2023-2024学年陕西省汉中市高二（下）期末物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年陕西省汉中市高二（下）期末物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.如图所示，教学用的棋盘竖直放置，每个棋子内部均嵌有小磁铁，能吸附在棋盘上处于静止状态。不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是(

)A.棋子可能受到两个力的作用

B.棋盘对棋子的弹力是由棋子发生形变引起的

C.棋子受到的摩擦力与棋子受到的重力是一对平衡力

D.棋盘对棋子的摩擦力大小与棋盘对棋子的弹力大小成正比2.一物体做平抛运动，规定竖直向下为正方向，物体竖直方向的分速度vy随运动的时间t变化的图像可能正确的是(

)A. B.

C. D.3.观察水面波衍射的实验装置如图所示，O是波源，AC和BD是两块挡板，AB是两块挡板间的空隙，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，关于波经过空隙之后的传播情况，下列说法正确的是(

)A.此时不能观察到明显的衍射现象

B.挡板前相邻波纹间距大于挡板后相邻波纹间距

C.增大两挡板间的空隙AB，衍射现象会更明显

D.减小波源振动的频率，则衍射现象更明显4.如图所示，在水平放置的条形磁铁的S极附近，一个闭合金属线圈竖直向下运动，线圈平面始终保持水平。在位置B，磁感线正好与线圈平面平行，A与B和B与C之间的距离都比较小。在线圈从位置A运动到位置C的过程中，从上往下看，感应电流的方向是(

)

A.顺时针方向 B.逆时针方向

C.先顺时针方向，后逆时针方向 D.先逆时针方向，后顺时针方向5.如图所示，A是地球赤道上方的一颗地球同步卫星，B是一颗地球遥感卫星，它们都绕着地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是(

)A.A卫星与地球球心的连线在8小时内转过的圆心角为π3

B.在相同时间内，A卫星转过的弧长比B卫星转过的弧长短

C.B卫星的运行周期一定大于24小时

D.B6.研究光电效应现象的实验装置如图所示。闭合开关S，当用单色光(光子能量为4.7eV)照射到光电管阴极上时，电流表示数大于零。移动滑动变阻器的触头c，当电压表的示数大于或等于2.4V时，电流表的示数为0，下列说法正确的是(

)

A.光电管阴极的逸出功为2.4eV

B.光电子的最大初动能为2.4eV

C.光电子的最大初动能与入射光频率成正比

D.开关S断开后，用光子能量为2.2eV的单色光照射光电管阴极，有电流流过电流表7.水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止状态跌落的最大高度。已知苹果碰伤所需的平均作用力约为其自身所受重力的4倍，假设一苹果在接触地面后0.1s减速至静止，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力，则苹果落在地面上的碰伤阈值最接近(

)A.20cm B.30cm C.45cm D.60cm二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.心脏起搏器使用“氚电池”供电，利用的是氚核 13H发生β衰变过程中释放的能量，衰变方程为 13H→XA.新核X是 24He

B.新核X的比结合能大于氚核的比结合能

C.β射线的电离作用弱于α射线、穿透能力弱于γ射线

D.对于起搏器中特定的160个氚核而言，经过259.某同学研究远距离输电的电路如图所示，a、b端接入电压有效值为U ​0的正弦交流电源，升压变压器T ​1和降压变压器T ​2均为理想变压器，且n1n2=n4n3。定值电阻A.电压表的示数为U ​0 B.升压变压器T ​1的匝数比n1n2=1810.如图所示，空间内存在方向水平向右的匀强电场，一根长为L、不可伸长的绝缘细绳的一端连着一个质量为m、带电荷量为+q(q>0)的小球(视为质点)，另一端固定于O点。初始时细绳(张紧状态)与电场线平行，由静止释放小球，小球摆到O点正下方时速度为零，重力加速度大小为g，下列说法正确的是

A.匀强电场的电场强度大小为mgq

B.摆动过程中小球的最大速度为2gL

C.摆动过程中小球所受的最大拉力为(3三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.弹性导电绳逐步成为智能控制系统中部分传感器的敏感元件，为了测量某弹性导电绳的电阻，甲、乙两同学分别设计了如图甲、乙两种测量电路：(1)甲同学将滑动变阻器R的滑片滑到最左端。闭合开关S，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I。则此时导电绳的电阻Rx=_____(用I和U表示)，考虑电压表的内阻该测量值_____(填“偏大”“偏小”或“不变”(2)乙同学将滑动变阻器R的滑片滑到最右端，断开开关S2，闭合开关S1，调节R，使电压表和电流表的指针偏转到合适位置。记录两表的示数U和I1。再闭合S2，调节R使电压表的示数仍为U，记录电流表的示数I2，则此时导电绳的电阻Rx=_____(用I112.岳同学正在利用“插针法”测定一块淡蓝色的玻璃砖的折射率，该玻璃砖的横截面为直角三角形。由于玻璃砖为淡蓝色，在另一侧很难观测到对侧所插的针。该同学想到可以用实验室的红色激光器来辅助完成实验。如图所示，他在木板上固定好白纸，放好玻璃砖，正确作出了玻璃砖的分界面MN、MP、NP，然后让很细的激光束从玻璃砖的上界面MN垂直射入。(1)由于激光很强，不能用眼睛直接观测，该同学通过在木板上插入被激光照亮的针来确定激光光路，最先应插的针为_____，最后插的针为_____。(均填“P1”“P2”“P3”或“(2)该同学正确操作，最后用量角器测得图中的θ1、θ2，查表得知cosθ1=0.51、sin(3)若该同学让激光束从玻璃砖NP界面垂直射入玻璃砖，该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，原因是___________。四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.某校物理兴趣小组利用压力传感器设计了一个温度报警装置，其原理示意图如图所示，导热良好的圆柱形容器竖直放置，用横截面积为S的活塞密封一定质量的理想气体，不计活塞质量和厚度，容器内壁光滑。初始时气体的温度T0=300K，活塞与容器底的距离ℎ0=45cm，活塞上方d=3cm处有一压力传感器制成的卡口，压力传感器连接报警器。随着环境温度缓慢升高，当容器内气体的温度达到T=400K(1)活塞刚接触卡口时容器内气体的温度T1(2)报警器刚好被触发工作时压力传感器对活塞的压力大小FN

14.倾角θ=30∘的斜面固定在水平地面上，有一质量m=3kg的小物块(可视为质点)静止于斜面底端，将一平行于斜面向上的恒力F=45N作用于小物块上，使其由静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动，小物块运动t1=2s后撤去恒力F，再经过时间t2(大小未知)(1)t(2)斜面的长度L。

15.芯片制造中的重要工序之一是离子的注入，实际生产中利用电场和磁场来控制离子的运动。如图所示，MN为竖直平面内的一条水平分界线，MN的上方有方向竖直向下的匀强电场，MN的下方有垂直于竖直面向外的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q(q>0)的带正电粒子从MN上的A点射入电场，从MN上的C点射入磁场，此后在电场和磁场中沿闭合轨迹做周期性运动。粒子射入电场时的速度方向与MN的夹角θ=30∘，速度大小为v0，A、C两点间的距离为(1)求匀强电场的电场强度大小E；(2)求匀强磁场的磁感应强度大小B和粒子的运动周期T；(3)若仅使MN上方的匀强电场的电场强度变为原来的53倍，求粒子第6次返回到分界线MN时与出发点A之间的距离x

答案解析1..C

【解析】A.棋子受到重力、棋盘的吸引力、棋盘的弹力、棋盘的静摩擦力四个力的作用，A错误；B.棋盘对棋子的弹力是由棋盘发生形变引起的，B错误；C.棋子受到的摩擦力与棋子受到的重力是一对平衡力，C正确；D.棋盘对棋子的摩擦力大小与棋盘对棋子的弹力大小不成正比，根据平衡条件，摩擦力的大小等于重力，D错误。故选C。2..D

【解析】平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动，速度为v故竖直分速度vy随时间t变化的图像为过原点的倾斜直线。故选D。3..D

【解析】【分析】

当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小时，就能够发生明显的衍射现象，这是发生明显衍射的条件。

解决本题的关键是掌握产生明显衍射的条件：当孔、缝的宽度与波长差不多或者比波长还小．知道波速、频率、波长的关系。

【解答】】

A.因为波长与孔的尺寸差不多，所以能够观察到明显的衍射现象。故A错误；

B.波通过孔后，波速、频率、波长不变，则挡板前后波纹间的距离相等。故B错误；

C.如果将孔AB增大，孔的尺寸会大于波的波长，不能观察到明显的衍射现象。故C错误；

D.如果孔的大小不变，使波源频率减小，因为波速不变，根据λ=vf知，波长增大，可以观察到明显的衍射现象。故D正确。

故选4..A

【解析】线圈从位置A运动到位置B的过程中，磁场方向向下，穿过线圈的磁感线条数在减少，根据楞次定律可知感应电流磁场方向向下，从上往下看，感应电流的方向是顺时针方向；线圈从位置B运动到位置C的过程中，磁场方向向上，穿过线圈的磁感线条数在增加，根据楞次定律可知感应电流磁场方向向下，从上往下看，感应电流的方向是顺时针方向。所以线圈从位置A运动到位置C的过程中，从上往下看，感应电流的方向是顺时针方向。故选A。5..B

【解析】A.A是同步卫星，周期为24ℎ，与地球球心的连线在8小时内转过的圆心角为θ=故A错误；B.根据GMm解得v=可知A卫星的线速度小于B卫星的线速度，由s=vt可知在相同时间内，A卫星转过的弧长比B卫星转过的弧长短。故B正确；C.同理，由GMm解得T=可知B卫星的运行周期一定小于A卫星的周期，即小于24小时。故C错误；D.第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，所以B卫星的运行速度小于第一宇宙速度。故D错误。故选B。6..B

【解析】解：B、该装置所加的电压为反向电压，发现当电压表的示数大于或等于2.4V时，电流表的示数为0，可知遏止电压为2.4V，由eUc=Ek可得，光电子的最大初动能为2.4eV，故B正确；

A、根据光电效应方程

Ekm=ℎν−W0

可得：W0=2.3eV，故A错误；

C、在入射光频率大于极限频率已发生光电效应后，光电子的最大初动能与入射光频率成正比，故C错误；

D、开关断开后，用光子能量大于2.2eV的光照射到光电管上时不能发生光电效应，没有光电子逸出，无电流流过电流表，故D错误；

7..C

【解析】向上为正方向，苹果落地与地面作用过程，根据动量定理(F−mg)t=0−(−mv)苹果下落过程v联立解得ℎ=45cm故选C。8..BC

【解析】A.根据质量数与核电荷数守恒，可知氚发生β衰变的衰变方程为

 13H→23He+−10B.产生的新核X是生成物，其比结合能比反应物的比结合能大，B正确；C.β射线的电离作用弱于α射线、穿透能力弱于γ射线，C正确；D.半衰期具有统计学意义，对少量原子无意义，D错误。故选BC。9..BC

【解析】【分析】

根据R2=R3=4R1，三个电阻消耗的功率关系，设通过每个电阻的电流为I，电压为UB.令R2=R3=4R1=4R，定值电阻R2和解得I3根据变压器原副线圈匝数比与电流之间的关系可得n由题意可得升压变压器T1的匝数比为n1nA.根据变压器的工作原理U1U又因为U3=故有U解得U4=128129U0，电压表的示数即C.若R1短路，则U3=U2。降压变压器的原线圈电压变大，副线圈的电压也将升高，从而使得降压变压器的电流I4增大，由电流与变压器匝数的关系D.若R3U解得U4可知U4由此可以判定，R3断路，电压表示数将变大，D10..AC

【解析】【分析】

小球由静止释放至最低点的过程中，由动能定理得解；由力的合成结合等效重力场，找到等效最低点，再由动能定理得解；在等效最低点，由牛顿第二定律得解；由功能关系得解。

本题主要考查带电小球在叠加场中的运动，熟悉等效重力场及小球运动过程的功能关系是解题的关键，难度一般。

【解答】

A.设匀强电场的电场强度大小为E。小球由静止释放至最低点的过程中，根据动能定理有：mgL−qEL=0，解得：E=mgq，选项A正确；

B.将电场力与重力合成，有F合=2mg，合力方向与竖直方向成45∘斜向右下，将合力看成一个等效重力，找出等效最低点O′，则OO′与竖直方向成45∘斜向右下，小球由静止运动到O′点的过程，根据动能定理有：2mgL(1−cos45∘)=12mvm2，解得vm=11..(1)

UI

(2)

U

【解析】(1)[1]根据欧姆定律，此时导电绳的电阻R[2]甲电路误差在于电压表的分流，导致通过的电流小于电流表的示数，可知，若考虑电压表的内阻该测量值偏小。(2)电压表示数不变，根据欧姆定律有UR+UR解得R12..(1) P4(2)1.57(3)激光在MP界面发生了全反射

【解析】1)(1)[1][2]四根针应该先插光路后面的针，否则光被挡住，后面的针无法确定位置，故最先应插的针为P4，最后插的针为P(2)在MP界面，光的入射角为

90∘−θ1

n=(3)该同学发现在MP一侧始终找不到出射光线，