精品解析：河北省唐县第一中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题

高二物理考试 考试时间75分钟　满分100分 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光，要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（　　） A. 12.09 eV B. 10.20 eV C. 1.89 eV D. 1.5l eV 2. 医学治疗中常用放射性核素产生射线，而是由半衰期相对较长的衰变产生的。对于质量为的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到的半衰期为（　　） A. B. C. D. 3. 某军事试验场正在平地上试射地对空导弹。若某次竖直向上发射导弹时发生故障，造成导弹运动v−t图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 1~2 s内导弹静止 B. 2~3 s内导弹匀减速下降 C. 2~3 s内和3~5 s内加速度的方向相反 D. 5 s末导弹回到原出发点 4. 如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d，下列说法正确的是（ ） A. 质点由O到达各点的时间之比 B. 质点通过各点的速率之比 C. 质点通过各点的速率之比 D. 在斜面上运动的平均速度等于 5. 如图所示，粗糙长木板的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置。当木板向下转动，θ角逐渐增大的过程中，木板与木块间的摩擦力Ff的大小随θ角变化的图像最有可能的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，已知AB和AC的长度相同．两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间(　　)． A. p小球先到 B. q小球先到 C 两小球同时到 D. 无法确定 7. 如图所示，光滑水平地面上放有截面为 圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止；若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则 （　　） A. 水平外力F增大 B. 墙对B的作用力增大 C. A对B的作用力减小 D. 地面对A的支持力减小 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为v的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流Ⅰ与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则（　　） A. 测量遏止电压Uc时开关S应扳向“1” B. 只增大光照强度时，图乙中Uc的值会增大 C. 只增大光照强度时，图乙中I0的值会减小 D. 阴极K所用材料极限频率为 9. 如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=1s时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播，波速为2m/s B. 该波可以与另一列频率为2Hz的波发生稳定的干涉 C. 某人向着波源方向奔跑，观察到的波的频率大于0.5Hz D. 波在传播过程中遇到100m大小的障碍物能发生明显的衍射 10. 如图所示，重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，重物B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜拉短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g＝10m/s2。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20N，则下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧的弹力为10N B. 重物A的质量为2kg C. 桌面对B物体的摩擦力为10N D. OP与竖直方向的夹角为30° 三、非选择题（共54分） 11. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为A的纯油酸配制成体积为B的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S，如图。 （1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为_______油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________； （2）估算出油酸分子的直径大小是________（用以上字母表示）； （3）（单选）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的（ ） A.质量 B.体积 C.摩尔质量 D.摩尔体积 （4）（单选）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是_______。 A.油酸中含有大量酒精 B.痱子粉撒太多，油膜未能充分展开 C.计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留 D.计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数多记了10滴 12. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50Hz的交流电源。 (1)该实验_______平衡摩擦力，_______满足钩码的质量远远小于木块的质量；（填“需要”“不需要”） (2)打下计数点6时纸带的速度v6=___________________(用给定字母表示)； (3)物体的加速度为a=_____________________________(用给定字母表示)； (4)如果交变电流的频率f>50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。 13. 截面为直角梯形的玻璃砖ABCD，折射率n=，一束光线由AB面射入玻璃砖，入射角i=45°，如图所示。光线首先到达BC面，恰好发生全反射，然后到达CD面。求： （1）顶角B的大小； （2）若玻璃砖在AB方向足够长，光线从AD边出射时的折射角。 14. 货车A正在该公路上以20m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有64m。 （1）若此时B车立即以2m/s2的加速度启动，通过计算判断：如果A车司机没有刹车，是否会撞上B车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间； （2）若A车司机发现B车，立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2（两车均视为质点），为避免碰撞，在A车刹车同时，B车立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：B车加速度a2至少多大才能避免事故。（这段公路很窄，无法靠边让道） 15. 如图所示，内壁光滑汽缸开口向上放置，在距离汽缸底部ho=12cm处有卡口可以阻碍活塞通过，质量均为m的活塞A、B分别静止于卡口的上方和下方，封闭了两部分高度均为h1=9cm的气体，此时封闭气体的温度均为T1=300K，汽缸和两个活塞中只有活塞B能够导热且导热性能良好，大气压强为po，汽缸的横截面积为S。现通过电热丝加热，使两部分气体温度缓慢上升到T2=500K，求： （1）此时下方气体的压强； （2）活塞A上升的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理考试 考试时间75分钟　满分100分 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 氢原子能级示意图如图所示，光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光，要使处于基态（n=1）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（　　） A. 12.09 eV B. 10.20 eV C. 1.89 eV D. 1.5l eV 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，基态（n=1）氢原子被激发后，至少被激发到n=3能级后，跃迁才可能产生能量在1.63eV~3.10eV的可见光．故．故本题选A． 2. 医学治疗中常用放射性核素产生射线，而是由半衰期相对较长的衰变产生的。对于质量为的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到的半衰期为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由图可知从到恰好衰变了一半，根据半衰期的定义可知半衰期为 故选C。 3. 某军事试验场正在平地上试射地对空导弹。若某次竖直向上发射导弹时发生故障，造成导弹运动的v−t图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 1~2 s内导弹静止 B. 2~3 s内导弹匀减速下降 C. 2~3 s内和3~5 s内加速度的方向相反 D. 5 s末导弹回到原出发点 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由题图可知，1~2 s内导弹匀速上升，A错误； B．2~3 s内导弹匀减速上升，B错误； C．v−t图像的斜率表示加速度，所以2~3 s内和3~5 s内导弹加速度的方向相同，C错误； D．v−t图像和时间轴围成面积表示位移，根据图像可知0~3 s内导弹的位移 x＝×30 m＝60 m 3~5 s内导弹的位移 x′＝－×60×2 m＝－60 m 所以5 s末导弹回到原出发点，D正确。 故选D。 4. 如图所示，光滑斜面上的四段距离相等，质点从O点由静止开始下滑，做匀加速直线运动，先后通过a、b、c、d，下列说法正确的是（ ） A. 质点由O到达各点的时间之比 B. 质点通过各点的速率之比 C. 质点通过各点的速率之比 D. 在斜面上运动的平均速度等于 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 解得 oa、ob、oc、od的距离之比为1：2：3：4，所以质点由O到达各点的时间之比为，A错误； BC．根据 解得 oa、ob、oc、od的距离之比为1：2：3：4，所以质点通过各点的速率之比，BC错误； D．初速度为0的匀加速直线运动中，在相等时间内通过的位移之比为1：3，可知a点是Od的中间时刻，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有 D正确。 故选D。 5. 如图所示，粗糙长木板的一端固定在铰链上，木块放在木板上，开始木板处于水平位置。当木板向下转动，θ角逐渐增大的过程中，木板与木块间的摩擦力Ff的大小随θ角变化的图像最有可能的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】开始时木块与木板为静摩擦力，由受力平衡可得 则随θ角增大，静摩擦力逐渐变大；当θ角增大到一定数值时木块在板上发生滑动，木块受到的摩擦力为滑动摩擦力，大小为 则随θ角增大，滑动摩擦力逐渐变小；故木板与木块间的摩擦力Ff的大小随θ角变化的图像最有可能是B。 故选B。 6. 如图所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，已知AB和AC的长度相同．两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间(　　)． A. p小球先到 B. q小球先到 C. 两小球同时到 D. 无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】由于物块在斜面AB上是匀加速直线运动，加速度的大小不变，在曲面AC上的加速度是先大后小，它们的速度与时间图像如图所示，欲使两线与时间轴所围成的面积相等，曲面AC所对应的时间要短一些，故B是正确的． 7. 如图所示，光滑水平地面上放有截面为 圆周的柱状物体A，A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B，对A施加一水平向左的力F，整个装置保持静止；若将A的位置向左移动稍许，整个装置仍保持平衡，则 （　　） A. 水平外力F增大 B. 墙对B的作用力增大 C. A对B的作用力减小 D. 地面对A的支持力减小 【答案】C 【解析】 【详解】BC．对B球受力分析，受到重力mg、A球对B球的支持力和墙壁对B球的支持力N，如图 当A球向左移动后，A球对B球的支持力的方向不断变化，根据平衡条件结合合成法可以知道A球对B球的支持力和墙壁对B球的支持力N都在不断减小，故B错误，C正确； AD．再对A和B整体受力分析，受到总重力G、地面支持力FN，推力F和墙壁的弹力N，如图 根据平衡条件，有 故地面支持力不变，推力F随着壁对B球的支持力N的不断减小而不断减小，故AD错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图甲为研究光电效应的实验装置，用频率为v的单色光照射光电管的阴极K，得到光电流Ⅰ与光电管两端电压U的关系图线如图乙所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则（　　） A. 测量遏止电压Uc时开关S应扳向“1” B. 只增大光照强度时，图乙中Uc的值会增大 C. 只增大光照强度时，图乙中I0的值会减小 D. 阴极K所用材料的极限频率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．测量遏止电压时应在光电管两端加反向电压，即开关S应扳向“1”，故A正确； B．由动能定理得 由爱因斯坦光电效应方程可知，图乙中Uc的值与光照强度无关，故B错误； C．图乙中I0的值表示饱和光电流，增大光照强度时，饱和光电流增大，故C错误； D．由动能定理得 由爱因斯坦光电效应方程可得 则阴极K所用材料的极限频率为 故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t=1s时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴正方向传播，波速为2m/s B. 该波可以与另一列频率为2Hz的波发生稳定的干涉 C. 某人向着波源方向奔跑，观察到的波的频率大于0.5Hz D. 波在传播过程中遇到100m大小的障碍物能发生明显的衍射 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙可知t=1s时刻质点P向上振动，根据波形平移法可知波沿x轴正方向传播；由图甲、乙可知 ， 则波速为 故A正确； B．该波的频率为 则该波不可以与另一列频率为2Hz的波发生稳定的干涉，故B错误； C．某人向着波源方向奔跑，根据多普勒效应可知观察到的波的频率大于0.5Hz，故C正确； D．由于波的波长为，则波在传播过程中遇到100m大小的障碍物不能发生明显的衍射，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，重物A被绕过小滑轮P的细线所悬挂，重物B放在粗糙的水平桌面上；小滑轮P被一根斜拉短线系于天花板上的O点；O′是三根线的结点，bO′水平拉着B物体，cO′沿竖直方向拉着弹簧；弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略，整个装置处于静止状态，g＝10m/s2。若悬挂小滑轮的斜线OP的张力是20N，则下列说法中正确的是（　　） A. 弹簧的弹力为10N B. 重物A的质量为2kg C. 桌面对B物体摩擦力为10N D. OP与竖直方向的夹角为30° 【答案】BD 【解析】 【详解】D．同一根绳子，张力相同，故OP延长线的方向为绳子张角的角平分线，由此可知OP与竖直方向的夹角为 30 ° 30 ° ，故D正确； B．分别以物体A、B和节点及小滑轮为研究对象进行受力分析，对物体A有 对小滑轮有 联立解得 故B正确； AC．节点有 对物体B有 联立解得弹簧弹力 B物体受力的摩擦力 故AC错误。 故选BD。 三、非选择题（共54分） 11. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，用体积为A的纯油酸配制成体积为B的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。把1滴该溶液滴入盛水的、表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S，如图。 （1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为_______油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________； （2）估算出油酸分子的直径大小是________（用以上字母表示）； （3）（单选）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的（ ） A.质量 B.体积 C.摩尔质量 D.摩尔体积 （4）（单选）某同学计算出油酸分子直径明显偏大，可能的原因是_______。 A.油酸中含有大量酒精 B.痱子粉撒太多，油膜未能充分展开 C.计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留 D.计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数多记了10滴 【答案】 ①. 单分子 ②. 直径 ③. ④. D ⑤. B 【解析】 【详解】（1）[1][2]此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。 （2）[3]所配制油酸酒精溶液的体积分数为，体积为C的油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 1滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 油酸分子的直径大小为 （3）[4]用油膜法估算出油酸分子的直径后，可以根据体积公式估算出1个油酸分子的体积，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道NA个油酸分子的总体积，即油酸的摩尔体积，故选D。 （4）[5]A．油酸中虽含有大量酒精，但只要每一滴油酸酒精溶液中所含油酸的体积计算准确，就不会造成实验结果明显偏大的情况，故A错误； B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，S测量值偏小，会造成d测量值偏大，故B正确； C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，S测量值偏大，会造成d测量值偏小，故C错误； D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1ml油酸酒精溶液的滴数多记了10滴，则每一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积测量值偏小，会造成d测量值偏小，故D错误。 故选B。 12. 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，如图所示，各个计数点已经在纸带上标出，图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，打点计时器接频率f＝50Hz的交流电源。 (1)该实验_______平衡摩擦力，_______满足钩码的质量远远小于木块的质量；（填“需要”“不需要”） (2)打下计数点6时纸带的速度v6=___________________(用给定字母表示)； (3)物体的加速度为a=_____________________________(用给定字母表示)； (4)如果交变电流的频率f>50Hz，但当时做实验的同学并不知道，那么测得的加速度值比真实值________(选填“偏大”或“偏小”)。 【答案】 ①. 不需要 ②. 不需要 ③. ④. ⑤. 偏小 【解析】 【详解】(1)[1][2]本实验是研究匀变速直线运动的规律，即只需要测出木块运动的加速度和速度，而不需要测出合外力的大小，故不需要平衡摩擦力，也不需要满足钩码的质量远远小于木块的质量； (2)[3]相邻计数点有四个点没有画出，则时间间隔为 根据匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，有 (3)[4]根据匀变速直线运动的判别式有 可求得平均加速度为 (4)[5]根据匀变速直线运动判别式可知加速度的测量值为 故频率f>50Hz时，测量值的频率偏小，所求得的加速度偏小。 13. 截面为直角梯形的玻璃砖ABCD，折射率n=，一束光线由AB面射入玻璃砖，入射角i=45°，如图所示。光线首先到达BC面，恰好发生全反射，然后到达CD面。求： （1）顶角B的大小； （2）若玻璃砖在AB方向足够长，光线从AD边出射时的折射角。 【答案】（1）75°；（2）45° 【解析】 【分析】 【详解】（1）在AB边入射，由折射定律 可得 r=30° 在BC界面刚好全反射 可得 C=45° 由几何关系 ∠BMN=90°-r=60°，∠BNM=90°-C=45° 所以顶角 ∠B=180°-∠BMN-∠BNM=75° （2）光线射到CD面时，入射角 r1=180°-r-2C=60°>C 在CD面全反射。因为AB与CD平行，光线射到AB面时入射角也是60°，发生全反射，直至光线射到AD底边。 在AD底边入射角 r3=90°-r2=30°<C 可以出射 可得出射时的折射角 i3=45° 14. 货车A正在该公路上以20m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有64m。 （1）若此时B车立即以2m/s2的加速度启动，通过计算判断：如果A车司机没有刹车，是否会撞上B车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间； （2）若A车司机发现B车，立即刹车（不计反应时间）做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s2（两车均视为质点），为避免碰撞，在A车刹车的同时，B车立即做匀加速直线运动（不计反应时间），问：B车加速度a2至少多大才能避免事故。（这段公路很窄，无法靠边让道） 【答案】（1）会，4s；（2）1.125m/s2 【解析】 【详解】（1）当两车速度相等时，所用时间为 t0＝＝10s 在此10s内A车的位移为 xA＝vAt0＝20×10m＝200m B车的位移为 xB＝at＝×2×102m＝100m 此时A、B两车间的位移差为 Δx＝xA－xB＝100m＞64m 所以两车必定相撞；设两车相撞的时间为t，则相撞时有 vAt－at2＝64m 代入数据解得 t＝4s（另一根不合题意舍去） 所以A车撞上B车的时间为4s； （2）已知A车的加速度aA＝－2m/s2，初速度vA＝20m/s；设B车的加速度为a2，B车运动经过时间为t′，两车相遇时，则有 vAt′＋aAt′2＝a2t′2＋L 代入数据有 （a2+1）t′2－20t′＋64＝0 要避免相撞，则上式无实数解，根据数学关系知 a2＞1.125m/s2 所以B的加速度的最小值为1.125m/s2。 15. 如图所示，内壁光滑的汽缸开口向上放置，在距离汽缸底部ho=12cm处有卡口可以阻碍活塞通过，质量均为m的活塞A、B分别静止于卡口的上方和下方，封闭了两部分高度均为h1=9cm的气体，此时封闭气体的温度均为T1=300K，汽缸和两个活塞中只有活塞B能够导热且导热性能良好，大气压强为po，汽缸的横截面积为S。现通过电热丝加热，使两部分气体温度缓慢上升到T2=500K，求： （1）此时下方气体的压强； （2）活塞A上升的距离。 【答案】（1）；（2）9cm 【解析】 【分析】 【详解】（1）初态对活塞A受力分析 对活塞B受力分析 设温度为T3时，活塞B刚好上升到卡口位置，过程中为等压变化 可得 T3=400K<T2 此后下方气体为等容变化 可得在温度T2时下方气体的压强 （2）上方气体一直做等压变化，设上方气体末态高度为h2 解得 h2=15cm 活塞A上升的高度 H=h0+h2-2h1=9cm 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$