吉林省长春市市第八十四中学2023年高二物理期末试题含解析

吉林省长春市市第八十四中学2023年高二物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）三个阻值相同的电阻，如图所示连接后接入电路，已知三个电阻的额定功率都是20W，则A、B间电路允许消耗的最大功率是（

）

A..

20W

B.30W

C

40W

D

60W参考答案：B2.列车静止时，车厢长度与沿轨道方向排列的相邻电线杆间距离相等。当列车以接近光速行驶，车上的乘客观测车厢长度与相邻电线杆间距离，所得出的结论是（

）A．车厢长度大于相邻电线杆间距离B．车厢长度小于相邻电线杆间距离C．向前观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离D．向后观测时车厢长度小于相邻电线杆间距离参考答案：A3.有一悬线场为l的单摆，其摆的外壳为一个有一定质量的金属空心球，球底有小孔，球内盛满水，在摆动过程中，水从小孔慢慢流出，从水开始流到水流完的过程，此摆的周期变化是（）A．由于悬线长l和重力加速度g不变，所以周期不变B．由于水不断外流，周期不断变大C．周期先变大，后变小D．周期先变小，后变大参考答案：C【考点】单摆周期公式．【分析】单摆在摆角小于5°时的振动（小角度摆动）是简谐运动，其周期是：，L是摆长，等于摆球的球心到悬点的距离．分析金属球球心位置的变化，判断单摆周期的变化．【解答】解：单摆在摆角小于5°时的振动是简谐运动，其周期是：．装满水的空心金属球，重心在球心，当水从底部的小孔流出，直到流完的过程，金属球（包括水）的重心先下降，水流完后，重心升高，回到球心，则摆长先增大，后减小，最后恢复到原来的长度，所以单摆的周期先变大后变小，最终恢复到原来的大小．故ABD错误，C正确．故选：C4.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是（

）

A．线圈每经过中性面一次,感应电流方向改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次C．线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次D．线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次参考答案：C5.（多选）如图所示是研究光电效应的电路．某同学利用该装置在不同实验条件下得到了三条光电流I与A、K两极之间的电极UAK的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则下列说法正确的是(

)A．甲光对应的光电子的最大初动能小于丙光对应的光电子的最大初动能B．甲光和乙光的频率相同，且甲光的光强比乙光强C．丙光的频率比甲、乙光的大，所以光子的能量较大，丙光照射到K极到电子从K极射出的时间间隔明显小于甲、乙光相应的时间间隔D．用强度相同的甲、丙光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.太阳中含有大量的氘核，因氘核不断发生核反应释放大量的核能，以光和热的形式向外辐射．已知氘核质量为2.0136u，氦核质量为3.0150u，中子质量为1.0087u，1u的质量相当于931.5MeV的能量则：（1）完成核反应方程：H+H→

+n．（2）求核反应中释放的核能．（3）在两氘核以相等的动能0.35MeV进行对心碰撞，并且核能全部转化为机械能的情况下，求反应中产生的中子和氦核的动能．参考答案：（1）He；（2）核反应中释放的核能为3.26MeV；（3）中子的动能为2.97MeV，氦核的动能为0.99MeV．【考点】爱因斯坦质能方程；动量守恒定律．【分析】（1）根据质量数守恒与核电荷数守恒，写出核反应方程式．（2）求出核反应过程中的质量亏损，然后由质能方程求出释放的核能．（3）两氘核对心碰撞过程，遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解．【解答】解：（1）由核电荷数守恒可知，新核的核电荷数是2，因此新核是He，由质量数与核电荷数守恒可知，核反应方程式是：H+H→He+n；（2）反应过程中质量减少了：△m=2×2.0136u﹣1.0087u﹣3.0150u=0.0035u，反应过程中释放的核能△E=0.0035×931.5MeV=3.26MeV（3）设n核和He的动量分别为P1和P2，由动量守恒定律得：O=P1+P2，由此得P1和P2大小相等，由动能和动量关系E=及n和He的质量关系得：中子的动能En是He核动能EHe的3倍，即En：EHe=3：1，由能量守恒定律得：EHe+En=△E+2EK，解得：中子的动能En=2.97MeV，He的动能：EHe=0.99MeV，故答案为：（1）He；（2）核反应中释放的核能为3.26MeV；（3）中子的动能为2.97MeV，氦核的动能为0.99MeV．7.（4分）按照你对以下几种传感器的理解填写下面表格中的空格中的内容。传感器名称输入（或感受）的量输出的物理量湿度计湿度电学量光电二极管

电学量压强传感器

电学量话筒

电学量热电偶

电学量参考答案：光信号（1分）、压强（1分）、声音（1分）、温度（1分）8.右图为某电场的部分电场线。由图可知A、B两点的场强大小EA

EB（选填“>”、“<”或“＝”）。参考答案：9..两个完全相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图所示，开始时平板及磁铁皆处于水平位置，且静止不动．a．现将AB突然竖直向上平移(平板与磁铁之间始终接触)，并使之停在A″B″处，结果发现两个条形磁铁吸在了一起．b．如果将AB从原来位置突然竖直向下平移，并使之停在位置A′B′处，结果发现两条形磁铁也吸在了一起，请回答下列问题：(1)开始时两磁铁静止不动，磁铁间的相互作用力是________力；右侧的磁铁受到的静摩擦力的方向向________．(2)在a过程中磁铁开始滑动时，平板正在向上加速还是减速呢？答：________.

(3)在b过程中磁铁开始滑动时，平板正在向下加速还是减速呢？答：________.参考答案：(1)吸引右(2)减速(3)加速10.某物体做直线运动，物体的速度—时间图像如图所示，若初速度大小为v0，末速度大小为vt，则在时间t1秒内物体的平均速度v_________．(填<、>或=)参考答案：＞11.交变电压u=20sin50πt(V)，加在阻值为10Ω的电阻两端，该交流的周期是________，电阻消耗的电功率是_______________。参考答案：12.（4分）某气体初态时有100J内能，膨胀过程中对外做功30J，同时吸收了20J的热量，在这过程中内能

（填增加或减少）

J。参考答案：减少；1013.如图所示，是匀强电场中的两点已知两点间的距离为，两点的连线与电场线成角，两点间的电势差，则匀强电场的场强大小为

，把电子从点移到点电场力做功_____

参考答案：7.5×103

-3.84×10-16三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用游标为10分度的卡尺测量的某物体的直径，示数如图所示，读数为

参考答案：1.4715.如图4－1－24所示，一闭合金属环从上而下通过通电螺线管，b为螺线管的中点，金属环通过a、b、c三处时，能产生感应电流吗？参考答案：金属环通过a、c处时产生感应电流；通过b处时不产生感应电流．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在图示的两个电路中，电源的电动势E＝20v，电源内电阻r＝0.1Ω，负载电阻R0＝990Ω，变阻器R的最大阻值为10Ω，求两图中，负载电阻R0上电压的取值范围。

参考答案：甲图中：19.8≤U≤20

乙图中0≤U≤19.817.（18分）电子质量为m、电量为e，从坐标原点O处沿xOy平面射入第一象限，射入时速度方向不同，速度大小均为v0，如图所示．现在某一区域加方向向外且垂直于xOy平面的匀强磁场，磁感应强度为B，若这些电子穿过磁场后都能垂直射到荧光屏MN上，荧光屏与y轴平行，求：（1）荧光屏上光斑的长度；（2）所加磁场在xOy平面里范围的最小面积．

参考答案：解析：（1）要求光斑的长度，只要找到两个边界点即可．初速度沿x轴正方向的电子，沿弧OB运动到P；初速度沿y轴正方向的电子，沿弧OC运动到Q．设粒子在磁场中运动的半径为R，由牛顿第二定律得，

（5分）即，从图中可以看出（4分）（2）沿任一方向射入第一象限的电子经磁场偏转后都能垂直打到荧光屏MN上，需加最小面积的磁场的边界是以（0，R）为圆