2022-2023學(xué)年河北省唐山市唐縣第一中學(xué)物理高二下期中達標測試試題含解析

2022-2023學(xué)年河北省唐山市唐縣第一中學(xué)物理高二下期中達標測試試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，a、b兩個閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成，匝數(shù)均為10匝，邊長la＝3lb，圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則()A．兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流B．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電動勢之比為9∶1C．a(chǎn)、b線圈中感應(yīng)電流之比為3∶4D．a(chǎn)、b線圈中電功率之比為3∶12、在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質(zhì)量為1500kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一質(zhì)量為3000kg向北行駛的卡車，碰后兩車接在一起，并向南滑行了一小段距離后停止，根據(jù)測速儀的測定，長途客車碰前以20m/s的速率行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率A．小于10m/sB．大于10m/s小于20m/sC．大于20m/s小于30m/sD．大于30m/s小于40m/s3、用一束紫外線照射某金屬時不能產(chǎn)生光電效應(yīng)，可能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)的措施是A．改用紅光照射B．改用X射線照射C．改用強度更大的原紫外線照射D．延長原紫外線的照射時間4、海洋中蘊藏著巨大的能量,利用海洋的波浪可以發(fā)電．在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔,其原理示意圖如圖甲所示．浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上,浮桶內(nèi)置線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動,且始終處于磁場中,該線圈與阻值R=15Ω的燈泡相連,浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成(圖中斜線陰影部分),如圖乙所示,其內(nèi)為產(chǎn)生磁場的磁體,與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計;匝數(shù)N=200的線圈所在處輻射磁場的磁感應(yīng)強度B=0.2T,線圈直徑D=0.4m,電阻r=1Ω.取重力加速度g=10m/s2,π2≈10.若浮桶隨波浪上下運動的速度可表示為v=0.4πsin(πt)m/s．則（）A．燈泡中電流i的瞬時表達式為i=4sin(πt)AB．波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時表達式為e=0.32sin(πt)VC．燈泡的電功率為120WD．燈泡兩端電壓的有效值為V5、氫原子的能級如圖，大量氫原子處于n=4能級上。當(dāng)氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級時，輻射光的波長為1884nm，已知可見光光子的能量在1.61eV～3.10eV范圍內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級，輻射的光子是可見光光子B．從高能級向低能級躍遷時，氫原子要吸收能量C．用氫原子從n=2能級躍遷到n=l能級輻射的光照射W逸=6.34eV的鉑，不能發(fā)生光電效應(yīng)D．氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時，輻射光的波長小于1884nm6、如圖所示為單擺在兩次受迫振動中的共振曲線，則下列說法不正確的是（）A．若兩次受迫振動分別在月球和地球上進行，且擺長相同，則圖線Ⅰ表示月球上單擺的共振曲線B．若兩次受迫振動是在地球上同一地點進行，則兩次擺長之比lC．圖線Ⅱ若是在地球上完成的，則該擺擺長約為1D．若擺長均為1m二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，豎直線MN∥PQ，MN與PQ間距離為a，其間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，O是MN上一點，O處有一粒子源，某時刻放出大量速率均為v(方向均垂直磁場方向)、比荷一定的帶負電粒子(粒子重力及粒子間的相互作用力不計)，已知沿圖中與MN成角射入的粒子恰好垂直PQ射出磁場，則下列表述正確的是A．粒子做勻速圓周運動的率徑為2aB．粒子做勻速圓周運動的半徑為C．粒子在磁場中運動的最長時間為D．粒子在磁場中運動的最長時間為8、如圖所示為一列簡諧波在某一時刻的波形圖，此時刻質(zhì)點F的振動方向如圖所示．則下列說法正確的是（）A．該波向左傳播B．此時刻E點的位移為零C．質(zhì)點C比質(zhì)點B先回到平衡位置D．此時質(zhì)點F和H的加速度相同9、下列數(shù)據(jù)中可以算出阿伏伽德羅常數(shù)的一組數(shù)據(jù)是（）A．水的密度和水的摩爾質(zhì)量 B．水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積C．水分子的直徑和水的摩爾體積 D．水分子的質(zhì)量和水的摩爾質(zhì)量10、如圖所示，是由交流電源提供的線路，如果交流電路的頻率增大，則A．線圈L的自感系數(shù)增大B．線圈L的感抗增大C．電路中的電流增大D．燈泡變暗三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）利用雙縫干涉測光的波長實驗中，雙縫間距d=0.4mm，雙縫到光屏的距離L=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)也如圖中所示，則：（1）分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)分別為xA=11.1mm，xB=_______mm；相鄰兩條紋間距Δx=_________mm；（2）波長的表達式λ=_________（用Δx、L、d表示），該單色光的波長λ=_________m；（3）若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將____（填“變大”、“不變”或“變小”）。12．（12分）在“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中：（1）選擇好器材，將符合實驗要求的單擺懸掛在鐵架臺上，應(yīng)采用圖_____中所示的固定方式。（2）需要測量懸線長度，現(xiàn)用最小分度為1mm的米尺測量，圖甲中箭頭所指位置是拉直的懸線兩端在米尺上相對應(yīng)的位置，測得懸線長度為_____mm；用游標卡尺測量小球的直徑，則該單擺的擺長為L＝_____mm（3）在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，用擺長L和周期T計算重力加速度的公式是g＝_____。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，U形管右管橫截面積為左管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長為26cm、溫度為7℃的空氣柱，左、右兩管水銀面高度差為36cm，外界大氣壓為76cmHg．若給左管的封閉氣體加熱，使管內(nèi)氣柱長度變?yōu)?0cm，則此時左管內(nèi)氣體的溫度為多少攝氏度？14．（16分）在海上有一種浮桶式波浪發(fā)電燈塔，其原理如圖甲所示．浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上．密閉浮桶的內(nèi)置線圈與浮筒保持相對靜止，隨著波浪上下起伏，線圈相對于磁體沿豎直方向運動，且始終處于磁場中．浮桶下部始終浸沒在海水中，且上部始終沒有進入海水中，其外側(cè)圓周的橫截面積（如圖乙中陰影部分所示）為S．（1）己知浸在海水中的浮桶受到豎直向上的浮力，浮力大小的表達式為F浮=ρgV排，其中海水的密度為ρ，g為重力加速度，V排為浮桶排開海水的體積．a(chǎn)．忽略海水對浮桶的阻力，試證明浮桶在重力和浮力作用下的自由振動是簡諧運動，并寫明回復(fù)力系數(shù)k的表達式；b．若某次自由振動中的振幅為3.6m，周期為6s，且t=3時，浮桶位于振動的最低點，以向上為正方向，試寫出這次振動過程的位移表達式．（2）已知海浪的周期始終為T=1.3s，海水的密度為ρ=131kg/m1．浮桶外側(cè)圓周的橫截面積（如圖乙中陰影部分所示）為S=3.23m2．內(nèi)置線圈的匝數(shù)N=233，固定磁體在線圈所處位置產(chǎn)生的輻向磁場的磁感應(yīng)強度大小為B=3．23T，線圈直徑D=3.43m，總電阻r=1.3Ω，該線圈與阻值R=15Ω的燈泡相連．取重力加速度g=13m/s2，且π2=13．a(chǎn)．已知浮筒作簡諧運動的固有周期公式為，其中m為振子質(zhì)量，k為回復(fù)力系數(shù)．浮桶隨波浪上下運動可視為受迫振動，當(dāng)浮桶及線圈的總質(zhì)量m為多大時，該浮桶式波浪發(fā)電機的發(fā)電功率達到最高？b．若浮桶隨波浪上下運動可視為受迫振動，振動的位移可表示為．試求此時燈泡的實際電功率P．15．（12分）某村在較遠的地方建立了一座小型水電站，發(fā)電機的輸出功率為100kW，輸出電壓為500V，輸電導(dǎo)線的總電阻為10Ω，導(dǎo)線上損耗的電功率為4kW，該村的用電電壓是220V.輸電電路如圖所示，求升壓、降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比；

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】試題分析：根據(jù)楞次定律可知，兩線圈內(nèi)均產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，選項A錯誤；因磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大，則，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，則，選項B正確；根據(jù)，故a、b線圈中感應(yīng)電流之比為3:1，選項C錯誤；電功率，故a、b線圈中電功率之比為27:1，選項D錯誤；故選B．法拉第電磁感應(yīng)定律；楞次定律；閉合電路歐姆定律；電功率．【名師點睛】此題是一道常規(guī)題，考查法拉第電磁感應(yīng)定律、以及閉合電路的歐姆定律；要推導(dǎo)某個物理量與其他物理量之間的關(guān)系，可以先找到這個物理量的表達式，然后看這個物理量和什么因素有關(guān)；這里線圈的匝數(shù)是容易被忽略的量．2、A【解析】長途客車與卡車發(fā)生碰撞，系統(tǒng)內(nèi)力遠大于外力，碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，選擇向南為正方向，根據(jù)動量守恒定律，有：因而

，代入數(shù)據(jù)，可得：，故選項A正確，選項BCD錯誤．點睛：該題考查動量守恒定律的一般應(yīng)用，情景比較簡單，解答本題關(guān)鍵判斷碰撞過程系統(tǒng)動量守恒，然后根據(jù)動量守恒定律列式分析．3、B【解析】

發(fā)生光電效應(yīng)的原因是入射的光子能量超過了金屬表面電子逸出的逸出功，若不能發(fā)生光電效應(yīng)，說明入射光子能量過小，頻率太低，應(yīng)該換用頻率更高的入射光，對照選項B對．4、C【解析】

AB．線圈在磁場中切割磁感線，產(chǎn)生電動勢為Emax=NBlvmax其中l(wèi)=πD；聯(lián)立得Emax=πNBDvmax=π×200×0.2×0.4×0.4πV=64V則波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時表達式e=Emaxsinπt=64sin（πt）V根據(jù)閉合電路歐姆定律有得i==4sin（πt）A故A正確，B錯誤；C．燈泡電流的有效值為：I=A，則燈泡的功率為P=I2R=×15=120W故C正確；D．燈泡兩端電壓的有效值為U=IR=×15V=30V故D錯誤；故選AC。5、D【解析】

A．氫原子從n=2能級躍遷到n=1能級，射的光子的能量為E2-E1=-3.40eV-（-13.6eV）=10.2eV，此能量比可見光光子的能量大于，不是可見光光子，故A錯誤；

B．從高能級向低能級躍遷時，氫原子一定向外放出能量，故B錯誤；C．用氫原子從n=2能級躍遷到n=l能級輻射的光子能量為10.2eV，則照射W逸=6.34eV的鉑，能發(fā)生光電效應(yīng)，故C錯誤；D．氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級時，輻射光的能量大于氫原子從n=4能級躍遷到n=3能級時輻射光的能量，則輻射光的波長小于1884nm，故D正確。故選D。6、D【解析】

A.若兩次受迫振動分別在月球和地球上進行，因為圖線Ⅰ單擺的固有頻率較小，則固有周期較大，根據(jù)T=2πl(wèi)gB.若兩次受迫振動均在地球上同一地點進行的，則重力加速度相等，因為固有頻率比為2∶5，則固有周期之比為5∶2，根據(jù)T=2πl(wèi)g知，擺長之比為25∶4C.圖線Ⅱ若是在地球表面上完成的，則固有頻率為f=0.5Hz，固有周期T=2s，由T=2πl(wèi)g可知，擺長l≈1mD.若擺長均為1m，圖線Ⅰ的固有頻率為f=0.2Hz，則固有周期T=5s，由T=2πl(wèi)g可知，重力加速度g=1.58m/s二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】

AB.當(dāng)θ＝60°時，粒子的運動軌跡如圖甲所示，則a＝Rsin30°，即R＝2a，故B錯誤，A正確；CD.設(shè)帶電粒子在磁場中運動軌跡所對的圓心角為α，則其在磁場中運行的時間為，即α越大，粒子在磁場中運行時間越長，α最大時粒子的運行軌跡恰好與磁場的右邊界相切，如圖乙所示，因R＝2a，此時圓心角αm為120°，即最長運行時間為，而，所以粒子在磁場中運動的最長時間為，故C正確，D錯誤.8、ABCD【解析】

由波形圖可知，此時刻質(zhì)點F的運動方向向下，根據(jù)波形的平移法可知，該波向左傳播，故A正確；此時刻E點的位移為零，選項B正確；根據(jù)上下坡法可知，B點向上振動，C在波峰位置，則質(zhì)點C比質(zhì)點B先回到平衡位置，選項C正確；此時質(zhì)點F和H的位移相同，則回復(fù)力相同，加速度相同，選項D正確。9、CD【解析】

A.知道水的密度和水的摩爾質(zhì)量可以求出其摩爾體積，不能計算出阿伏伽德羅常數(shù)，故A錯誤；B.若知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的體積，不知道密度，故不能求出阿伏伽德羅常數(shù)，故B錯誤；C.知道水分子的直徑可以求解水分子的體積，再用水的摩爾體積除以水分子的體積可以求解阿伏加德羅常數(shù)，故C正確；D.用水的摩爾質(zhì)量處以水分子的質(zhì)量可以求解阿伏加德羅常數(shù)，故D正確；10、BD【解析】試題分析：根據(jù)線圈的感抗與自感系數(shù)和通過自身電流的頻率的關(guān)系進行判斷．自感系數(shù)由線圈本身決定，與交變電源頻率無關(guān)，A項錯誤；當(dāng)交變電流頻率增大時，線圈L的感抗增大，B項正確；感抗增大對交變電流的阻礙作用增大，使電路中電流減小，燈泡變暗，C項錯誤，D項正確故答案選BD．考點：本題考查線圈的自感現(xiàn)象對電路的影響點評：本題的關(guān)鍵是理解感抗與只與自身的自感系數(shù)和通過自身的電流頻率有關(guān)．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、15.60.75變小【解析】

（1）圖B位置游標卡尺的主尺讀數(shù)為15mm，游標讀數(shù)為0.1×6mm=0.6mm，則最終讀數(shù)為15.6mm。則相鄰條紋的間距為：?x=(xB?xA)/6=(15.6?11.1)/6mm=0.75mm；（2）根據(jù)干涉條紋的寬度：得：，代入數(shù)據(jù)得：；（3）若改用頻率較高的單色光照射，它的波長較短，根據(jù)干涉條紋的寬度：得：得到的干涉條紋間距將變小。12、乙987.0994.1【解析】

第一空.在該實驗的過程中，懸點要固定，所以要選擇圖乙；第二空.由刻度尺的讀數(shù)可知，懸線的長度為s＝98.70cm＝987.0mm，第三空.游標卡尺測得小球的直徑d＝14mm+5×0.05mm＝14.25mm，故單擺的擺長L＝s987.0mm994.125mm≈994.1mm；第四空.由單擺周期公式：T＝2π可得：g；四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、98.5℃【解析】設(shè)U形管左管的橫截面為S，當(dāng)左管內(nèi)封閉的氣柱長度變?yōu)?0cm時，左管水銀柱下降4cm，右管水銀柱上升2cm，即左、右兩端水銀柱高度差h′＝30cm對左管內(nèi)封閉氣體，p1＝p0－h(huán)＝40