2022-2023學(xué)年北京市重點(diǎn)大學(xué)附屬中學(xué)高二（下）期末物理試卷

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年北京市重點(diǎn)大學(xué)附屬中學(xué)高二（下）期末物理試卷一、單選題（本大題共14小題，共42.0分）1.如圖1所示為α粒子散射的實(shí)驗(yàn)裝置圖。對該實(shí)驗(yàn)的解釋，下列說法合理的是(

)

A.原子內(nèi)部存在質(zhì)子

B.原子核是由質(zhì)子和中子組成的

C.原子的正電荷在原子內(nèi)部是均勻分布的

D.原子的全部正電荷和絕大部分的質(zhì)量都集中在一個很小的核上2.關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是(

)A.天然放射現(xiàn)象說明原子具有核式結(jié)構(gòu)

B.若使放射性物質(zhì)的溫度升高，其半衰期將減小

C.β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時所產(chǎn)生的

D.在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，β射線的電離能力最強(qiáng)3.如圖所示為氫原子能級的示意圖。下列說法正確的是(

)

A.處于基態(tài)的氫原子只能吸收13.6eV的能量實(shí)現(xiàn)電離

B.處于基態(tài)的氫原子可以吸收能量為13.0eV的光子

C.躍遷到n=44.下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是(

)A.β衰變現(xiàn)象 B.α粒子散射現(xiàn)象 C.光電效應(yīng)現(xiàn)象 D.原子發(fā)光現(xiàn)象5.隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相同時間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動通信技術(shù)(簡稱5G)意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載能力，“4G改變生活，5G改變社會”。與4G相比，A.傳播速度更大，相同時間傳遞的信息量更大

B.頻率更高，光子能量更大

C.波長更大，更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

D.不能發(fā)生干涉現(xiàn)象6.一束復(fù)色光沿半徑方向射向一半圓形玻璃磚，發(fā)生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。下列說法正確的是(

)

A.若增大入射角，b光先發(fā)生全反射

B.玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率

C.在真空中a光的傳播速度大于b光的傳播速度

D.如果b光是綠光，那么a光可能是紅光7.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=2202sin100πtV的交流電源上，副線圈接有A.電壓表的讀數(shù)約為62V B.電流表的讀數(shù)為10.0A

C.原線圈的輸入功率為88W 8.如圖所示，線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面。實(shí)驗(yàn)中觀察到，開關(guān)閉合瞬間，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，則(

)

A.開關(guān)斷開瞬間，電流表指針不偏轉(zhuǎn)

B.開關(guān)閉合瞬間，兩個線圈中的電流方向可能同為順時針或逆時針

C.開關(guān)閉合，向右移動滑動變阻器的滑片，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

D.開關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過程中，線圈B將對線圈A產(chǎn)生排斥力9.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子從圓周上的P點(diǎn)沿半徑方向射入磁場。若粒子射入磁場時的速度大小為v1，運(yùn)動軌跡為PN；若粒子射入磁場時的速度大小為v2，運(yùn)動軌跡為PM。不計粒子的重力。下列判斷正確的是(

)

A.粒子帶負(fù)電

B.速度v1大于速度v2

C.粒子以速度v1射入時，在磁場中運(yùn)動時間較長

D.10.如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和靜電力共同作用下運(yùn)動，軌跡如圖中虛線所示，那么

A.若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電 B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)動能一定增加

C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)電勢能一定增加 D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加11.核能的發(fā)現(xiàn)是人們探索微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一個重大成果，核能的利用可以有效緩解常規(guī)能源的短缺。原子核的比結(jié)合能(平均結(jié)合能)曲線如圖所示，下列說法正確的有(

)

A.?24He核比?36Li核更穩(wěn)定 B.?56144Ba核比??12.如圖所示，有一用鋁板制成的U型框，將一質(zhì)量為m的帶正電小球用絕緣細(xì)線懸掛在框中，使整體在勻強(qiáng)磁場中沿垂直于磁場方向向左以速度v勻速運(yùn)動，懸掛拉力為FT，則(

)

A.懸線豎直，F(xiàn)T=mg B.懸線豎直，F(xiàn)T>mg

13.麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地建立了經(jīng)典電磁場理論，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系。他大膽地假設(shè)：變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣，會在空間產(chǎn)生磁場，即變化的電場產(chǎn)生磁場。以平行板電容器為例：圓形平行板電容器在充、放電的過程中，板間電場發(fā)生變化，產(chǎn)生的磁場相當(dāng)于一連接兩板的板間直導(dǎo)線通以充、放電電流時所產(chǎn)生的磁場。若某時刻連接電容器和電阻R的導(dǎo)線中電流i的方向如圖中所示，則下列說法正確的是(

)

A.兩平行板間的電場正在增強(qiáng)

B.該變化電場產(chǎn)生逆時針方向(俯視)的磁場

C.該變化電場產(chǎn)生的磁場越來越強(qiáng)

D.電路中的電流正比于板間的電場強(qiáng)度的大小14.托卡馬克(Tokamak)A.托卡馬克主要利用歐姆線圈產(chǎn)生的磁場對等離子體加速

B.歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發(fā)生核聚變

C.極向場線圈和環(huán)向場線圈的主要作用是加熱等離子體

D.為了約束溫度為T的等離子體在真空室內(nèi)做圓周運(yùn)動，所需要的垂直于真空室環(huán)面的磁感應(yīng)強(qiáng)度B必須正比于溫度T二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共18.0分）15.某實(shí)驗(yàn)小組用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”，可拆變壓器如圖所示。(1)以下給出的器材中，本實(shí)驗(yàn)需要用到的是A.干電池

B.學(xué)生電源

C.實(shí)驗(yàn)室用電壓表

(2)關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是A.為確保實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)B.因?yàn)槭褂玫碾妷狠^低，通電時可直接用手接觸裸露的導(dǎo)線進(jìn)行連接C.實(shí)驗(yàn)時可以保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，探究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響D.變壓器開始正常工作后，通過鐵芯導(dǎo)電將電能從原線圈傳遞到副線圈(3)可拆變壓器的鐵芯是由相互絕緣的薄硅鋼片疊壓而成。如圖所示，原線圈接交流電源，副線圈接入小燈泡。第一次，緩緩移動鐵芯橫條使鐵芯完全閉合；第二次，另取一塊與變壓器鐵芯橫條尺寸相同的普通鐵塊替換鐵芯橫條，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。兩次均觀察到小燈泡由暗變亮。以下說法正確的是A.第二次實(shí)驗(yàn)中小燈泡更亮些B.用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，普通鐵塊更容易發(fā)熱C.無論用普通鐵塊還是用鐵芯橫條，流經(jīng)小燈泡的電流均為交變電流(4)如圖所示的電路中，電壓為U0的交流電源通過阻值為R0的定值電阻與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。若保持U0不變，將可變電阻R的阻值增大，則流經(jīng)原線圈的電流_________(選填“增大”“減小”或“不變”)；當(dāng)可變電阻R的阻值為時(

16.某同學(xué)用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律，該同學(xué)按如下操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：a.b.c.d.重復(fù)b、c兩步操作，記錄6組數(shù)據(jù)，作p(1)關(guān)于該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作中存在的不當(dāng)及其原因，下列敘述中正確的是A.實(shí)驗(yàn)過程中手不能握注射器前端，以免改變了空氣柱的溫度B.應(yīng)該以較快的速度推拉活塞來改變氣體體積，以免操作動作慢使空氣柱的質(zhì)量發(fā)生改變(2)實(shí)驗(yàn)室中有容積為5mL和20mL兩種注射器供選擇，為能用較小的力作用在活塞上使氣體體積發(fā)生明顯變化，選用容積為_________m(3)為進(jìn)一步探究氣體壓強(qiáng)和體積的定量關(guān)系，該同學(xué)利用所采集的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，繪制出了如圖所示的p?

三、計算題（本大題共4小題，共40.0分）17.一臺質(zhì)譜儀的工作原理如圖17所示，電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子，從容器A下方的小孔飄入電壓為U的加速電場，其初速度幾乎為0。這些離子經(jīng)加速后通過狹縫O沿著與磁場垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，最后打在照相底片MN的中點(diǎn)P上。已知，放置底片的區(qū)域MN=L(1)求離子進(jìn)入磁場時的速度(2)求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度(3)某次測量發(fā)現(xiàn)底片MN18.如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.0×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強(qiáng)電場中，在金屬板的正上方高度h=0.80m的a處有一粒子源，盒內(nèi)粒子以(1)粒子源所在處(2(3)從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍(所形成的面積(419.如圖所示，空間存在豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場B，一單匝邊長為L，質(zhì)量為m的正方形線框abcd放在水平桌面上，在水平外力作用下從左邊界以速度v勻速進(jìn)入磁場，當(dāng)cd邊剛好進(jìn)入磁場后立刻撤去外力，線框ab邊恰好到達(dá)磁場的右邊界，然后將線框以ab邊為軸，以角速度ω勻速翻轉(zhuǎn)到圖示虛線位置．已知線框與桌面間動摩擦因數(shù)為μ，磁場寬度大于L，線框電阻為R，重力加速度為g，求：

(1)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場時，ab兩端的電壓Uab；

(220.利用如圖甲所示的電路研究光電效應(yīng)，以確定光電管中電子的發(fā)射情況與光照的強(qiáng)弱、光的頻率等物理量間的關(guān)系。K、A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K受到光照時能夠發(fā)射電子。K與A之間的電壓大小可以調(diào)整。移動變阻器的滑片，可以獲得靈敏電流計示數(shù)I與電壓表示數(shù)U(1)為了測得遏止電壓，滑片P應(yīng)該往a還是(2)美國物理學(xué)家密立根通過該實(shí)驗(yàn)研究光電效應(yīng)，從而驗(yàn)證了愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。他在實(shí)驗(yàn)中測量出某種金屬的遏止電壓Uc和與之對應(yīng)的入射光的頻率ν的多組數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)作出Uc?ν圖線，如圖乙所示。已知元電荷e=1.60(3)某同學(xué)設(shè)計了一種利用光電效應(yīng)的電池，如圖丙所示。K電極加工成球形，A電極加工成透明導(dǎo)電的球殼形狀。已知K電極發(fā)射光電子的最小動能為Ek1，最大動能為Ek2，電子電荷量為a.求A、K之間的最大電勢差Um，以及將b.在A、K間接上不同負(fù)載R

答案和解析1.【答案】D

【解析】略

2.【答案】C

【解析】略

3.【答案】D

【解析】略

4.【答案】A

【解析】略

5.【答案】B

【解析】略

6.【答案】B

【解析】略

7.【答案】C

【解析】【分析】

根據(jù)原線圈輸入電壓的瞬時值表達(dá)式求出輸入電壓的有效值，根據(jù)變壓比求出副線圈電壓；應(yīng)用歐姆定律求出副線圈電流，由P=UI求出副線圈功率，根據(jù)功率相等得輸入功率大??；根據(jù)原副線圈的電流比可得電流表的讀數(shù)；根據(jù)頻率公式，結(jié)合交變電壓瞬時值表達(dá)式可求解頻率。

本題考查了變壓器原理，掌握變壓器的變壓比與變流比是解題的前提，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、求出原線圈輸入電壓，應(yīng)用變壓比與變流比即可解題。

【解答】

A.由題知U1=220V，由原副線圈電壓大小與匝數(shù)比關(guān)系可得U2=n2n1U1=15×220V=44V，故A錯誤；

B.8.【答案】C

【解析】A.開關(guān)斷開的瞬間，A中電流減小，產(chǎn)生的磁場減弱，導(dǎo)致線圈B中的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤；

B.開關(guān)閉合瞬間，A中電流增大，產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，導(dǎo)致線圈B中的磁通量增大，由楞次定律可知，Ｂ線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場要阻礙磁通量的增大，故Ｂ線圈中感應(yīng)電流與Ａ線圈中電流的方向相反，故B錯誤；

C.開關(guān)閉合，向右移動滑動變阻器的滑片，接入電阻減小，線圈A中電流增大，根據(jù)楞次定律可知，線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流與閉合開關(guān)時方向相同，故指針向右偏轉(zhuǎn)，故C正確；

D.開關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過程中，根據(jù)楞次定律可知，線圈B將對線圈A產(chǎn)生吸引力，故D錯誤。

故選：C。

根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件分析答題，穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，電路產(chǎn)生感應(yīng)電流；同時根據(jù)楞次定律的兩種描述分別分析感應(yīng)電流的方向以及相互間的相用力。

本題主要考查楞次定律的應(yīng)用，重點(diǎn)掌握楞次定律的兩種描述：“增反減同”以及“來拒去留”的應(yīng)用。

9.【答案】C

【解析】略

10.【答案】B

【解析】【分析】微粒在平行金屬板間受到重力與電場力的作用，根據(jù)微粒運(yùn)動軌跡與微粒受到的重力與電場力間的關(guān)系分析答題；

根據(jù)微粒的運(yùn)動軌跡判斷出微粒受到的合外力，然后根據(jù)微粒的受力情況分析答題；電場力做正功，電勢能減小，電場力做負(fù)功，電勢能增加；【解答】微粒在極板間受到豎直向下的重力作用與電場力作用，由圖示微粒運(yùn)動軌跡可知，微粒向下運(yùn)動，說明微粒受到的合力豎直向下，重力與電場力的合力豎直向下；

A.如果微粒帶正電，A板帶正電荷，微粒受到的合力向下，微粒運(yùn)動軌跡向下，A板帶負(fù)電，但如果電場力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒運(yùn)動軌跡向下，則A板既可以帶正電，也可能帶負(fù)電，故A錯誤；

B.微粒受到的合力向下，微粒從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)過程中合外力做正功，微粒的動能增加，故B正確；

C.如果微粒受到的電場力向下，微粒從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)過程中電場力做正功，微粒電勢能減小，如果微粒受到的電場力向上，則電勢能增加，故C錯誤；

D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)過程動能增加，重力勢能減小，機(jī)械能不一定增加，故D錯誤。

故選B。

11.【答案】A

【解析】略

12.【答案】A

【解析】略

13.【答案】D

【解析】略

14.【答案】B

【解析】略

15.【答案】(1)BD；(2)C；【解析】略

16.【答案】(1)A(3)畫出壓強(qiáng)

p

和體積

V

的倒數(shù)

p

【解析】略

17.【答案】(1)離子加速過程，根據(jù)功能關(guān)系

qU=(2)離子進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律

qvB=mv2(3)由(1可知，將

r

增大的調(diào)整措施有增大加速電場的電壓

U

，或?小磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度

B

【解析】略

18.【答案】(1)在電場中粒子源所在處與金屬板間的電勢差為

Uab

，粒子源所在處的電勢為

φa

，金屬板電勢為

Uab=φ(2)帶電粒子在下落過程中只受電場力作用，由動能定理