四川省泸州市泸县第五中学2021-2022学年高二物理下学期期中试题（Word版附解析）

四川省泸县五中高2020级高二下期中考试物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.物理化学生物同堂分科考试，时间150分钟，物理科110分，化学100分，生物90分。第I卷选择题（48分）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在1-5小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，6-8小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，选对但不全对得3分，错选得0分。1.在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，发生了光电效应.下列说法正确的是（ ）A.仅增大入射光的强度，光电流大小不变B.入射光的强度必须足够大，才能发生光电效应C.改用频率小于的光照射，可能不发生光电效应D.改用频率小于的光照射，光电子的最大初动能变大【答案】C【解析】【详解】光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，能否发生光电效应，与入射光的强度无关，与光照时间也无关，当发生光电效应时，增大入射光的强度，则光电流会增大．故A错误；入射光的频率大于金属的极限频率，才会发生电效应，与入射光的强度无关，故B错误；光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，当改变频率小于ν，若低于极限频率时，则不会发生光电效应，故C正确．在光电效应中，根据光电效应方程知，Ekm=hv-W0，入射光的频率越低，但仍大于极限频率时，光电子最大初动能会越小，故D错误；故选C.2.如图所示，理想变压器原线圈的匝数为n1、副线圈的匝数为n2，原线圈的两端a、b接正弦交流电源，电压表V的示数为220V，负载电阻R=44Ω，电流表A1的示数为0.20A ，下列判断中正确的是（　　）A.电流表A2的示数为0.1AB.电流表A2的示数为0.4AC.原线圈和副线圈的匝数比为2∶1D.原线圈和副线圈的匝数比为5∶1【答案】D【解析】【分析】【详解】AB．变压器的输出功率等于输入功率，则解得故AB错误；CD．原副线圈电流之比为故原副线圈的匝数比故C错误，D正确。故选D。3.如图所示，ef、gh为两水平放置相互平行的金属导轨，ab、cd 为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦。当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是（　　）A.如果下端是N极，两棒向外运动，如果下端是S极，两棒相向靠近B.如果下端是S极，两棒向外运动，如果下端是N极，两棒相向靠近C.不管下端是何极性，两棒均向外相互远离D.不管下端是何极性，两棒均相互靠近【答案】D【解析】【详解】当条形磁铁靠近导轨时，穿过导轨的磁通量增大，根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流，产生磁场将会阻碍磁通量增大，故两棒向内靠近，减小穿过的面积，从而起到阻碍磁通量增大的作用。因此不论条形磁铁是S极还是N极，由于磁铁的靠近，则两棒靠近。故选D。4.如图所示，为电阻很小的线圈，和为内阻不计、零刻度线在表盘中央的电流计。当开关处于闭合状态时，两表的指针皆偏向右方，那么，当开关S断开时，将出现（　　）A.和的指针都立即回到零点B.的指针立即回到零点，而的指针缓慢地回到零点C.的指针缓慢地回到零点，而的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D.的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而的指针缓慢地回到零点【答案】D 【解析】【详解】当开关断开时，中原来的电流很快消失；由于通过线圈的电流变小，导致线圈中产生瞬间感应电动势，从而阻碍电流变小，感应电流在和中重新构成回路，中电流方向不变，中电流方向反向，所以的指针缓慢地回到零点，而的指针先立即偏向左方，然后缓慢地回到零点。故选D。5.2011年入夏以来，中国南方贵州、云南、重庆等省市部分地区出现持续高温、少雨天气，引起不同程度旱情，导致大面积农作物受灾，造成群众饮水短缺等基本生活困难。目前旱情仍在持续中，电力部门全力确保灾区的用电供应。如图所示，发电厂的输出电压和输电线的电阻、变压器均不变，如果发电厂欲增大输出功率，则下列说法正确的是（）A.升压变压器输出电压增大B.输电线上损耗的功率增大C.降压变压器的输出电压增大D.输电线上损耗的功率占总功率的比例减少【答案】B【解析】【详解】A．由于匝数不变，升压变压器的输出电压不变，故A错误；B．输出功率增大则输电线上的电流增大，输电线上损耗的功率增大，故B正确；C．由于升压变压器输出电压不变，输电线上的电流增大，输电线上损失的电压增大，则降压变压器的输入电压减小，所以降压变压器的输出电压变小，故C错误；D．输电线上损耗的功率占总功率的比例其中I增大，U不变，故比例增加，D错误。故选B。 6.有一群氢原子处于量子数n=4的激发态,当它们跃迁时（）A.有可能放出6种能量的光子B.从n=4向n=1跃迁能级差最大,光子的波长最长C.由n=4向n=3跃迁能级差最小,光子波长最长D.由n=4向n=3跃迁能级差为0.66eV【答案】ACD【解析】【详解】A、一群氢原子向低能级跃迁满足数学组合公式种，知这群氢原子最多能发出6种频率的光，故A正确．B、因为放出的光子能量满足hv=Em-En，知从n=4能级跃迁到n=1能级发出光的频率最大，由知其波长最短，故B错误．C、D、由，从n=4能级跃迁到n=3能级发出光的频率最小，由知其波长最长，故C、D均正确．故选ACD．【点睛】解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hv=Em-En．7.根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹。在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法正确的是（　　）A.动能先增加，后减少B.电势能先减少，后增加C.电场力先做负功，后做正功，总功等于0D.加速度先变大，后减小 【答案】CD【解析】【详解】ABC．α粒子受到斥力作用，该斥力为电场力，根据电场力做功特点可知：从a运动到b的过程中电场力做负功，电势能增加，动能减小，从b到c的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增加；整个过程中由于a与c在同一等势线上，故电场力做的总功为零，同时由于整个过程中不存在除电势能和动能外其他能量的转化，故α粒子在a、c两点的动能相等，故AB错误，C正确；D．整个过程中，α粒子只受到电场力的作用，由库仑定律可知距离原子核越近，电场力越大，故由图可知，从a到b的过程中，α粒子受到的电场力越来越大，从b到c的过程中，电场力越来越小，结合牛顿第二定律可知，加速度先变大，后边小，故D正确。故选CD。8.设某种物质摩尔质量为μ，分子间平均距离为d，已知阿伏伽德罗常量为NA，则该物质的密度ρ可表示为(　　)A.B.C.D.【答案】AB【解析】【详解】假设分子为球体，则该物质的单个分子的体积是物体的摩尔质量联立解得假设分子为立方体，则该物质的单个分子的体积是联立解得 故AB正确，CD错误。故选AB。第II卷非选择题（62分）9.用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示．(1)以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_______．a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的c.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度d.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于5度，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期Te.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5度，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期(2)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T2-l图象,也可以求出重力加速度g．已知三位同学作出的T2-l图线的示意图如图乙中的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D.在平衡位置绳子的拉力、向心力、摆球速度最大．摆球的加速度、位移、回复力为0【答案】①.abe②.③.BD【解析】【详解】(1)a、实验时摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，故a正确．b、摆球选择质量大一些，体积小一些的，故b正确．c、为了使单摆做简谐运动，摆角要小些，故c错误．d、e、当摆球经过平衡位置时开始计时，误差较小，测量周期时需测量多次全振动的时间，求出周期，不能测一次全振动的时间，这样误差较大，故d错误，e正确．故选abe．(2)据题意知单摆的周期为，由单摆的周期公式，联立解得重力加速度.(3)根据单摆的周期公式得，根据数学知识可知，T2-l图象的斜率，当地的重力加速度.A、由图2所示图象可知，对图线a，当l为零时T不为零，所测摆长偏小，可能是把摆线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，故A错误.B、实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，图线的斜率k偏小．故B正确.C、由图可知，图线c对应的斜率k偏小小于图线b对应的斜率，由可知，图线c对应的g值大于图线b对应的g值，故C错误；D、单摆的振动是简谐运动，经过最低点时即为平衡位置，根据简谐运动的特点知拉力、向心力、摆球速度最大，摆球的加速度、位移、回复力为0，故D正确；故选BD．【点睛】 简谐运动是一种理想的运动模型，单摆只有在摆角很小，空气阻力影响不计的情况下单摆的振动才可以看成简谐运动，要知道影响实验结论的因素．应用单摆周期公式可以解题；要掌握应用图象法处理实验数据的方法．10.某同学为精确测量某金属圆柱的电阻，设计了如图甲所示的电路图。现在需要两个量程为200mA的电流表，但实验室提供的器材中，一个电流表的量程为100mA，内阻为12Ω，另外一个电流表的量程为200mA。（1）图中E为学生电源、G为灵敏电流计、A1代表量程为100mA电流表A（图中未画出）改装后的电流表、A2为量程为200mA的电流表、R1为电阻箱、R2与R3均为滑动变阻器、R0为定值电阻、S为开关、Rx为待测金属圆柱，另有导线若干，这些器材全部由实验室提供。具体的实验操作如下：A.按照如图甲所示的电路图连接好实验器材；B．将滑动变阻器R2的滑片、滑动变阻器R3的滑片均调至适当位置，闭合开关S；C．调整R3，逐步增大输出电压，并反复调整R1和R2使灵敏电流计G的示数为零，此时量程为100mA的电流表A的示数为I1，A2的示数为I2，电阻箱的示数为R1；D．实验完毕，整理器材。①实验步骤B中滑动变阻器R3的滑片应调至最________（填“左”或“右”）端；②某次测量时，量程为100mA的电流表A的指针位置如图乙所示，则此时通过R2的电流为_______mA。（2）待测金属圆柱Rx的阻值为________（用所测物理量的字母表示）。（3）电流表A1、A2的内阻对测量结果________（填“有”或“无”）影响。【答案】①.左②.160③.④.无 【解析】【分析】【详解】(1)[1]实验步骤B中滑动变阻器R3的滑片应调至最左端，使元件电压从零开始，保护元件及电表。[2]把量程为100mA电流表A改装为量程为200mA的电流表A1，应并联一个阻值为12的电阻，乙图的示数为80mA，根据电表改装原理可知，流过R2的电流应为示数的2倍，即160mA。(2)[3]灵敏电流计G的示数为零时满足可得待测金属圆柱Rx的阻值为(3)[4]由Rx测量的表达式可知，电流表A1、A2的内阻对测量结果无影响。四、计算题（47分）11.如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场，带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动，忽略重力的影响，求：（1）匀强电场场强E的大小；（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）根据匀强电场电势差和电场强度的关系得，匀强电场场强E的大小 （2）设带电粒子出电场时速度为v，由动能定理得解得粒子从电场射出时速度ν的大小（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得联立得粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径12.如图所示，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在y<0的区域存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子从y轴上P（0，h）点以一定的初速度v0射出，速度方向沿x轴正方向。已知场强大小，粒子从坐标原点O处第一次射出磁场。不计粒子重力。求：(1)粒子进入磁场时的速度方向和大小；(2)粒子圆周运动的半径和磁场的磁感应强度大小。【答案】(1)，速度方向和水平方向的夹角；(2)【解析】【分析】【详解】(1)画出粒子轨迹如图所示 在电场中，沿着电场线方向有又解得粒子在A点的速度为则进入磁场时速度方向和水平方向的夹角解得(2)粒子在电场中的时间垂直电场方向的位移根据几何知识得解得 根据解得13.如图所示，某种复合光经过半圆形玻璃砖后分成a、b两束，光束a与法线的夹角为60°，光束b与法线的夹角为45°，则玻璃对a、b两种光的折射率之比na：nb=__________；若复合光的入射角增大至37°，则a光束射出玻璃砖时与原法线的夹角为__________；若用a、b两束光照射同一双缝干涉装置，测量a、b两束光的相邻亮条纹间距之比为△xa：△xb，a、b两束光的频率之比fa：fb=__________。【答案】①.②.37°③.【解析】详解】[1]．根据可得则 [2]．a光的临界角为可知若复合光的入射角增大至37°，则a光束已经发生全反射，此时a光射出玻璃砖时与原法线的夹角为37°；[3]．根据则14.如图(a)，一列简谐横波沿x轴传播，实线和虚线分别为t1=0时刻和t2时刻的波形图，P、Q分别是平衡位置为x1=l.0m和x2=4.0m的两质点．图(b)为质点Q的振动图像，求：(1)波的传播速度和t2的大小；(2)质点P的位移随时间变化的关系式．【答案】（1）40m/s；（n=0、1、2、3……）（2）【解析】【详解】（1）由图可知波长：λ=8m，质点振动的周期：T=0.2s传播速度结合图像可知，横波沿x正向传播，故t1=0和时刻：解得（n=0、1、2、3……）（2）质点P做简谐振动的位移表达式： 由图可知，时cm且向-y方向运动，解得