第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學年北京市重點大學附屬中學高二（下）期末物理試卷一、單選題（本大題共14小題，共42.0分）1.如圖1所示為α粒子散射的實驗裝置圖。對該實驗的解釋，下列說法合理的是(

)

A.原子內部存在質子

B.原子核是由質子和中子組成的

C.原子的正電荷在原子內部是均勻分布的

D.原子的全部正電荷和絕大部分的質量都集中在一個很小的核上2.關于天然放射現象，下列說法正確的是(

)A.天然放射現象說明原子具有核式結構

B.若使放射性物質的溫度升高，其半衰期將減小

C.β衰變所釋放的電子是原子核內的中子轉變為質子時所產生的

D.在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，β射線的電離能力最強3.如圖所示為氫原子能級的示意圖。下列說法正確的是(

)

A.處于基態的氫原子只能吸收13.6eV的能量實現電離

B.處于基態的氫原子可以吸收能量為13.0eV的光子

C.躍遷到n=44.下列現象中，與原子核內部變化有關的是(

)A.β衰變現象 B.α粒子散射現象 C.光電效應現象 D.原子發光現象5.隨著通信技術的更新換代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相同時間內能夠傳輸的信息量更大。第5代移動通信技術(簡稱5G)意味著更快的網速和更大的網絡容載能力，“4G改變生活，5G改變社會”。與4G相比，A.傳播速度更大，相同時間傳遞的信息量更大

B.頻率更高，光子能量更大

C.波長更大，更容易發生衍射現象

D.不能發生干涉現象6.一束復色光沿半徑方向射向一半圓形玻璃磚，發生折射而分為a、b兩束單色光，其傳播方向如圖所示。下列說法正確的是(

)

A.若增大入射角，b光先發生全反射

B.玻璃磚對a光的折射率大于對b光的折射率

C.在真空中a光的傳播速度大于b光的傳播速度

D.如果b光是綠光，那么a光可能是紅光7.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=2202sin100πtV的交流電源上，副線圈接有A.電壓表的讀數約為62V B.電流表的讀數為10.0A

C.原線圈的輸入功率為88W 8.如圖所示，線圈A通過滑動變阻器和開關連接到電源上，線圈B的兩端連到電流表上，把線圈A裝在線圈B的里面。實驗中觀察到，開關閉合瞬間，電流表指針向右偏轉，則(

)

A.開關斷開瞬間，電流表指針不偏轉

B.開關閉合瞬間，兩個線圈中的電流方向可能同為順時針或逆時針

C.開關閉合，向右移動滑動變阻器的滑片，電流表指針向右偏轉

D.開關閉合，向上拔出線圈A的過程中，線圈B將對線圈A產生排斥力9.如圖所示，圓形區域內有垂直紙面向里的勻強磁場，一帶電粒子從圓周上的P點沿半徑方向射入磁場。若粒子射入磁場時的速度大小為v1，運動軌跡為PN；若粒子射入磁場時的速度大小為v2，運動軌跡為PM。不計粒子的重力。下列判斷正確的是(

)

A.粒子帶負電

B.速度v1大于速度v2

C.粒子以速度v1射入時，在磁場中運動時間較長

D.10.如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和靜電力共同作用下運動，軌跡如圖中虛線所示，那么

A.若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電 B.微粒從M點運動到N點動能一定增加

C.微粒從M點運動到N點電勢能一定增加 D.微粒從M點運動到N點機械能一定增加11.核能的發現是人們探索微觀物質結構的一個重大成果，核能的利用可以有效緩解常規能源的短缺。原子核的比結合能(平均結合能)曲線如圖所示，下列說法正確的有(

)

A.?24He核比?36Li核更穩定 B.?56144Ba核比??12.如圖所示，有一用鋁板制成的U型框，將一質量為m的帶正電小球用絕緣細線懸掛在框中，使整體在勻強磁場中沿垂直于磁場方向向左以速度v勻速運動，懸掛拉力為FT，則(

)

A.懸線豎直，FT=mg B.懸線豎直，FT>mg

13.麥克斯韋在前人研究的基礎上，創造性地建立了經典電磁場理論，進一步揭示了電現象與磁現象之間的聯系。他大膽地假設：變化的電場就像導線中的電流一樣，會在空間產生磁場，即變化的電場產生磁場。以平行板電容器為例：圓形平行板電容器在充、放電的過程中，板間電場發生變化，產生的磁場相當于一連接兩板的板間直導線通以充、放電電流時所產生的磁場。若某時刻連接電容器和電阻R的導線中電流i的方向如圖中所示，則下列說法正確的是(

)

A.兩平行板間的電場正在增強

B.該變化電場產生逆時針方向(俯視)的磁場

C.該變化電場產生的磁場越來越強

D.電路中的電流正比于板間的電場強度的大小14.托卡馬克(Tokamak)A.托卡馬克主要利用歐姆線圈產生的磁場對等離子體加速

B.歐姆線圈中通以恒定電流時，托卡馬克裝置中的等離子體將不能發生核聚變

C.極向場線圈和環向場線圈的主要作用是加熱等離子體

D.為了約束溫度為T的等離子體在真空室內做圓周運動，所需要的垂直于真空室環面的磁感應強度B必須正比于溫度T二、實驗題（本大題共2小題，共18.0分）15.某實驗小組用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數的關系”，可拆變壓器如圖所示。(1)以下給出的器材中，本實驗需要用到的是A.干電池

B.學生電源

C.實驗室用電壓表

(2)關于本實驗，下列說法正確的是A.為確保實驗安全，實驗中要求原線圈匝數小于副線圈匝數B.因為使用的電壓較低，通電時可直接用手接觸裸露的導線進行連接C.實驗時可以保持原線圈電壓、匝數不變，改變副線圈的匝數，探究副線圈匝數對副線圈電壓的影響D.變壓器開始正常工作后，通過鐵芯導電將電能從原線圈傳遞到副線圈(3)可拆變壓器的鐵芯是由相互絕緣的薄硅鋼片疊壓而成。如圖所示，原線圈接交流電源，副線圈接入小燈泡。第一次，緩緩移動鐵芯橫條使鐵芯完全閉合；第二次，另取一塊與變壓器鐵芯橫條尺寸相同的普通鐵塊替換鐵芯橫條，重復上述實驗。兩次均觀察到小燈泡由暗變亮。以下說法正確的是A.第二次實驗中小燈泡更亮些B.用普通鐵塊和用鐵芯橫條相比，普通鐵塊更容易發熱C.無論用普通鐵塊還是用鐵芯橫條，流經小燈泡的電流均為交變電流(4)如圖所示的電路中，電壓為U0的交流電源通過阻值為R0的定值電阻與一理想變壓器的原線圈連接，一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原、副線圈的匝數分別為n1、n2。若保持U0不變，將可變電阻R的阻值增大，則流經原線圈的電流_________(選填“增大”“減小”或“不變”)；當可變電阻R的阻值為時(

16.某同學用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規律，該同學按如下操作步驟進行實驗：a.b.c.d.重復b、c兩步操作，記錄6組數據，作p(1)關于該同學在實驗操作中存在的不當及其原因，下列敘述中正確的是A.實驗過程中手不能握注射器前端，以免改變了空氣柱的溫度B.應該以較快的速度推拉活塞來改變氣體體積，以免操作動作慢使空氣柱的質量發生改變(2)實驗室中有容積為5mL和20mL兩種注射器供選擇，為能用較小的力作用在活塞上使氣體體積發生明顯變化，選用容積為_________m(3)為進一步探究氣體壓強和體積的定量關系，該同學利用所采集的數據在坐標紙上描點，繪制出了如圖所示的p?

三、計算題（本大題共4小題，共40.0分）17.一臺質譜儀的工作原理如圖17所示，電荷量為q、質量為m的正離子，從容器A下方的小孔飄入電壓為U的加速電場，其初速度幾乎為0。這些離子經加速后通過狹縫O沿著與磁場垂直的方向進入勻強磁場中，最后打在照相底片MN的中點P上。已知，放置底片的區域MN=L(1)求離子進入磁場時的速度(2)求磁場的磁感應強度(3)某次測量發現底片MN18.如圖所示，某空間有一豎直向下的勻強電場，電場強度E=1.0×102V/m，一塊足夠大的接地金屬板水平放置在勻強電場中，在金屬板的正上方高度h=0.80m的a處有一粒子源，盒內粒子以(1)粒子源所在處(2(3)從粒子源射出的粒子打在金屬板上的范圍(所形成的面積(419.如圖所示，空間存在豎直向下的有界勻強磁場B，一單匝邊長為L，質量為m的正方形線框abcd放在水平桌面上，在水平外力作用下從左邊界以速度v勻速進入磁場，當cd邊剛好進入磁場后立刻撤去外力，線框ab邊恰好到達磁場的右邊界，然后將線框以ab邊為軸，以角速度ω勻速翻轉到圖示虛線位置．已知線框與桌面間動摩擦因數為μ，磁場寬度大于L，線框電阻為R，重力加速度為g，求：

(1)當ab邊剛進入磁場時，ab兩端的電壓Uab；

(220.利用如圖甲所示的電路研究光電效應，以確定光電管中電子的發射情況與光照的強弱、光的頻率等物理量間的關系。K、A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K受到光照時能夠發射電子。K與A之間的電壓大小可以調整。移動變阻器的滑片，可以獲得靈敏電流計示數I與電壓表示數U(1)為了測得遏止電壓，滑片P應該往a還是(2)美國物理學家密立根通過該實驗研究光電效應，從而驗證了愛因斯坦光電效應方程的正確性。他在實驗中測量出某種金屬的遏止電壓Uc和與之對應的入射光的頻率ν的多組數據，并利用這些數據作出Uc?ν圖線，如圖乙所示。已知元電荷e=1.60(3)某同學設計了一種利用光電效應的電池，如圖丙所示。K電極加工成球形，A電極加工成透明導電的球殼形狀。已知K電極發射光電子的最小動能為Ek1，最大動能為Ek2，電子電荷量為a.求A、K之間的最大電勢差Um，以及將b.在A、K間接上不同負載R

答案和解析1.【答案】D

【解析】略

2.【答案】C

【解析】略

3.【答案】D

【解析】略

4.【答案】A

【解析】略

5.【答案】B

【解析】略

6.【答案】B

【解析】略

7.【答案】C

【解析】【分析】

根據原線圈輸入電壓的瞬時值表達式求出輸入電壓的有效值，根據變壓比求出副線圈電壓；應用歐姆定律求出副線圈電流，由P=UI求出副線圈功率，根據功率相等得輸入功率大小；根據原副線圈的電流比可得電流表的讀數；根據頻率公式，結合交變電壓瞬時值表達式可求解頻率。

本題考查了變壓器原理，掌握變壓器的變壓比與變流比是解題的前提，分析清楚電路結構、求出原線圈輸入電壓，應用變壓比與變流比即可解題。

【解答】

A.由題知U1=220V，由原副線圈電壓大小與匝數比關系可得U2=n2n1U1=15×220V=44V，故A錯誤；

B.8.【答案】C

【解析】A.開關斷開的瞬間，A中電流減小，產生的磁場減弱，導致線圈B中的磁通量發生變化，有感應電流產生，故A錯誤；

B.開關閉合瞬間，A中電流增大，產生的磁場增強，導致線圈B中的磁通量增大，由楞次定律可知，Ｂ線圈中感應電流產生的磁場要阻礙磁通量的增大，故Ｂ線圈中感應電流與Ａ線圈中電流的方向相反，故B錯誤；

C.開關閉合，向右移動滑動變阻器的滑片，接入電阻減小，線圈A中電流增大，根據楞次定律可知，線圈B中產生感應電流與閉合開關時方向相同，故指針向右偏轉，故C正確；

D.開關閉合，向上拔出線圈A的過程中，根據楞次定律可知，線圈B將對線圈A產生吸引力，故D錯誤。

故選：C。

根據感應電流產生的條件分析答題，穿過閉合回路的磁通量發生變化，電路產生感應電流；同時根據楞次定律的兩種描述分別分析感應電流的方向以及相互間的相用力。

本題主要考查楞次定律的應用，重點掌握楞次定律的兩種描述：“增反減同”以及“來拒去留”的應用。

9.【答案】C

【解析】略

10.【答案】B

【解析】【分析】微粒在平行金屬板間受到重力與電場力的作用，根據微粒運動軌跡與微粒受到的重力與電場力間的關系分析答題；

根據微粒的運動軌跡判斷出微粒受到的合外力，然后根據微粒的受力情況分析答題；電場力做正功，電勢能減小，電場力做負功，電勢能增加；【解答】微粒在極板間受到豎直向下的重力作用與電場力作用，由圖示微粒運動軌跡可知，微粒向下運動，說明微粒受到的合力豎直向下，重力與電場力的合力豎直向下；

A.如果微粒帶正電，A板帶正電荷，微粒受到的合力向下，微粒運動軌跡向下，A板帶負電，但如果電場力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒運動軌跡向下，則A板既可以帶正電，也可能帶負電，故A錯誤；

B.微粒受到的合力向下，微粒從M點運動到N點過程中合外力做正功，微粒的動能增加，故B正確；

C.如果微粒受到的電場力向下，微粒從M點運動到N點過程中電場力做正功，微粒電勢能減小，如果微粒受到的電場力向上，則電勢能增加，故C錯誤；

D.微粒從M點運動到N點過程動能增加，重力勢能減小，機械能不一定增加，故D錯誤。

故選B。

11.【答案】A

【解析】略

12.【答案】A

【解析】略

13.【答案】D

【解析】略

14.【答案】B

【解析】略

15.【答案】(1)BD；(2)C；【解析】略

16.【答案】(1)A(3)畫出壓強

p

和體積

V

的倒數

p

【解析】略

17.【答案】(1)離子加速過程，根據功能關系

qU=(2)離子進入磁場做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律

qvB=mv2(3)由(1可知，將

r

增大的調整措施有增大加速電場的電壓

U

，或?小磁場的磁感應強度

B

【解析】略

18.【答案】(1)在電場中粒子源所在處與金屬板間的電勢差為

Uab

，粒子源所在處的電勢為

φa

，金屬板電勢為

Uab=φ(2)帶電粒子在下落過程中只受電場力作用，由動能定理