2023北京清华附中高二（上）期末物理试卷

这是一份2023北京清华附中高二（上）期末物理试卷，共6页。试卷主要包含了01，1s 时，速度为零，5V，内阻约为1等内容，欢迎下载使用。
（清华附中高 21 级选考班） 2023.01
一、单项选择题（本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题意的。选对得 3 分，错选、多选，该小题不得分）
1．声波属于机械波。下列有关声波的描述中正确的是
A．同一列声波在各种介质中的波长是相同的
B．声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射
C．声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快
D．人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉
2．下列说法中正确的是
A．泊松亮斑证实了光的粒子性 B．康普顿效应进一步证实了光的粒子性
C．光电效应现象说明光是电磁波 D．光的偏振现象说明光是一种纵波
3．利用图1 所示的装置（示意图），观察光的干涉、衍射现象，在光屏上得到如图 2 中甲和乙两种图样。下列关于P 处 放置的光学元件说法正确的是
A．甲对应单缝，乙对应双缝
B．甲对应双缝，乙对应单缝
C．都是单缝，甲对应的缝宽较大
D．都是双缝，甲对应的双缝间距较大
4．如图3 所示的平面内，光束 a 经圆心O 射入半圆形玻璃砖，出射光为 b、c 两束单色光。 下列说法正确的是
A．这是光的干涉现象
B．在真空中光束b 的波长大于光束 c 的波长
C．玻璃砖对光束b 的折射率大于对光束 c 的折射率
D．在玻璃砖中光束b 的传播速度大于光束 c 的传播速度
5．用绿光照射一光电管，能产生光电效应。欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大，应
A．增大绿光的强度 B．改用紫光照射
C．增大光电管上的加速电压 D．增加照射时间
6．研究光电效应的电路如图 4 甲所示，用蓝光、较强的黄光和较弱的黄光分别照射密封真 空管中的金属极板 K，极板发射出的光电子在电路中形成的光电流 I 与 AK 之间的电压 U 的关系图像如图4 乙所示。关于 1、2、3 三条曲线，下列说法正确的是
A．2、3 为用黄光照射时得到的曲线，曲线 2 对应的黄光较强
B．2、3 为用黄光照射时得到的曲线，曲线 3 对应的黄光较强
C．1、3 为用黄光照射时得到的曲线，曲线 1 对应的黄光较强
D．1、3 为用黄光照射时得到的曲线，曲线 3 对应的黄光较强
7．用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐波。某一时刻的波形如图 5 所示， 绳上的 a 质点处于平衡位置、b 质点处于波峰位置，a、b 两质点间的水平距离为 L。下列 说法正确的是
A．该简谐波是纵波
B．该简谐波的波长为 2L
C．此时刻a 质点的振动方向向上
D．此时刻b 质点的加速度方向向下
8．一简谐机械波沿 x 轴正方向传播，波长为 λ，周期 T．t=0 时刻的波形如图 6 所示，a、b 是波上的两个质点．图 7 是波上某一质点的振动图像．下列说法正确的是
A．t=0 时质点 a 的速度比质点 b 的大
B．t=0 时质点 a 的加速度比质点 b 的小
C．图 2 可以表示质点 a 的振动
D．图2 可以表示质点 b 的振动
9．图8 a 是一列简谐横波在 t = 1s 时的波形图，图8 b 是这列波中 P 点的振动图象，则该波的传播速度和传播方向是
A．v =50 m/s ，向x 轴正方向传播 B．v = 50 m/s ，向 x 轴负方向传播
C．v = 25 m/s ，向x 轴正方向传播 D．v = 25 m/s ，向 x 轴负方向传播
10．如图 9 所示，在平面 xOy 内有一沿x 轴正方向传播 的简谐横波，波速为 3.0m/s，频率为2.5Hz，A、B 两点 位于 x 轴上，相距0.90m。分别以A、B 为平衡位置的两 个质元在振动过程中，取A 点的质元位于波峰时为 t=0，
对于B 点的质元来说
A．t=0 时，加速度最大
B．t=0.1s 时，速度为零
C．t=0.2s 时，速度方向沿y 轴负方向
D．t=0.3s 时，位于波谷
11．如图 10 所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔， 则虚线内的电路图应是
12．如图 11 所示，其中电流表 A 的量程为 0.6A，表盘均匀划分 为 30 个小格，每一小格表示 0.02 A；R1 的阻值等于电流表内阻的；R2 的阻值与电流表的内阻相等。若用电流表A 的表盘刻度表
示流过接线柱 1 的电流值，则下列分析正确的是
A．将接线柱1、2 接入电路时，每一小格表示 0.06A
B．将接线柱1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02 A
C．将接线柱1、3 接入电路时，每一小格表示 0.08 A
D．将接线柱1、3 接入电路时，每一小格表示 0.14 A
13．A、B 两块正对的金属板竖直放置，在金属板 A 的内侧表面
有一绝缘细线，细线下端系一带电小球。两块金属板接在如图 12 所示的电路中。电路中的 R1 为光敏电阻，R3 为定值电阻，R2 为滑动变阻器。当R2 的滑动触头P 在a 端时闭合开关。设电流 表○A和电压表○V的示数分别为 I 和 U，带电小球静止时绝缘细 线与金属板 A 的夹角为 θ。则以下说法正确的是
A．若将R2 的滑动触头 P 向b 端移动，则 θ 变大
B．保持P 不动，将AB 两板间的距离拉大，则 θ 变大
C．保持 P 不动，用更强的光线照射 R1，则 U 的变化量的绝对值与 I 的变化量的绝对值的 比值变小
D．若将P 缓慢向b 端移动的同时，用更强的光线照射R1，则 A、B 两板所带电量变小
14．如图 13 所示，波源 S 从平衡位置 y=0 开始振动，运动方向竖直向上(y 轴的正方向)， 振动周期 T=0.01s，产生的机械波向左、右两个方向传播，波速均为 v=80m/s，经过一段时 间后，P、Q、M 三点开始振动，已知距离 SP=1.4m、SQ=2.2m、SM=3.6m。若以 M 点开始 振动的时刻作为计时的零点，则在下图所示的四幅振动图象中，能正确描述 S、P、Q、M 四点振动情况的是
A．甲为振源S 点的振动图象 B．乙为M 点的振动图象
C．丙为P 点的振动图象 D．丁为Q 点的振动图象
二、实验题（共 18 分）
15．在“练习使用多用电表”的实验中，图 14 为某多用电表的面板。
①若用此电表测量一阻值约为1000Ω的定值电阻，选择开关应调到电阻挡的______（选填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”）位置。
②图15为一正在测量中的多用电表表盘。如果选择开关在电阻挡“×100”，则读数为______Ω。
③若将一个满偏电流为3mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测量阻值为500Ω的标准电阻时，指针恰好在刻度盘的正中间。如果用它测量某待测电阻时，指针指在1mA处，则该待测电阻的阻值为________。
A．1000Ω B．1500Ω C．2000Ω D．2500Ω
④某欧姆表使用一段时间后，电池的电动势变小，但此表仍能欧姆调零。现按正确操作方法测量一个阻值为3000Ω的电阻，从理论上分析，该电阻的测量结果________。（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
16．实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω。某小组计划利用图16的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：
电流表A1：量程0~0.6A，内阻约0.125Ω
电流表A2：量程0~3A，内阻约0.025Ω
电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ滑动变阻器R：0~20Ω，额定电流2A
（1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用______（填写仪器的字母代号）。
（2）图17是该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U﹣I图线，请据此图线判断被测干电池的电动势E=________V，内阻r=________Ω。（结果保留到小数点后两位）
（3）利用图16中实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图18中虚线框所示“等效电源”的电动势E′和内电阻r′。若电压表内电阻用RV表示，而电源开路时两极的电压等于电源的电动势，因此可知E′=__________，又电路中的短路电流等于电动势与电源内阻的比值，因此可知r′=__________。
三、计算题（本题共4小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）
17．（8分）如图19所示，水平光滑绝缘轨道MN处于水平向右的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的滑块（可视为质点），从轨道上的A点由静止释放，滑块在静电力作用下向右做匀加速直线运动，当到达B点时速度为v。设滑块在运动过程中，电荷量始终保持不变。
（1）求滑块从A点运动到B点的过程中，静电力所做的功W；
（2）求电势差UAB；
（3）若规定A点电势为φA，求滑块运动到B点时的电势能EPB。
18．（8分）下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶的速度。
请参考表中数据，完成下列问题（g取10m/s2）：
（1）此车所配电动机的内阻是多少？
（2）在行驶过程中电动机受阻力是车重（包括载重）的K倍，试计算K的大小。
19．（12分）如图20所示，两平行金属板与一直流电源两极相连，上极板接地，电源的电动势为U，内阻不可忽略，两板间形成的电场可认为是匀强电场。有一质量为m，电荷量为-q的粒子，不间断的从两平行板左侧中点以初速度v0沿垂直场强的方向射入电场，从右侧射出电场。已知单位时间入射的粒子数为n，两平行板的间距为d，金属板长度为L，不计粒子重力。
（1）a.求粒子射出电场时沿电场方向的侧移量y；
b.证明：粒子出射时，沿速度方向的反向延长线一定经过其水平位移的中点。
（2）改变电源的电动势，使粒子刚好偏转后打在下极板上，求此时电源的输出功率。
20．（12分）一个点光源以功率P向四周均匀地发射波长为λ的单色光，已知球的表面积，体积
，式中R为球的半径。在离光源中心距离为L处，与入射光方向垂直放置一钾箔，因其面积较
小，可认为光源发出的光垂直均匀的照在钾箔上。已知光的传播速度为c，普朗克恒量为h，光子动量为示。
（1）求该光源发射的能量传播到距离光源为L处单位面积上的功率P0；
（2）假设钾箔完全吸收了垂直照射到它上面的能量，求在单位面积上钾箔受到光照的平均作用力F；
（3）关于钾箔在该单色光源的照射下是否能产生光电效应，经典理论认为：若一个要被逐出的电子收集能量的圆形截面的半径约为一个典型原子的半径r，只需吸收足够的光辐射能量就可以逐出电子。已知钾的逸出功为W，请根据以上信息，求电子被逐出的时间t。
额定车速
自行车载重
质量
电源
电源输出电压
充电时间
额定输出功率
电动机额定工作电压和电流
18km/h
40kg
80kg
36V/12Ah
≥36V
6~8h
180W
36V/6A