2022-2023学年山西省重点中学物理高二下期中考试模拟试题含解析

2022-2023学年山西省重点中学物理高二下期中考试模拟试题注意事项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、爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示，其中ν0为极限频率．从图中可以确定的是（）A．逸出功与ν有关B．Ekm与入射光强度成正比C．ν<ν0时，会逸出光电子D．图中直线的斜率与普朗克常量有关2、一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t＋1．6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则下列说法错误的是（）A．这列波的波速可能是51m/sB．质点a在这段时间内通过的路程一定小于31cmC．质点c在这段时间内通过的路程可能为61cmD．若周期T=1.8s，则在t＋1.8s时刻，质点Q速度为零3、如图，波长相同的两列水波于某时刻的叠加情况，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时()A．a、b连线中点速度为零B．a、b连线中点振动加强C．再经过周期，a、b两点振动减弱D．再经过周期，c、d两点振动加强4、关于分子动理论，下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的无规则运动B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的C．当r=r0时，分子间的引力和斥力均为零D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力均增大5、如图所示，直角三角形导线框abc以速度v匀速进入匀强磁场区域，则此过程中导线框内感应电流随时间变化的规律为下列四个图像中的()A． B．C． D．6、处于n=3能级的大量氢原子，向低能级跃迁时，辐射光的频率有A．1种 B．2种 C．3种 D．4种二、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、在光电效应实验中，某同学用同一种材料在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出A．甲光的频率大于乙光的频率B．乙光的波长大于丙光的波长C．甲光、乙光波长相等D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能8、如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导执，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，固定在水平面上，右端接一个阻值为R的定值电阻，平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。己知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中（重力加速度为g）A．金属棒中的最大电流为B．金属棒克服安培力做的功为mghC．通过金属棒的电荷量为D．金属棒产生的电热为9、研究光电效应规律的实验装置如图所示，以频率为v的光照射光电管阴极K时，有光电子产生。由于光电管K、A间加的是反向电压，光电子从阴极K发射后将向阳极A做减速运动。光电流i由图中电流计测出，反向电压U由电压表测出。当电流计的示数恰好为零时，电压表的示数称为反向截止电压Uc，在下图所表示光电效应实验规律的图像中，正确的是()A． B．C． D．10、如图是采用智能照明系统,在自然光不足时接通电源启动日光灯,而在自然光充足时,自动关闭日光灯,其原理图如图所示。R为一光敏电阻,L为一带铁芯的螺线管,在螺线管上方有一用细弹簧系着的轻质衔铁,一端用铰链固定在墙上可以自由转动,另一端用一绝缘棒链接两动触头。有关这套智能照明系统工作原理描述正确的是()A．光照越强,光敏电阻阻值越大,衔铁被吸引下来B．在光线不足时,光敏电阻阻值变大,衔铁被弹簧拉上去C．上面两接线柱应该和日光灯电路连接D．下面两接线柱应该和日光灯电路连接三、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）某同学利用如图所示的电路测量一微安表量程为，内阻为几千的内阻，可使用的器材有：两个电阻箱最大阻值为和最大阻值为；电源电动势约为，内阻不计：单刀开关和，完成下列实验步骤中的填空：为了保护微安表，开始时将电阻箱A的阻值调至最大；闭合，断开，逐步减小电阻箱A的阻值，使微安表满偏，此时电阻箱A的读数为；断开，将电阻箱A的读数调整为，将电阻箱B的阻值调至______选填“最大”或“最小”，再闭合和，然后调整电阻箱B的阻值，使微安表重新达到满偏，这时电阻箱A两端的电压与中相比______选填“改变”或“不变；此时电阻箱B的读数为，则由此可知待测微安表的内阻为______，电源的电动势为______电动势的结果保留三位有效数字．12．（12分）实验所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm。(1)油酸膜的面积是______cm2。(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL（保留2位有效数字）。(3)按以上实验数据估测油酸分子的直径为______m（保留2位有效数字）。(4)利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为__________________。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．（10分）公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．14．（16分）坐标原点O处有一点状的放射源，它向xOy平面内的x轴上方各个方向发射带正电的同种粒子，速度大小都是v0，该种粒子的电荷量和质量分别为q与m。在的区域内分布有指向y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为；在的区域内分布有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。ab为一块很大的平面感光板，放置于处，如图所示，观察发现此时恰无粒子打到ab板上，不考虑粒子的重力。(1)求粒子刚进入磁场时的速度大小；(2)求磁感应强度B的大小；(3)若将ab板向下平移距离时，刚好能使所有的粒子均能打到板上，求向下平移的距离。15．（12分）如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab=0.25m，宽度bc=0.20m，共有n=100匝，总电阻r=1.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动．线圈处于磁感应强度B=0.40T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V，1.8W”的灯泡．当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8W．（不计转动轴与电刷的摩擦）求：（1）推导发电机线圈产生感应电动势的最大值的表达式Em=nBSω（其中S表示线圈的面积）；（2）线圈转动的角速度ω；（3）线圈以上述角速度转动，由如图位置转过30°角，在此过程中通过小灯泡电量．

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、D【解析】

光电子的最大初动能与入射光频率的关系是Ekm=hv－W，结合图象易判断D正确．2、B【解析】

A．由题图波形图可知波长λ=41m，且1.6s=nT＋T（n=1，1，2，…）解得周期T=s（n=1，1，2，…）当n=1时，T=1.8s，波速v==51m/s选项A正确；B．由传播方向沿x轴正方向可知质点a在t时刻向上运动，当n=1时，T=1.8s，则质点a在1.6s内通过的路程小于31cm，当n=1，2，3…时，质点a在1．6s内通过的路程大于31cm，选项B错误；C．若n=1，则T=s，波传播到c点所用时间为T，1.6s=，则1.6s内质点c振动的时间为T－T=T故在这段时间内质点c通过的路程为6A=61cm，选项C正确；D．若T=1.8s，在t＋1.8s时刻，质点Q位于正向最大位移处，速度为零，选项D正确。本题选择错误的，故选B。3、B【解析】

BCD．图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则a点是波谷与波谷相遇点，b是波峰与波峰相遇点，c、d两点是波峰与波谷相遇点．则a、b两点是振动加强的，且ab连线上也是振动加强的，c、d两点是振动减弱的，且加强点的振动总是加强，减弱点的振动总是减弱的，即再经过周期，a、b两点振动仍加强，c、d两点振动仍减弱，故选项B正确，CD错误；A．a、b连线中点振动加强，则速度不一定为零，选项A错误；故选B.点睛：波的叠加满足矢量法则，当振动情况相同则相加，振动情况相反时则相减，且两列波互不干扰．例如当该波的波峰与波峰相遇时，此处相对平衡位置的位移为振幅的二倍；当波峰与波谷相遇时此处的位移为零.4、B【解析】

A．布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，故A错误；B．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，故B正确；C．当r=r0时，分子间的引力和斥力大小相等，方向相反，但两力均不为零，故C错误；D．当分子间距增大时，分子间的引力和斥力均减小，故D错误。故选B。5、A【解析】在ac段切割磁感线的过程中，由楞次定律判断可知，感应电流方向沿abca．线框有效的切割长度均匀增大，由E=BLv知感应电动势均匀增大，感应电流均匀增大；

在ab段也切割磁感线的过程中，其产生的感应电动势与ac段产生的感应电动势相反，即线框有效的切割长度均匀减小，由知感应电动势均匀减小，感应电流均匀减小，故A正确，BCD错误．点睛：本题分两段时间计算感应电动势，由欧姆定律得到感应电流，感应电动势公式E=Blv，是有效的切割长度，根据楞次定律判断感应电流的方向．6、C【解析】试题分析：因为是大量处于n=3能级的氢原子，所以根据可得辐射光的频率可能有3种，故C正确．考查了氢原子跃迁【方法技巧】解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，知道数学组合公式的应用，另外需要注意题中给的是“大量”氢原子还是一个氢原子．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、BC【解析】

A．根据光电效应方程可得：，入射光的频率越高，对应的截止电压Uc越大．甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等，故A错误；B．丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长；故B正确；C．甲光、乙光的频率相等，则甲、乙波长相等，故C正确；D．丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能，故D错误．8、CD【解析】金属棒下滑过程中，根据动能定理得：，金属棒到达水平面时的速度为：，金属棒到达水平面后做减速运动，刚到达水平面时的速度最大，最大感应电动势E=BLv，则最大感应电流为：，故A正确；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-WB-μmgd=0-0，克服安培力做功：WB=mgh-μmgd，故B错误；感应电荷量为：，故C正确；克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热：，故D正确。所以CD正确，AB错误。9、ACD【解析】

A．反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数与光强也成正比，截止电压U0与频率ν是线性关系，不是正比关系，光强I与频率ν一定时，光电流i随反向电压的增大而减小．反向电压U和频率一定时，发生光电效应产生的光电子数与光强成正比，则单位时间到达阴极A的光电子数与光强也成正比，故光电流i与光强I成正比，AB．由动能定理，-qU0=0-Ekm，又因Ekm=hν-W，所以UC．光强I与频率ν一定时，光电流i随反向电压的增大而减小，又据光电子动能大小的分布概率及发出后的方向性可知，C正确；D．由光电效应知金属中的电子对光子的吸收是十分迅速的，时间小于10-9s，10-9s后，光强I和频率ν一定时，光电流恒定，故D正确．10、BC【解析】

A项：由光敏电阻的特点可知，光照越强，光敏电阻阻值越小，则电路中的电流值越大，衔铁被吸引下来，故A错误；B项：由光敏电阻的特点可知，在光线不足时，光敏电阻的阻值变大，电路中的电流减小，衔铁被弹簧拉上去，故B正确；C、D项：由题意可知，在自然光不足时接通电源启动日光灯，在自然光充足时，自动关闭日光灯，结合A、B分析可知，当衔铁被弹簧拉上去时，照明电路被接通，所以上面两接线柱应和日光灯电路连接，故C正确，D错误。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、最小不变2901.21.49【解析】

（1）当电阻箱A和微安表串联时微安表满偏，此时电阻箱的电阻为，现将电阻箱A的电阻调为后，电阻箱B和微安表并联后与电阻箱A串联，则电路的总电阻减小，电流增大，则微安表将超过量程从而坏掉，因此为保护微安表，应将电阻箱B的阻值调为最小，使电阻箱B和微安表的分压降低从而保护微安表，故选最小；S2断开时电阻箱A两端电压为，当S2闭合微安表满偏时电阻箱A两端电压，故两次电阻箱A两端电压不变．（2）上述两种情况下，由于电流表均是满偏，所以有：只闭合时，时，电流表满偏，则有：，再闭合和时，此式中、、联立以上几式求得：，．故答案为最小，不变；，12、1157.5×10-66.5×10-10【解析】

(1)[1]根据图中描绘的轮廓，不足半格舍去，大于半格算一格，共计115个方格，所以油膜的面积为。(2)[2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是(3)[3]估测油酸分子的直径为(4)[4]单个油分子的直径为单个油分子的体积为摩尔体积为则阿伏伽德罗常数为四、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、20m/s【解析】试题分析：在反应时间内汽车做匀速直线运动，所以汽车间的安全距离等于匀速运动的位移和匀减速直线运动的位移之和，根据牛顿第二定律结合运动学基本公式求解．解：设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得：μ0mg=ma0①，②，式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度．设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为μ，依题意有：③，设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得：μmg=ma