2022-2023学年湖北省襄阳、孝感市高二物理第二学期期中学业水平测试试题含解析

2022-2023学年湖北省襄阳、孝感市高二物理第二学期期中学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图所示是研究光电管产生的电流的电路图，A、K是光电管的两个电极，已知该光电管阴极的极限频率为ν0，元电荷为e，普朗克常量为h．现将频率为ν(大于ν0)的光照射在阴极上，则下列方法一定能够增加饱和光电流的是A．照射光强度不变，增加光的频率B．照射光频率不变，增加照射光强度C．增加A、K电极间的电压D．减小A、K电极间的电压2、关于近代物理，下列说法正确的是（）A．射线是高速运动的氦原子B．核聚变反应方程，表示质子C．从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的频率成正比D．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氦原子光谱的特征3、体操运动员在落地时总要屈腿，这是为了减小（）A．落地时的动量 B．落地过程中动量的变化量C．落地过程中地面的作用力 D．落地过程所需时间4、如图所示，处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直．在t＝0时刻，线圈平面与纸面重合，线圈的cd边离开纸面向外运动．若规定a→b→c→d→a方向的感应电流为正方向，则下图能反映线圈感应电流I随时间t变化的图线是()A． B． C． D．5、如图为一交流电的电压随时间而变化的图象，则此交流电的有效值是（）A．V B．5V C．V D．25V6、在研究材料A的热膨胀特性时，可采用如图所示的干涉实验法，A的上表面是一光滑平面，在A的上方放一个透明的平行板B，B与A上表面平行，在它们中间形成一个厚度均匀的空气膜，现在用波长为λ的单色光垂直照射，同时对A缓慢加热，在B上方观察到B板的亮度发生周期性变化，当温度为t1时最亮，然后亮度逐渐减弱至最暗；当温度升到t2时，亮度再一次回到最亮，则A．出现最亮时，B上表面反射光与A上表面反射光叠加后加强B．出现最亮时，B下表面反射光与A上表面反射光叠加后相抵消C．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加D．温度从t1升至t2过程中，A的高度增加二、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、如图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为介质中平衡位置在x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象.下列说法正确的是（）A．这列波的波长是4mB．这列波的传播速度是20m/sC．经过0.15s，质点P沿x轴的正方向传播了3mD．t=0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向8、下列过程中，利用电磁波的是()A．电视机接收卫星电视信号B．移动电话通话C．雷达发现飞机D．电风扇通电后正常运转9、质量为1kg的小球以4m／s的速度与质量为2kg的静止小球正碰，关于碰后的速度v1’和v2’，下面哪些是可能正确的（）A．B．C．D．10、如图，柔软的轻绳一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，杆上的A点与光滑的轻小定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处.定滑轮与直杆的距离也为d，质量为2m的重物悬挂在轻绳的另一端，现将环从A处由静止释放，下列说法正确的是（）A．环到达B处时，环与重物的速度大小相等B．环从A到B，环减少的机械能等于重物增加的机械能C．环到达B处时，重物上升的高度D．环能下降的最大高度为三、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）某物理学习小组的两位同学采用“伏安法”测金属丝的电阻率实验中，实验室备有下列实验器材：A．电压表（量程0～3V，内阻约为15kΩ）B．电压表（量程0～15V，内阻约为75kΩ）C．电流表（量程0～3A，内阻约为0.2Ω）D．电流表（量程0～0.6A，内阻约为1Ω）E．变阻器R1（0～100Ω，0.6A）F．变阻器R2（0～2000Ω，0.1A）G．电池组E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）H．待测金属丝（阻值约为5Ω）I．开关S，导线若干，米尺，螺旋测微器等(1)为减小实验误差，电压表应选用________；电流表应选用________；滑动变阻器应选用________；（填代号）；(2)甲乙两位同学分别画出了两个电路图，如图甲、乙所示。本实验选用______（填“甲”或“乙”）图比较合适；(3)实验中用螺旋测微器测量金属丝的直径，使用时发现所用螺旋测微器存在零误差。测微螺杆与测砧直接接触时读数如图甲所示，测量金属丝直径时如图乙所示，则金属丝的直径d=__________mm；(4)如果实验中测得金属丝的电阻值为R，用米尺测出的金属丝长度为L，用螺旋测微器测出的金属丝的直径为d，则其电阻率ρ=__________。12．（12分）用如图所示的实验装置验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）若球1的质量为，半径为；球2的质量为，半径为，为完成实验需满足________（选填字母代号）A．B．C．D．（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让球1多次从斜轨上A点由静止释放，找到平均落地点的位置，应该是______点（选填“M”“P”或者“N”）（称为操作一）。然后，把球2静置于轨道的水平部分边缘位置B点，再将球1从斜轨上A点由静止释放，使它们碰撞，重复多次，并找到碰撞后球1和球2落点的平均位置,分别是______点（选填“M”“P”或者“N”）和______点（选填“M”“P”或者“N”）（称为操作二）（3）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量__________。（选填字母代号）A．P点到O点的距离OPB．M点、N点到O点的距离OM、ONC．球1和球2的直径D．球1和球2的质量E．球1开始释放的高度hF．球抛出点距地面的高度H（4）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示_____________（用（3）中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为________（3）中测量的量表示）（5）在调节实验装置时，使固定在桌边的斜轨末端的切线水平是为了_______________________。（6）如果在进行操作二时，球1从斜轨上开始滚下的位置比操作一时低一些，实验将会得到怎样的结果？说明道理_____________。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，EF与GH间为一无场区．无场区左侧A、B为相距为d、板长为L的水平放置的平行金属板，两板上加某一电压从而在板间形成一匀强电场，其中A为正极板．无场区右侧为一点电荷Q形成的电场，点电荷的位置O为圆弧形细圆管CD的圆心，圆弧半径为R，圆心角为120°，O、C在两板间的中心线上，D位于GH上．一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子以初速度v0沿两板间的中心线射入匀强电场，粒子出匀强电场经无场区后恰能进入细圆管，并做与管壁无相互挤压的匀速圆周运动．（不计粒子的重力、管的粗细）求：(1)O处点电荷的电性和电荷量；(2)两金属板间所加的电压．14．（16分）如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=2m，电阻不计，右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接。在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长=2m，有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处（恰好不在磁场中）、CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示。在t=0至t=4s内，金属棒PQ保持静止，在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动，已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的功率相同。求：（1）小灯泡的电功率；（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小。15．（12分）一直升机以5.0m/s的速度竖直上升，某时刻从飞机上释放一物块，经2.0s落到地面上，不计空气阻力，g取10m/s2，求：(1)物块落到地面时的速度大小；(2)物块在2.0s内通过的路程；(3)物块释放时距地面的高度。

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】

照射光强度不变，增加光的频率，则入射光的光子数目减少，导致光电流的饱和值减小，故A错误；照射光频率不变，增加光强，则入射光的光子数目增多，导致光电流的饱和值增大，故B正确；增加A、K电极间的电压，会导致光电流增大，但饱和值不变，故C错误；减小A、K电极间的电压，会导致光电流减小，但饱和值不变，故D错误；2、D【解析】

试题分析：α射线是高速运动的氦核流，不是氦原子．故A错误．核聚变反应方程12H+13H-→24He+01n中，01n表示中子．故B错误．根据光电效应方程Ekm=-W0，知最大初动能与照射光的频率成线性关系，不是成正比，故C错误．玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征．故D正确．考点：本题考查了光电效应方程、玻尔理论等知识3、C【解析】

体操运动员落地时的动量一定，在落地的过程中，动量变化一定，由动量定理可知，运动员受到的冲量I一定；由I=Ft可知体操运动员在着地时屈腿是延长时间t，可以减小运动员所受到的平均冲力F，故C正确，ABD错误。

故选C。4、C【解析】

试题分析：在t＝0时刻线圈与磁场方向平行，此时线圈磁通量变化率最大，产生的感应电流最大，此时线圈的cd边离开纸面向外运动，此后穿过线圈的磁通量增大，则根据楞次定律可得产生的感应电流方向为a→b→c→d→a，为正，所以C正确；考点：考查了交流电的产生，楞次定律5、B【解析】

根据有效值的概念可得：，解得U=5V，故选B.6、D【解析】

该问题属于薄膜干涉，当路程差（即薄膜厚度的2倍）等于半波长的偶数倍，出现明条纹，当路程差等于半波长的奇数倍，出现暗条纹，即可分析；【详解】AB、出现最亮时，是B下表面反射光与A上表面反射光发生干涉，叠加后加强，故A、B错误；CD、温度从t1升到t2的过程中，亮度由最亮又变到最亮，当路程差（即薄膜厚度的2倍）等于半波长的偶数倍，出现明条纹，知路程差减小λ，则A的高度增加，故D正确，C错误；故选D．【点睛】解决本题的关键掌握薄膜干涉的原理．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、AB【解析】

A.根据甲图可以求出，波长，A正确B.根据图乙可以求出，周期，所以波速：，B正确C.在波传播的过程中，各质点在各自平衡位置附近振动，而不沿波方向移动，C错误D.根据图乙可知，此时P质点向下振动，根据平移法可知，波向正向传播，再过t=0.1s即半个周期，Q在平衡位置上方向平衡位置移动，所以运动方向沿y轴负方向，D错误8、ABC【解析】A、电视机用电磁波传递图象信号和声音信号，故A正确；B、移动电话是利用电磁波传递信息的，故B正确．C、雷达是利用电磁波进行工作的，故C正确；D、电风扇是利用电动机把电能转化成机械能来工作，所以没有利电磁波，故D错误；故选ABC．【点睛】解决本题的关键知道生活中的电器哪些用的是电磁波，电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．9、AD【解析】

试题分析：碰撞前总动量为．碰撞前总动能为对A、碰后，，，碰撞过程动量守恒，动能不增加，故A正确；对B,由于，碰后后面小球的速度大有前面小球的速度，会发生第二次碰撞，不符合实际，故B错误；对C、，碰撞过程动量不守恒，故C错误；对D、，，碰撞过程动量守恒，动能不增加，D正确；故选AD．考点：动量守恒定律、碰撞．10、BD【解析】

A．环到达B处时，对环B的速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上的分速度等于重物的速度，有v环cos45°=v物所以有v环＝v物故A错误；

B．环下滑过程中无摩擦力做功，故系统机械能守恒，则有环减小的机械能等于重物增加的机械能，故B正确；

C．根据几何关系有，环从A下滑至B点时，下降的高度为d，则重物上升的高度故C错误；

D．设环下滑到最大高度为h时环和重物的速度均为0，此时重物上升的最大高度为，根据系统的机械能守恒有解得故D正确；

故选BD。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、ADE甲0.507【解析】

(1)[1][2][3]．由于电源的电动势为3V，所以电压表应选A；被测电阻约为5Ω，电路中的最大电流约为I＝＝0.6A，电流表应选D；根据变阻器允许通过的最大电流可知，变阻器应选E；(2)[4]．由于，应采用电流表外接法，应选图甲所示电路；(3)[5]．由甲图可知螺旋测微器的零误差为0.020mm，乙图读数为0.5mm+0.012.7mm=0.527mm所以金属丝直径为0.507mm。(4)[6]．据，，所以12、CPMNABD保证小球做平抛运动如果在进行操作二时，球1从斜轨上开始滚下的位置比操作一时低一些，那么碰撞前球1的动量就会比操作一中球1获得的动量小，所以碰撞后球1、球2的总动量小于操作一中球1的动量，即【解析】

（1）[1]．此实验中为防止入射球反弹，要求入射球的质量大于被碰球的质量；为保证两球正碰，则两球半径应该相等；故选C；（2）[2][3][4]．不放被碰球时，入射球1的落点应该是P点。放上被碰球2后然后，球1的落点是M点球2的落地点是N点；（3）[5]．要验证动量守恒定律定律，即验证小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得得因此实验需要测量：P点到O点的距离OP，M点、N点到O点的距离OM、ON以及球1和球2的质量，故选ABD；（4）[6][7]．由（3）可知，若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为如果碰撞为弹性碰撞，则碰撞过程机械能守恒，由机械能守恒定律得两边同时乘以t2得整理得（5）[8]．在调节实验装置时，使固定在桌