【解析】云南省保山市昌宁县第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题

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云南省保山市昌宁县第一中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题

一、单选题

1．在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（X射线）三个波段的频率高低关系是（）

A．红外线的频率最高，可见光的频率最低

B．伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低

C．可见光的频率最高，红外线的频率最低

D．伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低

【答案】B

【知识点】光谱和光谱分析

【解析】【解答】在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（X射线）按照频率从高到低的排列顺序是：伦琴射线(X射线）、可见光、红外线，故B正确；ACD错误；

故答案为：B。

【分析】根据电磁波谱可得，对于电磁波谱还需要注意根据其波长或频率的变化而变化的规律。

2．先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a、b两图线分别表示在磁场中A、B两点导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法中正确的是()

A．A、B两点磁感应强度相等

B．A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度

C．A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度

D．无法比较磁感应强度的大小

【答案】B

【知识点】磁感应强度

【解析】【解答】导线受到的磁场力F＝BIL.对于题图给出的FI图线，直线的斜率k＝BL，由题图可知ka>kb，又因A、B两处导线的长度L相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度。

故选B

【分析】能从图像分析出斜率k=BL是关键，再根据F＝BIL判断A、B两点磁感应强度的大小。

3．（2023高二上·苏州期末）研究人员发现一种具有独特属性的新型合金，只要略微提高其温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使它旁边的线圈中产生感应电流。如图，一圆形线圈放在圆柱形合金材料下方，现对合金材料进行加热，则（）

A．线圈中将产生逆时针方向的电流

B．线圈中将产生顺时针方向的电流

C．线圈将有收缩的趋势

D．线圈将有扩张的趋势

【答案】C

【知识点】楞次定律

【解析】【解答】AB.提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在线圈中产生电流。由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向。AB不符合题意；CD.当合金材料的磁场增大时，穿过线圈的磁通量增大，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大，面积有缩小的趋势。C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】由于不能明确合金材料的磁场方向所以不能判别线圈中感应电流的方向，但是由于磁通量的增加线圈在安培力的作用下有收缩的趋势。

4．如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定着质量完全相等的三个带电小球a、b、c。三球在一条直线上，若释放a球，a球的初始加速度大小为，方向水平向左；若释放c球，c球的初始加速度大小为，方向水平向右；当释放b球时，b球的初始加速度大小和方向分别是（）

A．，方向水平向左B．，方向水平向右

C．，方向水平向左D．，方向水平向右

【答案】A

【知识点】牛顿第三定律；受力分析的应用；牛顿第二定律

【解析】【解答】由整体法可知，可以把a，b，c看成一个系统，三个小球之间的相互作用力为内力，据牛顿第三定律，每两个球之间存在一对作用力和反作用力，其大小相等，方向相反，这样系统內力之和为零，外力之和为零。设三个小球所受的合力分别为F1、F2、F3，则有

以向左为正方向，所以b球的加速为

方向向左。所以A正确；BCD错误；

故答案为：A。

【分析】本题需要综合考虑，首先利用整体法进行受力分析，把abc看成一个系统，对于每个小球受到的力都是其他两个小球所给的，再根据力的相互作用，对于这个系统来说，受到的内力之和和外力之和都为零。

5．如图所示，一个透明玻璃球的折射率为，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45°入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是（）

A．2B．3C．4D．5

【答案】B

【知识点】光的反射；光的折射及折射定律

【解析】【解答】全反射的临界角，根据可得临界角：；

折射率：，，所以光路图如图所示，从玻璃球内射出的光线共3条。

所以B正确；ACD错误；

故答案为：B。

【分析】已知入射角和折射率，可求出折射角，还要注意光线射入球体，再次射到球面时，既有折射也有反射，再利用几何关系做题。

6．如图所示，三根互相平行的固定长直导线L1、L2和L3，其位置构成图示顶角为120°的等腰三角形。L2和L3中通有同向等大电流I，L1中通有反向电流I′。若导线间距离远大于导线直径，则（）

A．L1受到的磁场作用力为零

B．L1受到的磁场作用力方向与L2、L3所在平面平行

C．当L3中的电流反向、大小不变时，L1受到的磁场作用力大小变为原先的倍

D．当L3中的电流反向、大小不变时，L1受到的磁场作用力大小变为原先的倍

【答案】D

【知识点】受力分析的应用；电场及电场力

【解析】【解答】A、L2和L3中电流在L1处产生的磁感应强度方向如图1所示，磁感应强度不为零，L1中电流方向与磁场方向垂直，L1所受安培力不为零，故A错误；

B、由左手定则可知，L1所受安培力坚直向上，与L2、L3所在平面垂直，故B错误；

CD、L3中的电流反向、大小不变时，L2、L3中电流在L1处产生的磁感应强度如图2所示，L2、L3中电流大小相等，它们在L1处产生的磁感应强度大小相等，设为B0，则B=B0，，图1所示L1受到的安培力，图2所示L1受到的安培力大小，故C错误，D正确；

故答案为：D。

【分析】本题主要考查了安培定则的理解，以及左手定责和安培力公式的应用，然后再利用几何知识就可以解题。

7．（2022高二下·驻马店期末）一电阻为10Ω的金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，穿过线框的磁通量随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为（）

A．B．C．D．

【答案】C

【知识点】焦耳定律；法拉第电磁感应定律

【解析】【解答】0—2s内的感应电动势为

感应电流为

同理可得，2—3s内的感应电流为

之后电流周期性变化，由电流的热效应可得

解得线框中感应电流的有效值为

故答案为：C。

【分析】利用法拉第电磁感应定律及欧姆定律可以求出感应电流的大小，结合焦耳定律可以求出电流的有效值。

8．2023年12月17日，携带“月壤”的嫦娥五号返回器成功着陆。“月壤”中的氦-3是目前为止最理想的核聚变清洁能源。下列核反应方程中属于核聚变的是（）

A．

B．

C．

D．

【答案】A

【知识点】原子核的衰变、半衰期；核裂变；核聚变

【解析】【解答】A.核聚变是质量小的原子，在一定条件下，发生原子核相互聚合作用，生成新的质量更重的原子核，质量数为3的He变成质量数为4的He，故为核聚变，故A正确；

B.这个过程有电子释放，衰变规律中，会有电子释放，B为衰变，故B错误；

CD.C选项为核裂变，D选项为发现中子的反应，故CD错误；

故答案为：A。

【分析】根据核聚变反应方程特点可得。

二、多选题

9．如图所示，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，线圈的直流电阻不计，电源电动势E＝5V，内阻r＝5Ω。开始时，开关S闭合，则（）

A．断开S前，电容器所带电荷量为0

B．断开S前，电容器两端的电压为V

C．断开S的瞬间，电容器a板带正电

D．断开S的瞬间，电容器b板带正电

【答案】A,C

【知识点】含容电路分析；LC振荡电路分析

【解析】【解答】AB.流过电感线圈的电流不变时，电容器相当于短路，S断开的瞬间，电感线圈又相当于电源向外供电，断开S前，L相当于无电阻的导线，则Uab=0，从而电容器的电荷量为零，故A项正确，B错误；

CD.断开S瞬间，由于L的自感作用，L中仍然存在向左的电流，L与C构成了回路，则L中的电流要向C充电，使a极板带正电，b极板带负电，故C项正确，D错误；

故答案为：AC。

【分析】本题要看清题干，开始的时候，开关是闭合的状态，所以此时电感线圈相当于导线，还要知道电感线圈在电流变化时的阻碍作用。

10．米国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压与入射光频率的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量，电子电荷量用表示，下列说法正确的是（）

A．入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向端移动

B．由图像可知，这种金属的截止频率为

C．增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大

D．由图像可求普朗克常量表达式为

【答案】B,D

【知识点】光电效应

【解析】【解答】A、入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏制电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动。故A错误；

BD、根据，解得，

图线的斜率

当遏止电压为零时，v=vc，故B正确，D正确；

C、根据光电效应方程知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关。故C错误；

故答案为：BD。

【分析】本题考查光电效应的内容，入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，遏止电压增大。根据光电效应方程得出Uc一v的关系式，通过关系式得出斜率、截距表示的含义，即可完成。

11．如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是（）

A．从能级跃迁到能级时，电子的动能会变大，电势能会减小

B．氢原子从高能级向低能级跃迁时要辐射光子

C．一个处于激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光子

D．用能量为9.6eV的电子轰击处于基态的氢原子，能使氢原子发生能级跃迁

【答案】A,B,C

【知识点】氢原子光谱；玻尔理论与氢原子的能级跃迁

【解析】【解答】电子子做圆周运动，静电力提供向心力，则有

联立可得；

A、从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的轨道半径减小，由动能表达式分析可知电子的动能会变大，因静电力做正功，电势能会减小，故A正确；

B、根据玻尔理论可知氢原子从高能级向低能级跃迁时要辐射光子，故B正确；

C、一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光子，故C正确；

D、从n=1能级跃迁到n=2能级时，需要吸收的能量

9.6eVkb，又因A、B两处导线的长度L相同，故A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度。

故选B

【分析】能从图像分析出斜率k=BL是关键，再根据F＝BIL判断A、B两点磁感应强度的大小。

3．【答案】C

【知识点】楞次定律

【解析】【解答】AB.提高温度，这种合金会从非磁性合金变成强磁性合金，穿过线圈的磁通量增大，从而在线圈中产生电流。由于原磁场的方向未知，所以不能判断出感应电流的方向。AB不符合题意；CD.当合金材料的磁场增大时，穿过线圈的磁通量增大，则线圈产生的感应电流方向的阻碍磁通量的增大，面积有缩小的趋势。C符合题意，D不符合题意。

故答案为：C

【分析】由于不能明确合金材料的磁场方向所以不能判别线圈中感应电流的方向，但是由于磁通量的增加线圈在安培力的作用下有收缩的趋势。

4．【答案】A

【知识点】牛顿第三定律；受力分析的应用；牛顿第二定律

【解析】【解答】由整体法可知，可以把a，b，c看成一个系统，三个小球之间的相互作用力为内力，据牛顿第三定律，每两个球之间存在一对作用力和反作用力，其大小相等，方向相反，这样系统內力之和为零，外力之和为零。设三个小球所受的合力分别为F1、F2、F3，则有

以向左为正方向，所以b球的加速为

方向向左。所以A正确；BCD错误；

故答案为：A。

【分析】本题需要综合考虑，首先利用整体法进行受力分析，把abc看成一个系统，对于每个小球受到的力都是其他两个小球所给的，再根据力的相互作用，对于这个系统来说，受到的内力之和和外力之和都为零。

5．【答案】B

【知识点】光的反射；光的折射及折射定律

【解析】【解答】全反射的临界角，根据可得临界角：；

折射率：，，所以光路图如图所示，从玻璃球内射出的光线共3条。

所以B正确；ACD错误；

故答案为：B。

【分析】已知入射角和折射率，可求出折射角，还要注意光线射入球体，再次射到球面时，既有折射也有反射，再利用几何关系做题。

6．【答案】D

【知识点】受力分析的应用；电场及电场力

【解析】【解答】A、L2和L3中电流在L1处产生的磁感应强度方向如图1所示，磁感应强度不为零，L1中电流方向与磁场方向垂直，L1所受安培力不为零，故A错误；

B、由左手定则可知，L1所受安培力坚直向上，与L2、L3所在平面垂直，故B错误；

CD、L3中的电流反向、大小不变时，L2、L3中电流在L1处产生的磁感应强度如图2所示，L2、L3中电流大小相等，它们在L1处产生的磁感应强度大小相等，设为B0，则B=B0，，图1所示L1受到的安培力，图2所示L1受到的安培力大小，故C错误，D正确；

故答案为：D。

【分析】本题主要考查了安培定则的理解，以及左手定责和安培力公式的应用，然后再利用几何知识就可以解题。

7．【答案】C

【知识点】焦耳定律；法拉第电磁感应定律

【解析】【解答】0—2s内的感应电动势为

感应电流为

同理可得，2—3s内的感应电流为

之后电流周期性变化，由电流的热效应可得

解得线框中感应电流的有效值为

故答案为：C。

【分析】利用法拉第电磁感应定律及欧姆定律可以求出感应电流的大小，结合焦耳定律可以求出电流的有效值。

8．【答案】A

【知识点】原子核的衰变、半衰期；核裂变；核聚变

【解析】【解答】A.核聚变是质量小的原子，在一定条件下，发生原子核相互聚合作用，生成新的质量更重的原子核，质量数为3的He变成质量数为4的He，故为核聚变，故A正确；

B.这个过程有电子释放，衰变规律中，会有电子释放，B为衰变，故B错误；

CD.C选项为核裂变，D选项为发现中子的反应，故CD错误；

故答案为：A。

【分析】根据核聚变反应方程特点可得。

9．【答案】A,C

【知识点】含容电路分析；LC振荡电路分析

【解析】【解答】AB.流过电感线圈的电流不变时，电容器相当于短路，S断开的瞬间，电感线圈又相当于电源向外供电，断开S前，L相当于无电阻的导线，则Uab=0，从而电容器的电荷量为零，故A项正确，B错误；

CD.断开S瞬间，由于L的自感作用，L中仍然存在向左的电流，L与C构成了回路，则L中的电流要向C充电，使a极板带正电，b极板带负电，故C项正确，D错误；

故答案为：AC。

【分析】本题要看清题干，开始的时候，开关是闭合的状态，所以此时电感线圈相当于导线，还要知道电感线圈在电流变化时的阻碍作用。

10．【答案】B,D

【知识点】光电效应

【解析】【解答】A、入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，则遏止电压增大，测遏制电压时，应使滑动变阻器的滑片P向N端移动。故A错误；

BD、根据，解得，

图线的斜率

当遏止电压为零时，v=vc，故B正确，D正确；

C、根据光电效应方程知，光电子的最大初动能与入射光的强度无关。故C错误；

故答案为：BD。

【分析】本题考查光电效应的内容，入射光的频率增大，光电子的最大初动能增大，遏止电压增大。根据光电效应方程得出Uc一v的关系式，通过关系式得出斜率、截距表示的含义，即可完成。

11．【答案】A,B,C

【知识点】氢原子光谱；玻尔理论与氢原子的能级跃迁

【解析】【解答】电子子做圆周运动，静电力提供向心力，则有

联立可得；

A、从n=3能级跃迁到n=2能级时，电子的轨道半径减小，由动能表达式分析可知电子的动能会变大，因静电力做正功，电势能会减小，故A正确；

B、根据玻尔理论可知氢原子从高能级向低能级跃迁时要辐射光子，故B正确；

C、一个处于n=4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光子，故C正确；

D、从n=1能级跃迁到n=2能级时，需要吸收的能量

9.6eV<10.2eV，用能量为9.6eV的电子轰击处于基态的氢原子，不能使氢原子跃迁到n=2能级，故D错误；

故答案为：ABC。

【分析】根据圆周运动可知轨道半径和动能的关系，再根据氢原子能级图去计算跃迁需要的能量，一个氢原子跃迁发出可能的光谱线条数最多为(n－1)。

12．【答案】B,C

【知识点】机械波及其形成和传播；简谐运动的表达式与图象；波长、波速与频率的关系

【解析】【解答】AB、由图乙可知t=0时刻，质点P在平衡位置，且沿y轴负向运动，再结合图甲可知波沿x轴的负方向传播，故A错误，B正确；

C、坐标原点与x=4m之间第一次形成图甲所示波形，根据波沿x轴的负方向传播可得，t=0时刻波刚好传播到x=-2m位置，故C正确；

D、由图甲可得波长=4m，由题图乙可得周期T=1s，故波速，t=0时刻，波刚好传播到x=-2m位置，那么，波刚好传播到x=-18m处的时间为4.则在t=0到t=6s的时间内，

x=-18m处的质点振动时间为2s=2T，故该质点运动路程为2×4A=1.6m，故D错误；

故答案为：BC。

【分析】本题易错之处是不会根据振动图象和波形图找出相应的关系。由图乙可知P点在平衡位置向下运动，再结合同侧法判断出图甲中图像向x轴负向传播。

13．【答案】（1）0.851（0.850～0.853）

（2）A2；V1；A；

【知识点】刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用；导体电阻率的测量

【解析】【解答】（1）螺旋测微器的固定部分读数为0.5mm，可动部分读数为35.0×0.01mm=0.350mm，故最后读数为0.5mm+0.350mm=0.850mm；

（2）①为了减小表的测量误差，在不超量程的前提下，电表示数要大于表的量程的三分之一，电源电动势为3V，所以电压表应选：，电路最大电流约为，则电流表选；

②为了使测量有尽可能高的精度，滑动变阻器应采用分压式接法；由所给数据可知，，电流表应采用内接法，应选择图A所示电路图；

③待测电阻阻值为，由电阻定律可知，解得。

【分析】（1）根据螺旋测微器读数规则读数；（2）①根据电路中的最大电流选择电流表，根据电源电动势选择电压表；②为了使测量有尽可能高的精度，滑动变阻器应采用分压式接法；根据与的关系选择电流表的内接和外接；③由和部分电路欧姆定律推导电阻率的表达式。

14．【答案】（1）C

（2）A；D；E

（3）

（4）

【知识点】动量守恒定律；平抛运动；碰撞模型

【解析】【解答】（1）小球离开轨道后做平抛运动，由，既小球的下落时间一定，则初速度可用平抛运动的水平射程来表示，选项C正确；

（2）本实验要验证的是，因此要测量两个小球的质量m1和m2以及它们的水平射程OM和ON，而要确定水平射程，应先分别确定两个小球落地的平均落点，没有必要测量小球m1开始释放的高度h和拋出点距地面的高度H。故应完成的步骤是ADE。

（3）若动量守恒，应有(v0是m1单独下落离开轨道时的速度，v1、v2是两球碰后m1、m2离开轨道时的速度），又。则有，即。

（4）是否为完全弹性碰撞，要根据能量是否守恒来判断，既，可得

【分析】根据题意以及平抛知识，可知不需知道下落时间，然后再根据动量守恒以及能量守恒来处理。

15．【答案】（1