2023年山东省滕州实验中学高二物理第二学期期中统考试题含解析

2023年山东省滕州实验中学高二物理第二学期期中统考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，MN是空气与某种液体的分界面，一束红光由空气射到分界面，一部分光被反射，一部分光进入液体中．当入射角是45°时，折射角为30°，则以下说法正确的是A．反射光线与折射光线的夹角为120°B．该液体对红光的折射率为3C．该液体对红光的全反射临界角为45°D．当紫光以同样的入射角从空气射到分界面时，折射角也是30°2、如图所示,两束单色光a、b从水下面射向A点,光线经折射后合成一束光c,则下列说法错误的是(

)A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验,a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B．a比b更容易发生衍射现象C．若a光与b光以相同入射角从水射向空气,在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光D．在水中a光的临界角大于b光的临界角3、如图所示，两个同心圆形线圈a、b在同一平面内，其半径大小关系为ra＜rb，条形磁铁穿过圆心并与圆面垂直，则穿过两线圈的磁通量，间的大小关系为（）A． B． C． D．条件不足，无法判断4、如图所示，放在不计电阻的金属导轨上的导体棒ab,在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时，钢制闭合线圈c将被螺线管吸引()A．向右做匀速运动B．向左做匀速运动C．向右做减速运动D．向右做加速运动5、如图是一列机械波从一种介质进入另一种介质中发生的现象，已知波在介质Ⅰ中的波速为v1，波在介质Ⅱ中的波速为v2，则v1∶v2等于（）A． B． C． D．6、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、关于热力学定律，下列说法正确的是()A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程D．不可能使热量从低温物体传向高温物体8、对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是_____．A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．当分子间的距离增大时，分子间的引力在减小，但斥力减小得更快，所以分子间作用力总表现为引力C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大D．布朗运动不是分子的运动，但它反映了分子运动的无规则性E.外界对系统做功，系统内能一定增加9、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为11:2,原线圈两端输入正弦交流电压,副线圈两端所接的电压表为理想电压表，定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R的阻值变化范围为0~20Ω,下列说法正确的是A．电压表的示数为20VB．副线圈输出电压的频率为50HzC．滑动变阻器R消耗功率的最大值为40WD．滑动变阻器滑片向下移动，变压器的输出功率增大10、我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中，它通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟。氢原子能级如图所示，下列说法正确的是（）A．10eV的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁B．大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射6种不同频率的光子C．现用光子能量介于10eV～12.9eV范围内的光去照射一群处于基态的氢原子，在照射光中可能被吸收的光子能量只有3种D．E4跃迁到E2时产生的光子a与E5跃迁到E3时产生的光子b的能量之比为97：255三、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）研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，以频率为v的光照射光电管电极K时，有光电子产生．光电管K、A极间所加的电压U可由图中的电压表测出，光电流I由图中电流计测出．（1）当滑片P位于右侧时，电极K、A间所加电压使从电极K发出的光电子_____（填“加速”或“减速”）．（2）如果实验所得图象如图乙所示，其中为已知量，电子的电荷量为e，那么：①只需将__________与普朗克常量h进行比较，若在误差许可的范围内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的．②该实验所用光电管的K极材料的逸出功为____________．12．（12分）实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测定重力加速度”的实验．（1）用L表示单摆的摆长，用T表示单摆的周期，则重力加速度g=____．（用L、T表示）（2）在这个实验中，应该选用下列哪两组材料构成单摆？____（选填选项前的字母）．A．长约1m的细线

B．长约1m的橡皮绳C．直径约1cm的均匀铁球

D．直径约1cm的塑料球（3）将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是____（选填选项前的字母）．A．测出摆线长作为单摆的摆长B．把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动C．在摆球经过平衡位置时开始计时D．用秒表测量单摆完成1次全振动所用时间并作为单摆的周期（4）甲同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据做出了如图所示的图像，横坐标为摆长，纵坐标为周期的平方．若图线斜率为k，则当地的重力加速度g=____（用k表示）．（5）乙同学测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是____（选填选项前的字母）．A．开始摆动时振幅较小B．开始计时时，过早按下秒表C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间（6）丙同学做出了单摆做简谐运动时的振动图像如图所示，则摆线偏离竖直方向的最大摆角的正弦值约为____（结果保留一位有效数字）．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）如图所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射．①将细光束平移到距O点处的C点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率；②若细光束平移到距O点0.5R处，求出射光线与OA轴线的交点距O点的距离．14．（16分）有一回旋加速器，它的高频电源的频率为1.2×107Hz，D形盒的半径为0.532m，求加速氘核时所需的磁感应强度为多大？氘核所能达到的最大动能为多少？(氘核的质量为3.3×10－27kg，氘核的电荷量为1.6×10－19C)15．（12分）有一个交流发电机产生的正弦交流电的电动势如图所示，试求：(1)该交流电动势的表达式；(2)当电动势的瞬时值为最大值的一半时，线圈平面与磁感线的夹角；(3)已知线圈面积为8cm2，共100匝，求匀强磁场的磁感应强度。

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、根据反射定律得到反射角为，由几何知识得，反射光线与折射光线的夹角是，故选项A错误；B、由折射率公式，可得，故选项B错误；C、由临界角公式，可得，则，故选项C正确；D、根据折射定律得知紫光的折射率大于红光的折射率，则紫光以同样的入射角从空气射到分界面，折射角小于，故选项D错误．2、C【解析】由图可知，单色光a偏折程度小于b的偏折程度，根据折射定律知，a光的折射率小于b光的折射率，则知a光的波长大．根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ，可得，干涉条纹间距与波长成正比，所以a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距，故A正确．a光的波长长，波动性强，更容易发生衍射现象，故B正确．由全反射临界角公式sinC=1/n，知折射率n越大，临界角C越小，则知在水中a光的临界角大于b光的临界角，故D正确．若a光与b光以相同入射角从水射向空气时，由于在水中a光的临界角大于b光的临界角，所以b光的入射角先达到临界角，则b光先发生全反射，首先消失的是b光．故C错误．此题选择错误的选项，故选C．点睛：解决本题的关键是通过光路图比较出折射率，而得知频率、波长等关系，即光线的偏折程度越大，折射率越大，光的频率越大，波长越小，临界角越小等等．3、A【解析】根据磁感线的分布情况可知，磁铁内部穿过环面的磁感线方向向上，外部磁感线方向向下．由于磁感线是闭合曲线，磁铁内部的磁感线条数等于磁铁外部磁感线的总条数，而磁铁外部磁感线分布在无限大的空间，所以穿过环面的磁铁外部向下的磁感线将磁铁内部向上的磁感线抵消一部分，a的面积小，抵消较小，则磁通量较大，所以．故选A．【点睛】在磁铁的外部，磁感线从N极出发进入S极，在磁铁内部，磁感线从S极指向N极．磁感线是闭合曲线，磁铁内外总条数相等．穿过环面的磁感线方向有两种，存在抵消情况，抵消后磁感线多，磁通量大．4、C【解析】

钢制闭合线圈c被螺线管吸引，根据楞次定律可知通过闭合线圈c的磁场在减弱，即螺线管中的磁场在减弱，导体棒切割磁感线产生的电流在螺旋管中产生磁场，所以导体棒切割磁感线产生的电流在减小，电动势也在减小，根据，可知导体棒应该减速运动A．向右做匀速运动，与分析不符，故A错误；B．向左做匀速运动，与分析不符，故B错误；C．向右做减速运动，与分析相符，故C正确D．向右做加速运动，与分析不符，故D错误；5、B【解析】

根据相对折射率的公式，有：，故，故B正确，ACD错误。故选B。6、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．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、AC【解析】

为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量，选项A正确；对某物体做功，若物体向外传热，则物体的内能不一定增加，选项B错误；由热力学第二定律可知，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，选项C正确；热量可以从低温物体传向高温物体，但要引起其他变化，选项D错误.8、ACD【解析】

A.物体的内能与温度、体积及物质的量都有关，则温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大，选项A正确；B.当r>r0时，当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都在减小，但斥力减小得更快，所以分子间作用力总表现为引力，选项B错误；C.当分子力表现为斥力时，分子距离减小时，克服分子力做功，则分子势能增加，故分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，选项C正确；D.布朗运动不是分子的运动，但它反映了液体分子运动的无规则性，选项D正确；E.外界对系统做功，如果气体向外放热，则系统内能不一定增加，选项E错误；故选ACD.9、BCD【解析】

A．原线圈电压的有效值副线圈两端电压的有效值即为电压表的示数，根据变压器电压与匝数的关系，解得故A错误；B．根据，可知角速度，故频率为变压器不会改变交流电的频率，故副线圈输出电压的频率为50Hz，故B正确；C．将定值电阻看成副线圈电源的内阻，当滑动变阻器R的阻值等于定值电阻时消耗的功率最大，此时电流滑动变阻器R消耗的功率为故C正确；D．滑动变阻器滑片向下移动，负载电阻变小，变压器的输出功率变大，故D正确．故BCD.【点睛】根据闭合电路的欧姆定律分析负载变化所引起的电流变化变压器中电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，输入功率等于输出功率，电表显示有效值．根据闭合电路的欧姆定律分析负载变化所引起的电流变化．10、BC【解析】

A．1能级与2能级能量之差为-3.4eV-（-13.6）eV=10.2eV而10eV<10.2eV，根据能级跃迁理论，10eV的光子照射处于基态的氢原子不可以使处于基态的氢原子发生跃迁，故A错误；B．处于量子数为n激发态的氢原子能发出种频率不同的光子，则大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射种不同频率的光子，故B正确；C．处于基态的氢原子，在照射光中吸收10.2eV的光子能量可以跃迁到2能级，吸收-1.51eV-（-13.6）eV=12.09eV的光子能量可以跃迁到3能级，吸收-0.85eV-（-13.6）eV=12.75eV的光子能量可以跃迁到4能级，可知照射光中有三种频率的光子被吸收，故C正确；D．E4跃迁到E2时产生的光子a的能量为2.55eV，E5跃迁到E3时产生的光子b的能量为0.97eV，光子a与光子b的能量之比为255：97，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、加速或【解析】

（1）根据电路的结构可知，当滑片P位于右侧时会导致光电管中A端的电势变高，K端电势变低，即光电管中电场水平向左，故电子从K逸出后，受到水平向右的静电力，而被加速；（2）根据爱因斯坦光电效应方程可知：，则图象的斜率，即，则根据该实验测得的普朗克常数为，将该值普朗克常数的理论值h进行对比，若在误差许可的范围内二者相等，则证明“光电效应方程”是正确的．（3）根据图象可知，当时，=0时，得逸出功为；12、ACBCC0.04【解析】（1）根据单摆的振动周期公式：可得，.（2）在这个实验中，应该选用长约1m的不可伸长的细线，故选项A正确，B错误；为了减小相对阻力大小，可选用直径约1cm的均匀铁球，故选项C正确，D错误；故选AC.（3）测出摆线长加上摆球的半径作为单摆的摆长，选项A错误；把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之在竖直平面内做简谐运动，选项B正确；在摆球经过平衡位置时开始计时，选项C正确；用秒表测量单摆完成至少30次全振动所用时间，求出周期的平均值作为单摆的周期，选项D错误；故选BC.（4）根据单摆的振动周期公式：可得，，则，则；（5）单摆的周期与振幅无关，选项A错误；开始计时，过早按下秒表，则周期测量偏大，根据可知，g的测量值偏小，选项B错误；测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，则周期测量值偏小，则根据可知，g的测量值偏大，选项C正确；故选C.（6）由图可知周期为2s，得振幅为4cm=0.04m

则点睛：单摆测定重力加速度的原理：单摆的周期公式，还要知道：摆角很小的情况下单摆的振动才是简谐运动；摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，为减小误差应保证