2023届福建省长泰县一中物理高二下期中统考试题含解析

2023届福建省长泰县一中物理高二下期中统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色（频率）等物理量间的关系．电流计G测得的光电流I随光电管两端电压U的变化如图乙所示，则()A．通过电流计G的电流方向由d到cB．电压U增大,光电流I一定增大C．用同频率的光照射K极，光电子的最大初动能与光的强弱无关D．光电管两端电压U为零时一定不发生光电效应2、如图甲所示，单匝正方形导线框左半部分处于垂直于线框的磁场中，该磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。已知图甲中虚线ab处于正方形线框的正中央，与线框交于a、b两点，且刚好处于磁场的右边界上，正方形线框的边长为L，总电阻为R，图乙中的B0和t0均为已知。下列说法正确的是（）A．线框中的感应电流的大小为B．a、b两点间的电压大小为C．在0~t0时间内，通过线框的电量为D．在0~t0时间内，线框的热功率为3、我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，则下列不正确的是（）A．温度越高，PM2.5的运动越激烈B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D．倡导低碳生活减少化石燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度4、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s时波形如图所示，已知波速为10m/s，则t=0.1s时正确的波形是图中的（）A．B．C．D．5、如图所示，一带电粒子（重力不计）以初动能E0垂直电场线穿过以虚线为边界的匀强电场区域，粒子离开电场时的动能为Ek；若将粒子的初动能增加到4E0，粒子离开电场时的动能不可能为（）A． B． C． D．6、某交流电电压为u=102sin314t(V)，则()A．击穿电压为10V的电容器能直接在此电源上B．把电磁打点计时器接在此电源上，打点周期为0.01sC．把额定电压为10V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡将被烧坏D．把额定电压为10V的小灯泡直接接在此电源上，小灯泡能正常发光二、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、关于动量的概念，下列说法中正确的是()A．动量大的物体惯性一定大B．动量大的物体运动得一定快C．动量相同的物体运动方向一定相同D．动量相同的物体速度小的惯性大8、已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R，空气平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，地面大气压强为p0，重力加速度大小为g。由此可估算得（）A．地球大气层空气分子总数为B．地球大气层空气分子总数为C．空气分子之间的平均距离为D．空气分子之间的平均距离为9、下列说法正确的是()A．法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场B．奥斯特发现了由磁场产生电流的条件和规律，即电磁感应定律C．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场方向总是与原来的磁场方向相反10、一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（）A．线段ac中点处电势为18VB．坐标原点处的电势为0VC．电子在a点的电势能比在b点的低7eVD．电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV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）如图1所示，某同学在“测定玻璃的折射率”的实验中，先将白纸平铺在木板上并用图钉固定，玻璃砖平放在白纸上，然后在白纸上确定玻璃砖的界面aa′和bb′.O为直线AO与aa′的交点．在直线OA上竖直地插上P1、P2两枚大头针．①该同学接下来要完成的必要步骤有______A．插上大头针P3，使P3仅挡住P2的像B．插上大头针P3，使P3挡住P1的像和P2的像C．插上大头针P4，使P4仅挡住P3D.插上大头针P4，使P4挡住P3和P1、P2的像②过P3、P4作直线交bb′于O′，过O′作垂直于bb′的直线NN′，连接OO′.测量图1中角α和β的大小．则玻璃砖的折射率n=______.③如图2所示，该同学在实验中将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽．若其他操作正确，则折射率的测量值______准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”).④另一位该同学准确的画好玻璃砖界面aa′和bb′后，实验过程中不慎将玻璃砖向下平移了一些．如图3所示，二实验若其他操作均正确，则折射率的测量值______准确值(选填“大于”、“小于”或“等于”).12．（12分）在做“探究单摆周期与摆长的关系”的实验时，（1）为了利用单摆较准确地测出重力加速度，可选用的器材为______A．20cm长的结实的细线、小木球、秒表、米尺、铁架台B．100cm长的结实的细线、小钢球、秒表、米尺、铁架台C．100cm长的结实的细线、大木球、秒表、50cm量程的刻度尺、铁架台D．100cm长的结实的细线、大钢球、大挂钟、米尺、铁架台（2）为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最______（填“高”或“低”）点的位置时开始计时，并计数为1，摆球每次通过该位置时计数加1．当计数为63时，所用的时间为t秒，则单摆周期为______秒．（3）实验时某同学测得的g值偏大，其原因可能是______．A．实验室的海拔太高

B．摆球太重C．测出n次全振动时间为t，误作为（n+1）次全振动时间进行计算D．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现了松动，使摆线长度增加了（4）有两位同学利用假期分别去参观北京大学和厦门大学的物理实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期T与摆长L的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了T2-L图象，如图甲所示．去北大的同学所测实验结果对应的图线是______（填“A”或“B”）．另外，在厦大做探究的同学还利用计算机绘制了a、b两种单摆的振动图象如图乙所示，由图可知，a、b两单摆的摆长之比=______．（北大所在地的纬度比厦大高．）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）如图甲，用细管连接的两个完全相同的竖直气缸a、b内装有理想气体，气缸长均为L，将两气缸隔开的薄活塞的质量为m、横截面积为S，此时活塞恰好没有与气缸a底部接触（图甲中所示位置）。现将气缸缓慢转动至图乙位置，转动后重新平衡时活塞在气缸a中向下移动的距离为。重力加速度大小为g，整个装置均由导热性能良好的材料制成，活塞可在气缸a内无摩擦地滑动，不计活塞的厚度以及连接两气缸的细管容积，转动过程中气体的温度恒为T0。(1)求转动前气缸a中气体的压强pa；(2)若转动时环境温度同时改变，使得再次平衡时活塞恰好位于气缸a的正中间位置，则此时温度为多少？(3)请计算判断转动后能否通过改变环境的温度，使得再次平衡时活塞回到气缸a与细管连接处且恰未接触。14．（16分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm。O和A是介质中平衡位置分别位于x=0和x=5cm处的两个质点。t=0时开始观测，此时质点O的位移为y=4cm，质点A处于波峰位置；t=13s时，质点O第一次回到平衡位置，t=1s时，质点A(1)简谐波的周期、波速和波长；(2)质点O的位移随时间变化的关系式。15．（12分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30º角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止．取g=10m/s2，问⑴通过棒cd的电流I是多少，方向如何？⑵棒ab受到的力F多大？⑶棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？

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、C【解析】A、电流方向与逃逸出来的电子运动方向相反，所以通过电流计G的电流方向由c到d，故A错误；B、光电流的大小与光的强弱有关，遏止电压与光的频率有关，光电流的大小与光的频率无关，故B错误；C、用同频率的光照射K极，根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能与光的频率有关，与光的强弱无关，故C正确；D、光电管两端电压U为零时，光电效应照样发生，打出来的电子沿各个方向飞去，故D错误；故选C．2、B【解析】

A．由法拉第电磁感应定律得，导线框的感应电动势为通过导线框的感应电流大小为故A错误；B．a、b两点间的电阻，即是总电阻的一半，即a、b两点间的电压大小为故B正确；C．在时间内，通过线框的电量为解得故C错误；D．导线框中电流做的功线框的热功率为故D错误。故选B。3、B【解析】

AB．PM2.5尺度大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故PM2.5的运动是布朗运动，温度越高，PM2.5的运动越激烈，故A说法正确，不符合题意，B说法错误，符合题意；C．PM2.5的运动是布朗运动，是空气分子碰撞的不平衡性造成的，故C说法正确，不符合题意；D．倡导低碳生活减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度，故D说法正确，不符合题意．所以选B．4、C【解析】试题分析：因为波的波长为4m，波速为10m/s，故周期为0.4s，当t＝0.1s时正好经过了1/4个周期，即处于x=0处的质点向下移动到平衡位置，处于x=1m处的质点向上振动到最大位置处，x=2处的质点向上振动到平衡位置，故该波形是图C的波形，选项C正确．考点：波形图像．5、B【解析】

设增加前粒子在电场中的运动时间为t，在电场方向上的位移为，则，若将粒子的初动能增加到4E0即速度变为原来的2倍，而电场的宽度不变，所以运动时间为，故在电场方向的位移为，即，得，而，故，则B选项不可能正确，A、C、D可能成立，故选B。【点睛】考查了粒子在电场中的运动，本题还可以用电场力做功来求解，时间变为原来的二分之一，所以竖直方向上的距离变为原来的四分之一，即电场力做功变为原来的四分之一。6、D【解析】试题分析：电容的击穿电压为瞬时电压，所以不能接击穿电压为10V的电容器上，A错误；该交流电的频率为f=ω2π=50Hz，所以打点计时器的工作周期为：，B错误；该交流电的有效电压为故选D考点：考查了对交流电表达式的理解点评：切记电容器的击穿电压为瞬时电压，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、CD【解析】惯性的大小只和物体的质量有关，根据可知动量大，质量不一定大，所以惯性不一定大，同理，动量大，速度不一定大，所以运动的不一定块，AB错误；动量是矢量，动量相同，即运动方向一定相同，C正确；动量相同的情况下，质量越大，速度越小，故动量相同的物体速度小的惯性大，D正确．8、AD【解析】

AB．大气中的压强由大气的质量产生，即则地球大气层空气分子总数为A正确，B错误；CD．大气的体积为则气体分子之间的距离为C错误，D正确。故选AD。9、AC【解析】法拉第最早引入了电场的概念，并提出用电场线表示电场，故A正确；法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律，即电磁感应定律，故B错误；安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说，故C正确；楞次在分析了许多实验事实后提出楞次定律，即感应电流应具有这样的方向，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．当原磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同，故D错误．所以AC正确，BD错误．10、AD【解析】

A．线段ac中点处电势为选项A正确；B．由匀强电场的特点可知解得UO=1V选项B错误；C．因a点电势比b点低7V，则电子在a点的电势能比在b点的高7eV，选项C错误；D．因为b点比c点电势低9V，则电子在b点电势能比c点高9eV，则电子从b点运动到c点，电场力做功为9eV，选项D正确。故选AD。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、BD小于等于【解析】

（1）用挡像法确定P3、P4的位置；

（2）应根据折射定律n=，求解折射率；

（3）将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽但仍平行，导致α角偏大，由折射率公式分析误差；

（4）通过作光路图，分析入射角和折射角是否变化，由折射定律分析折射率的误差．【详解】（1）该同学接下来要完成的必要步骤有：确定P3大头针的位置的方法是插上大头针P3，使P3能挡住P1、P2的像．确定P4大头针的位置的方法是大头针P4能挡住P3和P1、P2的像．P3和P1、P2的像，故该同学接下来要完成的必要步骤有：BD．

（2）应根据折射定律得：玻璃砖的折射率为n=；

（3）将玻璃砖界面aa′和bb′的间距画得过宽但仍平行，而其他操作正确，导致α角偏大，由于n=，故折射率的测量值将偏小．

（4）如图所示，虚线表示将玻璃砖向下平移后实际的光路图，而实线是作图时所采用的光路图，通过比较发现，入射角和折射角没有变化，则由折射定律得知，该同学测得的折射率将不变．【点睛】本题要掌握实验原理：折射定律，采用作图分析实验误差，关键要紧扣实验原理进行分析．12、B低CB4：9【解析】（1）实验中应采用长1m左右，不能形变的细线，小球选用体积小质量大小的金属球；故选B；

（2）摆球经过最低点的位置时速度最大，在相等的距离误差上引起的时间误差最小，测的周期误差最小．所以为了减小测量周期的误差，摆球应选经过最低点的位置时开始计时．由题分析可知，单摆全振动的次数为N==30，周期为T=；

（3）摆球的重力越重，误差越小；故A错误；计算时误将小球的直径与摆线长相加，则摆长测量值偏大，根据可知，则重力加速度的测量值偏大，选项B错误；实验中误将n次全振动计为n+1次，根据T=t/n求出的周期变小，g偏大，故C错误．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，测得的单摆周期变大，依据：，可知得到的g值偏小，故D正确．故选D.

（4）由得，T2＝L，知T2～L图象的斜率越大，则重力加速度越小，因为厦门当地的重力加速度小于北京，则厦门的同学所测实验结果对应的图线的斜率大，应该是A图线．

由振动图线知，两单摆的周期比为，由知，两单摆摆长之比．

点睛：本题考单摆测量重力加速度的实验原理和方法，了解重力加速度的变化规律和利用单摆测重力加速度的实验原理是解决此题的关键．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)；(3)不能实现【解析】

(1)图甲状态下对活塞分析图乙状态下对活塞分析从图甲状态到图乙状态，由玻意耳定律可得，对a气缸内气体对b气缸内气体联立方程解得(2)由气体状态方程可得，对a气缸内气体对b气缸内气体联立方程解得(3)若从图甲状态到最终状态，两气缸体积没有变化，根据查理定律可得，对a气缸内气体对b气缸内气体解得因此该过程不能实现。14、(1)T＝4s,v=7.5m/s，λ＝0.3m(2)【解析】

(1)利用A点在0s时和1s时所处的位置可求得简谐波的周期，利用波速的公式v=xt可求得波速，利用波速波长及周期之间的关系式λ＝(2)先根据题意求出简谐波的圆频率，设出简谐振动的通式，利用0s时和1s时的O点的位移，可得知初相位，即为可知质点O的位移随时间变化的关系式.【详解】(1)设振动周期