湖南省长沙市岳麓区湖南师大附中2022-2023学年物理高二下期中经典试题含解析

湖南省长沙市岳麓区湖南师大附中2022-2023学年物理高二下期中经典试题考生请注意：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、下列叙述中符合物理学史的有：（）A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子和质子的存在B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子是可以再分的C．巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构学说2、忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是（）A．电梯匀速下降 B．汽车刹车到停下来C．物体沿着斜面匀速下滑 D．物体做自由落体运动3、如图甲所示，在圆形线框的区域内存在匀强磁场，开始时磁场垂直于纸面向里．若磁场的磁感应强度B按照图乙所示规律变化，则线框中的感应电流I（取逆时针方向为正方向）随时间t的变化图线是（）A． B． C． D．4、如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA，LB是两个相同的灯泡，且在下列实验中不会烧毁，电阻R2阻值约等于R1的两倍，则()A．闭合开关S时，LA，LB同时达到最亮，且LB更亮一些B．闭合开关S时，LA，LB均慢慢亮起来，且LA更亮一些C．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB马上熄灭D．断开开关S时，LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭5、如图所示，abcd为水平放置的平行“⊂”形光滑金属导轨，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r，保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则()A．电路中感应电动势的大小为B．电路中感应电流的大小为C．金属杆所受安培力的大小为D．金属杆的热功率为6、如下图所示，白色传送带A、B两端距离L=24m，以速度v0=8m/s逆时针匀速转动，并且传送带与水平面的夹角为θ=30°，现将一质量为m=2kg的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数，取g=10m/s2，则下列叙述正确的是（）A．煤块从A端运动到B端所经历时间为3.5sB．煤块从A端运动到B端重力的平均功率为120WC．煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹为4mD．煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为24J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、如图所示为一理想变压器，K为单刀双掷开关，P为滑动变阻器的滑动触头，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流，则（）A．保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，I1将减小B．保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，R消耗功率减小C．保持U1不变，K合在a处，使P上滑，I1将增大D．保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，I1将增大8、如图所示，在光滑水平面上存在两个磁感应强度大小均为B，方向相反的有界匀强磁场，宽度均为L。质量为m、电阻为R、边长为L的正方形线框，在恒定的外力作用下，向右运动，某时刻以速度v0进入磁场，恰好做匀速直线运动，若经过t0时间，线框ab边到达CD与EF中间位置时，线框又恰好做匀速运动，则下列说法正确的是（）A．线框所受恒力大小为B．当线框ab边刚越过CD边界时，线框的加速度大小为C．线框ab边到达CD与EF中间位置时，速度大小为D．t0时间内线框中产生的焦耳热为9、氢原子的部分能级如图所示，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不同频率的光．已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间．由此可推知，氢原子（）A．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光子频率比可见光的高B．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光C．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D．频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的10、如图所示，竖直墙面和水平地面均光滑，质量分别为mA=6kg，mB=2kg的A、B两物体用质量不计的轻弹簧相连，其中A紧靠墙壁现对B物体缓慢施加一个向左的力，该力对物体B做功W=25J，使A、B间弹簧被压缩，在系统静止时，突然撤去向左推力解除压缩，则A．解除压缩后，两物体和弹簧组成系统动量守恒B．解除压缩后，两物体和弹簧组成系统机械能守恒C．从撤去外力至A与墙面刚分离，A对弹簧的冲量I=10N·s，方向水平向右D．A与墙面分离后至首次弹簧恢复原长时，两物体速率均是2.5m/s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）在做研究匀变速直线运动的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点之间还有4个计时点（图中没有画出），打点计时器接周期为T=0.02s的交流电源。经过测量得：d1=3.62cm，d2=9.24cm，d3=16.85cm，d4=26.46cm，d5=38.06cm，d6=51.67cm。(1)打点计时器在打E点时纸带运动的速度大小为____m/s，加速度大小为______m/s2。（结果保留三位有效数字）(2)如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值_______（填“大于”、“等于”或“小于”）实际值。12．（12分）如图，线圈A插在线圈B中，线圈B与电流表组成闭合电路；线圈A与蓄电池、开关、滑动变阻器组成另一个闭合电路，用此装置来研究电磁感应现象，开关闭合瞬间，电流表指针______（选填“会”或“不会”）发生偏转，开关闭合稳定后电流表指针______（选填“会”或“不会”）发生偏转．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，某正电粒子以v0=1m/s的速度由A点向右射入虚线区域．若虚线区域存在方向向下的匀强电场，粒子恰能从B点射出；若虚线区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场，粒子也刚好从B点射出．已知A、B两点间的水平距离等于竖直距离，求虚线区域中匀强电场的电场强度与匀强磁场的磁感应强度的比值是多少？14．（16分）如图所示，两块厚度相同的木块A、B，紧靠着放在光滑的桌面上，其质量分别为0.5kg、0.4kg，它们的下表面光滑，上表面粗糙，另有质量为0.10kg的铅块C(大小可以忽略)以10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，由于摩擦，铅块C最后停在木块B上，此时B、C的共同速度v＝1.5m/s.求：（1）此过程中C所受到的冲量.（2）木块A的最终速度.（3）铅块C刚滑到B上时的速度.15．（12分）金属杆MN和PQ间距为l，MP间接有电阻R，磁场如图所示，磁感应强度为B．金属棒AB长为2l，由图示位置以A为轴，以角速度ω匀速转过90°（顺时针）．求该过程中（其他电阻不计）：（1）R上的最大电流．（2）通过R的电荷量．

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】本题考查的是对物理学史的掌握情况，汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子的存在，A错误，卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子具有核式结构，B错误；巴尔末根据氢原子光谱分析，总结出了氢原子光谱可见光区波长公式，C正确；玻尔提出的原子模型，并没有否定卢瑟福的原子核式结构学说，D正确；2、D【解析】电梯匀速下降，说明电梯处于受力平衡状态，并不是只有重力做功，所以A错误；汽车刹车过程，阻力做功，其机械能不守恒，故B错误；物体沿着斜面匀速下滑，物体受力平衡，摩擦力和重力都要做功，所以机械能不守恒，故C错误；物体做自由落体运动，只受重力，所以机械能守恒，故D正确．所以D正确，ABC错误．3、A【解析】

磁感应强度在0到t1内，由法拉第电磁感应定律可得，随着磁场的均匀变大，由于磁感应强度随时间变化率不变，则感应电动势大小不变，感应电流的大小也不变；由于磁感线是向里在减小，向外在增大．所以由楞次定律可得线圈感应电流是顺时针，由于环中感应电流沿逆时针方向为正方向，则感应电流为负的.．磁感应强度在t1到t2内，感应电流不变，且电流方向为正.所以只有A选项正确，B，C，D均错误.故选A.4、D【解析】

闭合开关S时，由于线圈的自感作用LA慢慢亮起来，但LB立即亮起来，AB错误；断开开关S时，LA、LB、L形成回路，但由于LA的电流大于LB的电流，故LA慢慢熄灭，LB闪亮后才慢慢熄灭，C错误、D正确．5、B【解析】试题分析：根据，L是有效的切割长度，求解感应电动势．根据闭合电路欧姆定律求感应电流的大小．由求安培力，由功率公式求解金属杆的热功率．切割的有效长度为导轨间距，故电路中感应电动势为，电路中感应电流的大小为，A错误B正确；金属杆所受安培力的大小为，C错误；属杆的热功率为，D错误．6、C【解析】煤块放在传送带后受到沿斜面向下的滑动摩擦力作用，一定先向下做匀加速直线运动．设经过时间t1，煤块的速度与传送带相同，匀加速运动的加速度大小为a1，则根据牛顿第二定律得：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，可得a1=g（sinθ+μcosθ）=10×（sin30°+×cos30°）=8m/s2；由v0=a1t1得t1=1s；此过程通过的位移大小为x1=t1=×1m=4m＜L．由于mgsinθ＞μmgcosθ．故煤块速度大小等于传送带速度大小后，继续匀加速向下运动，受到的滑动摩擦力沿斜面向上．设煤块接着做匀加速运动的加速度为a2，运动的时间为t2，则mgsinθ-μmgcosθ=ma2，可得a2=g（sinθ-μcosθ）=10×（sin30°-0.5×cos30°）=2m/s2；由L-x1=v0t2+a2t22，代入数据得：24-4=8t2+×2×t22，解得t2=2s．故煤块从A到B的运动时间是t=t1+t2=3s．故A错误．煤块从A端运动到B端时速度v=v0+a2t2=8+2×2=12m/s，此时重力的瞬时功率为P=mgvsinθ=2×10×12×sin30°=120W，故B错误．由于两个过程煤块与传送带间的相对位移大小（v0t1-x1）=[（L-x1）-v0t2]，所以煤块从A端运动到B端留下的黑色痕迹长度为S=v0t1-x1=8×1-4=4m．故C正确．煤块从A端运动到B端因摩擦产生的热量为Q=μmgcosθ{（v0t1-x1）+[（L-x1）-v0t2]}代入数据解得Q=48J，故D错误．故选C．点睛：解决本题的关键理清煤块在传送带上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．要注意摩擦生热与相对路程有关．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、BD【解析】

保持U1及P的位置不变，K由a合到b时，原线圈匝数变小，副线圈电压变大，所以副线圈功率变大，而原线圈功率等于副线圈功率，所以原线圈功率变大，根据得I1将增大，故A错误；保持U1及P的位置不变，K由b合到a时，原线圈匝数变大，副线圈电压变小，根据可知功率变小，故B正确；保持U1不变，K合在a处，使P上滑时，R增大，而电压不变，所以副线圈电流变小，根据可知I1将减小，故C错误；保持P的位置不变，K合在a处，若U1增大，则副线圈电压增大，所以副线圈电流变大，根据可知I1将增大，故D正确。8、AD【解析】

A．由题可知，匀速时线框处于平衡状态，则恒定外力为此时ab边切割磁感线，产生的感应电动势为则所以A正确；B．当线框ab边刚越过CD边界时，线框速度为，但是此时有ab和cd两个边切割磁感线，所以并且线框受两个安培力，所以线框的加速度为所以线框的加速度大小为，故B错误；C．由题意可知，当线框ab边到达CD与EF中间位置时，线框再次匀速，即此时线框受力平衡，为即所以线框此时的速度为所以C错误；D．根据能量守恒，可知，t0时间内线框中产生的焦耳热为其中则所以D正确。故选AD。9、BCD【解析】试题分析：能级间跃迁时辐射的光子能量等于两能级间的能级差，即Em从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率最大为1.51eV，小于可见光的光子能量，A错误；从高能级向n=2能级跃迁时辐射的光子能量最大为3.40eV，大于可见光的能量，故B错误；从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光子的能量E=E请在此填写本题解析!10、BCD【解析】

A、解除压缩后，弹簧在恢复原长的过程中，墙壁对A物体还有弹力的作用，故解除压缩后到弹簧恢复原长前，两物体和弹簧组成系统动量不守恒，恢复原长后，AB一起向右运动，系统的合外力为零，动量守恒，故A错误；B、解除压缩后，两物体和弹簧组成系统只有动能和弹性势能的相互转化，故机械能守恒，故B正确；C、压缩弹簧时，外力做的功全转化为弹性势能，撤去外力，弹簧恢复原长，弹性势能全转化为B的动能，设此时B的速度为v0，则：，得v0＝5m/s，此过程墙壁对A的冲量大小等于弹簧对A的冲量大小，也等于弹簧对B的冲量大小，由动量定理得：I＝mBv0＝10N·s，故C正确；D、当弹簧恢复原长时，A的速度最小，则：vAmin＝0，A、B都运动后，B减速，A加速，当A、B速度相等时弹簧拉伸最长．此后，B继续减速，A继续加速，当弹簧再次恢复原长时，以向右为正，由系统动量守恒、机械能守恒有：，，得，，故D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、1.062.00小于【解析】

(1)[1][2]由于相邻计数点之间还有四个计时点，所以周期为根据匀加速直线运动时间中点的速度等于该段位移的平均速度可得代入数据解得根据逐差法可得联立解得(2)[3]如果在某次实验中，交流电的频率为，那么实际周期小于，则打出的对应点与电网中交变电流的频率正常时比较间距将变小，根据运动学公式可得，测量的加速度值与真实的加速度的相比是偏小的。12、会不会【解析】当开关闭合和断开的瞬间，线圈A中电流大小发生变化，则线圈A产生的磁场强弱发生变化，通过闭合回路的磁通量发生变化，就会产生感应电流，电流表指针发生偏转；当开关闭合稳定后，滑动变阻器也不动，通过闭合回路的磁通量不发生变化，就不会产生感应电流，电流表的指针不会偏转；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、2【解析】