西藏拉萨市2022-2023学年高二下学期期末联考物理试卷（解析版）

这是一份西藏拉萨市2022-2023学年高二下学期期末联考物理试卷（解析版），共13页。
1．本试卷满分100分，考试时间90分钟。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等信息填写在答题卡指定位置上。
3．作答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。作答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1. 如图所示，在匀强磁场中做各种运动的矩形线框，能产生感应电流的是（ ）
A. 图甲中矩形线框向右加速运动B. 图乙中矩形线框匀速转动
C. 图丙中矩形线框向右加速运动D. 图丁中矩形线框斜向上运动
【答案】B
【解析】A．图甲中矩形线框向右加速运动，线框中的磁通量不变，不能产生感应电流，A错误；
B．图乙中矩形线框匀速转动，线框中的磁通量不断变化，能产生感应电流，B正确；
C．图丙中矩形线框向右加速运动，线框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，C错误；
D．图丁中矩形线框斜向上运动，线框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，D错误。
故选B。
2. 下列图像中不属于交流电的有（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】交流电的特点是大小、方向随时间做周期性的变化，B图方向没有随时间变化，不属于交流电，B正确。
故选B。
3. 下面列出的是两个核反应方程式，X1和X2各代表某种粒子。
①Be+H→B+X1 ②U→Th+X2
则以下判断中正确的是（ ）
A. X1是电子，X2是α粒子B. X1是中子，X2是质子
C. X1是质子，X2是中子D. X1是中子，X2是α粒子
【答案】D
【解析】根据质量数守恒与电荷数守恒，可知x1质量数为1，电荷数为0。故是中子；x2的质量数为4，电荷数为2，故是α粒子。
故选D。
4. 如图所示，正方形线圈abcd位于纸面内，边长为L，匝数为N，过ab中点和cd中点的连线OO′恰好位于垂直纸面向里的匀强磁场的右边界上，磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为（ ）
A. B. C. BL2D. NBL2
【答案】B
【解析】当abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，磁通量为
故选B。
5. 如图所示，CDEF是一个矩形金属框，当导体棒AB向右移动时，回路中会产生感应电流，则下列说法中正确的是（ ）
A. 导体棒中的电流方向为B→A
B. 电流表A1中的电流方向为F→E
C. 电流表A1中的电流方向为E→F
D. 电流表A2中的电流方向为D→C
【答案】B
【解析】ABC．根据右手定则，导体棒中的电流方向为A→B，所以电流表A1中的电流方向为F→E，故A、C错误，B正确；
D．电流表A2中的电流方向为C→D，故D错误。
故选B。
6. 在空中相同高度处以相同的速率分别抛出质量相同的三个小球．一个竖直上抛，一个竖直下抛，一个平抛，若不计空气阻力，从三个小球抛出到落地的过程中（ ）
A. 三个球动量的变化量相同
B. 下抛球和平抛球动量的变化量相同
C. 上抛球动量变化量最大
D. 三球落地时的动量相同
【答案】C
【解析】ABC．三个小球以相同的速率抛出，可知竖直上抛运动的物体运动时间大于平抛运动的时间，平抛运动的时间大于竖直下抛运动的时间，所以上抛运动的时间最长，根据动量定理知，mgt=∆p，可得上抛球动量变化量最大．下抛球动量变化量最小，故C正确，A、B错误．
D．根据动能定理知，mgh=，可知三球落地时速度的大小相等，由于平抛运动的速度方向与上抛运动和下抛运动的速度方向不同，则动量不同．故D错误。
故选C。
7. 如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）
A. 闭合开关S接通电路时，A2始终比A1亮
B. 闭合开关S接通电路时，A1先亮，A2后亮，最后一样亮
C. 断开开关S切断电路时，A2先熄灭，A1过一会儿才熄灭
D. 断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭
【答案】D
【解析】AB．闭合开关S接通电路时，由于线圈的自感作用，A1灯泡逐渐亮起来，A2灯泡立即亮起来，稳定后，线圈电阻不计，相当于一根导线，两灯泡亮度相同，AB错误；
CD．断开开关S切断电路时，由于线圈的自感作用，线圈中的电流不能发生突变，其在新的回路中由原来的稳定值逐渐减小为零，即断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才同时熄灭，C错误，D正确。
故选D。
8. 如图所示为一交变电流随时间变化的图像，则此交变电流的有效值为（ ）

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据有效值的概念可得
解得
故选C。
9. 氢原子的能级图如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 处于基态的氢原子是稳定的
B. 一群氢原子处于第三激发态时，可能辐射出的光谱线条数为3条
C. 一个氢原子处于第三激发态时，可能辐射出的光谱线条数为3条
D. 用的光子照射基态的氢原子，能使氢原子向高能级跃迁
【答案】AB
【解析】A．处于基态的氢原子能级最低，则是稳定的，选项A正确；
B．一群氢原子处于第三激发态时，可能有种不同的跃迁方式，则可能辐射出的光谱线条数为3条，选项B正确；
C．一个氢原子处于第三激发态时，最多可能辐射出的光谱线条数为2条，对应与3→2，2→1，选项C错误；
D．10eV不等于基态与任何一个能级的能级差，则用10eV的光子照射基态的氢原子，不能使氢原子向高能级跃迁，选项D错误。
故选AB。
10. 下列说法正确的是（ ）
A. 光子像其他粒子一样，不但具有能量，也具有动量
B. 比结合能越大，原子核越稳定
C. 将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期
D. 原子核的质量大于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损
【答案】AB
【解析】A．光子像其他粒子一样，不但具有粒子性，也有波动性，不但具有能量，也具有动量，故A正确；
B．比结合能越大的原子核越稳定，故B正确；
C．放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系，只和本身性质有关，故C错误；
D．原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损，故D错误。
故选AB。
11. 如图甲所示为一台小型发电机的示意图，单匝线圈逆时针转动。若从中性面开始计时，产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示。已知发电机线圈内阻不计，外接灯泡的电阻为，理想电压表与灯泡并联。则下列判断正确的是（ ）
A. 时，线圈位置与中性面重合
B. 时，电压表读数为
C. 灯泡的电功率为18W
D. e随t变化的规律为
【答案】AC
【解析】A．时，感应电动势为零，线圈位置与中性面重合。故A正确；
B．电压表读数为有效值，由乙图知线圈电动势为
其有效值为
电路中的电流为
电压表示数为
故B错误；
C．灯泡的电功率为
故C正确；
D．e随t变化的规律为
其中
带入数据，得
故D错误。
故选AC。
12. 用图甲所示实验装置研究光电效应现象，分别用a，b，c三束光照射光电管阴极，得到光电管两端的电压与相应的光电流的关系如图乙所示，其中a，c两束光照射时对应的遏止电压相同，均为，根据你所学的相关理论下列论述正确的是（ ）
A. a，c两束光的光强相同
B. a，c两束光的频率相同
C. b光束的光的波长最短
D. a光束照射时光电管发出的光电子的最大初动能最大
【答案】BC
【解析】A.根据题中图像可知a光对应饱和电流大于b光大于c光，而饱和电流与光强成正比，所以A错误
B.通过题中图像分析，a、c两光对应的遏制电压相同，，所以a、c两光的频率相同，B正确
C.b光对应遏制电压最大，，所以b光频率最高，波长最短，C正确
D.根据爱因斯坦光电效应方程，b光频率最大，所以b光对应光电子最大初动能最大，D错误
第Ⅱ卷
二、实验题
13. 在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、灵敏电流计及电键如图所示部分连接．
（1）连线图中还有①~⑥个接线柱未连接，但只需连接两根导线就能将电路连接完整正确，这两根连线分别连接的是______．
A.①②和③⑤ B.①③和②⑤ C.①③和②④
（2）实验探究中，下列说法正确的是______（填选项前的字母）
A.线圈A插入线圈B，电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流计指针静止在中央零刻度．
B.线圈A插入线圈B后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转．
C.电键闭合后，线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出，都会引起灵敏电流计指针偏转
D.线圈A插入线圈B，电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电表指针才能偏转．
【答案】（1）B （2）C
【解析】（1）[1]将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示
故B正确；
（2）[2]A．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，线圈A中的电流发生变化，穿过B的磁通量发生变化，B中会产生感应电流，电流计指针发生偏转，故A错误；
B．线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均会偏转，故B错误；
C．电键闭合后，线圈A插入或拔出时，穿过B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，电流计指针都会偏转，故C正确；
D．电键闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电流计指针都会偏转，故D错误．
14. 如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置。
（1）下列说法中不符合本实验要求的是（ ）。（选填选项前面的字母）
A．入射球与靶球二者的直径必须相同。
B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放。
C．安装轨道时，轨道末端必须水平。
D．需要使用测量仪器有天平、刻度尺、秒表。
（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球平均落点位置为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON。已知入射球的质量为m1，靶球的质量为m2，m1>m2。如果测得近似等于 ______，则认为成功验证了碰撞中的动量守恒。
【答案】（1）D （2）
【解析】（1）[1]A．为了使球体能够发生对心正碰，实验中入射球与靶球二者的直径必须相同，A正确；
B．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放是为了确保入射球平抛的初速度大小一定，B正确；
C．安装轨道时，轨道末端必须水平。是为了确保初速度方向水平，球体做平抛运动，C正确；
D．实验中，球体下落时间相等，能够用水平位移代替碰撞前后的速度，不需要秒表，D错误。
故选D。
（2）[2]入射球单独滚下，落地点在P
入射球碰后，落地点在M
靶球碰后，落地点N
球体竖直方向有
碰撞中的动量守恒
代入解得
三、计算题
15. 如图所示，两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内，其间距，磁感应强度B = 5T的匀强磁场垂直导轨平面向下。两导轨之间连接的电阻，在导轨上有一金属棒，其接入电路的电阻，金属棒与导轨垂直且接触良好。在棒上施加水平拉力使其以速度v= 5m/s向右匀速运动，设金属导轨足够长。求：
（1）金属棒产生的感应电动势；
（2）通过电阻R的电流大小和方向；
（3）水平拉力的大小F。
【答案】（1）5V；（2）1A，从M通过R流向P；（3）1N
【解析】（1）依题意有
（2）根据楞次定律，回路中电流方向为逆时针方向，即aMPb，则通过电阻R的方向为从M通过R流向P，根据欧姆定律，电流大小为
（3）导体棒匀速运动，则水平拉力F大小于等于安培力，则有
16. 风能是可再生清洁能源，某县在城市较远的地方修建了一座小型风力发电站，为本县工业园区用户供电，输电过程示意图如图所示。发电机输出功率P=100kW，输出电压为500V，输送线路的总电阻R=10Ω。允许线路损耗的功率为输出功率的1％，用户需要的电压是220V，求所用升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各为多少？（不计变压器的损耗）
【答案】，
【解析】由线路损耗的功率
可得
又因为
所以
根据理想变压器规律可得升压变压器的匝数比为
降压变压器匝数比为
17. 如图所示，两滑块A、B位于光滑水平面上，已知A的质量，B的质量，滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自由伸长状态。现使滑块A以的速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用（整个过程弹簧没有超过弹性限度），直至分开，求：
（1）滑块通过弹簧相互作用过程中弹簧的最大弹性势能；
（2）滑块A与B分开时，两者的速度分别为多少？
【答案】（1）；（2），
【解析】（1）当弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大
解得
由能量守恒定律
解得
（2）当A、B分离时
解得