四川省宜宾市叙州区第二中学2022-2023学年高二物理下学期5月期中试题（Word版附解析）

叙州区二中2023年春期高二期中考试

物理试题

第I卷   选择题（54分）

一．选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1. 当分子间距离为时分子引力和分子斥力相等，当分子间距离大于时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零，如图所示为某物理量随分子间距离r变化的关系图线，则下列说法正确的是（　　）

A. 若M点的横坐标为，图像的纵坐标表示分子势能

B. 若将两分子从相距大于的距离由静止释放，它们将相互远离

C. 若将两分子从相距小于的距离由静止释放，在二者远离过程中它们的分子势能可能先减小后增大

D. 随着分子间距离的增大，分子引力和分子斥力都在减小，但引力减小得更快

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．当分子间距为时，分子力为0，分子势能最小，若M点的横坐标为，图像的纵坐标表示分子力，故A错误；

B．若将两分子从相距大于小于10的距离释放，此时二者间的分子力时引力，所以相互靠近，故B错误；

C．若将两分子从相距小于的距离由静止释放，分子力先是斥力后是引力，分子力先做正功后做负功，在二者间距小于10时若速度减为零，则在二者远离过程中分子势能先减小后增大，故C正确；

D．随着分子距离增大，分子斥力和引力都在减小，但是斥力减小更快，故D错误。

故选C。

2. 如图，实验中分别用波长为λ1、λ2的单色光照射光电管的阴极K，测得相应的遏止电压分别为U1和U2，设电子的质量为m，带电荷量为e，真空中的光速为c，下列说法正确的是(　　)

A. 若λ1>λ2，则U1>U2

B. 根据题述条件无法算出阴极K金属的极限频率

C. 用λ1照射时，光电子的最大初动能为eU1

D. 入射光的波长与光电子的最大初动能成正比

【答案】C

【解析】

【详解】根据光电效应方程，则有：−W0＝Ekm＝eU0，因此若λ1＞λ2，则U1＜U2，故A错误；根据−W0＝eU1；−W0＝eU2，其中的W0=hγ0，三式联立可求解h和γ0，选项B错误；用λ1照射时，光电子的最大初动能为eU1，选项C正确；根据−W0＝Ekm 可知入射光的波长与光电子的最大初动能并非成正比，故D错误；故选C.

【点睛】解决本题的关键掌握光电效应方程的内容，知道最大初动能与遏止电压的关系−W0＝Ekm＝eU0．

3. 如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是和，重物P上升的速度已知该装置机械部分的机械效率为，重物的质量下列说法正确的是　　

A. 电动机消耗的电功率为550 W

B. 细绳对重物做功的机械功率为325 W

C. 电动机输出的电功率为400 W

D. 电动机线圈的电阻为

【答案】A

【解析】

【分析】已知电动机两端的电压和通过的电流，根据P=UI求出电动机的耗电功率，根据求出机械功率；由机械部分的机械效率可求出电动机输出功率，根据电动机消耗的功率与输出功率之差，即为线圈电阻发热功率，再由求出电动机线圈的电阻．

【详解】根据电功率关系式有：，故电动机消耗的功率为550W，故A正确；以物体为研究对象，由于物体匀速上升，根据平衡条件有：，根据，得：，故细绳对对重物做功的机械功率为315W，故B错误；电动机输出的功率，故C错误；根据功能关系有：，，联立解得：，故D错误；故选A．

【点睛】本题考查电动机工作中的能量转化规律，要知道电动机工作时，消耗的电能转化为其它形式的能（一是机械能，二是内能）是解本题的关键；利用P=Fv求功率和平衡态列方程是解题的核心．

4. 在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，“L是电感线圈，直流电阻为不能忽略”，说法正确的是（　　）

A. 闭合开关后，c先亮，a、b后亮

B. 断开开关后，c立即熄灭，b缓慢熄灭

C 断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭

D. 断开开关后，a缓慢熄灭，b闪亮一下后缓慢熄灭

【答案】B

【解析】

【详解】A．开关闭合，因通过线圈L的电流增大，线圈会阻碍电流的增大，则b、c先亮，a后亮，故A错误；

BC．断开开关，c立即断路，会立即熄灭；因为流过线圈的电流减小，线圈会阻碍电流的减小，线圈与b、a形成回路，所以a、b缓慢熄灭，故C错误，B正确；

D．断开开关，线圈会阻碍通过自身电流的减小，所以a缓慢熄灭；电路稳定时，由于线圈的直流电阻不能忽略，通过线圈的电流比通过b的电流小，断开开关时，流过b的电流较断开前反向减小， b不会闪亮而是缓慢熄灭，故D错误。

故选B。

5. 理想变压器与电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示电路，a、b两端接电压恒定的正弦交流电源。现使变阻器滑片P向左滑动，则下列说法中正确的是（　　）

A. 流过R1的电流减小

B. R2两端的电压变大

C. 变阻器R两端电压变大

D. 电源的输出功率变小

【答案】B

【解析】

【详解】AD．设原线圈电压为U1，原线圈电路电流为I1，副线圈电压为U2，副线圈电路电流为I2，原副线圈匝数分别为n1,n2由线圈匝数比等于电压比可知

由闭合电路欧姆定律

联立可得

由题意，P向左滑动，R减小，I1增大。A错误；

B．由A中分析可知，I1增大，则I2增大，所以R2两端的电压变大，B正确；

C．由

知U1减小，则U2减小，而R2两端的电压变大，所以变阻器R两端电压变小，C错误；

D．电源输出功率为

由I1增大，U不变知电源输出功率增大，D错误。

故选B。

6. 如图所示，在正三角形abc区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，边长为L，有一群质量为m，带电量为q的粒子，以大小不同的速度从a点沿ac进入磁场，从ab边或bc边射出磁场。下列说法正确的是（    ）

A. 粒子带正电

B. 粒子在磁场中运动时间最长为

C. 从b点飞出的粒子的轨迹半径最小，且为

D. 从bc边飞出的粒子，飞出点越靠近c，运动时间越长

【答案】B

【解析】

【详解】A．粒子从ab边或bc边射出磁场，说明受到向右的洛伦磁力，由左手定则可知粒子带负电，故A错误；

B．由图可知粒子从ab边射出磁场时，在磁场中运动时间相等且最长

根据对称性可知粒子从ab边射出磁场时的速度与ab边的夹角为，故偏转角为，粒子在磁场中运动时间

故B正确；

C．由图可知粒子的轨迹半径可为零，故C错误；

D．由图可知从bc边飞出的粒子，飞出点越靠近c，对应的圆心角越小，运动时间越短，故D错误。

故选B。

7. 如图所示装置中，质量为M的木块B与水平桌面间的接触面是光滑的，质量为m的子弹A沿水平方向以射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短．则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（　　）

A. 弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能不守恒

B. 弹簧、木块和子弹组成的系统动量守恒，机械能守恒

C. 弹簧的最大弹性势能为

D. 弹簧的最大弹性势能为

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB．子弹在击中木块过程要克服阻力做功，机械能有损失，系统机械能不守恒，子弹与木块压缩弹簧过程，子弹、木块、弹簧组成的系统受到墙壁的作用力，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，由此可知，弹簧、子弹和木块组成的系统在整个过程中动量不守恒、机械能不守恒，故AB错误；

CD．设子弹射入木块后，两者的速度为v，子弹击中木块过程子弹与木块的内力远远大于外力，所以子弹与木块组成的系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得

木块压缩弹簧过程，动能转化为弹性势能，当弹性势能最大时，系统动能全部转化为弹性势能，故由能量守恒定律得

联立解得

故C正确，D错误。

故选C。

8. 如图所示，沿x轴正方向传播的一列简谐波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为，下列说法中正确的是（　　）

A. 图示时刻质点b的速度正在增大

B. 从图示时刻开始，经过，质点a通过的路程为

C. 该波在传播中遇到宽的障碍物时，会发生明显的衍射现象

D. 若此波遇到另一列简谐波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】A．波沿x轴正方向传播，由同侧法可知，质点b此时向下运动，速度正在减小，A错误；

B．该列波的波长，周期

故从图示时刻开始，经过，质点a通过的路程为4A，即，B错误；

C．障碍物宽，小于波长，会发生明显的衍射现象，C正确；

D．两列频率相等的波相遇会发生稳定的干涉现象，该列波的频率50Hz，则另一列波的频率应为，D正确。

故选CD。

9. 如图所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，为光敏电阻，为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（　　）

A. 当有光照射时，信号处理系统获得高电压

B. 当有光照射时，信号处理系统获得低电压

C. 信号处理系统每获得一次低电压就计数一次

D. 信号处理系统每获得一次高电压就计数一次

【答案】BD

【解析】

【详解】A．当有光照射 R1时，R1电阻减小，则整个电路总电阻变小，电动势不变，则电流增大，根据可知，R1两端电压减小，即信号处理系统获得低电压，故A错误，B正确；

CD．当无光照射 R1时，R1的电阻增大，则整个电路总电阻变大，电动势不变，则电流减小，根据可知， R1两端的电压增大，即信号处理系统获得高电压，则信号处理系统每获得一次高电压就记数一次，故C错误，D正确。

故选BD

10. 回旋加速器构造如图所示。两个半圆金属D形盒半径为R高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期为T，加速电压为U.粒子质量为m,电荷量为q,匀强磁场磁感应强度为B.粒子由静止开始加速最终由D型盒边缘导出。下列说法正确的是（   ）

A. 带电粒子获得的最大动能Ek＝

B. 带电粒子获得的最大动能Ek＝

C. 带电粒子在D型盒中运动的总时间t=

D. 带电粒子在D型盒中运动的总时间t=

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．根据

得，粒子离开回旋加速器的最大速度

则最大动能

故A正确；

B．粒子离开回旋加速器的最大速度

最大动能为

故B正确；

CD．粒子加速的次数

则粒子在D形盒中的总时间

由

得

解得

故C错误，D正确。

第II卷（非选择题 60分）

二、实验题（16分）

11. （1）用螺旋测微器测量器件的直径，示数如图所示，则直径______mm.

（2）然后用多用电表进行粗测。使用多用电表欧姆挡时，先将选择开关调到欧姆挡“×10”挡位，然后将红、黑表笔短接，使指针指在欧姆刻度的______（选填“0”或“”）刻度线处；测量时发现指针向右偏转角度太小，这时应该先将选择开关换成欧姆挡的“______”（选填“×1”或“×100”）挡位，再次调零后测量指针如图所示，则该器件的阻值为______Ω.

【答案】    ①. 1.890    ②. 0    ③. ×100    ④. 500

【解析】

【详解】（1）[1]用螺旋测微器测量器件的直径d=1.5mm+0.01mm×39.0=1.890mm.

（2）[2][3][4]使用多用电表欧姆挡时，先将选择开关调到欧姆挡“×10”挡位，然后将红、黑表笔短接，使指针指在欧姆刻度的0刻度线处；测量时发现指针向右偏转角度太小，说明倍率挡选择的过低，这时应该先将选择开关换成欧姆挡的“×100”挡位，再次调零后测量指针如图所示，则该器件的阻值为500Ω。

12. 某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为20Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示

（1）提供的实验器材有：电源（3V，内阻不计）、电源（6V，内阻不计）、滑动变阻器（）、滑动变阻器（）、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱（）、开关、导线若干。为使该装置实现对30∼80之间任一温度的控制，电源应选用___________（选填“”或“”），滑动变阻器R应选用___________（选填“”或“”）。

（2）实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用调节好的多用电表排查测量各接点间的电压。闭合开关S，在图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针___________（选填“偏转”或“不偏转”）。

（3）排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50时被吸合，下列操作步骤正确顺序是___________。（填写各步骤前的序号）

①将热敏电阻接入电路

②观察到继电器的衔铁被吸合

③断开开关，将电阻箱从电路中移除

④合上开关，调节滑动变阻器的阻值

⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω

【答案】    ①.     ②.     ③. 不偏转    ④. ⑤④②③①

【解析】

【详解】（1）[1][2]由表格数据知，当温度为30时，热敏电阻阻值为，继电器的阻值

当电流为时

所以电源选，80时，热敏电阻阻值

则

此时变阻器阻值

所以变阻器选择；

（2）[3]若只有b、c间断路，表笔接入a、b时，整个回路断路，电表指针不偏转；

（3）[4]50时，热敏电阻阻值为，所以应将电阻箱阻值调至，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为⑤④②③①。

三、解答题（本答题共三个小题，13题10分，14题14分，15题20分，共44分）

13. 现有一三棱柱工件，由透明玻璃材料制成．如图所示，其截面ABC为直角三角形，∠ACB=30°，现在有一条光线沿着截面从AC边上的O点以45°的入射角射入工件折射后到达BC边的中点并发生了全反射后垂直于AB边射出．已知光在空气中的传播速度为c．

①求透明玻璃材料的折射率．

②若BC=a，求光线在玻璃材料内传播的时间．

【答案】（1）  （2）

【解析】

【详解】（1）光路图如图所示

DE光线垂直AB射出，所以 ，折射角，所以

（2）由几何关系可知，，所以，，因为，所以，

14. 如图所示，一个足够长的矩形金属框架与水平面成角，宽L=0.5m，上端有一个电阻，框架的其他部分电阻不计，有一垂直于框架平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T，ab为金属杆，与框架接触良好，其质量m=0.1kg，电阻r=1.0Ω，杆与框架间的动摩擦因数，杆由静止开始下滑，在速度达到最大值的过程中，电阻R0产生的热量J（取g=10m/s2，，）。求：

(1)通过R0的最大电流；

(2)ab杆下滑的最大速度；

(3)从开始到速度最大的过程中ab杆下滑的距离。

【答案】(1)0.2A(2)1m/s (3) 12.75m

【解析】

【详解】(1)杆达到最大速度后， ab中最大电流为Im，由平衡条件得

解得

Im=0.2A

(2)由闭合电路的欧姆定律得

由法拉第电磁感应定律得

解得

 (3)电路中产生的总焦耳热

由动能定理得

解得杆下滑的距离

x=12.75m

15. 如图所示，滑块A和滑块B静止在光滑的水平面上，两者接触但不连接，滑块A左端是一个光滑的圆弧槽MN，圆弧槽下端与粗糙水平部分NP相切于N点．现有可视为质点的滑块C从M点由静止开始滑下，恰好能到达P点．已知A、B质量均为1 kg，C的质量为2 kg，圆弧半径为0.4 m，C与NP之间的动摩擦因数为0.2，g取10 m/s2．

（1）C由M点运动至N点的过程中，A、B、C组成的系统动量是否守恒？并写出判断的理由；

（2）求当滑块C到达N点时的速度大小；

（3）求NP的长度．

【答案】（1）不守恒；系统所受合外力不为零．（2）2m/s（3）m

【解析】

【详解】（1）系统动量不守恒．系统所受合外力不为零．

（2）对A、B、C组成的系统，由动量守恒定律得

0+0+0=mCv1+（mA+mB）（-v2）

mCgR=+

解得C到达N点时的速度大小：

v1=2m/s

A、B速度大小

v2= 2m/s

（3）C不离开A即A、C最终速度相同，对A、C组成的系统，由动量守恒得

mCv1+mA（-v2）=（mA+mC）v

解得

v=m/s

Q=μmCgL=+-

解得NP的长度：