遼寧省沈陽(yáng)市第一六六中學(xué)2022-2023學(xué)年高二物理期末試題含解析一、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.天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，由此可推知（）A．②來(lái)自于原子核外的電子B．①的電離作用最強(qiáng)，是一種電磁波C．③的電離作用較強(qiáng)，是一種電磁波D．③的電離作用最弱，屬于原子核內(nèi)釋放的光子參考答案：D【考點(diǎn)】天然放射現(xiàn)象．【分析】本題考查天然放射性元素放出的三種射線的穿透能力比較：α射線貫穿能力很弱，電離作用很強(qiáng)，一張紙就能把它擋住，α射線是高速氦核流；β射線能貫穿幾毫米厚的鋁板，電離作用較強(qiáng)，是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子，同時(shí)釋放出β射線；γ射線穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，是原子核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量以γ光子的形式輻射出來(lái)的．【解答】解：A、天然放射性元素放出的三種射線都是原子核發(fā)生衰變?cè)斐傻?，β射線能貫穿幾毫米厚的鋁板，電離作用較強(qiáng)，故②是β射線．是原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子，同時(shí)釋放出一個(gè)高速電子，該電子即β射線，故β射線來(lái)自原子核，故A錯(cuò)誤．B、α射線貫穿能力很弱，電離作用很強(qiáng)，一張紙就能把它擋住，故①是α射線．α射線是高速氦核流，是實(shí)物粒子，不是電磁波．故B錯(cuò)誤．C、γ射線穿透本領(lǐng)最強(qiáng)，甚至能穿透幾厘米厚的鉛板，但幾乎沒(méi)有電離本領(lǐng)．故③是γ射線，是一種光子，是一種電磁波．故C錯(cuò)誤．D、③是γ射線，它的電離作用最弱，是原子核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量以γ光子的形式輻射出來(lái)．所以D正確．故選D．2.關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造地球衛(wèi)星，下列說(shuō)法中正確的是A．半徑越大，周期越小

B．半徑越大，周期越大C．所有衛(wèi)星的周期都相同，與半徑無(wú)關(guān)

D．所有衛(wèi)星的周期都不同，與半徑無(wú)關(guān)參考答案：B3.下列所列數(shù)據(jù)不屬于交流電有效值的是（

）A．交流電表的示數(shù)

B．燈泡的額定電壓C．電容器的耐壓值

D．保險(xiǎn)絲的額定電流參考答案：4.（多選）如圖所示，甲、乙兩物體質(zhì)量分別為3kg、4kg，疊放在水平桌面上．已知甲、乙間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6，物體乙與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5．重力加速度g=10m/s2．水平拉力F作用在乙上，兩物體一起向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．如果F突然變?yōu)榱悖瑒t（）A．甲、乙將不能保持相對(duì)靜止B．甲受到水平向左、大小為15N的摩擦力C．乙的加速度方向向右D．甲的加速度大小為6m/s2參考答案：解：假設(shè)甲乙保持相對(duì)靜止，對(duì)整體分析，加速度a=．隔離對(duì)甲分析，f甲=m甲a=3×5N=15N＜μ1m甲g=18N．知甲乙能夠保持相對(duì)靜止，甲所受的摩擦力水平向左，大小為15N．甲乙的加速度方向均向左，大小為5m/s2．故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．故選：B．5.發(fā)現(xiàn)電線起火，應(yīng)采用的方法是（

）A．用水撲滅

B．快速拉下開(kāi)關(guān)，切斷電源

C．用小刀或剪刀切斷電源

D．找電工處理參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）一束橙色光與界面成30°由空氣射入某介質(zhì)，折射角為30°，則此介質(zhì)對(duì)橙色光的折射率為_(kāi)__________，橙色光在此介質(zhì)中的傳播速度為_(kāi)________m/s。參考答案：，7.(12分)如圖所示，電路中的光電管陰極K涂有可發(fā)生光電效應(yīng)的金屬。下表反映的是各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長(zhǎng)，又知可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在400nm～770nm(1nm=10-9m)。各種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的極限頻率和極限波長(zhǎng)金屬銫鈉鋅銀鉑極限頻率(Hz)4.545′10146.000′10148.065′10141.153′10151.529′1015極限波長(zhǎng)(mm)0.66000.50000.37200.26000.1962(1)根據(jù)上表所給出的各種數(shù)據(jù)，你認(rèn)為光電管陰極K上最好應(yīng)涂有哪種金屬；(2)當(dāng)變阻器的滑動(dòng)端P向滑動(dòng)時(shí)（填“左”或“右”），通過(guò)電流表的電流將會(huì)減?。?3)當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，已知電子電荷量為e，則光電子的最大初動(dòng)能為

。(4)如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將

（填“增加”、“減小”或“不變”）．(5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線如下圖，由圖線可知，該金屬的截止頻率為

Hz，普朗克常量的值為

J·s。參考答案：⑴銫；⑵右；⑶eU；⑷不變；⑸4.25×1014Hz~4.29×1014Hz，6.40~6.61×10－34（每空２分）8.三個(gè)大小分別為5N,10N,14N的力的合力最大為

▲

N，最小為

▲

N參考答案：29N,1N9.兩條金屬導(dǎo)軌上水平放置一根導(dǎo)電棒ab，處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖8-11所示。導(dǎo)電棒質(zhì)量為1.2kg，長(zhǎng)為1m，當(dāng)棒中通入3A電流時(shí)，它可在導(dǎo)軌上勻速滑動(dòng)，若電流增大為5A時(shí)，棒可獲得2m/s2的加速度。則該裝置所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

。參考答案：1.2T10.a．原子大小的數(shù)量級(jí)為_(kāi)_________m。b．原子核大小的數(shù)量級(jí)為_(kāi)________m。c．氦原子的質(zhì)量約為_(kāi)________kg。d．一個(gè)可見(jiàn)光光子的能量的數(shù)量級(jí)為_(kāi)________J。e．在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1cm3氣體中的分子數(shù)約為_(kāi)___________。（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s阿伏加德羅常量NA＝6.02×1023mol－1）參考答案：11.重核的

變和輕核的

變都能釋放核能。太陽(yáng)輻射出的能量來(lái)源于

變；目前，核反應(yīng)堆放出的能量來(lái)源于

變。（填“聚”或“裂”）參考答案：裂

，

聚

，

聚

，

裂12.（4分）A、B兩帶電小球，A固定不動(dòng)，B的質(zhì)量為m，在庫(kù)侖力的作用下，B由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知初始時(shí)A、B間的距離為d，B的加速度為；經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，B的加速度變?yōu)?，此時(shí)A、B間的距離應(yīng)為

。若此時(shí)B的速度為，則在此過(guò)程中電勢(shì)能的減少量為

。參考答案：2d；

13.某高二年級(jí)的一同學(xué)在科技創(chuàng)新大賽中根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)了一種“闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器”，如圖（a）所示，它可以通過(guò)拍攝照片來(lái)記錄機(jī)動(dòng)車(chē)輛闖紅燈時(shí)的情景。它的工作原理是：當(dāng)光控開(kāi)關(guān)接收到某種顏色光時(shí)，開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合，且當(dāng)壓敏電阻受到車(chē)的壓力，它的阻值變化引起電流變化達(dá)到一定值時(shí)，繼電器的銜鐵就被吸下，工作電路中的電控照相機(jī)就工作，拍攝違規(guī)車(chē)輛。光控開(kāi)關(guān)未受到該種光照射就自動(dòng)斷開(kāi)，銜鐵不被吸引，工作電路中的指示燈發(fā)光。（1）（3分）要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開(kāi)關(guān)應(yīng)在接收到________光（選填“紅”、“綠”或“黃”）時(shí)自動(dòng)閉合；（2）（5分）已知控制電路電源電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻為1Ω，繼電器電阻為9Ω，當(dāng)控制電路中電流大于0.06A時(shí)，銜鐵會(huì)被吸引。則只有質(zhì)量超過(guò)___________kg的車(chē)輛違規(guī)時(shí)才會(huì)被記錄。（重力加速度取10m/s2）參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）如圖所示，有兩個(gè)帶正電的粒子P和Q同時(shí)從勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界上的M點(diǎn)分別以30°和60°（與邊界的交角）射入磁場(chǎng)，又同時(shí)從磁場(chǎng)邊界上的同一點(diǎn)N飛出，設(shè)邊界上方的磁場(chǎng)范圍足夠大，不計(jì)粒子所受的重力影響，則兩粒子在磁場(chǎng)中的半徑之比rp:rQ=____________，假設(shè)P粒子是粒子（），則Q粒子可能是________，理由是_______________________________。參考答案：(1)兩粒子在磁場(chǎng)中的半徑之比：（5分）（2）可能是質(zhì)子（3分），質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)之比為1:1（4分）15.如圖4－1－24所示，一閉合金屬環(huán)從上而下通過(guò)通電螺線管，b為螺線管的中點(diǎn)，金屬環(huán)通過(guò)a、b、c三處時(shí)，能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？參考答案：金屬環(huán)通過(guò)a、c處時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流；通過(guò)b處時(shí)不產(chǎn)生感應(yīng)電流．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.位于絕緣水平面上的寬度為L(zhǎng)=1m的U形金屬導(dǎo)軌，左端串接一電阻R=7.5Ω，金屬導(dǎo)軌在外力控制下始終以速度v1=2m/s向右勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。如圖所示，虛線PQ右側(cè)區(qū)域有重直水平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。由于導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，電阻R始終未進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域。一質(zhì)量為m=0.1kg，電阻r=0.5Ω，長(zhǎng)度也是L的金屬棒，自PQ處以水平向右的初速度v2=4m/s滑上金屬導(dǎo)軌，金屬棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直接觸。金屬棒滑上導(dǎo)軌后，經(jīng)t=0.2s，速度恰好與導(dǎo)軌速度相同，此過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生熱量Q=0.08J。之后，金屬棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度剛好穩(wěn)定時(shí)，金屬棒的總位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s2，求：

（1）金屬棒最終穩(wěn)定時(shí)速度的大?。?/p>

（2）當(dāng)金屬棒速度v=3.2m/s時(shí)加速度的大?。?/p>

（3）自金屬棒滑上導(dǎo)軌至剛好穩(wěn)定時(shí)整個(gè)電路中消耗的電能。

參考答案：（1）金屬棒最后勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度為v3

①

②

③金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)

④可得v3=1.6m/s

⑤

（2）當(dāng)金屬棒速度v=3.2m/s時(shí)，可推出

⑥由牛頓第二定律

⑦a=6m/s2

⑧

（3）設(shè)金屬棒從滑上導(dǎo)軌到與導(dǎo)軌速度相同的過(guò)程中，導(dǎo)軌的位移為s1，棒的位移為s2，摩擦生熱

⑨導(dǎo)軌位移

⑩金屬棒速度由v1減小到v3的過(guò)程中位移為s3=s—s2

（11）由動(dòng)能定理

（12）由功能關(guān)系E=—W安可得：E電=0.7J

（14分）評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：①②③⑤⑧⑨⑩（11）（13）（14）各1分，④⑥⑦（12）各2分。其他方法正確也給分。

17.如圖所示，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，區(qū)域足夠大，方向垂直于紙面向里，直角坐標(biāo)系xoy的y軸為磁場(chǎng)的左邊界，A為固定在x軸上的一個(gè)放射源，內(nèi)裝鐳核（）沿著與+x成角方向釋放一個(gè)粒子后衰變成氡核（）。粒子在y軸上的N點(diǎn)沿方向飛離磁場(chǎng)，N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為l，已知OA間距離為，粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，氡核的質(zhì)量為。（1）寫(xiě)出鐳核的衰變方程；（2）如果鐳核衰變時(shí)釋放的能量全部變?yōu)榱Ｗ雍碗焙说膭?dòng)能，求一個(gè)原來(lái)靜止的鐳核衰變時(shí)放出的能量。參考答案：（2），則

①粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有，即，②粒子的動(dòng)能為∴衰變過(guò)程中動(dòng)量守恒，

④則氡核反沖的動(dòng)能為⑤∴

⑥18.如圖所示，在傾角為口的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，區(qū)域Ⅰ磁場(chǎng)方向垂直斜面向下，區(qū)域