福建省厦门市2021-2022学年高二下学期物理期末质量检测试卷.pdf
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1、福建省厦门市2021-2022学年高二下学期物理期末质量检测试卷阅卷人、单选题(共4题;共8分)得分1.(2 分)下列四幅图涉及到的物理知识中,说法正确的是()A.图甲中,温度门 72B.图乙中,分子间引力随分子间距的增大而减小,斥力随分子间距的增大而增大C.图丙中、在液体表面层,分子间距离较大,分子间作用力表现为引力,因此产生表面张力D.图丁中,A 为非晶体【答案】C【解析】【解答】A.图甲中,T2温度下,气体平均动能较大,则7 72A 不符合题意;B.图乙中,分子间引力随分子间距的增大而减小,斥力随分子间距的增大而减小,B 不符合题意;C.图丙中、在液体表面层,分子间距离较大,分子间作用力
2、表现为引力,因此产生表面张力,C 符合题意;D.图丁中,A 有固定的熔点,为晶体,D 不符合题意。故答案为:C【分析】利用分子速率的平均值大小可以比较温度的高低;利用分子间距和分子力的图线可以判别分子力的大小变化;由于A 熔化过程温度不变所以A 为晶体。2.(2 分)钻 60放射源的应用十分广泛,几乎遍及各行各业,在医学上,常用于放射治疗。钻 60的rn半衰期较长,已知质量为血0的钻6 0,经过时间t 后剩余的钻60质量为m,其 后-t 图线如图所示,从图中可以得到钻60的半衰期为()A.2.18 年 B.5.27 年 C.6.37 年 D.12.24 年【答案】B【解析】【解答】由题图可知,
3、钻 60的质量从第衰变至争,所用时间为5.27年,因有半数发生衰变了,所以钻60的半衰期为5.27年,ACD不符合题意,B 符合题意。故答案为:Bo【分析】利用原子核衰变一半所花的时间可以求出半衰期的大小。3.(2 分)如图所示为氢原子的能级示意图,用某一频率为v 的光照射大量处于n=2能级的氢原子,氢原子吸收光子后,最多能发出3 种频率的光子,频率由小到大分别为由、也、匕,则照射光频率v为()n E/eVoo-.05-0.544-0.853-1.512-3.401-13.6A.匕 B.v2 C.v3 D.v3【答案】A【解析】【解答】因为氢原子发出3 种不同频率的光子,根 据 口=3知n=3
4、氢原子处于第3 能级,所以吸收的光子能量E=E3-E2因为打、期 2、叱的光频率依次增大,知分别由九=3到7 1 =2,九=2 到7 1 =1,九=3到7 1 =1跃迁所辐射的光子,所以E=E3 E2=hv1故答案为:Ao【分析】利用能级跃迁的排列组合可以判别氢原子最初所处的能级,结合辐射频率的大小可以求出照射光的频率大小。4.(2 分)如图所示为回旋加速器的主要结构,两个半径为R 的半圆形中空金属盒小、以置于真空中,两盒间留有一狭缝;在两盒的狭缝处加上大小为U 的高频交变电压,空间中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直向上穿过盒面的匀强磁场。从粒子源P 引出质量为m、电荷量为q的粒子,粒子初速
5、度视为零,在狭缝间被电场加速,在 D 形盒内做匀速圆周运动,最终从边缘的出口处引出。不考虑相对论效应,忽略粒子在狭缝间运动的时间,则()A.仅提高加速电压,粒子最终获得的动能增大B.所需交变电压的频率与被加速粒子的比荷无关C.粒子第n 次通过狭缝后的速度大小为回西 亚7 m2 7D.粒子通过狭缝的次数为驶 R2mU【答案】D【解析】【解答】A.粒子经过电场加速,磁场回旋,最终从磁场的边缘做匀速圆周运动离开,有q%B=m来解得粒子最终获得的动能为反根=式 祟可得粒子最终获得的动能与加速电压无关,而与D 形盒的半径R有关,即仅提高加速电压,粒子最终获得的动能不变,A 不符合题意;B.粒子每通过狭缝
6、一次,交变电场改变一次方向,电场变换两次为一个周期,而这个周期的时间粒子做两个半圆的运动,则有电场变换的周期等于磁场中做一个匀速圆周的周期,有/r 电=%1 =%1_ =qB2nm则所需交变电压的频率与被加速粒子的比荷有关,B 不符合题意;C.粒子初速度视为零,第 n 次通过狭缝即被电场加速了 n 次,由动能定理有1 2nqU=5乙解得速度大小为力=僧c 不符合题意;D.对粒子运动的全过程由动能定理有=2 7联立各式解得粒子通过狭缝的次数为nn=返 立0 2mUD 符合题意;故答案为:D。【分析】利用牛顿第二定律结合动能的表达式可以求出最大动能的表达式,进而判别动能的影响因素;利用粒子运动的轴
7、可以判别交变电压的频率;利用动能定理可以求出粒子加速获得的速度大小;利用动能定理可以求出粒子通过夹缝的次数。阅卷人二、多选题(共 4 题;共 8 分)得分5.(2 分)以下叙述中正确的是()A.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场一定产生变化的磁场B.核反应 然C。-患M+,e是 0 衰变,释放的电子来自核外电子C.卢瑟福根据a 粒子散射实验提出了原子核式结构模型D.照相机镜头上镀增透膜利用了光的干涉原理【答案】C,D【解析】【解答】A.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场不一定产生变化的磁场,若是均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场,A 不符合题意;B.核反应 判CO T招Ni+,e是 B衰变
8、,释放的电子来自核内的一个中子转化为一个质子,放出一个电子,B 不符合题意;C.卢瑟福根据a 粒子散射实验现象,提出了原子核式结构模型,C 符合题意;D.照相机镜头上镀增透膜利用了光的干涉原理,D 符合题意。故答案为:CDo【分析】均匀变化的电场产生恒定的磁场;0衰变释放的电子来自于原子核;卢瑟福利用a粒子的散射实验提出了原子的核式结构。6.(2分)如图所示,一束复色光经三棱镜后分成a、b两束单色光,用这两种单色光作为光源,分别在相同的装置上进行双缝干涉实验以及单缝衍射实验,则()A.a光产生的干涉条纹间距更大B.b光产生的干涉条纹间距更大C.a光产生的单缝衍射条纹中央亮纹更宽D.b光产生的单
9、缝衍射条纹中央亮纹更宽【答案】A,C【解析】【解答】由图可知,b光折射率大,则b光频率大,根据c=;h/可知b光波长小,a光波长大。A B.根据2%=乡2a可知a光产生的干涉条纹间距更大,A符合题意、B不符合题意;C D.波长越大,单缝衍射条纹中央亮纹更宽,可知C符合题意、D不符合题意。故答案为:AC。【分析】利用折射角的大小可以比较折射率的大小;利用折射率的大小可以比较光的频率和波长的大小;利用光的波长大小可以比较干涉条纹和衍射条纹间距的大小。7.(2分)如图所示,利用一内阻不计的交流发电机通过理想变压器向定值电阻飞、供电。已知发电机线圈的匝数为N,面积为S,转动的角速度为3,所在磁场的磁感
10、应强度为B,理想交流电流表A、理想交流电压表V的示数分别为I、U,则()A.从图示位置开始计时,发电机产生的感应电动势瞬时值e=NBS3cos3tB.发电机产生的交流电压有效值为学野C.若发电机线圈的角速度变为多 则电压表V的示数变为D.若发电机线圈的角速度变为关 则电流表A的示数变:【答案】B,C【解析】【解答】A.图示位置为中性面位置,从中性面位置开始计时,发电机产生的感应电动势瞬时值为 e=Emsina)t=NBSa)sina)tA不符合题意;B.发电机产生的交流为正弦式交流电,跟据正弦式交流电电压有效值与峰值的关系有E=NBSo)7 TB符合题意;C D.若发电机线圈的角速度变为?,则
11、变压器原线圈电压变为=笠2=%9U变为原来的一半,根据理想变压器规律肛=*,么=箸u2 n2 l2 nl知变压器副线圈电压U2变为原来的一半,根据欧姆定律七=用 先知变压器副线圈电流12减为原来的一半,则原线圈电流L也减为原来的一半,则电流表A的示数变/-2电压表的示数为U=I2 R2则电压表V的示数变为*C符合题意,D不符合题意。故答案为:BCo【分析】利用电动势的峰值及角速度的大小可以求出感应电动势瞬时值的表达式;利用峰值可以求出有效值的大小;利用欧姆定律结合变压器的规律可以求出变压器输出电压的大小,再利用欧姆定律可以求出电压表的读数,利用输出电流的大小及匝数之比可以求出电流表的读数。8.
12、(2 分)2022年6 月 17日,我国003号航母“福建舰”下水,该舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。某同学采用如图甲所示装置模拟电磁弹射,匝数n=100的线圈可在圆柱形铁芯上无摩擦滑动,并通过电刷与导轨保持良好接触;铁芯上存在垂直于表面向外的辐向磁场,线圈所在处的磁感应强度大小均为8=0.17。将开关S 与 1连接,恒流源输出电流使线圈向右匀加速一段时间,之后将开关S 掷向2 与阻值为R=40的电阻相连,同时施加水平外力F,使线圈向右匀减速到零,线圈运动的翌-,图像如图乙所示。已知线圈质量m=0.5kg、每匝周长/=0.1 m,不计线圈及导轨电阻,忽略电刷与导轨间摩擦及空气阻力
13、,则线圈()A.向右匀加速阶段,电流应从恒流源的a 端流出B.向右匀加速阶段,恒流源输出的电流大小为/=0.25AC.向右匀减速阶段,通过电阻R 的电荷为0.25CD.向右匀减速阶段,水平外力F 随时间t 变化的关系为F=42.5+25t(N),0.2s t 0.3s【答案】A,D【解析】【解答】A.由左手定定则可知向右匀加速阶段,电流应从恒流源的a 端流出,A 符合题意;B.由图乙可知,向右匀加速阶段的加速度大小为a=彩 6/S2=50m/s2根 据 牛 顿 第 二 定 律 可 得=ma解得/=254B 不符合题意;C.向右匀减速时,感应电流/=噜A通过电阻R 的电荷q=It=噜-vt结合图
14、乙求得q=0.125CC 不符合题意;D.向右匀减速阶段,线圈的加速度大小为a =z n/s 2 =l O O m/s?根据牛顿第二定律可得尸+皿辿铲叱丝D=m a(0,2 s t 0,3 s)结合图象可得尸=42.5+2 5t(N),0.2 s t 0.3 sD符合题意。故答案为:A D o(分析利用左手定则及线圈受到的安培力方向可以判别电流的方向;利用图像斜率可以求出加速度的大小,结合牛顿第二定律可以求出电流的大小;利用感应电流的大小结合图像面积可以求出电荷量的大小;利用牛顿第二定律可以求出水平外力的表达式。阅卷人三、填空题(共2题;共4分)得分9 .(2分)我国自主研发制造的热核聚变核心
15、部件在国际上率先通过权威机构认证,这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。核聚变的一种反应方程为iH+H He+X,其中粒子X是,He的比结合能(选填“大于”、“等于”或“小于”)上 的比结合能。【答案】中子;大于【解析】【解答】根据质量数守恒和电荷数守恒可知X的电荷数为零,质量数为1,则X为中子;核反应方程式中,生成物比反应物稳定,则He的比结合能大于汨 的比结合能。【分析】利用质量数和电荷量数守恒可以判别X为中子;利用核反应释放能量可以判别生成物的比结合能大于反应物的比结合能。1 0 .(2分)某金属在光照下发生光电效应,光电子的最大初动能与入射光频率V的关系如图所示,已知普朗克常量为h,可
16、 知 该 金 属 的 逸 出 功 为;用某一单色光照射该金属时,实验测得遏止电压为U e,已知电子电量的绝对值为e,则 该 单 色 光 的 频 率 为。【解析】【解答】由图像可知,该金属的极限频率为功,则逸出功为勿=八%用某一单色光照射该金属时,实验测得遏止电压为U e,已知电子电量的绝对值为e,则4 e =5 mvjn=hv hv0该单色光的频率为v =V o +缗u h【分析】利用极限频率结合动能定理可以求出逸出功的大小;利用动能定理可以求出该光的频率大小。阅卷人四、实验题(共2题;共9分)得分1 1.(5分)某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”,可拆变压器如图所示。可拆
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