2023-2024學(xué)年陜西省漢中市高二（下）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年陜西省漢中市高二（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.如圖所示，教學(xué)用的棋盤豎直放置，每個棋子內(nèi)部均嵌有小磁鐵，能吸附在棋盤上處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計棋子間的相互作用力，下列說法正確的是(

)A.棋子可能受到兩個力的作用

B.棋盤對棋子的彈力是由棋子發(fā)生形變引起的

C.棋子受到的摩擦力與棋子受到的重力是一對平衡力

D.棋盤對棋子的摩擦力大小與棋盤對棋子的彈力大小成正比2.一物體做平拋運動，規(guī)定豎直向下為正方向，物體豎直方向的分速度vy隨運動的時間t變化的圖像可能正確的是(

)A. B.

C. D.3.觀察水面波衍射的實驗裝置如圖所示，O是波源，AC和BD是兩塊擋板，AB是兩塊擋板間的空隙，圖中已畫出波源所在區(qū)域波的傳播情況，每兩條相鄰波紋(圖中曲線)之間的距離表示一個波長，關(guān)于波經(jīng)過空隙之后的傳播情況，下列說法正確的是(

)A.此時不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象

B.擋板前相鄰波紋間距大于擋板后相鄰波紋間距

C.增大兩擋板間的空隙AB，衍射現(xiàn)象會更明顯

D.減小波源振動的頻率，則衍射現(xiàn)象更明顯4.如圖所示，在水平放置的條形磁鐵的S極附近，一個閉合金屬線圈豎直向下運動，線圈平面始終保持水平。在位置B，磁感線正好與線圈平面平行，A與B和B與C之間的距離都比較小。在線圈從位置A運動到位置C的過程中，從上往下看，感應(yīng)電流的方向是(

)

A.順時針方向 B.逆時針方向

C.先順時針方向，后逆時針方向 D.先逆時針方向，后順時針方向5.如圖所示，A是地球赤道上方的一顆地球同步衛(wèi)星，B是一顆地球遙感衛(wèi)星，它們都繞著地球做勻速圓周運動，下列說法正確的是(

)A.A衛(wèi)星與地球球心的連線在8小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角為π3

B.在相同時間內(nèi)，A衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的弧長比B衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的弧長短

C.B衛(wèi)星的運行周期一定大于24小時

D.B6.研究光電效應(yīng)現(xiàn)象的實驗裝置如圖所示。閉合開關(guān)S，當(dāng)用單色光(光子能量為4.7eV)照射到光電管陰極上時，電流表示數(shù)大于零。移動滑動變阻器的觸頭c，當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于2.4V時，電流表的示數(shù)為0，下列說法正確的是(

)

A.光電管陰極的逸出功為2.4eV

B.光電子的最大初動能為2.4eV

C.光電子的最大初動能與入射光頻率成正比

D.開關(guān)S斷開后，用光子能量為2.2eV的單色光照射光電管陰極，有電流流過電流表7.水果的碰傷閾值是指水果在不碰傷的情況下能夠從靜止?fàn)顟B(tài)跌落的最大高度。已知蘋果碰傷所需的平均作用力約為其自身所受重力的4倍，假設(shè)一蘋果在接觸地面后0.1s減速至靜止，取重力加速度大小g=10m/s2，不計空氣阻力，則蘋果落在地面上的碰傷閾值最接近(

)A.20cm B.30cm C.45cm D.60cm二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.心臟起搏器使用“氚電池”供電，利用的是氚核?13H發(fā)生β衰變過程中釋放的能量，衰變方程為?13H→XA.新核X是?24He

B.新核X的比結(jié)合能大于氚核的比結(jié)合能

C.β射線的電離作用弱于α射線、穿透能力弱于γ射線

D.對于起搏器中特定的160個氚核而言，經(jīng)過259.某同學(xué)研究遠(yuǎn)距離輸電的電路如圖所示，a、b端接入電壓有效值為U??0的正弦交流電源，升壓變壓器T??1和降壓變壓器T??2均為理想變壓器，且n1n2=n4n3。定值電阻A.電壓表的示數(shù)為U??0 B.升壓變壓器T??1的匝數(shù)比n1n2=1810.如圖所示，空間內(nèi)存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場，一根長為L、不可伸長的絕緣細(xì)繩的一端連著一個質(zhì)量為m、帶電荷量為+q(q>0)的小球(視為質(zhì)點)，另一端固定于O點。初始時細(xì)繩(張緊狀態(tài))與電場線平行，由靜止釋放小球，小球擺到O點正下方時速度為零，重力加速度大小為g，下列說法正確的是

A.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為mgq

B.擺動過程中小球的最大速度為2gL

C.擺動過程中小球所受的最大拉力為(3三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.彈性導(dǎo)電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件，為了測量某彈性導(dǎo)電繩的電阻，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙兩種測量電路：(1)甲同學(xué)將滑動變阻器R的滑片滑到最左端。閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)R，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和I。則此時導(dǎo)電繩的電阻Rx=_____(用I和U表示)，考慮電壓表的內(nèi)阻該測量值_____(填“偏大”“偏小”或“不變”(2)乙同學(xué)將滑動變阻器R的滑片滑到最右端，斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置。記錄兩表的示數(shù)U和I1。再閉合S2，調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U，記錄電流表的示數(shù)I2，則此時導(dǎo)電繩的電阻Rx=_____(用I112.岳同學(xué)正在利用“插針法”測定一塊淡藍(lán)色的玻璃磚的折射率，該玻璃磚的橫截面為直角三角形。由于玻璃磚為淡藍(lán)色，在另一側(cè)很難觀測到對側(cè)所插的針。該同學(xué)想到可以用實驗室的紅色激光器來輔助完成實驗。如圖所示，他在木板上固定好白紙，放好玻璃磚，正確作出了玻璃磚的分界面MN、MP、NP，然后讓很細(xì)的激光束從玻璃磚的上界面MN垂直射入。(1)由于激光很強(qiáng)，不能用眼睛直接觀測，該同學(xué)通過在木板上插入被激光照亮的針來確定激光光路，最先應(yīng)插的針為_____，最后插的針為_____。(均填“P1”“P2”“P3”或“(2)該同學(xué)正確操作，最后用量角器測得圖中的θ1、θ2，查表得知cosθ1=0.51、sin(3)若該同學(xué)讓激光束從玻璃磚NP界面垂直射入玻璃磚，該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在MP一側(cè)始終找不到出射光線，原因是___________。四、計算題：本大題共3小題，共42分。13.某校物理興趣小組利用壓力傳感器設(shè)計了一個溫度報警裝置，其原理示意圖如圖所示，導(dǎo)熱良好的圓柱形容器豎直放置，用橫截面積為S的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，不計活塞質(zhì)量和厚度，容器內(nèi)壁光滑。初始時氣體的溫度T0=300K，活塞與容器底的距離?0=45cm，活塞上方d=3cm處有一壓力傳感器制成的卡口，壓力傳感器連接報警器。隨著環(huán)境溫度緩慢升高，當(dāng)容器內(nèi)氣體的溫度達(dá)到T=400K(1)活塞剛接觸卡口時容器內(nèi)氣體的溫度T1(2)報警器剛好被觸發(fā)工作時壓力傳感器對活塞的壓力大小FN

14.傾角θ=30°的斜面固定在水平地面上，有一質(zhì)量m=3kg的小物塊(可視為質(zhì)點)靜止于斜面底端，將一平行于斜面向上的恒力F=45N作用于小物塊上，使其由靜止開始沿斜面向上做勻加速直線運動，小物塊運動t1=2s后撤去恒力F，再經(jīng)過時間t2(大小未知)(1)t(2)斜面的長度L。

15.芯片制造中的重要工序之一是離子的注入，實際生產(chǎn)中利用電場和磁場來控制離子的運動。如圖所示，MN為豎直平面內(nèi)的一條水平分界線，MN的上方有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，MN的下方有垂直于豎直面向外的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m，電荷量為q(q>0)的帶正電粒子從MN上的A點射入電場，從MN上的C點射入磁場，此后在電場和磁場中沿閉合軌跡做周期性運動。粒子射入電場時的速度方向與MN的夾角θ=30°，速度大小為v0，A、C兩點間的距離為(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E；(2)求勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B和粒子的運動周期T；(3)若僅使MN上方的勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?3倍，求粒子第6次返回到分界線MN時與出發(fā)點A之間的距離x

答案解析1..C

【解析】A.棋子受到重力、棋盤的吸引力、棋盤的彈力、棋盤的靜摩擦力四個力的作用，A錯誤；B.棋盤對棋子的彈力是由棋盤發(fā)生形變引起的，B錯誤；C.棋子受到的摩擦力與棋子受到的重力是一對平衡力，C正確；D.棋盤對棋子的摩擦力大小與棋盤對棋子的彈力大小不成正比，根據(jù)平衡條件，摩擦力的大小等于重力，D錯誤。故選C。2..D

【解析】平拋運動在豎直方向的分運動為自由落體運動，速度為v故豎直分速度vy隨時間t變化的圖像為過原點的傾斜直線。故選D。3..D

【解析】【分析】

當(dāng)孔、縫的寬度與波長差不多或者比波長還小時，就能夠發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，這是發(fā)生明顯衍射的條件。

解決本題的關(guān)鍵是掌握產(chǎn)生明顯衍射的條件：當(dāng)孔、縫的寬度與波長差不多或者比波長還?。啦ㄋ?、頻率、波長的關(guān)系。

【解答】】

A.因為波長與孔的尺寸差不多，所以能夠觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。故A錯誤；

B.波通過孔后，波速、頻率、波長不變，則擋板前后波紋間的距離相等。故B錯誤；

C.如果將孔AB增大，孔的尺寸會大于波的波長，不能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。故C錯誤；

D.如果孔的大小不變，使波源頻率減小，因為波速不變，根據(jù)λ=vf知，波長增大，可以觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。故D正確。

故選4..A

【解析】線圈從位置A運動到位置B的過程中，磁場方向向下，穿過線圈的磁感線條數(shù)在減少，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流磁場方向向下，從上往下看，感應(yīng)電流的方向是順時針方向；線圈從位置B運動到位置C的過程中，磁場方向向上，穿過線圈的磁感線條數(shù)在增加，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流磁場方向向下，從上往下看，感應(yīng)電流的方向是順時針方向。所以線圈從位置A運動到位置C的過程中，從上往下看，感應(yīng)電流的方向是順時針方向。故選A。5..B

【解析】A.A是同步衛(wèi)星，周期為24?，與地球球心的連線在8小時內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角為θ=故A錯誤；B.根據(jù)GMm解得v=可知A衛(wèi)星的線速度小于B衛(wèi)星的線速度，由s=vt可知在相同時間內(nèi)，A衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的弧長比B衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的弧長短。故B正確；C.同理，由GMm解得T=可知B衛(wèi)星的運行周期一定小于A衛(wèi)星的周期，即小于24小時。故C錯誤；D.第一宇宙速度是衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度，所以B衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度。故D錯誤。故選B。6..B

【解析】解：B、該裝置所加的電壓為反向電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)大于或等于2.4V時，電流表的示數(shù)為0，可知遏止電壓為2.4V，由eUc=Ek可得，光電子的最大初動能為2.4eV，故B正確；

A、根據(jù)光電效應(yīng)方程

Ekm=?ν?W0

可得：W0=2.3eV，故A錯誤；

C、在入射光頻率大于極限頻率已發(fā)生光電效應(yīng)后，光電子的最大初動能與入射光頻率成正比，故C錯誤；

D、開關(guān)斷開后，用光子能量大于2.2eV的光照射到光電管上時不能發(fā)生光電效應(yīng)，沒有光電子逸出，無電流流過電流表，故D錯誤；

7..C

【解析】向上為正方向，蘋果落地與地面作用過程，根據(jù)動量定理(F?mg)t=0?(?mv)蘋果下落過程v聯(lián)立解得?=45cm故選C。8..BC

【解析】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)與核電荷數(shù)守恒，可知氚發(fā)生β衰變的衰變方程為

?13H→23He+?10B.產(chǎn)生的新核X是生成物，其比結(jié)合能比反應(yīng)物的比結(jié)合能大，B正確；C.β射線的電離作用弱于α射線、穿透能力弱于γ射線，C正確；D.半衰期具有統(tǒng)計學(xué)意義，對少量原子無意義，D錯誤。故選BC。9..BC

【解析】【分析】

根據(jù)R2=R3=4R1，三個電阻消耗的功率關(guān)系，設(shè)通過每個電阻的電流為I，電壓為UB.令R2=R3=4R1=4R，定值電阻R2和解得I3根據(jù)變壓器原副線圈匝數(shù)比與電流之間的關(guān)系可得n由題意可得升壓變壓器T1的匝數(shù)比為n1nA.根據(jù)變壓器的工作原理U1U又因為U3=故有U解得U4=128129U0，電壓表的示數(shù)即C.若R1短路，則U3=U2。降壓變壓器的原線圈電壓變大，副線圈的電壓也將升高，從而使得降壓變壓器的電流I4增大，由電流與變壓器匝數(shù)的關(guān)系D.若R3U解得U4可知U4由此可以判定，R3斷路，電壓表示數(shù)將變大，D10..AC

【解析】【分析】

小球由靜止釋放至最低點的過程中，由動能定理得解；由力的合成結(jié)合等效重力場，找到等效最低點，再由動能定理得解；在等效最低點，由牛頓第二定律得解；由功能關(guān)系得解。

本題主要考查帶電小球在疊加場中的運動，熟悉等效重力場及小球運動過程的功能關(guān)系是解題的關(guān)鍵，難度一般。

【解答】

A.設(shè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為E。小球由靜止釋放至最低點的過程中，根據(jù)動能定理有：mgL?qEL=0，解得：E=mgq，選項A正確；

B.將電場力與重力合成，有F合=2mg，合力方向與豎直方向成45°斜向右下，將合力看成一個等效重力，找出等效最低點O′，則OO′與豎直方向成45°斜向右下，小球由靜止運動到O′點的過程，根據(jù)動能定理有：2mgL(1?cos45°)=12mvm2，解得vm=11..(1)

UI

(2)

U

【解析】(1)[1]根據(jù)歐姆定律，此時導(dǎo)電繩的電阻R[2]甲電路誤差在于電壓表的分流，導(dǎo)致通過的電流小于電流表的示數(shù)，可知，若考慮電壓表的內(nèi)阻該測量值偏小。(2)電壓表示數(shù)不變，根據(jù)歐姆定律有UR+UR解得R12..(1)?P4(2)1.57(3)激光在MP界面發(fā)生了全反射

【解析】1)(1)[1][2]四根針應(yīng)該先插光路后面的針，否則光被擋住，后面的針無法確定位置，故最先應(yīng)插的針為P4，最后插的針為P(2)在MP界面，光的入射角為

90°?θ1

n=(3)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)在MP一側(cè)始終找不到出射光線，