2023年高二物理第二学期期末模拟试卷及答案（五）.pdf

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1、2023年高二物理第二学期期末模拟试卷及答案（五）单项选择题（每题有且只有一个选项正确，每小题4分，共32分）1.铝箔被a粒子轰击后发生了以下核反应：U AI+：He玲X+J n.下列判断正确的是（）A.J n是 中 子B.J n是电子C.；n是 质 子D.此反应属于核聚变2.如图所示是a、B、V三种射线穿透能力的示意图，下列说法正确A,甲为a射线，它的贯穿能力和电离能力都很弱B.乙 为。射线，它是由原子核外的电子电离后形成的高速电子流C.丙为Y射线，它在真空中的传播速度是3.0X108m/sD.以上说法都不对3.下列叙述中，不符合物理学史实的是（）A.电子束在晶体上的衍射实验首次证实了德布罗

2、意波的存在B.1905年，爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象C.玻尔通过对a粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型D.关于原子核内部的信息，最早来自贝克勒尔的天然放射现象的发现4.关于光电效应，下列说法正确的是（)A.极限频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D.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5.用频率为V。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V1、V2、V3的三条谱线，且V3 V2 V 1,贝!J()A.Vo I

3、I X X XA.穿过回路的磁通量为零，所以回路中没有感应电流B.回路中感应电动势大小为BlvoC.回路中有感应电流，且方向为顺时针方向D,回路中有感应电流，且方向为逆时时针方向8.目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素，比如，有些含有铀、社的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氯，而氨会发生放射性衰变，放射出a、B、丫射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道等方面的疾病,根据有关放射性知识可知，下列说法正确的是（）A.氨的半衰期为3.8天，若取4个氨原子核，经7.6天后就一定剩下一个原子核了B.把放射性元素放在密封的容器中，可以减慢放射性元素衰变

4、的速度C.放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需要的时间越短，衰变速度越大D.降低温度或增大压强，让该元素与其他物质形成化合物，均可以减小衰变速度9.静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F 的作用，拉力F 随时间t 变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A.04 s 内物体的位移为零B.4 s 末物体的动量为零C.。4 s 内拉力对物体做功不为零D.04 s 内拉力对物体冲量为零1 0.如图所示，A、B 两物体质量之比mA：mB=3：2,原来静止在平板小车C 上，A、B 间有一根被压缩的轻弹簧，地面光滑，但 A、B 与C 之间有摩擦，当弹簧突然释放后至弹簧与A、B 分离前

5、，则（）A.A、B 组成系统的动量可能守恒B.A、B 组成系统的动量一定不守恒C.A、B、C 组成系统的动量一定守恒D.A、B、C 组成系统的动量可能不守恒1 1.如图所示，在光滑水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量为 m=lkg的物块.都以大小为v=4m/s的初速度朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，在以后的运动过程中薄板的速度大小可能 为（)rrrA.lm/s B.2m/s C.3m/s D.4m/s12.如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中（）卜A.通过电阻的感应电流的方向由a到bB.通过

6、电阻的感应电流的方向由b到aC.线圈与磁铁相互排斥D.线圈与磁铁相互吸引三、实验题（第13题2分，第14、15题中每空1分，共12分.）13.在卢瑟福a粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个a粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是（）14.天然放射性元素铀92 u的一个原子核中有 个质子，个中子；92 U要经过 次。衰变和 次B衰变，最后变成铅82Pb.15.如图所示为 碰撞中的动量守恒实验装置示意图.(1)入射小球1与被碰小球2直径相同，均为d,它们的质量相比较，应是rr)i m2.(2)不放小球2,让 球1从滑槽的G点由静止滚下，平抛后落点为(3)放上球

7、2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，碰撞后分别平抛,球1的 落 点 为 球2的 落 点 为.(4)看和是否相等，以验证动量守恒.四、计算题(本题共4小题，4 0分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位)16.如图所示，为交流发电机示意图，匝数为n=100匝矩形线圈，边长分别10cm和2 0 c m,内电阻r=5Q,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕0 0以轴u)=5rad/s角速度匀速转动，线圈和外电阻为R=20Q相连接，求：(1)S断开时，电压表示数;(2)开关S合上时，电压表和电流表示数.1 7 .质量为m

8、 B=2 k g的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量为mA=2 k g的物体A,一颗质量为mo=O.O l k g的子弹vo=6 O O m/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v=1 0 0 m/s,已知A,B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止.求：物体A的最大速度vA；平板车B的最大速度VB.Vo 4 C C1 8 .某发电站，通过升压变压器、输电线和降压变压器，把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率为1 0 0 k W,输出电压是4 0 0 V,升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：2 5,输电线上功率损失为4%,用户所需电压为

9、2 2 0 V,求：(1)输电线的电阻和降压变压器的匝数比为多少？(2)若有6 0 k W分配给生产，其余电能用来照明，那么可供4 0 W的电灯多少盏？1 9.在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻 r=1.0Q,Ri=4.0Q,R2=5.0Q,C=30|iF.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化.求：(1)求螺线管中产生的感应电动势；(2)闭合S,电路中的电流稳定后，求电阻R i的电功率；(3)S断开后，求流经R2的电量.0 L0 2.0 次图乙参考答案与试题解析一.单项选择题（每题有且只有一个选项正确，每小题4分

10、，共32分）27 4 11.铝箔被a粒子轰击后发生了以下核反应：13 AI+2He玲X+O n.下列判断正确的是（）A.o n是 中 子B.o n是电子C.o n是 质 子D.此反应属于核聚变【考点】裂变反应和聚变反应.【分析】根据质量数和电荷数守恒可以判断X的原子核组成，同时注意中子和质子的区别.【解答】解：A、质子带正电，中子不带电，电子带负电，故A正确.B错误，C错误；D、根据该核反应的特点可知，该反应为铝箔被a粒子轰击后发生的核反应，属于人工核反应.故D错误.故选：A2.如图所示是a、B、Y三种射线穿透能力的示意图，下列说法正确A.甲为a射线，它的贯穿能力和电离能力都很弱B.乙 为B射

11、线，它是由原子核外的电子电离后形成的高速电子流C.丙为V射线，它在真空中的传播速度是3.0X108m/sD.以上说法都不对【考点】X射线、a射线、0射线、V射线及其特性.【分析】a射线贯穿能力很弱，电离作用很强，一张纸就能把它挡住,a射线是高速氢核流；B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B射线；V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V光子的形式辐射出来的.【解答】解：A、甲为a射线，a射线贯穿能力很弱，电离作用很强,一张纸就能把它挡住，故A错误；B、乙 为0射线，B射线是原子核内的一个中子转化为质子时释放

12、的电子，故B错误；C、丫射线穿透本领最强，甚至能穿透几厘米厚的铅板，它在真空中的传播速度是3.0X108m/s,故C正确，D错误.故选：C.3.下列叙述中，不符合物理学史实的是（）A.电子束在晶体上的衍射实验首次证实了德布罗意波的存在B.1905年，爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象C.玻尔通过对a粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型D.关于原子核内部的信息，最早来自贝克勒尔的天然放射现象的发现【考点】物理学史.【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可.【解答】解：A、物质波是德布罗意的猜想，电子束在晶体上的衍射实验首次证实了德布罗意波的存在.故A 正确；

13、B、根据光学发展的历程可知，1905年，爱因斯坦提出的光子说很好地解释了光电效应现象.故B 正确；C、卢瑟福通过对a 粒子散射实验的研究提出了原子的核式结构模型.故 C 错误；D、关于原子核内部的信息，最早来自贝克勒尔的天然放射现象的发现，天然放射现象的发现使人们认识到原子核也有复杂的结构.故D正确.本题选择不符合物理学史实的.故选：C4.关于光电效应，下列说法正确的是（）A.极限频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D.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【考点】

14、光电效应.【分析】光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，根据光电效应方程判断影响光电子最大初动能的因素.【解答】解：A、逸 出 功W=h v0,知极限频率越大，逸出功越大，故A正确.B、光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关.故B错误.C、根据光电效应方程E k m=h y-W o知，最大初动能与入射光的频率成一次函数关系，不会影响金属的逸出功.故C错误.D、入射光的光强一定时，频率越高，光子的能量值越大，入射光中的光子的数目越少，单位时间内逸出的光电子数就越少，故D错误.故选：A.5.用频率为V。的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射

15、的光谱中仅能观测到频率分别为V1、V2、V 3的三条谱线，且V3 V2 V 1,贝！J()A.V o m2.(2)不放小球2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，平抛后落点为P.(3)放上球2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，碰撞后分别平抛,球1的落点为 M.球2的 落 点 为N.(4)看 mi0M+m2(0N-1)和 mjOP 是否相等，以验证【考点】验证动量守恒定律.【分析】(1)为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量.(2)(3)根据图示情景分析判断球的落点位置.(4)根据实验测量的量与动量守恒定律分析答题.【解答】解：(1)为防止两球碰撞后入射球反向弹回，入射球的质量应大于

16、被碰球的质量，即：m im2.(2)由图示可知，不放小球2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，平抛后落点为P.(3)由图示可知，放上球2,让球1从滑槽的G点由静止滚下，碰撞后分别平抛，球1的落点为M.球2的落点为N.(4)小球离开轨道后做平抛运动，抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，贝!J mwi=miv/+m2V2,两边同时乘以时间t得：miVit=miVit+m2V2匕贝！J m i0P=mi-0M+m2(ON-因此实验时，看 mjOM+mz。(ON-f)与m iOP是否相等，可以验证动量守恒.故答案为：(1)；(2)P；(3)M；N；(4)mi*OM+m2*(

17、ON-1)；mi*OP.四、计算题(本题共4小题，4 0分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位)1 6.如图所示，为交流发电机示意图，匝数为n=100匝矩形线圈，边长分另I10cm和2 0 c m,内电阻r=5 Q,在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕0 0以轴3=5rad/s角速度匀速转动，线圈和外电阻为R=20Q相连接，求：(1)S断开时，电压表示数；(2)开关S合上时，电压表和电流表示数.【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系；交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式.【分

18、析】(1)线圈中产生的感应电动势的最大值表达式为Em=NBSu),开关S断开时，电压表测量电源的电动势的有效值；(2)开关闭合时，电流表测量电流的有效值.根据有效值与最大值的关系求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出电流和路端电压；【解答】解：(1)感应电动势最大值Em=nBS3=100X0.5X0.1X0.2X50爪 V=50血 V感应电动势有效值E=-=50V.故电压表的数值为50V；(2)电键S合上后，由闭合电路欧姆定律E 50l=7+R A=5+20=2Q A，U=IR=2X20 V=40 V.答:(1)S断开时，电压表的示数为50V；(2)电压表的示数为40V；电流表的示数为2

19、.0A.1 7.质量为mB=2kg的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止着一块质量为mA=2kg的物体A,一颗质量为mo=O.Olkg的子弹vo=6OOm/s的水平初速度瞬间射穿A后，速度变为v=100m/s,已知A,B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止.求：物体A的最大速度vA；平板车B的最大速度vB.Vo/c七日、C C【考点】动量守恒定律.【分析】子弹在射出木块的过程中，子弹和木块组成的系统动量守恒,此时木块的速度最大，根据动量守恒定律求出物块A的最大速度.然后木块做匀减速直线运动，平板车做匀加速直线运动，当两者速度相等时，速度达到最大，对木块和平

20、板车组成的系统研究，根据动量守恒求出平板车的最大速度.【解答】解：子弹穿过物体A的过程中，对子弹和物体A,由动量守恒定律得，movo=mov+mAVA解得 vA=2.5m/s对物块A和平板车B,由动量守恒定律得，mAVA=(mA+mB)vB解得 vB=1.25m/s.答：物体A的最大速度为2.5m/s.平板车的最大速度为1.25m/s.1 8.某发电站，通过升压变压器、输电线和降压变压器，把电能输送给生产和照明组成的用户，发电机输出功率为lO O kW,输出电压是4 0 0 V,升压变压器原、副线圈的匝数之比为1：2 5,输电线上功率损失为4%,用户所需电压为2 2 0 V,求：(1)输电线的

21、电阻和降压变压器的匝数比为多少？(2)若 有60kW分配给生产，其余电能用来照明，那么可供40W的电灯多少盏？【考点】远距离输电.【分析】(1)知道输电线上消耗的总功率的大小，根 据P耗=/线可得求得输电线的电阻的大小，求出降压变压器的输入和输出的电流，根据电流与匝数成反比可以求得降压变压器原副线圈的匝数比；(2)根据总的照明的功率的大小和每盏灯泡的功率可以求得总的灯泡的数目.【解答】解：输电电路如图所示,Ui%(1)根据电压与匝数程正比可得，五二瓦，n2所以输出的电压为U2=，J 1=25X 400=10000V由于输入的功率和输出的功率大小相等，即P1=P2P2 100000,.所以输电线

22、的电流为 孤=百丽-A=IOA输电线上电功率损失为输送功率的4%,即为 P ffi=100000WX 0.04=4000W,根据P损=FR线 可得,P损R 线=J =40Q,所以输电线的电阻为40Q.在降压变压器上时，输入功率和输出的功率相等，即 p3=P4=96%P=96kW根据 P4=U4l4p4 _96000所以降压变压器的输出的电流为I4=U7=22O-,13 _n4根据电流与匝数成反比可得?7=不，n3_480所以降压变压器原副线圈的匝数比为元二丁，(2)照明用电的总功率为P灯=4 -P生 产=36KW所以总的灯泡数为N=智=900盏答：输电线的电阻为40Q.降压变压器的原、副线圈的

23、匝数比是等，若有60KW分配给生产用电，其余电能用来照明，那么可装25W的电灯900盏.1 9.在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻 r=1.0Q,Ri=4.0Q,R2=5.0Q,C=30pF.在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化.求：（1）求螺线管中产生的感应电动势；（2）闭合S,电路中的电流稳定后，求电阻的电功率；（3）S断开后，求流经R2的电量.0 1.0 2.0 t/s图乙【考点】感生电动势、动生电动势；电功、电功率.【分析】（1）根据法拉第地磁感应定律求出螺线管中产生的感应电动势.（2）根据P=PR求出电

24、阻比的电功率.（3）电容器与R2并联，两端电压等于R2两端的电压，根据Q=CU求出电容器的电量.【解答】解：（1）根据法拉第电磁感应定律：E=nAO=n S送AB；求出：E=1.2V；E（2）根据全电路欧姆定律，有：气+R02A根 据P=l2Ri求出 P=5.76X10 2W；（3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q电容器两端的电压U=IR2=0.6V流经R2的电量 Q=C U=1.8 X1 0 5C答:(1)螺线管中产生的感应电动势为1.2 V；(2)闭合S,电路中的电流稳定后，电阻Ri的电功率为5.7 6X1 0 2 w；(3)S断开后，流经R2的电量为lC XlC nc.