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2022-2023学年高二下学期期末考前必刷卷
物理·全解全析
1.以下是物理学史上2个著名的核反应方程:,,x和y是2种不同的粒子,其中x是( )
A.粒子 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】B
【解析】设的质量数为,电荷数为,的质量数为,电荷数为,根据核反应过程满足质量数守恒和电荷数守恒可得
,
,
联立解得
,
可知是质子。
故选B。
2.2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫,以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究,他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小,最终寻找到了厚度只有0.34nm的石墨烯,是碳的二维结构。如图所示为石墨、石墨烯的微观结构。根据以上信息和已学知识判断,下列说法中正确的是( )
A.石墨是晶体,石墨烯是非晶体
B.石墨是单晶体,石墨烯是多晶体
C.石墨的物理性质表现为各向异性,石墨烯的物理性质表现为各向同性
D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
【答案】D
【解析】AB.石墨、石墨烯都是单晶体。石墨与石墨烯等都是碳元素的单质,它们互为同素异形体。故AB错误;
C.石墨、石墨烯的物理性质都表现为各向同性,故C错误;
D.他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的,故D正确。
故选D。
3.先将弹簧一端与手机相连,再将另一端固定在水平横杆上让手机下垂,手机的质量为m。将手机由静止状态竖直下拉一小段距离后释放。手机内置的加速度传感器记录下手机上下振动时加速度与时间的关系(取竖直向上为加速度的正方向),如图所示,g为重力加速度,则( )
A.1s末弹簧的弹力大小为,方向竖直向下
B.1s末弹簧的弹力大小为,方向竖直向上
C.a、c对应的时刻手机的运动速度相同
D.从a到c对应的时间为半个周期
【答案】D
【解析】AB.1s末,加速度竖直向下,则有
即有弹簧的弹力大小为
方向竖直向上,AB错误;
C.a对应的时刻的下一时刻,加速度方向竖直向下,手机的重力大于弹簧的拉力,手机在平衡位置向上运动;c对应的时刻的下一时刻,加速度方向竖直向上,弹簧的拉力大于手机的重力,手机在平衡位置向下运动,故速度大小相等,方向相反,C错误;
D.a对应的时刻的下一时刻,手机在平衡位置向上运动,回复力向下;c对应的时刻的下一时刻,手机在平衡位置向下运动,回复力向上,则从a到c对应的时间为半个周期,D正确。
故选D。
4.如图所示为某弹簧振子的振动图像,则( )
A.振子在0.2s内运动的路程均为10cm
B.末,振子加速度最大,方向沿x轴正向
C.振子的振动方程为
D.振子在0.4s末的速度为负向最大
【答案】D
【解析】A.因,振子在0.2s内运动的路程不一定为10cm,选项A错误;
B.末,振子位移正向最大,则加速度最大,方向沿x轴负向,选项B错误;
C.因
则振子的振动方程为
选项C错误;
D.振子在0.4s末在平衡位置,且速度为负向最大,选项D正确。
故选D。
5.利用图甲所示的实验装置测量遏止电压与入射光频率ν的关系。若某次实验中得到如图乙所示的图像。已知普朗克常量为h,下列说法正确的是( )
A.电源的左端为正极
B.K极金属的逸出功为
C.保持入射光的频率不变,增大入射光的强度,则遏止电压增大
D.滑动变阻器滑片移至最左端,电流表示数为零
【答案】B
【解析】A.测量遏止电压U与入射光频率ν的关系时,A、K之间应加反向电压,使光电子受到的电场力指向阴极,则A应与电源负极相连,所以电源的左端为负极,故A错误;
B.由题图乙可知K极金属的截止频率为,所以递出功为
故B正确;
C.根据爱因斯坦光电效应方程和动能定理综合可得
由上式可知遏止电压与入射光强度无关,与入射光频率有关,只有增大入射光频率时遏止电压才增大,故C错误;
D.滑动变阻器滑片移至最左端,反向电压为零,光电子可以到达阳极形成光电流,电流表示数不为零,故D错误。
故选B。
6.如图,自动洗衣机洗衣缸的底部与竖直均匀细管相通,细管上部封闭,并与压力传感器相接。洗衣缸进水时,细管中的空气被水封闭,随着洗衣缸中水面的上升,细管中的空气被压缩,当细管中空气压强达到一定数值时,压力传感器使进水阀门关闭,这样就可以自动控制进水量。已知刚进水时细管中被封闭空气柱长度为(忽略此时洗衣缸内水位的高度),大气压强,水的密度,重力加速度。当空气柱被压缩到长时,压力传感器关闭洗衣机进水阀门,则此时洗衣缸内水位高度为(设整个过程中细管内气体可看作理想气体且温度保持不变)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设洗衣缸内水位高度为h,刚进水时细管中被封闭空气柱长度为l1,压力传感器关闭时空气柱长度为l2,则压力传感器关闭洗衣机进水阀门时管内气体的压强为
则由玻意耳定律可知
解得
h=42cm
故选B。
7.