2023届江苏省徐州市物理高二下期中监测试题含解析

2023届江苏省徐州市物理高二下期中监测试题考生请注意：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、如图所示是氢原子的能级图，现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，只有一种能使某金属产生光电效应．以下判断正确的是（）A．该光子一定是氢原子从激发态n=3跃迁到n=2时辐射的光子B．该光子一定是氢原子从激发态n=2跃迁到基态时辐射的光子C．若氢原子从激发态n=4跃迁到基态，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应D．若氢原子从激发态n=4跃迁到n=3，辐射出的光子一定能使该金属产生光电效应2、如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别是t1和t2时刻的波形图，已知t2-t1＝1.0s，由图判断下列哪一个波速是不可能的（）A．1m/s B．3m/s C．5m/s D．10m/s3、如图所示，一定质量的理想气体，经过一系列过程，如图所示，下列说法中正确的是（）A．a→b过程中，气体体积减小，压强减小B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大C．c→a过程中，气体内能增大，体积不变D．c→a过程中，气体压强增大，体积减小4、关于布朗运动和扩散，下列说法正确的是()A．布朗运动就是气体或液体的分子的热运动B．布朗运动就是组成固体小颗粒的分子的运动C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是布朗运动D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成5、一物体从某高处由静止下落，设所受空气阻力恒定，当它下落h时动量大小为p1，下落2h时的动量大小为p2，那么p1∶p2应为()A．1∶1 B．1∶C．1∶2 D．1∶46、下列说法正确的是（）A．天然放射现象的发现，揭示了原子核是由质子和中子组成的B．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构C．玻尔的原子结构理论在卢瑟福的核式结构学说基础上引进了量子观点D．α射线，β射线，γ射线本质上都是电磁波，且γ射线的波长最短二、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、如图所示是一定质量的理想气体的p-V图线，若其状态由A→B→C→A，且A→B等容，B→C等压，C→A等温，则气体在A、B、C三个状态时（）A．单位体积内气体的分子数nA=nB=nCB．气体分子的平均速率vA＞vB＞vCC．气体分子在单位时间内对器壁的平均作用力FA＞FB，FB=FCD．气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是NA＞NB，NA＞NC8、如图所示是一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径．M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD＝30°，光在真空中的传播速度为c，则()A．此玻璃的折射率为B．光在玻璃球体中的传播速率为cC．该玻璃球的临界角应小于45°D．若增大∠ABD，光线不可能在DM段发生全反射现象9、如图所示，竖直放置的两平行金属板，长为L，板间距离为d，接在电压为U的直流电源上。在两板间加一磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为m，电荷量为q的带正电油滴，从距金属板上端高为h处由静止开始自由下落，并经两板上端连线中点P进入板间。油滴在P点所受的电场力与磁场力大小恰好相等，且最后恰好从金属板的下边缘离开电磁场区域。空气阻力不计，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．油滴刚进入电磁场时的加速度为gB．油滴开始下落的高度C．油滴从左侧金属板的下边缘离开D．油滴离开电磁场时的速度大小为10、1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子并被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是（）A．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷B．汤姆孙通过光电效应的研究，发现了电子C．电子的质量是质子质量的1836倍D．汤姆孙通过对不同材料做阴极发出的射线研究，并研究光电效应等现象，说明电子是原子的组成部分，是比原子更小的基本的物质单元三、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）一位同学用单摆做测量重力加速度的实验，他将摆挂起后，进行了如下步骤A．测摆长:用米尺量出摆线的长度．B．测周期：将摆球拉起，然后放开，在摆球通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第1次，接着一直数到摆球第60次通过最低点时，按秒表停止计时，读出这段时间，算出单摆的周期.C．将所测得的和代入单摆的周期公式，算出，将它作为实验的最后结果写入报告中去．指出上面步骤中遗漏或错误的地方，写出该步骤的字母，并加以改正，（不要求进行误差计算）________________________________________________________．12．（12分）传感器担负着信息采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量（如温度、光、声等）转换成便于测量的量（通常是电学量），例如热敏传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻阻值随温度变化的图线如图（甲）所示，图（乙）是由热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器的线路图．（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在__处（选填“a”、“b”）．（2）若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向__移动（选填“左”、“右”）．（3）如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路不能正常工作的可能原因可能是__A．电源能提供的电流太小，导致电磁铁磁性太弱；B．复位弹簧劲度系数太小．C．电源能提供的电流太大，导致电磁铁磁性过大；D．复位弹簧劲度系数太大；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）如图所示，倾斜轨道AB的倾角为，CD、EF轨道水平，AB与CD通过光滑圆弧管道BC平滑连接，CD右端与竖直光滑圆周轨道相连，所有轨道位于同一竖直面内。小球可以从D进入圆周轨道，沿轨道内侧运动，从E滑出圆周轨道进入EF轨道。小球由静止从A点释放，已知AB长为5R，CD长为R，重力加速度为g，小球在倾斜轨道AB及水平轨道CD、EF上所受阻力均为其对轨道正压力的0.5倍，，，圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为1.8R。(1)求小球滑到圆弧管道C点时速度的大小；(2)求小球刚到圆弧管道C点时对轨道的作用力；(3)要使小球在运动过程中不脱离圆周轨道，竖直圆周轨道的半径应该满足什么条件？14．（16分）如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距l=1.0m。物块A以速度v0=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度v=2.0m/s。已知A和B的质量均为m，C的质量为A质量的k倍，物块与地面的动摩擦因数μ=0.45.（设碰撞时间很短，g取10m/s2）（1）计算与C碰撞前瞬间AB的速度；（2）根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。15．（12分）如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示的电路，其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，导轨电阻不计．磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨面．当金属棒ab（电阻不可忽略）沿导轨向右匀速运动（开关S断开）时，电容器两极板之间质量m=1×10-14kg、带电量q=1×10-15C的负电微粒恰好静止不动；当S闭合时，微粒以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，取g=10m/s2，求：（1）金属棒ab运动的速度多大？电阻多大？（2）S闭合后，使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大？

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】试题分析：大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，所辐射的光子中，只有一种能使某金属产生光电效应，知频率最大的光子，即从n=3跃迁到n=1辐射的光子能使金属发生光电效应，故AB错误；因为n=4跃迁到n=1辐射的光子能量大于n=3跃迁到n=1辐射的光子能量，所以一定能使金属发生光电效应，故C正确；n=4跃迁到n=3辐射的光子能量小于n=3跃迁到n=2辐射的光子能量，所以该光子一定不能使金属发生光电效应，故D错误．考点：考查了氢原子跃迁，光电效应【名师点睛】大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁，可以辐射出3种不同频率的光子，只有一种能使某金属产生光电效应．知最大频率的光子能使金属发生光电效应．2、D【解析】

由机械波的周期性和平移法可知：波形由题图中实线所表示的波形变为虚线所表示的波形，波向右传播的可能距离为Δx＝λ＝(4n＋1)m可能的速度为v1＝＝(4n＋1)m/s(n＝0,1,2…)①波向左传播的可能距离为Δx′＝λ＝(4n＋3)m可能的速度为v2＝＝(4n＋3)m/s(n＝0,1,2…)②把n取0、1、2…代入①②两式可知，选项D是不可能的，ABC可能。本题选不可能的故选D。3、C【解析】

A．由图可知：过程中，气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，由图可知根据波意尔定律可得即体积增大，故A错误；B．由图可知：过程中，气体压强不变，温度降低即根据盖吕萨克定理可得即体积减小，故B错误；CD．根据可得可知的过程中，气体的体积不变，即发生等容变化。但温度升高，而理想气体的内能与气体的体积无关，仅与气体的物质的量和温度有关，并且温度越高气体的内能增大，故C正确，D错误。故选C。4、D【解析】

布朗运动就是悬浮在气体或液体中的固体颗粒的无规则运动，只是气体或液体分子热运动的具体表现，选项AB错误；布朗运动用肉眼是观察不到的，则阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动，选项C错误；生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项D正确.5、B【解析】由题意，物体下落的加速度a恒定，即物体向下做匀加速直线运动，由得：，再由p=mv求得

，故B正确，ACD错误；故选B．6、C【解析】

A．天然放射现象的发现，说明原子核有复杂的结构，但不能证明原子核是由质子和中子组成的，故A错误；B．卢瑟福的粒子散射实验说明原子是由原子核和核外电子组成的，故B错误；C．玻尔在卢瑟福的核式结构学说基础上，为了修正经典理论与实验事实的矛盾，引进了量子观点，提出玻尔的原子模型，故C正确；D．射线是高速氦核流，射线是高速电子流，只有射线本质上是电磁波，且射线的波长最短，故D错误。故选C。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】由图示图象可知Va=Vb<Vc，则单位体积的分子数关系为na=nb>nc，A错误；C→A为等温变化，TA=TC，A→B为等容变化，pA>pB，由查理定律可知，TA>TB，则TA=TC>T【点睛】对一定量的理想气体，气体体积越大，分子数密度越小，体积越小分子数密度越大；温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，对同种气体分子，温度越高分子平均速率越大；分子数密度越大，气体温度越高，单位时间内撞击器壁的分子数越多．8、AC【解析】

由几何知识可得入射角i=∠ABD=30°，折射角r=2∠ABD=60°，则此玻璃的折射率为，故A正确．光在玻璃球内传播的速度，选项B错误；由，则临界角C＜45°，选项C正确；若增大∠ABD，当光线经过M点射出时入射角为45°，入射角已经大于临界角，所以光线可能在DM段发生全反射现象，故D错误．9、ABD【解析】

A．油滴刚进入电磁场时（在P点），受重力、电场力和洛伦兹力，其中电场力与磁场力大小恰好相等，故合力等于重力G，根据牛顿第二定律，加速度为g，故A正确；B．在P点由题意可知qE=qvB自由下落过程有v2=2gh

U=Ed

由以上三式解得故B正确；C．根据左手定则，在P位置时受洛伦兹力向右，竖直方向在加速，故洛伦兹力在变大，故油滴从右侧金属板的下边缘离开，故C错误；

D．由左手定则可知油滴经过P点后向右侧金属板偏转，则油滴克服电场力做功，整个过程由动能定理有得故D正确；

故选ABD。10、AD【解析】英国物理学家汤姆生发现阴极射线是由速度很高的带负电的粒子组成的，这种粒子就是电子，它的发现表明原子是可分的，从而开始揭示原子内部的奥秘；AD正确。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、A.要用卡尺量出摆球直径d,摆长l等于摆线长与之和;B.T=;C.g应多测几次,然后取平均值作为实验的最后结果.【解析】（1）摆长为悬点到球心的距离，所以要加上摆球半径．（2）摆球相邻两次经过最低点为半个周期，则，得T=t/29.5（3）求一次的摆长值，误差太大，应改变摆长多次测量求平均值（或作T2---L图，得斜率K后求解）．12、（1）a；（2）左；（3）AD；【解析】(1)温度升高热敏电阻变小，控制左边电路电流变大，电磁铁磁性变强、开关接触a点，要使温度过高时报警器报警，c应接在a处。(2)滑片P向左移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，在温度更高时控制电路才能有足够大电流，使磁铁有足够大引力吸引开关，因此滑片向左移可以提高报警温度。(3)在最低报警温度时不能报警，说明此时电路中产生的电流不能让竖直片与a接触，这可能由多种原因造成，如：①左边电源电压太低，电源提供的电流太小，导致磁铁的磁性太弱；②弹簧的劲度系数太大，电磁铁的吸引力小于弹力等，故AD正确，BC错误；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)6.6mg，方向竖直向下；(3)或【解析】

(1)设小球到达点时速度为，小球从运动至过程，由动能定理有可得(2)小球沿轨道做圆周运动，设在点时轨道对球的作用力为，由牛顿第二定律有其中联立可得由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg，方向竖直向下(3)要使小球不脱离轨道，有两种情况情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入轨道．则小球在最高点应满足小球从直到此最高点过程，由动能定理有可得情况二：小球上滑至四分之一圆轨道的最高点时，速度减为零，然后滑回，则由动能定理有可得即小球不脱离轨道应该满足所以要使小球不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径应该满足或14、（1）4m/s（2）当时，AB的运动方向与C相同；当时，AB的速度为0；当时，AB的运动方向与C相反。【解析】试题分析：（1）设AB碰撞后的速度为，AB碰撞过程由动量守恒定律得，设与C碰撞前瞬间AB的速度为，由动能定理得，联立以上各式解得该过程为完全非弹性碰撞，（2）若AB与C发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得，代入数据解得：k=2此时AB的运动方向与C相同若AB与C发生弹性碰撞，由动量守恒和能量守恒得联立以上两式解得，代入数据解得，此时AB的运动方向与C相反若AB与C发生碰撞后AB的速度为0，由动量守恒定律得，代入数据解得，总上所述得：当时，AB的运动方向与C相同；当时，AB的速度为0；当时，AB的运动方向与C相反．考点：考查了动量守恒定律的应用HYPERLINK"/console//media/PYQ4wXPhKtQRdUJkIT5qHu0CvFCW3LQWHJOil6jy1D5YET_cRoEwCfYsda_ndP5gvVWewQDp