海盐县2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试卷
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟．
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上．
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答．在试题卷上的作答一律无效．
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时，先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效．
4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度均取．
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共3小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）
A．J B．K C．W D．
2．如图所示，轻质网兜兜住重力为的足球，用轻绳挂于光滑竖直墙壁上的点，轻绳的拉力为，墙壁对足球的支持力为，则（ ）
A． B． C． D．
3．今年珠海航展共设三天公众日（11月11日至13日），每天开放时间为9：00—17：00．本届航展安排精彩的飞行表演及地面装备动态演示，观众须提前进场．下列表述正确的是（ ）
A．飞行表演时，分析飞机的飞行姿势，可以将飞机看作质点
B．观众提前入场，“”指的是时刻
C．9：00，17：00指的是时刻
D．飞行表演时，几架飞机正在并排飞行，以地面观众为参考系，飞机是静止的
4．下列实例中，机械能守恒的是（ ）
A．气球匀速上升 B．物体沿光滑斜面自由下滑
C．物体在竖直面内做匀速圆周运动 D．汽车沿斜坡匀速向下行驶
5．甲、乙两小车沿同一直线运动的位移一时间图像如图所示，己知甲车自时起做初速度为零的匀变速直线运动，加速度大小为，则乙车的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
6．一列简谐波在初始时刻的全部波形如图所示，质点对应坐标分别为．从此时开始，质点比质点先到达波谷．下列说法正确的是（ ）
A．波源的起振方向沿轴向上 B．振动过程中质点动能始终相同
C．波沿轴负方向传播 D．此时点加速度沿轴正方向
7．如图所示是地球的两颗卫星和，其中是地球的同步卫星，下列说法正确的是（ ）
A．卫星运行周期小于 B．卫星所受的向心力大于所受的向心力
C．在地面附近发射卫星的速度为 D．卫星的运行速度可能大于
8．霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域，霍尔元件一般用半导体材料制成，有的半导体中的载流子（自由电荷）是自由电子，有的半导体中的载流子是空穴（相当于正电荷）．如图所示为用半导体材料制成的霍尔元件的工作原理示意图，厚度为，宽度为，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体上下表面会产生电势差，下列说法正确的是（ ）
A．若元件的载流子是自由电子，上表面的电势低于下表面电势
B．若元件的载流子是空穴，上表面的电势低于下表面电势
C．保持电流不变，仅增大时，上下表面的电势差增大
D．保持电流不变，仅增大时，上下表面的电势差增大
9．2020年1月1日至3月23日，500米口径球面射电望远镜（中国天眼）发现并认证的脉冲星达到114颗．假设某脉冲星为质量均匀分布的球体，已知脉冲星稳定自转的周期为，星体半径为，离该脉冲星中心距离为的空中有一星体碎片，与该脉冲星自转同步，引力常量为，关于该脉冲星的质量和密度说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．如图是“中国天眼”口径球面射电望远镜维护时的照片．为不损伤望远镜球面，质量为的工作人员被悬在空中的氦气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时，氦气球对其有大小为、方向竖直向上的拉力作用，使其有“人类在月球上行走”的感觉，若将人视为质点，此时工作人员（ ）
A．受到的重力大小为 B．受到的合力大小为
C．对球面的作用力大小为 D．对球面的压力大小为
11．示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上点出现亮斑，那么示波管中的（ ）
A．极板应带负电，极板应带负电 B．极板应带负电，极板应带正电
C．极板应带负电，极板应带负电 D．极板应带负电，极板应带正电
12．在如图所示的电路中，电流表，电压表均为理想电表，为一平行板电容器，闭合开关，给电容器充电，当电路中电流稳定之后，下列说法正确的是（ ）
A．保持开关闭合，把滑动变阻器的滑片向上滑动，电流表的示数变大，电压表的示数变小
B．保持开关闭合，不论滑动变阻器的滑片是否滑动，都有电流流过
C．保持开关闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，中有由到的电流
D．断开开关，若此时刚好有一带电油滴静止在两平行板电容器之间，将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中，油滴将向上运动
13．如图所示，质量为的小球由轻绳和分别系于一轻质细杆的点和点，当轻杆绕轴以角速度匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，绳与水平面成角，绳平行于水平面且长为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A．绳与水平方向夹角随角速度的增大而一直减小 B．绳所受拉力随角速度的增大而增大
C．当角速度时，绳将出现弹力 D．若绳突然被剪断，则绳的弹力一定发生变化
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14．如图为氢原子的能级图，现有大量的氢原子处于的激发态，当它们自发地跃迁到较低能级时（ ）
A．能辐射出6种不同频率的光子
B．能辐射出4种不同频率的光子
C．由跃迁到时辐射出的光子的频率最大
D．由跃迁到时辐射出的光子可使逸出功为的金属钾发生光电效应
15．某半圆形玻璃砖横截面如图所示，为直径，点为圆心．在该截面内有两束单色可见光从空气垂直于射入玻璃砖，两入射点到的距离相等．两束光在半圆边界上反射和折射，则两束光（ ）
A．在同种均匀介质中传播，光的传播速度较大
B．以相同的入射角从空气斜射入水中，光的折射角大
C．若光照射某金属表面能发生光电效应，光也一定能
D．分别通过同一双缝干涉装置，光相邻亮纹的间距大
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．实验题（Ⅰ、Ⅱ两题共14分）
Ⅰ．（7分）在“探究加速度与力、质量的关系的实验”时，采用了如图甲所示的实验方案．操作如下：
图甲 图乙
图丙
（1）平衡摩擦力时，若所有的操作均正确，打出的纸带如图乙所示，应___________（填“减小”或“增大”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹___________为止．
（2）已知小车质量为，盘和砝码的总质量为，要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力，应该满足的条件是___________（填“远小于”、“远大于”或“等于”）．
（3）图丙为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出，由此可求得小车的加速度的大小是___________，打下点时小车运动的速度大小是___________．（结果均保留两位有效数字）
Ⅱ．（7分）电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量．某同学在实验室测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率．（1）用螺旋测微器测量其横截面直径如图甲所示，由图可知其直径为___________，如图乙所示，用游标卡尺测其长度为___________，如图丙所示，用多用电表挡粗测其电阻为___________．
甲 乙 丙
（2）为了减小实验误差，需进一步测量圆柱体的电阻，除待测圆柱体外，实验室还备有的实验器材如下，要求待测电阻两端的电压调节范围尽量大，则电压表应选___________，电流表应选___________，滑动变阻器应选___________．（均填器材前的字母代号）
A．电压表（量程，内阻约为）
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电流表（量程，内阻约为）
D．电流表（量程，内阻约为）
E．滑动变阻器（阻值范围）
F．滑动变阻器（阻值范围）
G．直流电源（电动势为，内阻不计）
H，开关，导线若干
（3）若流经圆柱体的电流为，圆柱体两端的电压为，圆柱体横截面的直径和长度分别用表示，则用表示该圆柱体电阻率的关系式为___________．
7．（8分）某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示．在竖直放置的圆柱形容器内用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动．开始时气体处于温度、活塞与容器底的距离的状态．环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态．活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态时触动报警器．从状态到状态的过程中气体内能增加了，取大气压力，求气体
（1）在状态的温度；
（2）在状态的压强；
（3）由状态到状态过程中从外界吸收热量．
18．（11分）如图，质量为的小滑块（视为质点）在半径为的四分之一光滑圆弧的最高点，由静止开始释放，它运动到点时速度为．当滑块经过后立即将圆弧轨道撤去．滑块在光滑水平面上运动一段距离后，通过换向轨道由点过渡到倾角为、长的斜面上，之间铺了一层匀质特殊材料，其与滑块间的动摩擦因数可在之间调节．斜面底部点与光滑地面平滑相连，地面上一根轻弹簧一端固定在点，自然状态下另一端恰好在点．认为滑块在两处换向时速度大小均不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取，，不计空气阻力．
（1）求光滑圆弧的半径以及滑块经过圆弧点时对圆弧的压力大小；
（2）若设置，求滑块从第一次运动到的时间及弹簧的最大弹性势能；
（3）若最终滑块停在点，求的取值范围．
19．（11分）如图甲为某小组研究电磁感应的实验装置示意图，金属导轨与平行等间距固定放置，间距为与导轨水平放置，斜面导轨与水平面成夹角，在间接电阻．只在与的长方形区间内存在均匀的按同样规律变化的磁场，磁场方向各自与导轨垂直，磁感应强度按图乙所示规律变化，．有一质量为，电阻的导体棒在时刻从处由静止释放，释放处离斜面底端距离．导体棒经过斜面导轨底端进入磁场区（设导体棒经过处无能量损失），导体棒通过磁场区，最后停在离为处的导轨上．导体棒与导轨间的动摩擦因数均为．不计导轨电阻．．求：
甲 乙
（1）导体棒经过磁场区的时间；
（2）电路中产生的焦耳热．
20．（11分）如图所示，半圆有界匀强磁场的圆心在轴上，距离等于半圆磁场的半径，磁感应强度大小为．虚线平行轴且与半圆相切于点．在上方是正交的匀强电场和匀强磁场，电场场强大小为，方向沿轴负向，磁场磁感应强度大小为．方向均垂直纸面，方向如图所示．有一群相同的正粒子，以相同的速率沿不同方向（不沿轴正方向）从原点射入第Ⅰ象限，其中沿轴正方向进入磁场的粒子经过点射入后，恰好在正交的电磁场中做直线运动，粒子质量为，电荷量为（粒子重力不计）．求：
（1）粒子初速度大小和有界半圆磁场的半径
（2）若撤去磁场，则经过点射入电场的粒子从轴出电场时的坐标
（3）若不撤去磁场，试判断题中从原点与轴正方向夹进入第Ⅰ象限的粒子在正交的电磁场中运动情况并进行证明
物理期中考试卷详解
本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分100分，考试时间90分钟．
考生注意：
1．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上．
2．答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答．在试题卷上的作答一律无效．
3．非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时，先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效．
4．可能用到的相关公式或参数：重力加速度均取．
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分．每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1．【答案】B 2．【答案】C
3．【答案】C
【解答】A．飞行表演时，分析飞机的飞行姿势，不可以将飞机看作质点，故A错误；
B．观众提前30分钟入场，“30分钟”指的是一段时间，故B错误；
C．9：00，17：00指的是时刻，故C正确；
D．飞行表演时，几架飞机正在并排飞行，以观众为参考系，飞机是运动的，故D错误．
4．【答案】B
【解答】A、气球匀速上升时动能不变、重力势能增大，故机械能增大，A错误；
C、物体沿光滑斜面自由下滑时，受到重力和支持力作用，支持力不做功，只有重力做功，故机械能守恒，故B正确．
B、物体在竖直平面内做匀速圆周运动时动能不变，而重力势能随高度变化，故机械能也随高度变化，C错误；
D、汽车匀速向下行驶，动能不变、重力势能减少，故机械能减少，D错误．
故选B．
5．【答案】C
6．【答案】B
【解答】C、从此时开始，质点比质点先到达波谷，根据波形平移法可知波的传播方向为轴正方向，故C错误；
A、波传播过程中，所有质点的起振方向都与波源的起振方向相同，则分析点，其起振方向沿轴向下，故波源的起振方向沿轴向下，故A错误；
B、平衡位置间距为半个波长，振动情况始终相反，速度大小始终相等，故振动过程中质点动能始终相同，故B正确；
D、此时点位移为轴正方向，根据，可知合力沿轴负方向，则加速度沿轴负方向，故D错误．
7．【答案】A
【解答】A．是地球同步卫星，则，由牛顿第二定律知，而，故，故A正确；
B．万有引力提供向心力，卫星的质量未知，无法比较向心力大小，故B错误；
C．要使卫星成为地球的卫星需要的发射速度是，故C错误；
D．卫星的最大环绕速度，故D错误．
故选A．
8．【答案】A
【解答】A、若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子所受洛伦兹力竖直向上，电子在上表面聚集，上表面电势低于下表面电势，故A正确；
B、若元件的载流子是空穴，由左手定则可知，空穴所受洛伦兹力竖直向上，正电荷聚集在上表面，上表面电势高于下表面电势，故B错误；
CD、设载流子电荷量为，载流子所受电场力与洛伦兹力合力为零时上下表面的电势差保持不变，设上下表面电势差为，
对载流子，由平衡条件得：，
电流：
解得，上下表面的电势差：，
保持电流不变，仅增大时，上下表面的电势差不变，
保持电流不变，仅增大时，上下表面的电势差减小，故CD错误．
9．【答案】C
【解析】解：AB、脉冲星对碎片的万有引力提供碎片圆周运动向心力有：，由此解得脉冲星的质量，故A、B均错误；
CD、由上面分析知，脉冲星的质量，由题意知，脉冲星的体积，代入密度公式，故C正确，D错误．
故选：C．
10．【答案】C
【解答】A、工作人员的质量为，则工作人员受到的重力为：，故A错误；
B、工作人员在球面上缓慢行走，处于平衡状态，合力为0，故B错误；
D、工作人员站在的球面位置不水平，对球面的压力不等于，故D错误；
C、球面对工作人员的作用力为，由平衡条件得：，解得：，根据牛顿第三定律可得，工作人员对球面的作用力大小为，故C正确．
故选：C．
11．【答案】B
【解析】解：电子受的电场力方向与电场方向相反，如果在荧光屏上点出现亮斑，故电子要向和，则极板和极板应带正电，和应带负电，故B正确，ACD错误．
故选：B．
12．【答案】D
【解答】A．保持开关闭合，把滑动变阻器的滑片向上滑动，接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知电路中电流增大，的电压增大，则电流表的示数变大，电压表的示数变大，故A错误；
B．保持开关闭合，滑动变阻器的滑片上下滑动，接入电路的电阻发生变化，根据欧姆定律可知电路中电流发生变化，的电压发生变化，则电流表的示数发生变化，电压表的示数发生变化，电容器上的电压变化，则电量发生变化，电容器充电或放电，有电流流过，但是当滑动变阻器的滑片不滑动时，电容器上的电压不变，没有电流通过，故B错误；
C．保持开关闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中，极板的正对面积减小，电容减小，由知，不变，减小，电容器放电，则中有由到的电流，故C错误；
D．断开开关，将电容器上极板与下极板稍微错开一些的过程中，极板的正对面积减小，电容减小，由知，电量不变，则板间电压增大，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，测油滴将向上运动，故D正确．
故选D．
13．【答案】C
【解答】AB．对小球受力分析可得绳与水平方向的夹角随增大而减小，当绳达到水平时，不再变化．对小球受力分析可得绳的弹力在竖直方向的分力平衡了小球的重力，解得，故A、B错误；
C．当，即时，绳的弹力为零，若角速度大于该值，则绳将出现弹力，C正确；
D．由于绳可能没有弹力，故绳突然被剪断，绳的弹力可能不变，D错误．
故选C．
二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分．每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的．全部选对的得3分，选对但不选全的得2分，有选错的得0分）
14．【答案】AC
【解答】AB、一群氢原子处于的激发态，根据，知最多激发出6中不同频率的光子，故B错误，A正确；
C、根据得由跃迁到时，由于两能级间能级差最大，则光子频率最大，故C正确；
D、根据得由跃迁到时，光子的能量为小于金属钾的逸出功，不能发生光电效应，故D错误．
故选AC．
15．【答案】BC
【解析】解：A、由图知，光发生了全反射，光未发生全反射，说明光全反射临界角较小，根据得知光的折射率较大，由知，在同种均匀介质中传播，光的传播速度较大，的传播速度较小，故A错误；
B、因为光的折射率较大，由折射定律知以相同的入射角从空气斜射入水中，光的折射角小，光的折射角大，故B正确；
C、因为光的折射率较大，则光的频率大，若光照射某金属表面能发生光电效应，光也一定能，故C正确；
D、因为光的折射率较大，则光的频率大，光的波长小，根据可知，光的条纹间距大，故D错误．
故选：BC．
非选择题部分
三、非选择题（本题共5小题，共55分）
16．【答案】
Ⅰ．（1）增大；间距相等；（2）远小于；（3）2.0；0.76
【解答】（1）从纸带可以得出此时小车做减速运动，说明平衡摩擦力平衡不足，应增大木板的倾角，反复调节，直到到纸带上打出的点迹间距相等为止；
（2）要使细线的拉力近似等于盘和砝码和总重力，应该满足的条件是远小于；
（3）相邻计数点间还有四个点，则相邻计数点间的时间间隔，
小车的加速度：，
打下点时小车运动的速度大小：
故答案为：（1）增大；间距相等；（2）远小于；（3）2.0；0.76．
Ⅱ．【答案】
（1）1.844（均可）；4.240；6.0； （2）ACE； （3）
【解答】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度读数+可动刻度读数+估读，由题图甲知，圆柱体的直径为，游标卡尺读数为主尺读数+游标尺读数×精度，由题图乙知，长度为．多用电表的读数为电阻的粗测值，其电阻为；
（2）待测电阻大约，若用滑动变阻器（阻值范围）调节非常不方便，且额定电流太小，所以应用滑动变阻器（阻值范围）．电源电动势为，所以电压表应选量程的．为了测多组实验数据，滑动变阻器应用分压接法，电压表内电阻较大，待测圆柱体的电阻较小，故采用电流表外接法误差较小；电路中的电流约为，所以电流表量程应选量程的；
（3）由及得．
故答案为：（1）1.844（均可）；4.240；6.0； （2）ACE； （3）
17．（1）等压过程
（2）活塞平衡
等容过程
（3）外界对气体做功
热力学第一定律
18．【答案】
解：（1）滑块从到过程，由动能定理得：
代入数据得：．
滑块在点，轨道的支持力与滑块重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
代入数据解得：，
由牛顿第三定律可知，滑块对圆弧的压力大小
（2）己知，滑块在间运动过程，由牛顿第二定律得：
代入数据解得，加速度大小：
滑块做匀加速直线运动，由匀变速直线运动的位移-时间公式得：
代入数据解得：
滑块到达点时的速度大小：
滑块的速度为零时弹簧弹簧势能最大，由能量守恒定律可知，弹簧最大弹性势能
（3）最终滑块停在点有两种可能
a、滑块恰好能从下滑到，由动能定理得：
代入数据解得：
b、滑块在斜面和水平地面间多次反复运动，最终静止于点．
当滑块恰好能返回时，由动能定理得：
代入数据解得：
当滑块恰好静止在斜面上，则有：
代入数据解得：
则当时，滑块在和水平地面间多次反复运动，最终静止于点．
综上所述，的取值范围是或．
19．【答案】
解：（1）导体棒在斜面上，
棒到达处的速度
得
导体棒在处时的速度
导体棒经过处时的过程
即
解得
（2）导体棒在斜面上运动的过程，
导体棒经过处时的过程，解得
导体棒出磁场区后，
导体棒在处时的速度．
20．【答案】
解：（1）在上方，粒子做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力平衡，故：，则：，
由题意知粒子在磁场中圆周运动半径与该磁场半径相同，
由牛顿第二定律得：
解得：；
（2）在电场中粒子做类平抛运动：
，
解得：，
则：；
（3）设从点入射的任一粒子进入磁场时，速度方向与轴成角，粒子出磁场与半圆磁场边界交于点，如图所示：
找出轨迹圆心，可以看出四边形四条边等长是平行四边形，所以半径与平行．
所以从点出磁场速度与垂直，即与轴垂直，所以垂直进入边界．
进入正交电磁场中都有：，粒子做匀速直线运动．
答：（1）粒子初速度大小为，有界半圆磁场的半径为；
（2）若撤去磁场，则经过点射入电场的粒子从轴出电场时的坐标为：．
（3）若不撤去磁场，从原点与轴正方向夹进入第Ⅰ象限的粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动，证明过程如上所述．
