2023年河南省郑州市河南实验中学物理高二第二学期期中统考试题含解析

2023年河南省郑州市河南实验中学物理高二第二学期期中统考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、一固定杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ=0.1．若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a=10m/s2一起向上做匀减速直线运动，则此时小球的位置可能是下图中的哪一个（）A． B．C． D．2、水平细绳拉着物体在水平桌面上做匀速直线运动，下列说法中正确的是：（）A．绳对物体的拉力和桌面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力B．物体所受的重力和支持力是一对作用力和反作用力C．桌面对物体的摩擦力和物体对绳的拉力是一对平衡力D．桌面对物体的摩擦力和物体对桌面的摩擦力是一对作用力和反作用力3、如图所示，导线框MNQP近旁有一个跟它在同一竖直平面内的矩形线圈abcd，下列说法中不正确的是（）A．当滑动交阻器滑片向下滑动一小段距离时，abcad中有感应电流B．当滑动变阻器滑片向上滑动一小段距离时，abcd中有感应电流C．电阻不变，将abcd在其原来所在的平面内竖直向上运动时，其中有感应电流D．电阻不变，将abcd在其原来所在的平面内向PQ靠近时，其中有感应电流4、“天舟一号”货运飞船在与“天宫二号”空间实验室对接前，在距离地面约380km的圆轨道上飞行，已知地球同步卫星轨道离地高度约为，则“天舟一号”()A．线速度小于第一宇宙速度 B．周期大于同步卫星周期C．角速度小于地球自转角速度 D．向心加速度小于同步卫星向心加速度5、图是一矩形线圈在一匀强磁场中以角速度ω匀速转动而产生的感应电动势随时间变化的图象，则下列说法正确的是A．t＝0时通过线圈的磁通量最大；B．t＝T/4时线圈平面跟磁场方向垂直；C．一个周期内电流的方向改变一次；D．t＝T时外电路消耗的电功率最大。6、如图所示表示一交变电流随时间变化的图象，其中，从t＝0开始的每个T/2时间内的图象均为半个周期的正弦曲线．则此交变电流的有效值：A．A B．3A C．7A D．A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,皮带传动装置,在运行中皮带不打滑,两轮半径分别为R和r,且r/R=2/3,M、N分别为两轮边缘上的点,则在皮带运行过程中（）A．M、N两点的角速度之比为1:1B．M、N两点线线速度之比为1:1C．M、N两点周期之比为2:3D．M、N两点频率之比为2:38、下列说法中，正确的是（）A．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性B．干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远C．浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距大，分子间作用力表现为引力D．生产半导体器件时，需在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成9、关于物理知识在生活中的应用，下列说法正确的是（）A．学校所用的测试人体温度的测温仪应用的是紫外线B．雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置的无线电设备C．射线可以用来治疗某些癌症D．医院给病人做的脑部CT利用的是X射线的穿透本领较强10、如图甲所示，在光电效应实验中，某同学用相同频率的单色光分别照射阴极材料为锌和铜的两个不同的光电管，结果都能发生光电效应。图乙为其中一个光电管的遏止电压Uc随入射光频率ν变化的关系图像。对于这两个光电管，下列判断正确的是（）A．因为材料不同，逸出功不同，所以遏止电压Uc不同B．光电子的最大初动能不同C．因为光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，饱和光电流也可能相同D．两个光电管的Uc－ν图像的斜率可能不同三、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，在做《用双缝干涉测量光的波长》的实验时，首先调节光源、滤光片、单缝和双缝的中心均位于遮光筒的中心轴线上，用直尺量得双缝到屏的距离为80.00cm，由双缝上的标识获知双缝间距为0.200mm，光波波长为6.00×10-7m.若调至屏上出现了干涉图样后，用测量头上的螺旋测微器去测量，转动手轮，移动分划板使分划板中心刻线与某条明纹中心对齐，如图所示，此时螺旋测微器的读数为________mm，此明条纹的序号定为1，其右侧的明纹序号依次为第2、第3、……条明纹．从第1条明纹中心至第6条明纹中心的距离为________mm.12．（12分）如图所示为对光电管产生的光电子进行比荷测定的原理图,两块平行金属板间距离为d,其中N为锌板,受紫外光照射后将激发出沿不同方向运动的光电子,开关S闭合,电流表A有读数,若调节滑动变阻器R,逐渐增大极板间的电压,A表读数逐渐减小,当电压表示数为U时,A表读数恰为零;断开S,在MN间加上垂直纸面的匀强磁场,当磁感应强度为B时,A表读数也为零．(1)光电子的比荷的表达式为______________________．(2)光电管的阴极常用活泼的碱金属制成,原因是这些金属_________________________．A．导电性好B．逸出功小C．发射电子多D．电子动能大四、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）在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上表面粗糙．动摩擦因数为，滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧，其始端D点切线水平且在木板AB上表面内，它们紧靠在一起，如图所示．一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处，求：(1）物块滑到B处时木板的速度vAB；(2）木板的长度L；(3）滑块CD圆弧的半径．14．（16分）如图所示为氢原子能级图，试回答下列问题：(1)一群处于能级n＝4的氢原子跃迁后可能辐射出几种频率的光子？(2)通过计算判断：氢原子从能级n＝4跃迁到能级n＝2时辐射出的光子的最大频率有多大？)(h=6.63×10-34)(3)设氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1，动能为Ek1；处于第n能级时电子的轨道半径为rn，动能为Ekn，已知rn＝n2r1.试用库仑定律和牛顿运动定律证明：Ekn＝.15．（12分）如图所示，一水平轻弹簧一端与滑块B相连，另一端与滑块C接触但未连接，B、C均静止在光滑水平桌面上。现有一滑块从光滑曲面上距水平桌面h=1.8m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起，压缩弹簧推动滑块C向前运动。己知A、B、C的质量分别是mA=2kg、mB=4kg、mC=6kg,重力加速度g取10m/s2。求：(1)A、B两滑块碰撞结束瞬间速度的大小；(2)弹簧的最大弹性势能；(3)滑块C最后的速度大小。

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】

把滑块和球看做一个整体受力分析，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系得，因速度方向向上，则沿斜面方向：（m1+m2）gsin37°+f=（m1+m2）a垂直斜面方向：FN=（m1+m2）gcos37°；摩擦力：f=μFN联立可解得：a=gsin37°+μgcos37°=10m/s2设绳子与竖起方向夹角为β；

对小球有若绳子与竖起方向夹角为37°，gsin37°=6m/s2

现有：a=gsinβ＞gsin37°，则有β＞37°。

ABC.三个图形均与结论不相符，则ABC错误；D.该图与结论相符，选项D正确。2、D【解析】

绳对物体的拉力和桌面对物体的摩擦力作用在同一物体上，大小相等方向相反，是一对平衡力，故A错误；物体所受的重力和支持力作用在同一物体上，大小相等方向相反，是一对平衡力故B错误；桌面对物体的摩擦力和物体对绳的拉力作用在两个物体上不是一对平衡力，故D错误；桌面对物体的摩擦力和物体对桌面的摩擦力是大小相等、方向相反、同一直线，两个受力物故为一对作用力和反作用力，故D正确．3、C【解析】

当滑动交阻器滑片向下滑动一小段距离时，电阻变大，导线框MNQP中电流减小，PQ产生的磁场减弱，穿过abcd的磁通量减小，则abcd中有感应电流。故A正确。同理，当滑动交阻器滑片向下滑动一小段距离时，当电阻变小时，导线框MNQP中电流增大，PQ产生的磁场增强，穿过abcd的磁通量增加，则abcd中有感应电流。故B正确。电阻不变，将abcd在其原来所在的平面内竖直向上运动时，穿过abcd的磁通量不变，其中没有感应电流，故C错误。电阻不变，将abcd在其原来所在的平面内向PQ靠近时，穿过abcd的磁通量增加，其中有感应电流，故D正确。此题选择不正确的选项，故选C。4、A【解析】

A项：第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大的运行速度，知其线速度小于第一宇宙速度，故A正确；B项：根据周期由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的周期小于地球同步卫星的周期，故B错误；C项：由公式，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的角速度大于地球同步卫星的角速度即“天舟一号”的角速度大于地球自转角速度，故C错误；D项：由公式将“天舟一号”与地球同步卫星比较，由于“天舟一号”的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以“天舟一号”的向心加速度大于地球同步卫星加速度，故D错误．5、A【解析】

假设线圈按照图示方向旋转A、t＝0时，产生的感应电动势为0，线圈平面与磁场垂直，穿过线圈的磁通量最大。A正确B、t＝T/4时，产生的感应电动势最大，线圈平面与磁场平行。B错误C、根据图像可以看出，一个周期电流方向改变2次。C错误D、t＝T时，产生的感应电动势为0，此时外电路消耗的电功率为0。D错误6、D【解析】

取一个周期时间，由电流的热效应求解；设电流的有效值为I，则，求得：I=A，故选D.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】由于MN的线速度大小相等，由v=ωr知，角速度之比为r：R=2：3，故A错误；两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，说明它们边缘的线速度相等，所以M、N两点线线速度之比为1:1，故B正确；根据，因为角速度之比为2：3，所以M、N两点周期之比为3：2，故C错误；根据，因为M、N两点周期之比为3:2，所以M、N两点频率之比为2:3，故D正确．所以BD正确，AC错误．8、BD【解析】

A．布朗运动是悬浮颗粒无规则运动，反映了液体分子永不停息地做无规则运动，故A错误；B．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远。故B正确；C．当浸润现象产生的原因是附着层内分子间距比液体内部分子间距小，分子间作用力表现为斥力的缘故，故C错误；D．生产半导体器件时，需在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故D正确。故选BD。9、BCD【解析】

A．一切物体均发出红外线，随着温度不同，辐射强度不同，人体温度的测温仪应用的是红外线，故A错误；B．雷达是利用无线电波中的微波来测定物体位置，借助于多普勒效应现象，故B正确；C．γ射线，可以化疗，可以用来治疗某些癌症，故C正确；D．给病人做的脑部CT应用的是X射线，X射线的穿透本领较强，故D正确。故选BCD。10、ABC【解析】

AB．根据光电效应方程和得，单色光的频率相同，金属的逸出功不同，则光电子的最大初动能不同，遏止电压也不同，AB正确；C．虽然光的频率相同，但光强不确定，所以单位时间逸出的光电子数可能相同，而饱和光电流也可能相同，C正确；D．根据光电效应方程和得知Uc－ν图线的斜率为，即只与h和e有关，为常数，D错误。故选ABC。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、0.90012.0【解析】

[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，转动格数估读一位，读数为0.5+0.01×40.0=0.900mm[2]相邻条纹的间距则从第1条明纹中心至第6条明纹中心的距离为x=5=12.0×10-3m=12.0mm12、B【解析】(1)A表读数为零,表明这时具有最大初动能逸出的光电子也不能达到M板,有.断开S,在MN间加匀强磁场,若以最大速度运动的光电子做半径为的圆周运动,则A表的读数也恰为0,故得半径,得.(2)根据题意可知,光电管的阴极常用活泼的碱金属制成,原因是发生光电效应时,使其克服引力做功少,即逸出功小,选项B正确．【点睛】考查动能定理与牛顿第二定律及向心力表达式的应用，理解光电效应的发生条件，并知道逸出功的概念，同时会根据要求，设计电路图．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】

试题分析：（1）对ABC用由动量守恒得，又，则（2）由A到B，根据能量守恒得，则（3）由D点C，滑块CD与物块P的动量守恒且机械能守恒，得解之得:考点：动量守恒及能量守恒定律．14、(1)6种(2)6.15×1014Hz.(3)电子在轨道上受库仑力作用做匀速圆周运动，由库仑定律和牛顿第二定律得：＝，电子的动能：Ek＝mv2＝∝，又已知：rn＝n2r1，得，即