山西省大同市2021~2022学年高二物理上学期期中调研试题（附答案）

大同市2021~2022学年高二上学期期中调研物理考生注意：1.本试券分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。2.考生作答时。请将答案答在答题卡上，选择题每小题选出答案后。用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答.超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。3.本春命题范围：必修第一～三册。一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题給出的四个选项中，第1~8题只有一个选项正确，第9~12题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.2021年6月28日，海南省地质地理学会承办“天然电磁波在地质勘探领域的应用”学术交流会.关于电磁波，下列说法中正确的是A.电磁波在任何介质中的传撟速度都相同B.电磁波由真空进入某种介质传播时，频率将变大C.只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波D.实验中电磁打点计时器工作时周围必有磁场和电场2.如图所示，OA、OB是两根等长的轻质细绳，O点的下方拴了一个重为G的小球.若OA绳的拉力大小为F1，OB绳的拉力大小为F2.下列说法正确的是A.F1小于F2B.不管OA和OB之间的夹角为多大，F1、F2不可能都大于GC.当OA和OB之间的夹角为90°时，D.当OA和OB之间的夹角为120°时，3.关于磁现象及应用，下列说法中正确的是A.军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是磁场对电流的作用原理B.地球是一个大磁体，北半球地磁场方向相对地而是斜向上的C.电场线一定是不闭合的，磁感线没有起点也没有终点，磁感线一定是闭合的D.磁与电是紧密联系的，有磁必有电，有电必有磁4.关于磁通量和电磁感应现象，下列说法中正确的是A.通电导体周围产生磁场和磁场对通电导体发生作用属于电磁感应现象。,B.电荷在磁场中定向移动形成电流属于电磁感应现象C.磁通量是过程量，它表示回路从某一时刻到另时刻磁通量的改变量D.产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化5.关于电容器的电容，下列说法中正确的是A.电容器的电容与电容器的电荷量Q以及电势差U均有关B.电容的大小可以由来量度，但决定因素是电容器本身C.电容器甲的电容比乙的大，说明甲的带电荷量比乙多D.电容器所带的电荷量为两个极板所带电荷量的绝对值之和6.如图所示，一根跨过定滑轮的细线与放在粗糙水平地面上的物体相连.现在细线的自由端施加一力F，将物体从A点途经B点缓慢拉到C点.已知AB=BC，下列说法正确的是A.物体从A点到B点过程中克服摩擦力所做的功等于物体从B点到C点过程中克服摩擦力所做的功B.物体从A点到B点过程中克服摩擦力所做的功小于物体从B点到C点过程中克服摩擦力所做的功C.拉力F在物体从A点到B点过程中所做的功等于物体从B点到C点过程中所做的功D.拉力F在物体从A点到B点过程中所做的功大于物体从B点到C点过程中所做的功7.如图所示，在竖直空间A点固定一带电荷量Q=1×10－7C的正点电荷甲，另一带电荷量q=2×10－7C的正点电荷乙从A点正上方H=0.5m的C点由静止释放，乙释放时的加速度大小为6.4m/s2，乙运动过程中速度最大位置在B点.若静电力常量k=9×109N·m/C，重力加速度大小g取10m/s2，则点电荷乙的质量m和A、B间的距离h分别为A.m=2×10－4kg；h=0.30mB.m=2×10－4kg；h=0.35mC.m=1×10－4kg；h=0.30mD.m=1×10－4kg；h=0.35m8.如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U－I图像，当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率是,A.40WB.60WC.80WD.100W9.关于能量子与黑体辐射，下列说法正确的是A.振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值e，能量子与电磁波的波长成正比B.带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍C.黑体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关D.黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关10.如图所示.某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极(轨道可视为圆轨道)，该极地轨道卫星从北纬60°的正上方，按图示方向第一次运动到南纬60°正上方的过程中，所用的时间为t.已知该卫星距地面的高度为h，地球视为质量均匀分布的球体.地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球的自转.由上述信息可求出A.该卫星的质量B.地球的质量C.该卫星的运行周期D.地球的半径11.如图所示的电路中，R为滑动变阻器，电容器的电容C=30μF，定值电阻R0=1Ω，电源电动势E=4V，内阻r=1Ω.闭合开关S，将R的阻值调至2Ω时，下列说法中正确的是A.电容器两端电压为2VB.电容器的电荷量为3×10－5CC.滑动变阻器消耗的功率达到最大D.电源的输出功率为最大值12.如图所示，在竖直平面内有－竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E，M点与N点的连线垂直电场线，两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v分别从M和N点沿不同方向开始运动，之后都能到达电场中的P点，粒子的重力不计，则两带电粒子A.到达P点所用的时间可能相等B.到达P点时的速度大小一定相等,C.整个运动过程机械能的增加量一定相等D.在P点时的动能可能小于在各自初始点的动能二、实验题：本题共2小题，共15分.13.(6分)某中学的物理兴趣小组计划测量－组旧蓄电池的电动势和内阻.实验的电路图如图甲所示，实验操作过程如下：闭合开关，读出电流表的示数I和电阻箱的阻值R，记录多组I、R的值，根据实验数据在图乙中作图，回答下列问题：(1)根据乙图，可知电池的电动势E=________V，内阻r=__________Ω.(计算结果均保留三位有效数字)(2)分析实验方案发现，电流表内阻对实验精确度有较大影响，测得电流表内阻为1.00Ω，则电源内阻的精确值为___________.14.(9分)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源是频率为20Hz的交流电源，打出纸带的一部分如图乙所示.当地重力加速度大小为9.80m/s2，下列计算结果均保留三位有效数字.(1)已测得s1=6.67cm，s2=9.12cm，s3=1.56cm；从打出的纸带可判定：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_________m/s，打出C点时重物下落的速度大小为__________m/s.(2)若重物的质量为1kg，则在从打B点到打C点的过程中，重力对重物做功为__________J.通过计算可知，在误差允许范围内，重物对物体做的功与重物动能的变化相等，即机械能守恒.三、解答或论述题：本题共4小题，共37分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.,15.(8分)2021年7月7日消息，6月份全国用电量同比增长10%左右.LED灯的优势为节能、长寿、安全等，10瓦的LED灯，有30%的能量转化为可见光.设所发射的可见光的平均频率为5.17×1014Hz，那么该LED灯每秒钟辐射的光子数为多少?(已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s)16.(8分)如图所示，在光滑水平面上固定一由圆弧AB和一圆弧BC组成的光滑轨道，两者在点B处平滑连接.AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一质量为m的小球以大小为v的速度从A点沿该点的切线方向进入圆弧轨道.求：(1)小球从A点运动到B点的时间；(2)小球在A、C两点所受轨道的弹力大小之比，17.(10分)如图所示，金属框架AOC处于与框架垂直的匀强磁场中，∠AOC=45°，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且PQ⊥OC.(1)若匀强磁场磁感应强度B=0.2T，PQ从O点出发，向右以0.5m/s的速度匀速运动2s时，回路的磁通量的变化是多少?(2)在图中，若回路面积从S0=0.5m2变成St=2.5m2，B从B0=0.2T变到Bt=0.4T，则回路中的磁通量变化量是多少?18.(11分)如图所示在xOy平面内，x轴上方有沿y轴向上的足够大的匀强电场，电场的下边界为=0.5m的直线，在y轴上y2=1.0m处有一放射源S，x轴上有一个足够大的荧光屏，放射源S在图示180°范围内，向x轴发射初速度=200m/s的电子，整个装置放在真空中，已知场强大小为9.3×10－7V/m，电子质量为9.3×10－31kg，电量为1.6×10－19C.电子重力不计，求：(1)每个电子打到荧光屏上的动能；(2)电子打到荧光屏上的范围.,2021~2022学年山西省大同市高二上学期期中调研物理参考答案、提示及评分细则1.D电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s，在其他介质中的传播速度小于3×108m/s，选项A错误；电磁波在传播的过程中，频率f不变，选项B错误；只有周期性变化的电场和磁场才能交替产生，由发生区域向外传播形成电磁波，选项C错误；工作时的电磁打点计时器中电流是交变电流，在其周围产生交变磁场和电场，选项D正确.2.D3.C军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是磁极间的相互作用规律，选项A错误；地球是一个大磁体，在北半球斜向下方，在南半球斜向.上方，选项B错误；磁感线没有起点也没有终点，是闭合的曲线，静电场中的电场线不是闭合曲线，起始于正电荷(或无穷远处)，止于无穷远处(或负电荷)，选项C正确；磁与电是紧密联系的，但“磁生电”“电生磁”都有－定的条件，运动的电荷产生磁场，但一个静止的点电荷的周围就没有磁场，选项D错误.4.D电流能产生磁场，是电流的磁效应，不是电磁感应现象，通电导体在磁场中受到安培力作用，不是电磁感应现象，选项A错误；电荷在磁场中定向移动形成电流，不是电磁感应产生的电流，不是电磁感应现象，选项B错误；φ是状态量，是闭合回路在某时刻(某位置)穿过回路的磁感线的条数，选项C错误；产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，选项D正确.5.B电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量Q以及电势差U均无关，选项A错误；电容器容纳电荷的本领，即电容的大小可以由来量度，但决定因素是电容器本身，如平行板电容器的、S、d等因素，选项B正确；电容器甲的电容比乙的大，只能说明电容器甲容纳电荷的本领比乙强，与是否带电无关，选项C错误；电容器所带的电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，选项D错误.7.A乙释放时根据牛顿第二定律有，解得点电荷乙的质量m=2×10－4kg；当点电荷乙受到合力为零时速度最大，则A、B间的距离h满足，解得h=0.30m.只有选项A正确.,8.D由图像的物理意义可知电源的电动势E=50V，内阻Ω=5Ω；该导体与该电源相连时，电阻的电压、电流分别为U=40V，I=2A，则=20Ω.此时，电路消耗的总功率P总=EI=100W，只有选项D正确.9.BD最小能量值，能量子与电磁波的频率成正比，A错误；由普朗克能量子假说可知，带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍，B正确；根据热辐射和黑体辐射的特点知一般物体辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料种类和表面状况有关，而黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体温度有关，C错误，D正确.10.BCD11.AC将R的阻值调至2Ω时，由闭合电路欧姆定律，可计算出滑动变阻器中电流A=1A，电容器两端电压U=IR=2V，选项A正确；电容器的电荷量Q=CU=30×10－6×2C=6×10－5C，选项B错误；把定值电阻R0看作电源内阻的一部分，根据电源输出功率最大的条件，将R的阻值调至2Ω时，外电阻R等于定值电阻和内阻之和，滑动变阻器的功率为最大值，选项C正确；将R的阻值调至2Ω时，定值电阻和滑动变阻器相对于电源来说，是外电阻大于电源内阻，电源的输出功率不是最大值，选项D错误.12.BC因为两带电粒子完全相同，故产生的竖直向上方向的加速度相同，而M点粒子与N点粒子竖直初速度不同，故根据匀变速方程可知，运动时间不同，故A错误；因为只有电场力做功，根据题意可知，M点与点在同一等势面上，故UMP=UN，电场力做功W=qU相同，则到达P点的动能相同，速度大小相同，而电场力做功等与机械能增加量，故机械能的增加量一定相等，故BC正确；因为从M、N点到P点，电势减小，则电场力做正功，动能增大，故D错误.13.(1)3.86(3.82~3.90均正确，2分)5.84(5.80~5.86均正确，2分)(2)4.84(4.80~4.86均正确，2分)解析：(1)图线的纵轴截距代表电动势，图线斜率的绝对值代表内阻.由图线确定电动势为3.86V，内阻为5.84Ω.(2)测定的内阻是电源和电流表的总电阻，所以电源的内阻为4.84Ω.14.(1)1.58(3分)2.07(3分)(2)0.894(3分)15.解：波长为λ的光子能量为(2分)设LED灯每秒内发出的光子数为n，LED灯电功率为P，则，式中=30%是LED灯的发光效率(2分)联立得(2分)代入题给数据得n=8.8×1018(个)(2分)16.解：(1)由于水平面和轨道都光滑，故小球沿轨道运动时的速度大小不变.,小球从A点运动到B点的时间(2分)解得：(1分)(2)由向心力公式有：(2分)(2分)解得：(1分)17.解：(1)导体棒向右以0.5m/s的速度匀速运动2s时，位移为：=0.5×2m=1m(2分)由于∠AOC=45°此时回路的面积为：×12m2=0.5m2(2分)回路的磁通量即磁通量的变化量：=BS=0.1Wb(2分)(2)回路面积从So=0.5m'变到St=2.5m2，B从B0=0.2T变到Bt=0.4T时的磁通量：=0.4×2.5Wb=1Wb(2分)故回路中的磁通量的变化量：=1Wb－0.1Wb=0.9Wb(2分)18.解：(1)经分析知所有电子打到荧光屏上的动能相同，由动能定理得：(2分)得每个电子打到荧光屏上的动能：Ek=9.3×10－26J(1分)(2)经分析知平行×轴方向的粒子在电场中运动的时间最长，沿x轴方向运动距离最大，设电子在电场中加速运动t，沿场强方向加速，eE=ma(1分)(1分)在离开电场时沿x轴方向前进的距离为x1，(1分)解得：x1=0.5m(1分)射出电场时沿y轴的速度大小为(1分)射出电场后匀速运动，沿x轴方向前进的距离为x2，(1分),解得：=0.75m(1分)故荧光屏接收到电子的范围：－0.75m≤x≤0.75m(1分)