2023届浙江省杭州市物理高二第二学期期中质量检测试题含解析

2023届浙江省杭州市物理高二第二学期期中质量检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是（）A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．保持入射光的光强不变，入射光的频率变高，饱和光电流变大C．保持入射光的光强不变，入射光的频率变低，光电子的最大初动能变大D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生2、如图所示，AB为半径R=2m的一段光滑圆糟，A、B两点在同一水平高度上，且AB弧长10cm．将一小球从A点由静止开始释放，则它第一次运动到B点所用时间为（）A． B． C．π D．2π3、太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（）的热核反应，核反应方程是，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核、X的质量分别为m1、m2、m3，真空中的光速为c。下列说法中正确的是（）A．方程中的X表示中子B．方程中的X表示电子C．这个核反应中质量亏损D．这个核反应中释放的核能4、如图所示，在PO、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面．一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合，导线框与磁场区域的尺寸如图所示．从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域．以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向，以下四个ε－t关系示意图中正确的是()A． B．C． D．5、如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L.现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速经过磁场区域，则在该过程中，能正确反映线圈中所产生的感应电流（感应电流取顺时针方向为正方向）或其所受的安培力（安培力取水平向左方向为正方向）随时间变化的图象是（）A． B． C． D．6、氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光b，则（）A．真空中，光a的波长大于光b的波长B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时可能会辐射出紫外线C．氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出γ射线D．用可见光a照射处于n=2能级的氢原子，其一定跃迁到n=4能级二、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、关于竖直上抛运动的上升过程和下落过程(起点和终点相同)，下列说法正确的是：（）A．物体上升过程所需的时间与下降过程所需的时间相同B．物体上升的初速度与下降回到出发点的末速度相同C．两次经过空中同一点的速度大小相等方向相反D．上升过程与下降过程中位移大小相等、方向相反8、如图所示，滑片P处于A、B中点，用一束某一频率的光照射光电管阴极K，电流表中有电流通过，则A．将滑动触头P向B端移动，电流表读数一定增大B．将滑动触头P向B端移动，电流表读数可能不变C．仅增加光的强度，电流表示数一定增大D．仅将电源正负极对调，电流表示数一定为零9、在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，观察到的实验现象是（）A．绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进B．有少数α粒子发生了大角度的偏转C．原子的中心有一个很小的核D．比较多的α粒子几乎都被撞了回来10、如图所示，匀强电场的方向竖直向下，匀强磁场的方向垂直纸面向里，三个油滴a、b、c带有等量同种电荷，其中a静止，b向右做匀速运动，c向左做匀速运动，比较它们的重力Ga、Gb、Gc间的大小，正确的是()A．Ga最大 B．Gb最大 C．Gc最大 D．Gb最小三、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）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。(1)组装单摆时，应在下列器材中选用_____（选填选项前的字母）。A．长度为1m左右的细线B．长度为30cm左右的细线C．直径为1.8cm的塑料球D．直径为1.8cm的铁球(1)测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=_____（用L、n、t表示）。(3)用多组实验数据作出T1－L图象，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的T1－L图线的示意图如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是_____（选填选项前的字母）。A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长LB．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值(4)某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示，由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l1时，测得相应单摆的周期为T1、T1．由此可得重力加速度g=_____（用l1、l1、T1、T1表示）。12．（12分）某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置C由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点．若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐．注意：(1)实验的条件：MA________MB(2)碰撞后B球的水平射程应为________cm．(3)在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：________（填选项号）．A．

水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B．

A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离C．

测量A球或B球的直径D．

测量A球和B球的质量E.

测量G点相对于水平槽面的高度(4)写出验证动量守恒定律的表达式_____________．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）均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m．将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示．线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行．当cd边刚进入磁场时：求：（1）求线框中产生的感应电动势大小；（2）求cd两点间的电势差大小；（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件．14．（16分）氢原子的能级如图所示。原子从能级n=3向n=1跃迁所放出的光子，正好使某种金属材料产生光电效应。有一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁时所发出的光照射该金属。普朗克常h=6.63×10−34Js，求：(1)氢原子向较低能级跃迁时共能发出几种频率的光；(2)该金属的逸出功和截止频率；（以Hz为单位保留两位有效数字）(3)产生光电子最大初动能的最大值。(以eV为单位)。15．（12分）两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x随时间t变化的图象如图所示．求:(1)滑块b、a的质量之比;(2)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比．

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】

A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大，因为饱和光电流与入射光的强度成正比，故A正确；B．保持入射光的光强不变，入射光的频率变高，则光子数变少，饱和光电流也减小，故B错误；C．根据光电效应的规律，光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，所以入射光的频率变低，光电子的最大初动能变小，故C错误；D．如果入射光的频率小于极限频率将不会发生光电效应，不会有光电流产生，故D错误。故选A。2、C【解析】试题分析：单摆的重力加速度g与悬线得线长有关系，单摆的质量对单摆的周期、频率没有影响．小球由A点释放，小球的运动相当于单摆在运动，所以单摆的周期公式仍然使用．所以C确．考点：单摆测重力加速度点评：知识的迁移很重要．在学习的过程中要多思、多想、多问．3、C【解析】

AB．根据质量数和电荷数守恒可知，X的质量为0，电荷数为1，所以X表示正电子．AB错误；C．这个核反应中质量亏损C正确；D．根据爱因斯坦质能方程可知，这个核反应中释放的核能D错误。故选C。4、C【解析】

下面是线框切割磁感线的四个阶段示意图。

在第一阶段，只有bc切割向外的磁感线，由右手定则知电动势为负，大小为．在第二阶段，bc切割向里的磁感线，电动势为逆时针方向，同时de切割向外的磁感线，电动势为顺时针方向，等效电动势为零。在第三阶段，de切割向里的磁感线同时af切割向外的磁感线，两个电动势同为逆时针方向，等效电动势为正，大小为．在第四阶段，只有af切割向里的磁感线，电动势为顺时针方向，等效电动势为负大小为，故C正确，ABD错误。故选C．5、D【解析】

线圈进入磁场，在进入磁场0-L的过程中，E=BLv，电流，方向为逆时针方向。安培力的大小，根据左手定则，知安培力方向水平向左。在L-2L的过程中，电动势E=2BLv，电流，方向为顺时针方向，安培力的大小，根据左手定则，知安培力方向水平向左。在2L-3L的过程中，E=BLv，电流，方向为逆时针方向，安培力的大小为，根据左手定则，知安培力方向水平向左。故D正确，ABC错误。6、D【解析】

A．氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光子能量大于从n=3的能级向n=2的能级跃迁时辐射出的光子能量，故a光的频率大于b光的频率，则有在真空中，a光的波长小于b光的波长，故A错误；B．氢原子从n=4的能级向n=3的能级跃迁时，光子能量小于从n=4的能级向n=2的能级跃迁时的光子能量，知光子频率小于可见光的光子频率，不可能是紫外线，是红外线。故B错误；C．γ射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的，故C错误；D．n=4的能级向n=2的能级跃迁时辐射出可见光a，故用可见光a照射处于n=2能级的氢原子，其一定跃迁到n=4能级，故D正确。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、ACD【解析】

A.竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段具有严格的对称性，物体在上升过程和下降过程中所用的时间相等，故A正确B.物体上升的初速度与下降回到出发点的末速度大小相等，方向相反，则速度不同，故B错误；C.竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有严格的对称性，物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等，方向相反，故C正确；D.物体上升过程与下降过程中位移大小相等、方向相反，故D正确.故选ACD．8、BC【解析】A、B、光电管所加的电压为正向电压，使光电子加速到达阳极，则电流表中有电流流过，且可能处于饱和电流，若将滑动触头P向B端移动时，电流表读数有可能不变，故A错误，B正确；C、增大光的强度，即光电子数增多，单位时间逸出的光电子数增多，电流增大，C正确．D、电源正负极对调加在光电管上的电压为反向电压，光电子做减速运动到达阳极，初动能较大的光电子减速后有可能到达阳极速度还未减为零，故电流可能不为零，D错误．故选BC.【点睛】解答本题的关键知道光电效应的条件，以及知道影响光电流的因素，同时掌握相同能量的频率越高的，光子数目越少．9、AB【解析】

在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，观察到的实验现象是：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，有少数α粒子发生了偏转，有极少数的偏转超过90°，甚至有的被反向弹回，则选项AB正确，CD错误。故选AB。10、CD【解析】a球受力平衡，有，所以重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电；b球受力平衡，有

；c球受力平衡，有，解得，故CD正确，AB错误；故选CD．【点睛】关键分别对a、b、c三个球进行受力分析，然后得到小球的电性，电场力和洛仑兹力的方向，最后根据共点力平衡条件得到各个球的重力的大小．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、ADB【解析】

（1）[1]单摆模型需要满足的两个基本条件是：摆线长远大于小球的直径和小球的密度越大越好，故AD正确，BC错误；故选AD。（1）[1]由题可知，单摆的周期为根据单摆周期公式有解得（3）[3]A．b图线为正确图线，a图线与b图线相比，测量的周期相同时，摆长短，说明测量摆长偏小，故A错误；B．c图线与b图线相比，测量摆长相同时，周期偏小，可能出现的原因是多记了全振动次数，故B正确；C．根据单摆周期公式解得，图线斜率小，说明g偏大，故C错误。故选B。（4）[4]设A到铁锁重心的距离为l，有，联立消去l解得12、大于64.7ABDMAOP=MAOM+MBON【解析】

(1)[1]]为使碰后A球不会反弹回头，则AB两球质量关系为大于．(2)[2]]将乙图中的点迹用尽可能小的圆包含在内，圆心位置为被碰球B的平均落点，则水平射程应为(3)[3]为验证动量守恒，即，整理得，所以需测量A球和B球的质量；水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离；A球与B球碰撞后，测量A、B球落点位置到O点的距离．故实验中必须测量的选项是ABD．(4)由[4]以上分析可知，验证动量守恒定律的表达式为．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）BL；（2）BL；（3）．【解析】

（1）线框进入磁场前做自由落体运动，由机械能守恒定律得：

mgh=mv2，

cd边刚进入磁场时，产生的感应电动势：E=BLv，

解得：E=BL；

（2）此时线框中电流为：I=，

cd两点间的电势差：U=I=BL；

（3）安培力：F=BIL=，

根据牛顿第二定律有：mg-F=ma，由a=0

解得下落高度满足：h=；14、(1)氢原子向较低能级跃迁时共能发出6种频率的光；(2)该金属的逸出功12.