2022-2023學(xué)年陜西省渭南市臨渭區(qū)高二（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2022-2023學(xué)年陜西省渭南市臨渭區(qū)高二（下）期末物理試卷一、選擇題（本大題共13小題，共52分）1.按經(jīng)典的電磁理論，關(guān)于氫原子光譜的描述應(yīng)該是(

)A.線狀譜 B.連續(xù)譜 C.吸收光譜 D.發(fā)射光譜2.如圖所示，一天然放射性物質(zhì)發(fā)出三種射線，經(jīng)過(guò)一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域(方向如圖所示)。調(diào)整電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小，使得在MN上只有兩個(gè)點(diǎn)受到射線的照射，則下面判斷正確的是(

)

A.射到b點(diǎn)的一定是α射線 B.射到b點(diǎn)的一定是β射線

C.射到b點(diǎn)的一定是α射線或β射線 D.射到b點(diǎn)的一定是γ射線3.一個(gè)氘核(12H)和一個(gè)氚核(13H)結(jié)合成一個(gè)氦核并放出一個(gè)中子時(shí)，質(zhì)量虧損為Δm，已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，真空中的光速為cA.NAΔmc2 B.2NA4.如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直．從D點(diǎn)到達(dá)邊界開(kāi)始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是(

)

A.感應(yīng)電流方向先逆時(shí)針，后順時(shí)針 B.CD段直線始終不受安培力

C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值E=12Bav5.如圖所示，MN、PQ是間距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，M、P間接有一阻值為R的電阻.一根與導(dǎo)軌接觸良好、有效阻值為r的金屬導(dǎo)線ab垂直導(dǎo)軌放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，則(不計(jì)導(dǎo)軌電阻)(

)

A.通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)镻→R→M

B.ab兩點(diǎn)間的電壓為BLv

C.a端電勢(shì)比b端高

D.外力F做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱6.如圖所示，等腰三角形內(nèi)以底邊中線為界，左右兩邊分布有垂直紙面向外和垂直紙面向里的等強(qiáng)度勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的底邊在x軸上且長(zhǎng)為2L，高為L(zhǎng).紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示位置．以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流?位移(I?x)關(guān)系的是(

)A. B.

C. D.7.如圖所示，理想變壓器的a、b端加上一交流電壓(電壓有效值保持不變)，副線圈c、d端所接燈泡L恰好正常發(fā)光。此時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片P位于圖示位置?，F(xiàn)將滑片下移，則以下說(shuō)法中正確的是(

)

A.燈仍能正常發(fā)光，原線圈輸入電流變小 B.燈不能正常發(fā)光，原線圈輸入功率變大

C.燈不能正常發(fā)光，原線圈輸入電壓變大 D.燈仍能正常發(fā)光，原線圈輸入功率不變8.如圖所示為一個(gè)圓環(huán)形導(dǎo)體，圓心為O，有一個(gè)帶正電的粒子沿圖中的直線從圓環(huán)表面勻速飛過(guò)，則環(huán)中的感應(yīng)電流的情況是(

)

A.沿逆時(shí)針?lè)较?B.沿順時(shí)針?lè)较?/p>

C.先沿逆時(shí)針?lè)较蚝笱仨槙r(shí)針?lè)较?D.先沿順時(shí)針?lè)较蚝笱啬鏁r(shí)針?lè)较?.如圖所示，與輕彈簧相連的物體A停放在光滑的水平面上．物體B沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，跟與A相連的輕彈簧相碰．在B跟彈簧相碰后，對(duì)于A、B和輕彈簧組成的系統(tǒng)，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.彈簧壓縮量最大時(shí)，A、B的速度相同

B.彈簧壓縮量最大時(shí)，A、B的動(dòng)能之和最小

C.彈簧被壓縮的過(guò)程中系統(tǒng)的總動(dòng)量不斷減小

D.物體A的速度最大時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為零10.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，A、B、C分別表示電子在三種不同能級(jí)躍遷時(shí)放出的光子，則下列判斷中正確的是(

)

A.能量和頻率最大、波長(zhǎng)最短的是B光子

B.能量和頻率最小、波長(zhǎng)最長(zhǎng)的是C光子

C.頻率關(guān)系為：νB>νA>νC11.天然放射性元素?90232T?(釷)經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變之后，變成?82208Pb(鉛A.衰變過(guò)程共有6次α衰變和4次β衰變 B.鉛核比釷核少8個(gè)質(zhì)子

C.β衰變所放出的電子來(lái)自原子核外 D.釷核比鉛核多24個(gè)中子12.地球年齡有多大？一直是科學(xué)研究的問(wèn)題，其中一種方法是利用天然放射性元素的衰變規(guī)律探測(cè)．通過(guò)對(duì)古老巖石中鈾和鉛的含量的測(cè)定，設(shè)鈾核衰變后全部變成鉛核，通過(guò)計(jì)算推出該巖石中含有鈾是巖石形成初期的一半，鈾238的相對(duì)含量隨時(shí)間變化關(guān)系如圖所示，由此可判斷(

)A.鈾238的半衰期為90億年

B.地球年齡大約45億年

C.被測(cè)定的巖石在90億年后鈾鉛粒子比例約為1：4

D.被測(cè)定的巖石在90億年后鈾鉛粒子比例約為1：313.如圖所示，矩形線圈abcd與可變電容器C、理想電流表A組成閉合電路．線圈在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的bc邊勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100π?rad/s.線圈的匝數(shù)N=100，邊長(zhǎng)ab=0.2?m，ad=0.4?m，電阻不計(jì)．磁場(chǎng)只分布在bc邊的左側(cè)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=216πT.電容器放電時(shí)間不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是．(

)A.該線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)峰值為50?V

B.該線圈產(chǎn)生的交流電動(dòng)勢(shì)有效值為252V

C.電容器的耐壓值至少為50?V

D.二、非選擇題（48分）14.用如圖所示的裝置進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：A.先測(cè)出滑塊A、B的質(zhì)量M、m及滑塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，查出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭；B.用細(xì)線將滑塊A、B連接，使A、B間的彈簧壓縮，滑塊B緊靠在桌邊；C.剪斷細(xì)線，測(cè)出滑塊B做平拋運(yùn)動(dòng)落地點(diǎn)到重垂線的水平距離x1和滑塊A沿桌面滑行的距離x(1)為探究碰撞中的不變量，寫出還需測(cè)量的物理量及表示它們的字母：_______；(2)若動(dòng)量守恒，需驗(yàn)證的關(guān)系式為_(kāi)_________________________________。15.如圖1所示，斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號(hào)，當(dāng)加在它的輸入端A的電勢(shì)逐漸上升到1.6V，輸出端Y會(huì)突然從高電平跳到低電平0.25V，而當(dāng)輸入端A的電勢(shì)下降到0.8V時(shí)，輸出端Y會(huì)從低電平跳到高電平3.4V.如圖2所示是一個(gè)溫度報(bào)警器的簡(jiǎn)易電路圖，RT為熱敏電阻，R1為可變電阻(最大阻值為1kΩ)，蜂鳴器工作電壓3～5V，熱敏電阻的阻值隨溫度變化如圖3所示，若要求熱敏電阻在感測(cè)到80℃時(shí)報(bào)警，則R1應(yīng)調(diào)至______kΩ；若要求熱敏電阻在感測(cè)到更高的溫度時(shí)才報(bào)警，R1的阻值應(yīng)______(選填“增大”、“減小”或“不變”)。

16.扣在水平桌面上的熱杯蓋有時(shí)會(huì)發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開(kāi)始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0。當(dāng)封閉氣體溫度上升至303K時(shí)，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部氣體壓強(qiáng)立刻減為p0，溫度仍為303K.再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K.整個(gè)過(guò)程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：

(1)當(dāng)溫度上升到303K且尚未放氣時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)；

(2)當(dāng)溫度恢復(fù)到300K時(shí)，豎直向上提起杯蓋所需的最小力。17.如圖所示，導(dǎo)軌OM和ON都在紙面內(nèi)，導(dǎo)體AB可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)，若AB以5m/s的速度從O點(diǎn)開(kāi)始沿導(dǎo)軌勻速右滑，導(dǎo)體與導(dǎo)軌都足夠長(zhǎng)，它們每米長(zhǎng)度的電阻都是0.2Ω，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2T.問(wèn)：

(1)3s末夾在導(dǎo)軌間的導(dǎo)體長(zhǎng)度是多少？此時(shí)導(dǎo)體切割磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？回路中的電流為多少？

(2)3s內(nèi)回路中的磁通量變化了多少？此過(guò)程中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少？18.如圖所示，質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上，質(zhì)量m=1kg的小球通過(guò)長(zhǎng)L=0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿與滑塊上的光滑軸O連接，小球和輕桿可在豎直平面內(nèi)繞O軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始輕桿處于水平狀態(tài)，現(xiàn)給小球一個(gè)豎直向上的初速度v0=4m/s，g取10m/(1)若鎖定滑塊，試求小球通過(guò)最高點(diǎn)P時(shí)對(duì)輕桿的作用力大小和方向。(2)若解除對(duì)滑塊的鎖定，試求小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度大小。

答案和解析1.【答案】B

【解析】按著經(jīng)典理論，氫原子光譜的描述應(yīng)該是連續(xù)譜，答案為B

2.【答案】C

【解析】【分析】

αβ射線分別帶正電和負(fù)電，在電磁場(chǎng)中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力，γ射線不帶電，不受電場(chǎng)力和洛倫茲力。

本題考查了αβγ三種射線的帶電性質(zhì)，結(jié)合力學(xué)的受力分析即可判斷。

【解答】

因?yàn)棣蒙渚€不帶電，所以射到b點(diǎn)的一定不是γ射線；αβ射線在電磁場(chǎng)中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力：若電場(chǎng)力大于洛倫茲力，說(shuō)明射線是α；若洛倫茲力大于電場(chǎng)力說(shuō)明是β射線，故C正確。

故選C。

3.【答案】A

【解析】【分析】

該題主要考查質(zhì)能方程相關(guān)知識(shí)。解決本題的關(guān)鍵是掌握愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，并能靈活運(yùn)用，同時(shí)理解質(zhì)量虧損與核反應(yīng)方程的書寫規(guī)律。

【解答】根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程，一個(gè)氘核(?12H)和一個(gè)氚核(?13H)結(jié)合成一個(gè)氦核并放出一個(gè)中子釋放的能量為Δmc2，1

mol氘和1

4.【答案】D

【解析】【分析】

本題由楞次定律可判斷電流方向，由左手定則可得出安培力的方向；由法拉第電磁感應(yīng)定律可得出電動(dòng)勢(shì)的平均值。

對(duì)于電磁感應(yīng)問(wèn)題，往往根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值，公式E=BLvsinα，既可以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值，也可以求電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值。

【解答】

A，在閉合電路進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，通過(guò)閉合電路的磁通量逐漸增大，磁場(chǎng)方向向里，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较虿蛔?，故A錯(cuò)誤；

B，由于CD段導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直同，必定受到安培力作用，根據(jù)左手定則判斷得知，CD段受安培力向下，故B錯(cuò)誤；

CD，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值E=ΔΦΔt=B?12πa25.【答案】C

【解析】【分析】

本題主要考查部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)問(wèn)題，主題的關(guān)鍵是熟練掌握右手定則。導(dǎo)體棒ab做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于電源，根據(jù)右手定則可判斷感應(yīng)電流的方向，根據(jù)切割公式求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，根據(jù)歐姆定律分析a、b之間的電壓，根據(jù)能量守恒定律可判斷，外力做的功等于整個(gè)電路中產(chǎn)生的焦耳熱。屬于一般題，難度不算大。

【解答】

AC.由右手定則可知，通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)镸→R→P，a端電勢(shì)比b端高，故A錯(cuò)誤C正確；

B.ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv，則a、b兩點(diǎn)間的電壓為Uab=ERR+r=BLvRR+r，故B錯(cuò)誤；

D.ab棒向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)能量守恒定律可知：外力F做的功等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱，大于R上產(chǎn)生的焦耳熱，故6.【答案】B

【解析】【分析】

將整個(gè)過(guò)程分成三個(gè)位移都是L的三段，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流方向．由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=Blv，l是有效切割長(zhǎng)度，分析l的變化情況，確定電流大小的變化情況．

本題考查對(duì)感應(yīng)電勢(shì)勢(shì)公式E=Blv的理解，要理解l是有效的切割長(zhǎng)度，當(dāng)左右兩邊切割磁感線時(shí)，總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之和．

【解答】

位移在0～L過(guò)程：磁通量增大，由楞次定律判斷得知感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，為正值。感?yīng)電流I=BlvR=BxvR，I均勻增大直到BLvR；

位移在L～2L過(guò)程：線框右邊下部分和左邊下部分都切割磁感線，根據(jù)右手定則判斷可知，線框產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较?，為?fù)值。左右兩邊有效切割長(zhǎng)度之和始終等于L，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，則感應(yīng)電流大小不變，為I=BLvR；

位移在2L～3L過(guò)程：磁通量減小，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，為正值，感?yīng)電流大小為I=B(2L?x)vR，I7.【答案】A

【解析】副線圈電壓由原線圈電壓和匝數(shù)比決定，則副線圈電壓不變，因?yàn)楦本€圈兩端的電壓沒(méi)發(fā)生變化，所以燈仍能正常發(fā)光；當(dāng)滑片下移時(shí)，由于滑動(dòng)變阻器的電阻增大，所以副線圈中的電流減小，原線圈中輸入的電流也變小，且輸入的功率變小，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。

8.【答案】D

【解析】由題意可知，帶正電的粒子從圓環(huán)表面勻速飛過(guò)，形成向右的電流，周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，根據(jù)安培定則，由圖可知，虛線上方磁場(chǎng)向外，而虛線下方磁場(chǎng)向里，總的磁通量是向外的。由于在進(jìn)入時(shí)磁通量增大，出來(lái)時(shí)磁通量減小，則由楞次定律可知，感應(yīng)電流的方向先順時(shí)針后逆時(shí)針。故選D。

9.【答案】ABD

【解析】【試題解析】解：A、滑塊B與彈簧接觸時(shí)，彈簧發(fā)生形變，產(chǎn)生彈力，可知B做減速運(yùn)動(dòng)，A做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者速度相等時(shí)，彈簧的壓縮量最大，故A正確。

B、A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，壓縮量最大時(shí)，彈性勢(shì)能最大，根據(jù)能量守恒，此時(shí)A、B的動(dòng)能之和最小，故B正確。

C、彈簧在壓縮的過(guò)程中，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，故C不正確。

D、當(dāng)兩者速度相等時(shí)，彈簧的壓縮量最大，然后A繼續(xù)做加速，B繼續(xù)做減速，彈簧逐漸恢復(fù)原長(zhǎng)，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，A的速度最大，此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為零，故D正確。

故選：ABD。

解決本題的關(guān)鍵知道A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以及能夠根據(jù)受力情況判斷出彈簧從原長(zhǎng)壓縮到最大，再恢復(fù)原長(zhǎng)的過(guò)程中，A、B的運(yùn)動(dòng)情況．

10.【答案】ABC

【解析】根據(jù)玻爾理論可知：A光子的能量

EA=?γA=10.2eV

，B光子的能量

EB=?γB=12.09eV

，C光子的能量

EC=?γC=0.66eV

，所以B光子能量最大，頻率最高，C光子能量最小，由

c=λf

可知，波長(zhǎng)與頻率成反比，則B光子波長(zhǎng)最小，C光子波長(zhǎng)最長(zhǎng)，故AB正確．由上可知頻率關(guān)系為：

γB>γA11.【答案】AB

【解析】【分析】

正確解答本題的關(guān)鍵是理解α、β衰變的實(shí)質(zhì)，正確根據(jù)衰變過(guò)程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒進(jìn)行解題。原子核發(fā)生β衰變中放出的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子而釋放的電子。

本題主要考查了質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒在衰變過(guò)程中的應(yīng)用，是考查基礎(chǔ)知識(shí)和規(guī)律的好題。

【解答】

ABD.根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，鉛核比釷核少90?82=8個(gè)質(zhì)子，少16個(gè)中子；

發(fā)生α衰變是放出?24He，發(fā)生β衰變是放出電子??10e，設(shè)發(fā)生了x次α衰變和y次β衰變，則根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒有：

2x?y+82=90，4x+208=232，解得x=6，y=4，故衰變過(guò)程中共有6次α衰變和4次β衰變，故AB正確，D錯(cuò)誤；

C.原子核發(fā)生β衰變中放出的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子，故C12.【答案】BD

【解析】解：A、由于測(cè)定出該巖石中含有的鈾是巖石形成初期時(shí)的一半，由圖象可知對(duì)應(yīng)的時(shí)間是45億年，即地球年齡大約為45億年，半衰期為45億年，故A錯(cuò)誤，B正確；

C、由圖象知，90億年對(duì)應(yīng)的NN0=14，設(shè)鉛原子的數(shù)目為N′，則：NN+N′=14，所以，NN′=13，即90億年時(shí)的鈾鉛原子數(shù)之比為1：3，故C錯(cuò)誤，13.【答案】B

【解析】該交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式為e=NBSωsinωt=502sin?100πtV，其峰值為502V，所以A、C均錯(cuò)．由于一個(gè)周期內(nèi)只有半個(gè)周期產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以有E2RT=502R×T214.【答案】

桌面離水平地面的高度?

M【解析】(1)要找出碰撞中的不變量，應(yīng)測(cè)出兩滑塊各自的速度。取向右方向?yàn)檎?，剪斷?xì)線后，A向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)公式

v2?v02vB向左做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)桌面高度為?，則有?=12gt解得v故要算出

vB′

，還應(yīng)測(cè)出(2)若mv為不變量，碰前有M碰后有Mv聯(lián)立有M代入得，需驗(yàn)證的關(guān)系式為M

15.【答案】0.42

減小

【解析】解析：熱敏電阻在80℃時(shí)的電阻是RT=80Ω，斯密特觸發(fā)器輸入端A的電勢(shì)是0.8V時(shí)，輸出端Y的電壓為3.4V，這時(shí)蜂鳴器開(kāi)始工作。由串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)知：R1RT=U1UT=5?0.80.8。

∴R1=80×4.20.816.【答案】解：(1)以開(kāi)始封閉的氣體為研究對(duì)象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T0=300

K，

壓強(qiáng)為p0，末狀態(tài)溫度T1=303

K，壓強(qiáng)設(shè)為p1，

由查理定律得：p0T0=p1T1…①

代入數(shù)據(jù)得：p1=10110