山西省忻州市岢岚中学2023年高二物理第二学期期中经典试题含解析

山西省忻州市岢岚中学2023年高二物理第二学期期中经典试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，下列说法正确的是A．这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B．由n＝2能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小C．由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的光频率最小D．用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应2、如图所示，在光滑水平面上停放质量为m装有弧形槽的小车．现有一质量也为m的小球以v0的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去，不计一切摩擦，则A．在相互作用的过程中，小车和小球组成的系统总动量守恒B．小球离车后，可能做竖直上抛运动C．小球离车后，可能做自由落体运动D．小球离车后，小车的速度有可能大于v03、如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是（）A．刚闭合开关S的瞬间，D1先亮，D2后亮B．刚闭合开关S的瞬间，D1后亮，D2先亮C．闭合开关S待电路达到稳定后，D2熄灭，D1比原来更亮D．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭4、如图所示，电源的左端为正极，四组同学分别制作探究电磁感应现象的实验装置，在一根较长的铁钉上用漆包线绕两个线圈a和b，将与线圈b相连的cd漆包线水平置于小磁针的正上方，小磁针静止放在水平桌面上，若某一组同学在闭合开关S瞬间，从上向下俯视看，小磁针N极顺时针偏转，那么该组同学是用了下面哪组装置(下列四幅图中电池左端为正极）()A． B．C． D．5、卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔实验，获得了重要发现，关于α粒子散射实验的结果，下列说法正确的是()A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动6、如图所示为正电荷Q产生的电场，A、B是电场中的两点，将电荷量为q＝5×10－8C的正点电荷(试探电荷)置于A点，所受电场力为2×10－3N，则下列判断正确的是()A．将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度为零B．将电荷量为q的负点电荷放于A点，A点场强大小为4×104N/C，方向由A指向正电荷QC．将电荷量为2q的正点电荷放于A点，A点场强大小为8×104N/C，方向由A指向BD．B点处的电场强度小于4×104N/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、以下说法符合物理学史的是（）A．法拉第发现了电磁感应现象，并最早发现了电磁感应定律B．牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许用著名的扭秤实验测出了引力常量C．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系D．牛顿最先通过实验和科学推理的方法发现了力和运动的关系，进而得出了牛顿第一定律8、如图为振幅、频率相同的两列横波在t=0时刻相遇时形成的干涉图样，实线与虚线分别表示波峰和波谷，已知两列波的振幅均为5cm，波速和波长均为1m/s和0.4m。下列说法正确的是（）A．P点始终处于波谷位置B．R、S两点始终处于静止状态C．Q点在t=0.1s时刻将处于平衡位置D．从t=0到t=0.2s的时间内，Q点通过的路程为20cm9、关于无线电波的发射过程，下列说法正确的是()A．必须对信号进行调制B．必须使信号产生电谐振C．必须把传输信号加到高频电流上D．必须使用开放回路10、下列说法正确的是（）A．原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据B．考古专家测出某具骸骨1g碳样品中的含量为活着的生物体1g碳样品中含量的，已知的半衰期为5730年，则该生物死亡时距离今天约11460年C．核泄露事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断x为β射线D．核反应堆利用石墨吸收中子，控制核反应速度三、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：(1)________是阴极(填A或K)，阴极材料的逸出功等于________．(2)加在A、K间的正向电压为U时，到达阳极的光电子的最大动能为____________，将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加，电流表的示数的变化情况是_______________．(3)为了阻止光电子到达阳极，在A、K间应加上U反＝________的反向电压．(4)下列方法一定能够增加饱和光电流的是（______）A．照射光频率不变，增加光强B．照射光强度不变，增加光的频率C．增加A、K电极间的电压D．减小A、K电极间的电压12．（12分）如图所示，用气垫导轨做“验证动量守恒”实验中，完成如下操作步骤：A．调节天平，称出两个碰撞端分别贴有尼龙扣滑块的质量m2和m2．B．安装好A、B光电门，使光电门之间的距离为50cm．导轨通气后，调节导轨水平，使滑块能够作_________运动．C．在碰撞前，将一个质量为m2滑块放在两光电门中间，使它静止，将另一个质量为m2滑块放在导轨的左端，向右轻推以下m2，记录挡光片通过A光电门的时间t2．D．两滑块相碰后，它们粘在一起向右运动，记录挡光片通过_______________的时间t2．E．得到验证实验的表达式__________________________．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）已知氢原子的基态电子轨道半径为r1=0.528×10－10m，量子数为n的能级值为En=eV，求：（1）求电子在基态轨道上运动的动能；（2）有一群氢原子处于量子数n=3的激发态，画一张能级图，在图上用箭头标明这些氢原子能发出哪几种光谱线；（3）计算这几种光谱线中的最短波长．（静电力常量k=9×109N·m2/C2，电子电荷量e=1.6×10－19C，普朗克常量h=6.63×10－34J·s，真空中光速c=3.00×108m/s）14．（16分）一质量为20g的弹性小球，从高2m处以某一速度竖直向下抛出，落到地面时速度为12m/s，与地面的接触时间为0.1s，最终反弹到5.5m处。设空气阻力恒为重力的0.1倍，求：(1)小球抛出时的速度v0；(2)与地面碰撞时损失的机械能∆E；(3)地面对小球的平均作用力F。15．（12分）如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在U1=220V的市电上，向额定电压为U2=1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断．（1）熔丝的熔断电流是多大?（2）当副线圈电路中电流为10mA时．变压器的输入功率是多大?

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、D【解析】

A、根据知这些氢原子总共可辐射6种不同频率的光子，故选项A错误；BC、和间的能级差最小，辐射的光子频率最小；和间的能级差最大，辐射的光子频率最大，波长最小，故选项B、C错误；D、用能级跃迁到能级辐射出的光子能量为10.2eV，大于金属的逸出功，可知能发生光电效应，故选项D正确。2、C【解析】

小球沿弧形槽上升过程处于超重状态，小球沿弧形槽下滑过程处于失重状态，小球与小车组成的系统所受合外力不为零，系统总动量不守恒，故A错误；设小球离开小车时，小球的速度为，小车的速度为，整个过程中水平方向动量守恒：，由机械能守恒得：，联立解得：，即小球与小车分离后二者交换速度；所以小球与小车分离后做自由落体运动，故BD错误，C正确。故选C．3、D【解析】S闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，同时亮，AB错误；闭合开关S待电路达到稳定时，线圈相当于导线把灯1短路，灯D1熄灭，回路中总电阻减小，电流增大，D2比S刚闭合时亮，C错误；S闭合稳定后再断开开关，D2立即熄灭，但由于线圈的自感作用，L相当于电源，与D1组成回路，D1突然闪亮一下再熄灭，D正确．【点睛】在分析此类型题目时，一定要注意线圈的特点，如果是理想线圈，则阻抗很大，类似与断路，阻抗消失后，电阻为零，类似一条导线，另外需要注意在开关闭合时，线圈和谁串联，则影响谁，在开关断开时，线圈和谁能组成闭合回路，则影响谁．4、B【解析】

AC图中闭合开关的瞬间，穿过线圈b的磁通量不变化，没有感应电流产生，即cd中没有感应磁场，小磁针不会偏转，AC错误；B图中，干电池通电的瞬间，线圈a中产生电流，根据安培定则，结合楞次定律，电流的方向由c到d，cd导线下方的磁场方向垂直纸面向里，则小磁针N极向纸内偏转，S极向纸外偏转，那么从上向下俯视看，小磁针N极顺时针偏转，而D图中，由于a线圈的缠法变化，导致cd中的电流为从d到c，小磁针N极沿逆时针转动，B正确D错误．故选B。5、C【解析】

α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核．数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子，所以C对，A、B错；玻尔发现了电子轨道量子化，D错．6、D【解析】

A：电场中的场强与放入电场中的电荷无关，将点电荷q从A点移走，则该点的电场强度不变．故A项错误．B：A点的场强，方向A指向B．故B项错误．C：电荷量为2q的正点电荷放于A点，A点的场强不变，大小为4×104N/C，方向由A指向B．故C项错误．D：B点处的电场线比A点处疏，所以B点的场强比A点小，即小于4×104N/C．故D项正确．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、BC【解析】

A.法拉第发现了电磁感应现象，但没有总结出了电磁感应定律，是韦伯和纽曼是发现了电磁感应定律，选项A错误；B.牛顿发现了万有引力定律之后，卡文迪许用著名的扭秤实验测出了引力常量，选项B正确；C.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系，选项C正确；D.伽利略最先通过实验和科学推理的方法发现了力和运动的关系，牛顿在此基础上总结出了牛顿第一定律，选项D错误。故选BC。8、BCD【解析】

A．P点是谷谷相遇点，是振动加强点，并非始终处于波谷位置，选项A错误；B．R、S两点是峰谷相遇点，振动减弱，因两波振幅相等，可知两点的振幅为零，即始终处于静止状态，选项B正确；C．Q点是谷谷相遇点，振动加强，在t=0时刻位于波谷，因，则在t=0.1s=T时刻将处于平衡位置，选项C正确；D．Q点的振幅为2A=10cm，则从t=0到t=0.2s的时间内，∆t=0.2s=T，Q点通过的路程为2×2A=20cm，选项D正确；故选BCD。点睛：频率相同的两列水波的叠加：当波峰与波峰、可波谷与波谷相遇时振动是加强的；当波峰与波谷相遇时振动是减弱的。运动方向相同时叠加属于加强，振幅为二者之和，振动方向相反时叠加属于减弱振幅为二者之差。9、ACD【解析】电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射．思路分析：电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射试题点评：本题考查了无线电波的发射过程，注意一定要对低频输入信号进行调制，用开放电路发射10、BC【解析】

A．原子的特征谱线说明原子只能处于不连续的、分立的能级上，是原子具有分立能级的有力证据，故A错误；B．考古专家发现某具骸骨1g碳样品中的含量是活着的生物体1g碳样品中含量的，可知经历了2个半衰期，的半衰期为5730年，则确定该生物死亡时距离今天约11460年，故B正确；C．根据电荷数守恒和质量守恒有即的电荷数为，质量数为0，可知为电子，即为β射线，故C正确；D．镉具有很大的中子吸收界面，所以用来吸收裂变产生的中子，而不是石墨，故D错误。故选BC。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、Khν1hν－hν1＋eU逐渐增大，直至保持不变A【解析】(1)K是阴极，阴极材料的逸出功等于hν1．(2)逸出光电子的最大初动能为hν－hν1；若加在A、K间的正向电压为U时，到达阳极的光电子的最大动能为Ekm＋eU=hν－hν1＋eU，将A、K间的正向电压从零开始逐渐增加，则到达阳极的光电子数逐渐增加，直到当全部光电子都能到达阳极时为止；则电流表的示数的变化情况是逐渐增大，直至保持不变．(3)为了阻止光电子到达阳极，在A、K间应加上反向电压满足：U反e=Ekm=hν－hν1解得：．(4)若增加饱和光电流，则需要增加单位时间射到阴极的光子数，即保持照射光频率不变时，需要增大光强；故选A.点睛：此题关键要知道光电管的原理；知道发生光电效应时，吸收光子的能量一部分克服逸出功，剩下的转化为电子的动能．当光电子的动能恰好能克服电场力做功时的电压即为遏止电压．12、匀速直线运动小车经过光电门的时间【解析】

为了让物块在水平方向上不受外力，因此当导轨通气后，调节导轨水平，使滑块能够作匀速直线运动；根据实验原理可知，题中通过光电门来测量速度，因此应测量小车经过光电门的时间设光电门的宽度为，则有：经过光电门的速度为整体经过光电门的速度为：由动量守恒定律可知，代入解得：．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。