安徽省六安第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题

这是一份安徽省六安第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

六安一中2023年春学期高二年级期末考试
物理试卷
时间：75分钟 分值：100分
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．下面说法中，其中符合物理学发展过程或事实的一组是（ ）
①查德威克用粒子轰击获得核，并发现了中子
②，其中X为粒子
③汤姆生发现了电子，并精确地测出电子的电荷量
④卢瑟福最先发现了质子，并预言中子的存在
⑤贝克勒尔发现天然放射性现象，说明原子可以再分
⑥麦克斯韦系统地总结了人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，建立了经典电磁场理论，预言了电磁波的存在
⑦普朗克最早提出能量子假设，即振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍
A．①②③ B．③④⑤ C．④⑥⑦ D．⑤⑥⑦
2．位于安徽省合肥市科学岛上“东方超环”（EAST），俗称“人造小太阳”，已实现1亿摄氏度高参数等离子体运行，是“人造小太阳”中的核聚变方程，下列说法正确的是（ ）
A．该核聚变过程释放出能量，因此反应在常温下就能发生
B．X是电子，来自于原子核
C．核聚变反应比核裂变反应平均每个核子放出的能量更大
D．该反应有质量亏损，所以质量数不守恒
3．如图是手机无线充电器的模型，其工作原理与理想变压器相同。已知发射、接收线圈匝数比，C、D端的输出电流，则关于A、B端输入电流的描述正确的是（ ）

A．周期为 B．频率为
C．最大值为 D．有效值为
4．下列说法错误的是（ ）
A．运动员入水过程激起的水花中，很多水滴呈现球形是因为水的表面张力的作用
B．在与外界没有热交换的条件下，压缩一定质量的理想气体，气体温度一定升高
C．有固定熔点的固体一定是晶体
D．木块漂浮在水面上是因为液体的表面张力的作用
5．中国科学院武汉国家生物安全实验室是我国防护等级最高的P4实验室，致力于最危险的病毒研究。在该实验室中有一种污水流量计，如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型。废液内含有大量正、负离子，从圆柱形容器右侧流入。左侧流出，流速为v，流量Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）

A．图乙中N点的电势低于M点电势
B．当污水中离子浓度降低，M、N两点电压将减小
C．若测定污水的流速，则需要测量直径两端点M、N两点电压U、磁感应强度B、直径d
D．若测定污水的流量，则只需要测量直径两端点M、N两点电压U及磁感应强度B
6．物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离均为的路程，第一段用时，第二段用时，则物体的加速度是（ ）
A． B． C． D．
7．根据机动车的运动情况，绘制如图图像，已知机动车在水平路面沿直线行驶，规定初速度的方向为正方向。则以下说法正确的是（ ）

A．机动车时速度减小为0 B．机动车的初速度为
C．机动车的加速度为 D．机动车2秒末的速度为
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，，C为电容器．已知通过的正弦交流电如图乙所示，则（ ）

A．副线圈输出的交流电的频率为 B．原线圈输入电压的最大值为
C．电阻的电功率为 D．通过的电流始终为零
9．如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图。炮弹的炮弹能量是可调控的，未来可用于消防、军事等方面。其主要原理如图乙所示，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。可控电源提供强大的电流经导轨流入炮弹再流回电源，炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为处于磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为d，炮弹的质量为m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行距离l后获得的发射速度为v。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是（ ）

A．匀强磁场方向为竖直向下 B．炮弹所受安培力大小为
C．通过炮弹的电流为 D．可控电源的电动势为
10．如图所示，在距地面高处固定有两根间距为水平放置的平行金属导轨，导轨的左端接有电源E，右端边缘处静置有一长质量、电阻的导体棒，导体棒所在空间有磁感应强度大小、方向竖直向上的匀强磁场。闭合开关后，导体棒以某一初速度水平向右抛出，已知导体棒落地点到抛出点的水平距离，重力加速度，则（ ）

A．导体棒抛出时的初速度大小为
B．在空中运动过程中，导体棒a端的电势低于b端的电势
C．在空中运动过程中，导体棒上产生的感应电动势大小恒定
D．闭合开关后，通过导体棒的电荷量为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
11．（每空2分，共8分）双缝干涉实验装置如图所示，光源发出的光经滤光片（装在单缝前）成为单色光，把单缝照亮。单缝相当于一个线光源，它又把双缝照亮。来自双缝的光在双缝右边的空间发生干涉。遮光筒的一端装有毛玻璃屏，我们可以在这个屏上观察到干涉条纹，并根据测量的量计算出光的波长。

（1）为了使射向单缝的光更集中，图1中仪器A是__________（填“凹透镜”或“凸透镜”）。
（2）用测量头满量条纹间的距离：先将测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图2所示：然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n条亮条纹中心对齐，此时手轮上的示数如图所示。图2读数__________，图3读数________．

（3）用刻度尺测量双缝到光屏的距离L，已知双缝的间距d。
（4）根据以上实验数据，求得单色光波长的表达式为__________（用第（2）（3）中的字母表示）。
12．（每空2分，共8分）如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：

（1）用频率为的光照射光电管，此时电流表中有电流，调节滑动变阻器，将触头P向__________端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示数。
（2）用频率为的光照射光电管，重复①中的步骤，记下电压表示数，已知电子的电量为e，由上述实验可知普朗克常量__________（用上述已知量和测量量表示）．
（3）（单选）有关本实验，下列说法正确的是（ ）
A．流过表的电流是电源提供的
B．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
C．测定频率的光照的饱和电流值，触头P应向a端滑动
D．若，则光照出的光电子的最大初动能大
（4）（单选）如图甲为氢原子的能级图，现用频率为的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为的三条谱线，现用这三种频率的光去照射上述的光电效应的实验装置中的阴极K；其中只有a、b两种光能得到图乙所示的电流与电压的关系曲线：已知本实验中的阴极K材料是图丙所给材料中的一种，丙图是几种金属的逸出功和截止频率。已知。以下说法正确的是（ ）

几种金属逸出功和极限频率
金属


钠
2.29
5.33
钾
2.25
5.44
铷
2.13
5.15
A．一定有
B．a光可能是从能级跃迁到能级发出的光
C．该实验装置中的阴极K材料一定是钾
D．图乙中的b光照射阴极时每秒射出的光电子数大约个
13．（10分）我国新能源汽车产业高质量发展。某款纯电动汽车，驱动时电池给电动机供电，刹车时发电机工作回收能量。假设此发电机原理可抽象为如图所示的模型：矩形线圈长宽分别为a和b，共n匝，整个线圈处于匀强磁场中，可绕垂直于磁场的轴转动，磁感应强度大小为B，线圈的总电阻为r。线圈外接电能回收装置，现将回收装置理想化为一纯电阻，阻值为R。问：

（1）时刻，发电机线圈平面处于中性面（虚线位置），时刻线圈恰好转过角（实线位置）。求：时刻穿过线圈的磁通量及时间内通过电阻R的电量q。
（2）已知当汽车以的速度匀速行驶时，单位路程内耗电为，求：以的速度匀速行驶时，1分钟内消耗的电能。
14．（12分）一个带有活塞A的导热气缸B置于斜面上，当活塞A用轻弹簧拉住时，活塞到气缸底部的距离为l，如图甲所示；当让气缸B开口沿斜面向下、气缸底部被轻弹簧拉住时，活塞到气缸底部的距离为，如图乙所示。已知活塞的质量为m，气缸质量为，重力加速度为g，大气压强与气缸横截面积S的乘积，不计一切摩擦，操作过程中环境温度不变，轻弹簧平行于斜面。求：

（1）斜面的倾角；
（2）在图乙状态下，撤去轻弹簧，当气缸和活塞稳定下滑时，求活塞到气缸底部的距离。
15．（16分）如图所示，一个质量为m，带电量为的粒子沿y轴正方向以速度从O点射入第1象限磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向的夹角为。其中m、q、、B为已知量，粒子的重力不计，试求：

（1）圆形匀强磁场区域的最小面积；
（2）粒子在磁场中运动的时间t；
（3）若在x轴下方充满匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，要使粒子从b射出后能直接回到
O点，则
六安一中2023年春学期高二年级期末考试
物理试卷参考答案
选择题（共46分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
选项
C
C
A
D
C
B
B
BC
BC
ACD
11．（1）凸透镜 （2）1.700 9.200 （4）
（1）为了使射向单缝的光更集中，图1中仪器是凸透镜；
（2）根据图2、3可知，

（4）相邻两条亮纹间距的表达式为，根据，联立可得
12．（1）a （2）（或） （3）D （4）C
（1）根据电路图，结合逸出电子受到电场阻力时，微安表示数才可能为零，只有的电势高于点，即触头P向端滑动，才能实现微安表示数恰好变为零；
（2）根据光电效应方程得
联立两式解得
（3）A．流过表的电流是由于光电管在发生光电效应的情况下，产生的光电子通过表而形成的，故A错误；B．入射光的光强一定时，单位时间内发出光电子的数目一定，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越少，故B错误；C．测定频率的光照的饱和电流值，应加正向电压，即应使的电势低于点，即触头P向端滑动，故C错误；D．根据光电效应方程得，当频率越高，光电子的最大初动能越大，若，则光照出的光电子的最大初动能大，故D正确。故选D。
（4）由于发射三种光，则有，又由图乙知，所以，AB错；由得，所以阴极材料是钾，C正确；图乙中饱和电流为，由得，D错误。
13．）（1），；（2）
（Ⅰ）线圈恰好绕转轴转角的磁通量为
时间内磁通量的变化量为
时间内的平均电动势为
平均电流为
通过电阻的电量为
（2）1分钟内消耗的电能
14．（1） （2）
（1）如图甲，当活塞被轻弹簧拉住时，气缸内气体的压强为，
对气缸根据平衡条件有
如图乙，当气缸被轻弹簧拉住时，气缸内气体的压强为，
对活塞根据平衡条件可得
缸内气体体做等温变化，根据玻意耳定律有，解得
（2）稳定下滑时，气缸和活塞匀加速运动，
由牛顿第二定律得：，解得：
对活塞A，，解得：
设此时活塞到气缸底部的距离为，根据玻意耳定律有，解得：
15．（1） （2） （3）
（1）作出轨迹如图所示，带电粒子在磁场中运动时，
由洛伦兹力提供向心力

由分析可知带电粒子从O处进入磁场，转过后离开磁场，再做匀速直线运动从b点射出，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，连接粒子在磁场区入射点和出射点得弦长为
要使圆形磁场区域面积最小，其半径刚好为的一半，即有
则圆形匀强磁场区域的最小面积
（2）粒子在磁场中运动的周期
则粒子在磁场中运动的时间
（3）根据几何关系可知
要使粒子能直接从回到o点，的方向为垂直纸面向外
由几何关系知：轨道半径
解得：
由得