新疆库车县乌尊镇乌尊中学2023年物理高二下期中学业水平测试试题含解析

新疆库车县乌尊镇乌尊中学2023年物理高二下期中学业水平测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、北京市东城区民用电网改造完成后，某居民小区变压器输出端的交变电压瞬时值表达式为，对此交变电压，下列表述正确的是（）．A．最大值是220VB．频率是100HzC．有效值是220VD．周期是0.01s2、在双缝干涉实验中，双缝到光屏上P点的距离之差为0.6μm，若分别用频率为f1＝5.0×1014Hz和f2＝7.5×1014Hz的单色光垂直照射双缝，则P点出现明、暗条纹的情况是()A．单色光f1和f2分别照射时，均出现明条纹B．单色光f1照射时出现明条纹，单色光f2照射时出现暗条纹C．单色光f1和f2分别照射时，均出现暗条纹D．单色光f1照射时出现暗条纹，单色光f2照射时出现明条纹3、如图，理想变压器原副线圈的匝数比为2：1，电阻R1=R2=10Ω，电流表和电压表均为理想交流电表。若电流表A的示数为A．2V B．2.5V C．4V D．10V4、关于天然放射性，下列说法不正确的是（）A．放射性元素的半衰期与外界的温度无关B．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性C．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强D．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线5、下列物理量属于矢量的是（）A．路程 B．磁感应强度 C．时间 D．重力势能6、如图所示，竖直面上有一半径较大的圆弧轨道，最低点为M点，有三个小球A、B、C（可视为质点），A球位于圆心处，B球位于弦轨道MN的顶端N点，C球位于圆弧轨道上极其靠近M的地方。现将三个小球同时由静止释放，不计一切摩擦阻力和空气阻力，则（）A．C球最先到达M点B．B球最后到达M点C．ABC三球同时到达M点D．条件不足，无法判断哪个小球最先、最后到达M点二、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、某兴趣小组用如图所示的电路研究自感现象，图中L1、L2是两个相同的小灯泡，D1、D2是两个理想二极管，L是自感系数大、直流电阻明显小于灯泡电阻的线圈，R为保护电阻．关于实验现象下列说法中不正确的是()A．闭合开关，L1、L2两灯同时亮，随后逐渐变暗B．闭合开关，L2灯不亮，L1灯亮，随后逐渐变暗C．闭合开关稳定后断开开关，L1、L2两灯同时亮，随后逐渐熄灭D．闭合开关稳定后断开开关，L2灯不亮，L1灯亮，随后逐渐熄灭8、一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图虚线所示，若波传播的速度为5m/s，则下列说法正确的是（）A．这列波沿x轴正方向传播B．t=0时刻质点a沿x轴负方向运动C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为1.25HzD．从t=0时刻开始质点a经0.4s通过的路程为0.8m9、斜劈A放在水平地面上，质量为的物体B在外力的共同作用下，沿斜劈表面向下运动。水平向右，沿斜劈表面向下，斜劈A静止受到地面的摩擦力方向向左。若撤去某个力，在B仍向下运动，斜劈A仍静止的情况下，则下列说法中正确的是（）A．若只撤去，B仍向下运动，则A受地面摩擦力方向不变B．若只撤去，B仍向下运动，则A受地面摩擦力方向可能向右C．若只撤去，B仍向下运动，则A受地面摩擦力方向不变D．若只撤去，B仍向下运动，则A所受地面摩擦力方向可能向右10、利用如图所示的电路研究光电效应现象，其中电极K由金属钨制成，其逸出功为4.54eV。用某一频率的紫外线照射电极K时，电极K逸出光电子的最大初动能为5.46eV，电流表的示数为I，已知普朗克常量为J·s。下列说法正确的是（）A．金属钨发生光电效应的极限频率约为HzB．若入射光频率减半，将不发生光电效应现象C．若入射光频率加倍，电流表的示数一定变为2ID．若入射光频率加倍，遏止电压的大小将变为15.46V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）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图，由图可知其长度L为______mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径D为______mm；（3）采用如图所示的电路测量圆柱体AB的电阻．电阻的测量值比真实值_____(填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝_____计算出金属丝的电阻率（用直接测量的物理量字母表示）．12．（12分）如图所示，这是工业生产中大部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放电器、电磁继电器等几部分组成。其原理是：当光照射光电管时电路中产生光电流，经放大器放大的电流产生的磁场使铁芯M被磁化，将衔铁N吸住。当光照消失时，电路中电流消失，衔铁N自动离开M。(1)示意图中，为了尽可能增大光电流，a端应是电源的______极（填“正”或“负”）。(2)当用绿光照射光电管阴极K时，可以发生光电效应，则下列说法正确的是_____。A．增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大B．增大绿光照射强度，电路中光电流增大C．仅改用同等强度的紫光照射，光电子的最大初动能不变D．仅改用同等强度的紫光照射，光电子的最大初动能变大(3)已知用光照强度为Ja的a光和光照强度为Jb的b光照射该光电管，分别产生的光电流I随电源电压U的关系如图中曲线所示（其中电源按(1)问连接时电压为正），且在电源电压和入射光频率确定时，光电流与光照强度成正比。则a光的频率______b光的频率（填“大于”“小于”“等于”或“无法比较”）。实验发现，用光照强度为Ja的a光照射该光电管时，电压须大于+0.2V，继电器才能将衔铁吸附。若用光照强度为Jb的b光照射该光电管，调整电源电压，当继电器刚好不能将衔铁吸附时，电源电压为_____V（需指出正负）；若将电源电压调整为+1.6V，用a光照射该光电管，能使继电器将衔铁吸附的最小光强为______Ja（结果保留两位有效数字）。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）下图是交流发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场中，矩形线圈abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的OO’轴转动，线圈在转动中保持和外电路电阻R形成闭合电路．已知ab长度为L1，bc长度为L2，线圈电阻为r，线圈以恒定角速度ω逆时针转动．（只考虑单匝线圈，不计其他电阻）求：（1）线圈转动过程中产生的最大感应电动势Em；（2）若线圈经过图示位置时开始计时，写出交变电流的瞬时值表达式；（3）线圈从图示位置转过90°的过程中电阻R上通过的电荷量；14．（16分）如图所示，直角坐标系xoy位于竖直平面内，在‑m≤x≤0的区域内有磁感应强度大小B=1．0×10-1T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x轴交于P点；在x＞0的区域内有电场强度大小E=1N/C、方向沿y轴正方向的有界匀强电场，其宽度d=2m。一质量m=2．1×10-27kg、电荷量q=-3．2×1019C的带电粒子从P点以速度v=1×101m/s，沿与x轴正方向成α=20°角射入磁场，经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标出），不计粒子重力。求：⑴带电粒子在磁场中运动的半径和时间；⑵当电场左边界与y轴重合时Q点的横坐标；⑶若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过Q点，讨论此电场左边界的横坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。15．（12分）把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a，电阻等于R，粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v向右运动经过环心O时，求：(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压；(2)圆环消耗的热功率和在圆环及金属棒上消耗的总热功率．

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】

由输出端的交变电压瞬时值表达式知电压最大值、角速度，从而计算出有效值、周期和频率；【详解】由输出端的交变电压瞬时值表达式知电压最大值为，有效值为，周期为，频率为，故A正确，BCD错误．【点睛】本题考查了对正弦交流电的瞬时值表达式的理解，注意由图象可以读出的是最大值和角速度，再通过计算求解有效值和频率以及周期．2、B【解析】

频率为的单色光的波长，频率为的单色光的波，因为，可知用频率为的单色光照射时，P点出现明条纹．因为，用频率为的单色光照射时，P点出现暗条纹．故B正确，ACD错误；故选B．【点睛】双缝到光屏上P点的距离之差是波长的整数倍，则出现明条纹，路程之差是半波长的奇数倍，则出现暗条纹．3、A【解析】

根据变压器电压和匝数的关系可知，输入电压与输出电压之比为U1：U2=2：1，则电阻R1两端电压为U1，电阻R2两端电压为U2，则通过两电阻的电流之比为2：1；若设通过电阻R2的电流为I2，则通过电阻R1的电流为2I2，根据电流和匝数的关系可知，原线圈的输入电流为I22，因电流表示数为0.5A，则I22+2I2=0.5A，即I2=0.2A，电压表示数为U2=I2R2=2V。

B.2.5V，与结论不相符，选项B错误；C.4V，与结论不相符，选项C错误；D.10V，与结论不相符，选项D错误；4、D【解析】

A．放射性元素的半衰期由原子核决定，与外界的温度无关，故A说法正确；B．放射性元素的放射性与核外电子无关，故放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性，故B说法正确；C．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强、电离能力最弱，故C说法正确；D．一个原子核在一次衰变中只能放出α、β两种射线中的一种，γ射线可以伴随α射线或β射线放出，所以一次衰变不可能同时放出α、β和γ三种射线，故D说法错误．5、B【解析】

路程、时间以及重力势能，都只有大小没有方向，是标量；磁感应强度既有大小又有方向，是矢量，故B正确，ACD错误.6、B【解析】

设圆弧的半径为R，对于A球，做自由落体运动，则有解得对于B球，沿弦轨道MN做初速度为零的匀加速度直线运动，设弦轨道MN与水平切线的夹角为，根据几何关系有根据牛顿第二定律可得加速度为根据位移时间公式有解得对于C球做单摆运动，根据单摆的运动规律，则有综上分析可得故B球最后达到M点，A球最先到达M点，故B正确，ACD错误。故选B。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、ABC【解析】试题分析：由于二极管具有单向导电性，并且线圈，两个灯泡是并联关系，所以闭合开关后，B灯亮，A灯电流被二极管被断路，不亮，AB错误；当闭合开关稳定后断开开关的瞬间由于通过L的电流减小，会产生一个与原电流相同的感应电流，即此时L相当于一个电源，左边为正极，此时B灯被二极管断路不亮，A灯亮，但是由于感应电流的减小，A灯会逐渐熄灭，C错误，D正确考点：考查了自感现象，二极管的特点8、CD【解析】

A．由图可知波的波长λ=4m，由题在时间t=0.2s内，波传播的距离为x=vt=5×0.2m=1m=0.25λ根据波形的平移法可知，这列波沿x轴负向传播，故A错误；B．质点并不随波移动，只在平衡位置上下振动，故B错误；C．根据，得T=0.8s，频率为要发生稳定的干涉图样，必须两列波频率相同，故C正确；D．从t=0时刻开始质点a经0.4s是半个周期，通过的路程为2倍的振幅，为0.8m，故D正确。故选CD。9、AC【解析】

斜劈A表面粗糙（设A表面的动摩擦因数为），在斜劈A表面粗糙的情况下，B在、共同作用下沿斜面向下的运动就不一定是匀加速直线运动，也可能是匀速直线运动。由题意知，在B沿斜劈下滑时，受到A对它弹力和滑动摩擦力；根据牛顿第三定律，这两个力反作用于A，斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势，则有又因为所以即有AB．如果撤去，在物体B仍向下运动的过程中，则有假设A受的摩擦力方向向左，水平方向则有则有所以斜劈A都有相对地面向右运动的趋势，摩擦力方向是向左，故A正确，B错误；CD．由于的存在与否，B对斜劈A的压力与滑动摩擦力没有影响，故撤去后，斜劈A所受地面摩擦力的大小和方向均保持不变，故C正确，D错误；故选AC。10、AD【解析】

A．根据得，金属钨发生光电效应的极限频率约为故A正确；B．由光电效应方程可得若入射光频率减半即为，仍大于金属钨发生光电效应的极限频率，则仍能发生光电效应，故B错误；C．入射光频率加倍后，若强度不变，则单位时间内入射的光子数减半，即电极k表面逸出的光电子数量减半，电流表示数变为一半，若入射光的强度随之变为原来的2倍，则逸出的光电子数目不变，电流表的示数仍为I，故C错误；D．频率加倍前，入射光的能量频率加倍后，入射光能量为最大初动能为根据Ue=可知，遏止电压的大小为故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、50.154.700偏小【解析】

（1）[1]游标卡尺的读数为；（2）[2]螺旋测微器的读数为；[3][4]由于采用了安培表外接法，电压表的分流作用会使电流测量值I偏大，而电压测量值U准确，故根据欧姆定律，电阻测量值偏小；根据电阻定律公式，电阻则电阻率．【点睛】游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺的示数，不需要估读；螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器的示数，需要估读．12、正BD小于-0.40.78【解析】

(1)[1]电路中要产生电流，则a端接电源的正极，阴极K发射电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流使电磁铁M被磁化，将衔铁N吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，N自动离开M。(2)[2]AB．根据光电效应规律可知，增大光照强度时，光电子的最大初动能不变，但光电流增大，故A错误，B正确；CD．根据光电效应方程可知，因为紫光的频率大于绿光的频率，光电子的最大初动能增加，故C错误，D正确。故选BD。(3)[3][4][5]根据光电效应方程由于b光的图象与横轴交点在a光的图象与横轴交点的左侧，可知a光的反向遏止电压小于b光的反向遏止电压，根据方程得出a光的频率小于b光的频率；由题干图像可知，用a光照射该光电管，且电源电压为+0.2V时，得到此时的光电流，如果使用b光照射该光电管，要得到相同的光电流，此时电源电压为；根据光电效应规律，当入射光频率一定时，光电流强度与光强成正比。根据题意得，若用光照强度为Ja的a光照射该光电管时，电压等于+0.2V，继电器刚好不能将衔铁吸附时，此时的光电流占11个小格，当电源电压调整为+1.6V，此时的光电流占14个小格，要使继电器刚好不能将衔铁吸附时，就要降低光强使光电流恢复到11个小格，故根据光电流与光强成正比，故解得四、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)．【解析】