2022-2023学年北京市师大二附中物理高二第二学期期中质量检测试题含解析

2022-2023学年北京市师大二附中物理高二第二学期期中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、如图所示，玻璃棱镜的截面为等腰三角形，顶角a为30°。一束光线垂直于ab面射入棱镜，又从ac面射出，出射光线与入射光线之间的夹角为30°，则此棱镜材料的折射率是（）A． B．1.5C．2 D．2、一木块静止在光滑的水平面上，将一个大小恒为F的水平拉力作用在该木块上，经过位移X时，拉力的瞬时功率为P；若将一个大小恒为2F的水平拉力作用在该木块上，使该木块由静止开始运动，经过位移x时，拉力的瞬时功率是（）A．B．2PC．D．4P3、如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向如图，用ϕa、ϕb、ϕc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，以下判定正确的是（）A． B． C． D．4、如图所示是杭州市标志建筑“日月同辉”。其中“日”指的是“杭州国际会议中心”，“月”指的是“杭州大剧院”。现有甲、乙两质量相同的物体（可看成质点）在顶点同时由静止开始从前（凹）、后（凸）两个面下滑，到达底端时下落的高度与经过的路程相同，设两物体与两个面之间的动摩擦因素相同且不变。则以下说法中正确的为（）A．摩擦力对甲乙两物体做的功相同 B．甲、乙两物体减少的重力势能相同C．甲、乙两物体到达底端时的动能相同 D．甲、乙两物体从顶端到底端所用时间相同5、以下说法正确的是（）A．匀强电场中各处的场强相等，电势也相等B．场强为零的区域中，电势处处相同C．沿电场线方向电场强度一定越来越小D．电势降低的方向就是电场线的方向6、在下列说法中，不正确的是：（）A．在物理学中，比值法是一种定义物理量的常用方法，速度、加速度、电场强度、电势、电容等物理量都是用比值法定义的B．伽利略通过斜面理想实验说明了力不是维持物体运动的原因C．“月—地检验”说明地面上物体所受地球引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律D．牛顿在实验室里通过几个铅球间万有引力的测量，比较准确地得出了引力常量G的数值，G的普适性成了万有引力定律正确性的见证二、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、下列关于核反应的表述正确的有A．衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的B．是轻核聚变C．中，X表示D．半衰期与原子所处的化学状态无关8、如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来．若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）A．增加线圈的匝数 B．提高交流电源的频率C．将金属杯换为瓷杯 D．取走线圈中的铁芯9、如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，图甲和图乙分别为x轴上a、b两质点的振动图象，且xab="6m."下列判断正确的是（）A．波一定沿x轴正方向传播 B．波长可能是8mC．波速一定是6m/s D．波速可能是2m/s10、如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直，已知线圈的面积S＝0.5m2，线圈电阻r＝0.2Ω，磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到2T，则()A．0.5s时线圈内感应电动势的大小为1VB．0.5s时线圈内感应电流的大小为10AC．0～1s内通过线圈的电荷量为5CD．0～0.5s内线圈产生的焦耳热为5J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）某同学想测量某水果电池的电动势E和内阻r，现有以下器材：水果电池电压表V1：量程为0-5.0V，内阻为2.0kΩ电压表V2：量程为0-3.0V，内阻约为1.5kΩ开关两个，导线若干.(1)该同学设计了如图所示电路，并进行了如下操作：a.将开关S1闭合，S2闭合，记下电压表V1的示数U1=4.0V；b.将开关S1闭合，再断开S2，记下电压表V1的示数U1=3.0V，电压表V2的示数U2的示数如图所示，则电压表V2的示数U2=_______V.(2)由上述实验数据可求得电池的电动势E=_______V，内阻r=____Ω.(3)利用该实验方法测量电动势E与真实值比较__________.(填偏大、偏小、相等)12．（12分）如图所示为对光电管产生的光电子进行比荷测定的原理图,两块平行金属板间距离为d,其中N为锌板,受紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子,开关S闭合,电流表A有读数,若调节滑动变阻器R,逐渐增大极板间的电压,A表读数逐渐减小,当电压表示数为U时,A表读数恰为零;断开S,在MN间加上垂直纸面的匀强磁场,当磁感应强度为B时,A表读数也为零．(1)光电子的比荷的表达式为______________________．(2)光电管的阴极常用活泼的碱金属制成,原因是这些金属_________________________．A．导电性好B．逸出功小C．发射电子多D．电子动能大四、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）氢原子处于基态的能级值为，普朗克常量为h。原子从能级n＝2向n＝1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。有一群处于n＝4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。求：(1)该金属的截止频率；(2)产生光电子最大初动能。14．（16分）如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为3：1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l（以cm为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出。现使活塞缓慢向上移动，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以cmHg为单位）15．（12分）如图所示，E=l0V，r=1Ω，R1=R3=5Ω，R2=4Ω，C=100，当断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态；求：(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；(2)S闭合后流过R3的总电荷量．

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】

本题考查光的折射定律。【详解】做出法线，由几何关系可知入射角为30°，折射角为60°，根据折射定律故选A。2、C【解析】第一次木块受F作用时，对物体受力分析可知，物体只受力F的作用，由牛顿第二定律可得：，解得：，经过位移x时的速度为：，所以瞬时功率：，第二次受2F作用时，对物体受力分析可知，物体只受力2F的作用，同理可得：,即：，所以C正确，ABD错误。3、A【解析】

顺着电场线方向，电势必定降低，则有φa＞φb＞φc．故A正确，C错误．一条电场线无法确定电场线疏密情况，所以无法比较三点场强的大小．故BD错误．故选A．【点睛】本题考查对电场线两个意义的理解：根据电场线的方向，可判断电势的高低，根据电场线的疏密可判断场强的大小．一条电场线不能比较场强的大小．4、B【解析】

A．根据圆周运动的知识可知，在凹面上滑行时物体对接触面的正压力较大，则摩擦力较大，根据Wf=fs可知，因路程相同，则摩擦力对甲乙两物体做的功不相同，选项A错误；B．质量相同的两物体下落的高度相同，则重力做功相同，即甲、乙两物体减少的重力势能相同，选项B正确；C．根据可知，重力功相同，但是摩擦力功不同，则甲、乙两物体到达底端时的动能不相同，选项C错误；D．甲、乙两物体到达底端时的动能不相同，则整个过程的平均速率不同，则甲、乙两物体从顶端到底端所用时间不相同，选项D错误。故选B。5、B【解析】

A．匀强电场中各处的场强相等，但沿电场线方向电势一定越来越小，所以电势并不是相等的。故A错误；B．若电荷q在场强为零的区域中由A运动到B，根据可知，场强为零的区域中，电势处处相同。故B正确；C．沿电场线方向电势一定越来越小，而场强的大小由电场线的疏密决定。故C错误；D．电势降低最快的方向就是电场线的方向。故D错误。故选B。6、D【解析】

A、电场强度与放入电场中的电荷无关，电场中的电势定义式，电容C由本身的性质决定，与所带的电荷量及两端间的电势差无关，速度的定义式、加速度的定义式，均为比值定义法定义的物理量；A正确.B、伽利略用理想实验说明了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因；故B正确.C、月-地检验表明地面物体和月球受地球的引力，与太阳行星间的引力遵从相同的规律；C正确.D、牛顿发现了万有引力定律100多年后，卡文迪许在实验室里通过几个铅球之间的万有引力的测量，比较准确地得出了万有引力常量G的数值；故D错误.本题选不正确的故选D.【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要多看书，加强记忆．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、BCD【解析】衰变中产生的射线实际上是原子核内的中子转化为质子时放出的电子，选项A错误；是轻核聚变，选项B正确；根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，中，X表示，选项C正确；半衰期与原子所处的化学状态无关及外部条件均无关，选项D正确；故选BCD.8、AB【解析】

当线圈中通以交变电流时，在金属杯中将产生感应电动势感应电流，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势；增加线圈的匝数可以提高交流电产生磁场的磁感应强度的变化率，感应电动势增大，感应电流的功率增大，使杯内的水沸腾所需的时间缩短；提高交流电源的频率，磁感应强度的变化率变大，感应电动势变大，感应电流的功率增大；故选项A、B正确．取走线圈中的铁芯则使得线圈周围的磁场变弱，磁感应强度变化率减小，感应电动势变小，从而使杯内的水沸腾所需的时间反而延长，故选项D错误；将金属杯换为瓷杯后，由于陶瓷不是导体，因此瓷杯中不能产生感应电流，无法给水加热，故选项C错误．9、BD【解析】试题分析：由振动图象无法比较a、b两质点振动的先后，所以无法判断波的传播方向．故A错误．若波沿x轴正方向传播时，由振动图象读出t=0时刻，a质点经过平衡位置向下运动，而b位于波峰，结合波形得到：xab=（n+）λ，n=0，1，2…得到波长为，波速为同理可知，若波沿x轴负方向传播时，波长为，波速为由于n是整数，则当n=0时，波向x轴负方向传播时，λ=8m．故B正确．由上可知，波速不一定等于6m/s．故C错误．由波速的公式，n=0，1，2…，得知，当n=0时，v=2m/s．故D正确．故选BD.考点：机械波的传播；振动图线.10、AC【解析】

A．线圈内感应电动势的大小为即0.5s时线圈内感应电动势的大小为1V，选项A正确；B．0.5s时线圈内感应电流的大小为选项B错误；C．0～1s内通过线圈的电荷量为选项C正确；D．0～0.5s内线圈产生的焦耳热为选项D错误。故选AC。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、2.008.0V2.0kΩ相等【解析】

(1)[1]电压表V2的量程为3.0V，由图2所示表盘可知，其分度值为0.1V，电压表V2的读数：U2=2.00V；(2)[2][3]由闭合电路的欧姆定律代入数据联立解得E=8.0Vr=2000Ω(3)[4]因电压表的内阻对测量无影响可知，利用该实验方法测量电动势E与真实值比较相等.12、B【解析】(1)A表读数为零,表明这时具有最大初动能逸出的光电子也不能达到M板,有.断开S,在MN间加匀强磁场,若以最大速度运动的光电子做半径为的圆周运动,则A表的读数也恰为0,故得半径,得.(2)根据题意可知,光电管的阴极常用活泼的碱金属制成,原因是发生光电效应时,使其克服引力做功少,即逸出功小,选项B正确．【点睛】考查动能定理与牛顿第二定律及向心力表达式的应用，理解光电效应的发生条件，并知道逸出功的概念，同时会根据要求，设计电路图．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)；(2)【解析】

(1)氢原子处于能级n=2的能级值根据跃迁规律有解得(2)氢原子处于能级n=4的能级值从n=4能级跃迁到基态所发出的光能量最大，根据爱因斯坦光电效应方程有解得14、【解析】

设S为气缸的横截面积，p为活塞处