山西省忻州市第七中學(xué)2023年高二物理期末試卷含解析

山西省忻州市第七中學(xué)2023年高二物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.把兩個(gè)完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一小段距離，發(fā)現(xiàn)兩球互相排斥，則A、B兩球原來的帶電情況可能是

A.A和B原來帶有等量異種電荷

B.A和B原來帶有同種電荷C.A和B原來帶有不等量異種電荷

D.A和B原來只有一個(gè)帶電參考答案：BCD2.遠(yuǎn)距離輸電都采用高壓輸電，其優(yōu)點(diǎn)是

A．可增大輸電電流

B．可加快輸電速度

C．可增大輸電功率

D．可減少輸電線上的能量損失參考答案：D3.（多選題）在下列的核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是

，屬于裂變的是

，屬于聚變的是

．（填正確答案標(biāo)號(hào)）A．U→h+He

B．H+H→He+nC．U+n→Xe+Sr+2n

D．N+He→O+H．參考答案：ACB【考點(diǎn)】裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)．【分析】β衰變生成的是電子，α衰變生成的是α粒子；裂變是重核裂變成輕核，聚變是輕核生成重核．由此分析即可．【解答】解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒可知：A產(chǎn)生的是α粒子，故A為α衰變；聚變是輕核生成重核，屬于聚變的是B；裂變是重核裂變成輕核，屬于裂變的是C，核反應(yīng)方程：N+He→O+H為α粒子轟擊氮核的核反應(yīng)，為人工核反應(yīng)方程．故答案為：A，C，B4.（單選）如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的滑環(huán)套在水平且足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿上，整個(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中．現(xiàn)給滑環(huán)一個(gè)水平向右的瞬時(shí)速度，則滑環(huán)在桿上的運(yùn)動(dòng)情況可能是(

)A．始終做勻速運(yùn)動(dòng)B．先做減速運(yùn)動(dòng)，最后靜止在桿上C．先做加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)D．以上都有可能參考答案：A5.如圖2所示，S是波源，M、N是兩塊擋板，其中M板固定，N板可以左右移動(dòng)，兩板中間有一狹縫，此時(shí)A點(diǎn)沒有明顯振動(dòng)，為了使A點(diǎn)能發(fā)生振動(dòng)，可采用的方法是（

）A.增大波源頻率

B.減小波源頻率

C.將N板向右移

D.將N板向左移參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.已知鈉發(fā)生光電效應(yīng)的極限波長(zhǎng)為λ0=5×10-7m,普朗克常量h＝6.63×10－34J·s；現(xiàn)用波長(zhǎng)為λ=4×10-7m的光照射用金屬鈉作陰極的光電管,求:(1)鈉的逸出功Wo=

▲

J

(2)為使光電管中的光電流為零,在光電管上所加反向電壓U至少為（寫出表達(dá)式）

▲

（用h、U、電子電量e、真空光速c、λ0、λ等字母來表示）參考答案：3.978×10-19

或4×10-19

（4分）

U=hc/e(1/λ-1/λ0)

7.2011年3月11日，日本福島核電站發(fā)生核泄露事故，其中銫Cs對(duì)核輻射的影響最大，其半衰期約為30年．①請(qǐng)寫出艷Cs發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程

（可設(shè)新核符號(hào)為X）②泄露的Cs大約要經(jīng)過

年到才會(huì)有87.5%的原子核發(fā)生衰變．參考答案：①Cs→Ba+e；90【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度．【分析】根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)能方程求出質(zhì)量虧損，由半衰期公式知剩余的原子核沒衰變，經(jīng)歷了3個(gè)半衰期．【解答】解：①發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程有電子生成：Cs→Ba+e

②由半衰期公式知剩余12.5%==的原子核沒衰變，經(jīng)歷了3個(gè)半衰期，即90年才會(huì)有87.5%的原子核發(fā)生衰變．

故答案為：①Cs→Ba+e；908.如圖所示，一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固定在水平面上，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動(dòng)，若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度vA的方向恰與電場(chǎng)垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，則速度vA=_______.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)A環(huán)在水平方向的作用力NB=_______.參考答案： 6qE9.某同學(xué)乘電梯上樓，在電梯加速上升過程中，該同學(xué)處于

狀態(tài)，（填“超重”或“失重”），他受到的支持力

重力（填“大于”或“小于”）．參考答案：超重;大于10.將一個(gè)電量為1×10－6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)

力做功2×10－6J。從C點(diǎn)移到D點(diǎn)，電場(chǎng)力做功7×10－6J。若已

知B點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)高3V，則=

V=

V。參考答案：11.如下圖所示，左邊是一個(gè)由直流電源和定值電阻R1、R2及熱敏電阻R3組成的控制電路，右邊是由電磁繼電器、電源和報(bào)警燈D組成的報(bào)警電路。熱敏電阻R3的阻值隨溫度的升高而減小，電磁鐵線圈的電阻不可忽略。當(dāng)控制電路所處的環(huán)境溫度升高到某一數(shù)值后，要求能夠通過報(bào)警電路中的報(bào)警燈D發(fā)光來報(bào)警。為了能實(shí)現(xiàn)這功能，在控制電路中有A、B、C三個(gè)輸出端，選擇其中的兩個(gè)端點(diǎn)與電磁鐵的輸入端P、Q兩個(gè)接線柱連接，那么應(yīng)該選擇的端點(diǎn)是（選填“A、B”、“A、C”或“B、C”）。參考答案：12.．如圖是兩位高中同學(xué)李輝和劉偉在測(cè)定變壓器線圈電阻的一個(gè)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，劉偉手握線圈裸露的兩端讓李輝測(cè)量，劉偉有電擊的感覺是在測(cè)量回路

時(shí)刻（填“斷開”或“接通”）

參考答案：

13.某同學(xué)用如圖甲所示的電路測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，其中R是電阻箱，R0是定值電阻，且R0＝3000Ω，G是理想電流計(jì)。改變R的阻值分別讀出電流計(jì)的讀數(shù)，作出圖像如圖乙所示，則電源的電動(dòng)勢(shì)是_________，內(nèi)阻是_________。參考答案：3V

,

1Ω

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）用圓弧狀玻璃磚做測(cè)定玻璃折射率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，先在白紙上放好圓弧狀玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)豎直插上兩枚大頭針P1、P2，然后在玻璃磚的另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在的一側(cè)插兩枚大頭針P3和P4，使P3擋住P1和P2的像，P4擋住P3以及P1和P2的像，在紙上已標(biāo)出大頭針位置和圓弧狀玻璃磚輪廓如圖所示。（O為兩圓弧圓心，圖中已畫出經(jīng)過P1、P2點(diǎn)的入射光線）

（1）在圖上補(bǔ)畫出所需的光路；（2）為了測(cè)出玻璃磚的折射率，需要測(cè)量入射角和折射角，請(qǐng)?jiān)趫D中的AB分界面上畫出這兩個(gè)角；（3）用所測(cè)物理量計(jì)算折射率

。參考答案：（1）如圖（2）如圖（3）15.多用電表如圖甲所示，用該多用電表粗測(cè)一只內(nèi)阻約20kΩ～30kΩ（量程為15V）的電壓表內(nèi)阻．（1）插在“＋”孔中的是

表筆，插在“－”孔中的是

表筆；（2）甲圖中，“＋”孔中表筆應(yīng)與電壓表的兩個(gè)接線柱中的

正確連接（填“15V接線柱”或“正接線柱”）；（3）若歐姆表讀數(shù)如圖乙所示，則可知電壓表內(nèi)阻約為

kΩ．參考答案：（1）

紅

、

黑

。ks5u（2）15V接線柱（3）25四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，有一對(duì)平行金屬板，板間加有恒定電壓；兩板間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向里。金屬板右下方以MN、PQ為上下邊界，MP為左邊界的區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為d，MN與下極板等高，MP與金屬板右端在同一豎直線。一電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，以初速度v0沿平行于金屬板面、垂直于板間磁場(chǎng)的方向從A點(diǎn)射入金屬板間，不計(jì)離子的重力。（1）已知離子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求金屬板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；（2）若撤去板間磁場(chǎng)B0，已知離子恰好從下極板的右側(cè)邊緣射出電場(chǎng)，方向與水平方向成角，求A點(diǎn)離下極板的高度；（3）在（2）的情形中，為了使離子進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)后從邊界MP的P點(diǎn)射出，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)為多大？參考答案：（1）設(shè)板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E，離子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到的電場(chǎng)力和洛侖茲力平衡，有

（2分）

解得

①

（1分）

由左手定則可判斷出洛侖茲力方向豎直向上，所以電場(chǎng)力的方向豎直向下，故場(chǎng)強(qiáng)的方向豎直向下。（1分）（2）設(shè)A點(diǎn)離下極板的高度為h，離子射出電場(chǎng)時(shí)的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理，得 ②

（2分）

離子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平分方向做勻速運(yùn)動(dòng)，有

③

（1分）

聯(lián)立①②③解得

④

（1分）（3）設(shè)離子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，根據(jù)牛頓第二定律，得

⑤

（2分）由幾何關(guān)系得

⑥

（1分）聯(lián)立③⑤⑥解得

（1分）17.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，其質(zhì)量為kg，在水平路面上行駛時(shí)受阻力恒定為，試求：（１）汽車所能達(dá)到的最大速度；（２）若汽車以的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，則汽車受到的牽引力多大？（3）汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間多長(zhǎng)？參考答案：解：（1）當(dāng)汽車以最大速度行駛時(shí)F=f=由得（2）由牛頓第二定律ks5u代入數(shù)據(jù)得（3）汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)到最大速度時(shí)，達(dá)到額定功率，此時(shí)速度代入數(shù)據(jù)得則18.（12分）如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有一磁場(chǎng)區(qū)域，區(qū)域的上下邊界AA＇、CC＇與水平面平行，間距為d＞l，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向與斜面垂直。用粗細(xì)均勻的導(dǎo)線繞制的矩形線圈abcd位于斜面上，其質(zhì)量為m，電阻為R，ab邊長(zhǎng)2l，bc邊長(zhǎng)l?，F(xiàn)令線框由靜止開始沿斜面下滑，恰好勻速進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)