结合图象的斜率和截距得出正确的结果．电流表的读数时，一定要看清电流表所选的量程．本接法虽然电动势和内电阻均偏小，但由于误差均较小，故实验中我们一般采取本方法．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)0.2m(2)因为1cosα〉tanα即H〉h，故不能回到电场。【解析】（1）当滑动头P在a端时，粒子在磁场中运动的速度大小为V0

，根据圆周运动：qv0B=mv02/R0

解得：R0=0.2m（2）设粒子射出极板时速度的大小为v，偏向角为α，在磁场中圆周运动半径为R。根据速度平行四边形可得：v=v又：qvB=mv2R

可得：R=假设能回到电场中，轨迹如图：粒子从y轴的C点进入磁场，则C到轨迹圆最低端竖直距