辽宁省沈阳市第一六六中学2022-2023学年高二物理期末试题含解析

辽宁省沈阳市第一六六中学2022-2023学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.天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知（）A．②来自于原子核外的电子B．①的电离作用最强，是一种电磁波C．③的电离作用较强，是一种电磁波D．③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子参考答案：D【考点】天然放射现象．【分析】本题考查天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力比较：α射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，α射线是高速氦核流；β射线能贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强，是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出β射线；γ射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来的．【解答】解：A、天然放射性元素放出的三种射线都是原子核发生衰变造成的，β射线能贯穿几毫米厚的铝板，电离作用较强，故②是β射线．是原子核中的一个中子转化成一个质子，同时释放出一个高速电子，该电子即β射线，故β射线来自原子核，故A错误．B、α射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住，故①是α射线．α射线是高速氦核流，是实物粒子，不是电磁波．故B错误．C、γ射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，但几乎没有电离本领．故③是γ射线，是一种光子，是一种电磁波．故C错误．D、③是γ射线，它的电离作用最弱，是原子核发生衰变时释放的能量以γ光子的形式辐射出来．所以D正确．故选D．2.关于做匀速圆周运动的人造地球卫星，下列说法中正确的是A．半径越大，周期越小

B．半径越大，周期越大C．所有卫星的周期都相同，与半径无关

D．所有卫星的周期都不同，与半径无关参考答案：B3.下列所列数据不属于交流电有效值的是（

）A．交流电表的示数

B．灯泡的额定电压C．电容器的耐压值

D．保险丝的额定电流参考答案：4.（多选）如图所示，甲、乙两物体质量分别为3kg、4kg，叠放在水平桌面上．已知甲、乙间的动摩擦因数为0.6，物体乙与水平桌面间的动摩擦因数为0.5．重力加速度g=10m/s2．水平拉力F作用在乙上，两物体一起向右做匀速直线运动．如果F突然变为零，则（）A．甲、乙将不能保持相对静止B．甲受到水平向左、大小为15N的摩擦力C．乙的加速度方向向右D．甲的加速度大小为6m/s2参考答案：解：假设甲乙保持相对静止，对整体分析，加速度a=．隔离对甲分析，f甲=m甲a=3×5N=15N＜μ1m甲g=18N．知甲乙能够保持相对静止，甲所受的摩擦力水平向左，大小为15N．甲乙的加速度方向均向左，大小为5m/s2．故B正确，A、C、D错误．故选：B．5.发现电线起火，应采用的方法是（

）A．用水扑灭

B．快速拉下开关，切断电源

C．用小刀或剪刀切断电源

D．找电工处理参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）一束橙色光与界面成30°由空气射入某介质，折射角为30°，则此介质对橙色光的折射率为___________，橙色光在此介质中的传播速度为_________m/s。参考答案：，7.(12分)如图所示，电路中的光电管阴极K涂有可发生光电效应的金属。下表反映的是各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长，又知可见光的波长在400nm～770nm(1nm=10-9m)。各种金属发生光电效应的极限频率和极限波长金属铯钠锌银铂极限频率(Hz)4.545′10146.000′10148.065′10141.153′10151.529′1015极限波长(mm)0.66000.50000.37200.26000.1962(1)根据上表所给出的各种数据，你认为光电管阴极K上最好应涂有哪种金属；(2)当变阻器的滑动端P向滑动时（填“左”或“右”），通过电流表的电流将会减小．(3)当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，已知电子电荷量为e，则光电子的最大初动能为

。(4)如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将

（填“增加”、“减小”或“不变”）．(5)根据实验数据作出光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线如下图，由图线可知，该金属的截止频率为

Hz，普朗克常量的值为

J·s。参考答案：⑴铯；⑵右；⑶eU；⑷不变；⑸4.25×1014Hz~4.29×1014Hz，6.40~6.61×10－34（每空２分）8.三个大小分别为5N,10N,14N的力的合力最大为

▲

N，最小为

▲

N参考答案：29N,1N9.两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab，处于竖直向上的匀强磁场中，如图8-11所示。导电棒质量为1.2kg，长为1m，当棒中通入3A电流时，它可在导轨上匀速滑动，若电流增大为5A时，棒可获得2m/s2的加速度。则该装置所在处的磁感应强度的大小为

。参考答案：1.2T10.a．原子大小的数量级为__________m。b．原子核大小的数量级为_________m。c．氦原子的质量约为_________kg。d．一个可见光光子的能量的数量级为_________J。e．在标准状态下，1cm3气体中的分子数约为____________。（普朗克常量h＝6.63×10－34J·s阿伏加德罗常量NA＝6.02×1023mol－1）参考答案：11.重核的

变和轻核的

变都能释放核能。太阳辐射出的能量来源于

变；目前，核反应堆放出的能量来源于

变。（填“聚”或“裂”）参考答案：裂

，

聚

，

聚

，

裂12.（4分）A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m，在库仑力的作用下，B由静止开始运动。已知初始时A、B间的距离为d，B的加速度为；经过一段时间后，B的加速度变为，此时A、B间的距离应为

。若此时B的速度为，则在此过程中电势能的减少量为

。参考答案：2d；

13.某高二年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。（1）（3分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到________光（选填“红”、“绿”或“黄”）时自动闭合；（2）（5分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1Ω，继电器电阻为9Ω，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过___________kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s2）参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M点分别以30°和60°（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁场中的半径之比rp:rQ=____________，假设P粒子是粒子（），则Q粒子可能是________，理由是_______________________________。参考答案：(1)两粒子在磁场中的半径之比：（5分）（2）可能是质子（3分），质量数与电荷数之比为1:1（4分）15.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.位于绝缘水平面上的宽度为L=1m的U形金属导轨，左端串接一电阻R=7.5Ω，金属导轨在外力控制下始终以速度v1=2m/s向右匀速运动，导轨电阻不计。如图所示，虚线PQ右侧区域有重直水平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=1T。由于导轨足够长，电阻R始终未进入磁场区域。一质量为m=0.1kg，电阻r=0.5Ω，长度也是L的金属棒，自PQ处以水平向右的初速度v2=4m/s滑上金属导轨，金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.2，且运动过程中始终与导轨垂直接触。金属棒滑上导轨后，经t=0.2s，速度恰好与导轨速度相同，此过程中因摩擦产生热量Q=0.08J。之后，金属棒继续运动，当其速度刚好稳定时，金属棒的总位移s=1.74m。重力加速度g=10m/s2，求：

（1）金属棒最终稳定时速度的大小；

（2）当金属棒速度v=3.2m/s时加速度的大小；

（3）自金属棒滑上导轨至刚好稳定时整个电路中消耗的电能。

参考答案：（1）金属棒最后匀速运动，设速度为v3

①

②

③金属棒做匀速运动

④可得v3=1.6m/s

⑤

（2）当金属棒速度v=3.2m/s时，可推出

⑥由牛顿第二定律

⑦a=6m/s2

⑧

（3）设金属棒从滑上导轨到与导轨速度相同的过程中，导轨的位移为s1，棒的位移为s2，摩擦生热

⑨导轨位移

⑩金属棒速度由v1减小到v3的过程中位移为s3=s—s2

（11）由动能定理

（12）由功能关系E=—W安可得：E电=0.7J

（14分）评分标准：①②③⑤⑧⑨⑩（11）（13）（14）各1分，④⑥⑦（12）各2分。其他方法正确也给分。

17.如图所示，有界匀强磁场的磁感应强度为B，区域足够大，方向垂直于纸面向里，直角坐标系xoy的y轴为磁场的左边界，A为固定在x轴上的一个放射源，内装镭核（）沿着与+x成角方向释放一个粒子后衰变成氡核（）。粒子在y轴上的N点沿方向飞离磁场，N点到O点的距离为l，已知OA间距离为，粒子质量为m，电荷量为q，氡核的质量为。（1）写出镭核的衰变方程；（2）如果镭核衰变时释放的能量全部变为粒子和氡核的动能，求一个原来静止的镭核衰变时放出的能量。参考答案：（2），则

①粒子在磁场中做匀速圆周运动，有，即，②粒子的动能为∴衰变过程中动量守恒，

④则氡核反冲的动能为⑤∴

⑥18.如图所示，在倾角为口的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场，区域Ⅰ磁场方向垂直斜面向下，区域