2022-2022学年度第二学期高二级物理科期末考试试卷本试卷分选择题和非选择题两部分，共10页，满分为100分。考试用时90分钟。注意事项：1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡和答卷密封线内相应的位置上，用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。2、选择题每小题选出答案后，有2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答，答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。第一部分选择题（共45分）一、单项选择题：本大题共7小题，每小题3分，共21分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分。()1.现在太阳向外辐射的能量是由于太阳内部氢聚变产生的，大约在40亿年以后太阳内部将会启动另一种核反应，其核反应方程为：，那时太阳向外辐射的能量是由上述核反应产生的．已知的质量为m1，的质量为m2，则下列判断正确的是：A．m1=3m2B．3m1=m2C．3m1<m2D．3m1>m2()2.处于4的激发态的氢原子，当它们自发地跃迁到较低能级时，下列结论中正确的是：A．从4的能级直接跃迁到2的能级，辐射出可见光光子B．从4的能级直接跃迁到1的能级，辐射出的光的波长最长C．从4的能级跃迁到3的能级时，辐射出的光的频率最高D．从4的能级跃迁到低能级时，可能辐射出8种不同频率光子()3.用分子动理论和能的转化的观点判断下列说法，其中正确的是A．温度是物体分子势能大小的标志B．物体中一个分子的动能加一个分子的势能，就是一个分子的内能C．改变物体内能的方式有做功和热传递，它们在改变内能上是等效的纸铝混凝土射线源a射线钢板b射线g射线计数器甲乙D．物理过程都是可逆的，能的转化不具有方向性()4.如图甲是a、b、g三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图，则图乙中的检查利用的射线是A．a射线B．b射线10\nC．g射线D．a、g射线()5.器壁导热的气缸放在恒温环境中，如图所示。气缸内封闭着一定量的气体，气体分子间相互作用的分子力可以忽略不计，当缓慢推动活塞Q向左运动的过程中，下列说法：①活塞对气体做功，气体的平均动能增加；②活塞对气体做功，气体的平均动能不变；③气体的单位分子数增大，压强增大；④气体的单位分子数增大，压强不变。其中正确的是A．①③ B．①④ C．②③ D．②④()6.如图甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在两铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示．则列车的运动情况可能是：Ａ．匀速运动Ｂ．匀加速运动Ｃ．匀减速运动Ｄ．变加速运动()7.如图，K-介子衰变的方程为，其中K-介子和π-介子带负的基元电荷，π0介子不带电。一个K-介子沿垂直于磁场的方向从A点射入匀强磁场中，其轨迹为圆弧AP，衰变后产生的π-介子的轨迹为圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RK-与Rπ-之比为2∶1。π0介子的轨迹未画出。由此可知π-介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为： A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶6二、不定项选择题（本大题共6小题，每题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目的要求；全选对得4分，漏选且正确得2分，错选、不选得0分）()8.的衰变方程为，其衰变曲线如图，T为半衰期，则A．发生的是α衰变B．发生的是β衰变C．k=3D．k=410\n()9.关于原子核的结合能，下列说法正确的是A．原子核的结合能等于使原子核完全分解成自由核子所需的最小能量B．一重原子核衰变成α粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C．铯（）原子核的平均结合能大于铅()原子核的结合能D．平均结合能越大，原子核越不稳定()10.用α粒子轰击金箔，α粒子在接近原子核时发生偏转的情况如下图所示，则α粒子的路径可能的是A．a是可能的 B．b是可能的 C．c是可能的 D．a、b、c都是不可能的()11.光电效应实验中，下列表述正确的是A．光照时间越长光电流越大B．入射光足够强就可以有光电流C．遏止电压与入射光的频率有关D．光电流大小仅与入射光频率有关()12.以下说法正确的是A．爱因斯坦光电效应方程为：E=hυB．核反应方程属聚变，其中d=1C．提高温度或增大压强，可缩短放射性元素的半衰期D．氢原子光谱不连续的原因是其辐射（或吸收）光子的能量不连续()13.关于天然放射性，下列说法正确的A．所有元素都有可能发生衰变B．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性C．α、β和γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强D．一个原子核在一次衰变中可同时放出α、β和γ三种射线第二部分非选择题(共55分，请把答案填至答题卷指定位置)三、填空题14.一质子束入射到静止靶核上，产生如下核反应:P+→X+n式中P代表质子，n代表中子，x代表核反应产生的新核.由反应式可知，新核X的质子数为，中子数为。15.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子10\nx的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）16.在某次光电效应实验中，得到的遏制电压与入射光的频率的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为和，电子电荷量的绝对值为，则普朗克常量可表示为，所用材料的逸出功可表示为。四．实验题17.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示；金属丝的电阻大约为400Ω．先用伏安法测出金属丝的电阻，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．18题图①从图中读出金属丝的直径d为______________mm．②在用伏安法测定金属丝的电阻时，除被测的电阻丝外，还有如下供选择的实验器材：直流电源：电动势约3V，内阻很小；电流表A1：量程0～6mA，内阻约为10Ω；电流表A2：量程0～30mA，内阻约2Ω；电压表V：量程0～3V，内阻约3kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值20Ω；滑动变阻器R2：最大阻值200Ω；开关、导线等．在可供选择的器材中，应该选用的电流表是_______，应该选用的滑动变阻器是_______．③根据所选的器材，在方框中画出实验电路图．④若按照以上电路图测出电流值为I，电压值为U，金属丝长度为L，则用公式算出的电阻率与真实值相比，____________（填”偏大”“偏小””相等”）．18.某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“x1k”档内部电路的总电阻。使用的器材有:多用电表；电压表:量程5V，内阻十几千欧;滑动变阻器：最大阻值5kΩ导线若干。回答下列问题:（1）将多用电表档位调到电阻“x1k”档，再将红表笔和黑表笔，调零点（2）将图(a)中多用电表的红表笔和（填“1”或“2）端相连，黑表笔连接另一端。10\n（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多角电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为kΩ和V。（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V。从测量数据可知，电压表的内阻为kΩ。（5）多用电表电阻档内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为V，电阻“xlk”档内部电路的总电阻为kΩ。五、计算题（请写出必要的文字说明，主要方程式和重要步骤，有数值计算的要明确写出数据和单位，只有最终结果的不得分。）19.滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段。两者的位置x随时间t变化的图像如图所示。求：1）滑块a、b的质量之比；2）整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。20.如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块Ａ、B、C。B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质最不计).设A以速度v０朝B运动，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从Ａ开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，1）整个系统损失的机械能；2）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。21.10\n如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域I、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60°。一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从I区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射人磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射人到射出磁场所用的时间为t，求I区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力)22.如图所示，有一足够长的光滑平行金属导轨，电阻不计，间距L=0.5m,导轨沿与水平方向成θ=30o倾斜放置，底部连接有一个阻值为R=3Ω的电阻。现将一根长也为L，质量为m=0.2kg、电阻r=2Ω的均匀金属棒，自轨道顶部静止释放后沿轨道自由滑下，下滑中均保持与轨道垂直并接触良好，经一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中，如图所示．磁场上部有边界OP，下部无边界，磁感应强度B=2T。金属棒进入磁场后又运动了一段距离便开始做匀速直线运动，在做匀速直线运动之前这段时间内，金属棒上产生了Qr=2.4J的热量，且通过电阻R上的电荷量为q=0.6C，取g=10m/s2。求：1）金属棒匀速运动时的速度v0；2）金属棒进入磁场后，当速度v＝6m/s时，其加速度a的大小及方向；PabBRθSO3）磁场的上部边界OP距导轨顶部的距离S。2022-2022学年度第二学期高二级物理科期末考试答案10\n一、单项选择题：1.D2.A.3.C4.C5.C6.C7.C二、不定项选择题：8.AC9.ABC10.AC11.C12.BD13.BC三、填空题：14.14；13答题图15．中子；17,616．ek；bek17.①0.520②A1；R1④偏大18.（1）短接（2）2（3）15.0或15；3.60（4）12.05）9.00；15.0四、计算题19.（i）设a、b的质量分别为、，a、b碰撞前的速度为、。由题给图像得①②a、b发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为。由题给图像得③由动量守恒定律得④联立①②③④式得⑤（ii）由能量守恒得，两滑块因碰撞而损失的机械能力⑥由图像可知，两滑块最后停止运动。由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为⑦联立⑥⑦式，并代入题给数据得10\n20.21.解析：设粒子的入射速度为v,已知粒子带正电,故它在磁场中先顺时针做匀速圆周运动,过O点后再逆时针做匀速圆周运动,最后从A4点射出.用B1、B2、R1、R2、T1、T2分别表示在磁场Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度、轨道半径和周期，有：qvB1=m，qvB2=m，T1==,T2==.设磁场圆形区域的半径为r，如图4-2-8所示，已知带电粒子过圆心且垂直A2A4进入Ⅱ区磁场.连接A1A2,△A1OA2为等边三角形,A2为带电粒子在Ⅰ区磁场中运动轨迹的圆心,其轨迹的半径：图4-2-8R1=A1A2=OA2=r，圆心角∠A1A2O=60°,带电粒子在Ⅰ区磁场中运动的时间为t1=T1，带电粒子在Ⅱ区磁场中运动轨迹的圆心在OA4的中点，即R2=r，在Ⅱ区磁场中运动的时间为t2=T2，带电粒子从射入到射出磁场所用的总时间t=t1+t2，由以上各式可得10\nB1=，B2=.答案：B1= B2=22.（1）此时金属棒沿斜面方向受力平衡：----------------------（2分）对闭合电路有：-----------------------（1分）-----------------------（1分）联立解得：----------------------（2分）（2）由牛顿第二定律得：----------------------（2分）而由电路：----------------------（1分）解得：----------------------（2分）因此，此时加速度大小为1m/s2，方向沿斜面向上---------------------（1分）（3）由于金属棒r和电阻R上的电流瞬时相同，根据焦耳定律，因此可求出金属棒匀速运动前得R上产生的电热为： ---------------------（1分）因此，该过程中电路中的总电热为：---------------------（1分）又该过程中电路平均电流为：10\n---------------------（1分）设匀速前金属棒在磁场中位移为x，则此过程中通过R的电量为：----------------------（1分）从释放到刚达到匀速运动过程中，由能量守恒得到：---------------------（1分）联立解得：------------------------（1分）（说明：采用其它解法，如果正确同样得分）10
