北京市北京师范大学第二附属中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题

北京师大二附中2022一2023学年度高二年级第二学期 物理期末考试试题 本卷满分为100分，考试时间为90分钟。 第I部分（选择题，共48分） 一、单选题：本题共12小题，每题3分，共36分。在每题列出的四个选项中，选出最符合 题目要求的一项。 1.以下核反应方程属于α衰变的是 A.路U→%Th+He B.0Th→23Pa+9e C.H+H→He+。n D.4N+He→0+H 2.有关光的现象，下列说法正确的是 A.干涉现象说明光是横波 B.偏振现象说明光具有粒子性 C.发生折射现象时，光的波长发生变化 D.雨后出现的彩虹是光的干涉现象 3.一质点沿x轴运动，加速度与速度方向相同，在加速度逐渐减小至零的过程中，关 于质点的运动，下列说法正确的是 A.速度始终减小 B.速度始终增大 C.速度先减小后增大 D.速度先增大后减小 4.一物体静止在光滑的水平桌面上，现对其施加水平力，使它沿水平桌面做直线运动， 该物体的速度-时间图像如图所示。下列说法中正确的是 ums-I A.0s6s时间内物体所受水平力的方向始终没有改变 B.2s~3s时间内物体做减速运动 C.1s末物体距离出发点最远 t/s 2 D.1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同 5.小明同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”实验中，分别使 用两根不同的轻质弹簧a和b做实验，得到了弹力F与弹簧 长度1关系的图像，如图所示。由图可知： A.弹簧a的原长比弹簧b的原长长 B.弹簧a的原长与弹簧b的原长短 C.弹簧α的劲度系数比弹簧b的劲度系数小 D.无法比较弹簧a与弹簧b的劲度系数大小 6.甲、乙两辆汽车在平直路面上同向运动，经过同一路标时开始计时，两车在0h时 间内的速度v随时间1的变化图像如图所示。下列说法正确的是 A.在时刻，甲车刚好追上乙车 B.在h时刻，甲车刚好追上乙车 C.02时间内，甲车所受的合力越来越大 D.02时间内，乙车所受的合力越来越小 7.如图所示，“嫦娥五号”探测器静止在月球平坦表面处，已知探 测器质量为m,四条腿与竖直方向的夹角均为8，月球表面的重力 加速度为地球表面重力加速度g的二。则它的每条腿对月球表面压 力的大小为 A.mg B.mg 4 C.mgcose 24 D.mEcose 4 6 8. 如图所示，质量为m的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为日，手机与 接触面的动摩擦因数为4，重力加速度为g。手机始终保持静止状态。下列说法正确 的是 手机 A.手机对支架的压力大小为mg,方向垂直于斜面向下 B.手机受到的摩擦力大小为μngcos0,方向沿斜面向上 C.若增大，则支架对手机的摩擦力随之减小 D.若增大，则支架对手机的作用力保持不变 cccc 9.为测量蹦床运动员从蹦床上跃起的高度，某小组设计了如下的方法：他们在蹦床的弹 性网上安装压力传感器记录运动员在运动过程中对弹性网的压力，来推测运动员跃 起的高度。右图为某段时间内蹦床运动员的压力一时间图象。运动员在空中仅在竖 直方向上运动且可视为质点，则可估算出运动员在这段时间内跃起的最大高度为(g 取10m/s2) AFN 01.1233.84.9 6.9 A.1.5m B.1.8m C.5.0m D.7.2m 第2页共8页 ·10.筷子是中华饮食文化的标志之一。如图所示，用筷 子夹起质量为m的小球并使之处于静止状态，筷子 均在竖直平面内，且筷子与竖直方向的夹角均为0。 忽略小球与筷子之间的摩擦，重力加速度为g。下 列说法正确的是 A.筷子对小球的合力大于重力 B.筷子的弹力大小均为N=mg .2cos0 C.保持左侧筷子不动，右侧筷子缓慢变为竖直，则左、右筷子的弹力均逐渐变大 D.保持左侧筷子不动，右侧筷子缓慢变为竖直，则左、右筷子的弹力均逐渐变小 11,利用水滴下落可以粗略测量重力加速度g的大小。调节家中水龙头，让水一滴一滴 地流出，在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一滴水刚碰到盘子时， 恰好有另一滴水刚开始下落，而空中还有一滴水正在下落。测出此时出水口到盘子 的高度为h,从第1滴水开始下落到第n滴水刚落至盘中所用时间为t。下列说法正 确的是 A.每滴水下落时间为 h 2g B.相邻两滴水开始下落的时间间隔为 2h C.第1滴水刚落至盘中时，第2滴水距盘子的距离为A D.此地重力加速度的大小为n+I 22 12.2021年5月，中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)取得新突破，成 功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，创造托 卡马克实验装置运行新的世界纪录，向核聚变能源应用迈出重要一步。 等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态，被认为是物质的第四态。当物 质处于气态时，如果温度进一步升高，几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而 离解为电子和正离子，此时物质称为等离子体。在自然界里，火焰、闪电、极光中 都会形成等离子体，太阳和所有恒星都是等离子体。下列说法不正确的是 A.核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能 B.可以用磁场来约束等离子体 C.尽管等离子体整体是电中性的，但它是电的良导体 D.提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力 二、多选题：本题共3小题，共12分。在每小题列出的四个选项中，至少有一项是符合题 意的。每小题全选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不选得0分。 13.如图所示，在粗糙水平地面上放一质量为M的斜面，质量为m的木块沿斜面匀速下 滑，此过程中斜面保持静止，则 A,地面对斜面有水平向右的摩擦力 B.地面对斜面没有摩擦力 C. 地面对斜面的支特力等于(M+m)g M D.地面对斜面的支持力大于(M+m)g D222Z 14.氢原子能级示意图如图所示，下列说法正确的是 A.氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级，该氢原子的能量减少m兰 EleV 0 B,氢原子从n=3能级跃迁到n=4能级，该氢原子向外辐射光子 -0.54 4 -0.85 C.大量处于=3能级的氢原子向基态跃迁过程中最多可辐射出2 -1.51 -3.4 3种频率的光子 D.处于基态的氢原子电离时将向外辐射13.6eV的能量 1 --13.6 15.雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中 受到空气阻力有关。若将雨滴看作半径为的球体，设其竖直落 向地面的过程中所受空气阻力f=av2,其中v是雨滴的速度，k ① 是比例系数。 如图所示的示意图画出了两个半径不同的雨滴在空气中无 初速下落的-图线，根据题中信息判断下列说法正确的是 A、在t=0时刻，两个雨滴的加速度相同 B.①对应的雨滴半径n比②对应的雨滴半径n大 C,①对应的雨滴半径1比②对应的雨滴半径n小 D. 当两个雨滴速度大小相同时，①对应的雨滴加速度比②的小 弟Ⅱ郡分（罪远弹题，共52分） 三、实验题：本题共2小题，共18分。 16.(8分)物理实验一般都涉及实验原理、实验操作和数据分析等。 (1)某同学在做杨氏双缝干涉实验时，分别用波长和2的单色光，经同一干涉装 置得到如图甲和乙所示的干涉条纹，可知 2(选填“>”“=”或“<”。 甲 乙 (2)利用右图所示的装置探究两个互成角度的力的合成规律。为减小实验误差，下 列措施可行的有 A.实验中测力计应与木板平行，读数时视线要正对测力计刻度 B、用两个测力计拉细绳套时，两测力计的示数适当大些 C.用两个测力计拉细绳套时，细绳间的夹角越大越好 (3)实验课上同学们利用打点计时器等器材，研究小车做匀变速直线运动的规律。 其中一个小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带，如下图 所示。图中O、A、B、C、D是按打点先后顺序依次选取的计数点，在纸带上选 定的相邻两个记数点之间还有四个点没有画出。 单位：cm 3.60 9.61 18.01 28.81 由图中的数据可知，打点计时器打下C点时小车运动的速度大小是 m/s.,小车运动的加速度大小是 m/s2。(计算结果均保留两 位有效数字) 17.(10分)在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为5Q 的电阻丝进行了测量。 (1)在测量了电阻丝的长度之后，该同学用螺旋测微器测量电阻丝的直径，测量结 果如图1所示为 mm。 20 -15 图1 笙而址而 (2) 现有电源（电动势E为3.0V,内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材： A.电流表（量程0~0.6A,内阻约0.2） B.电压表（量程0~3V,内阻约3k2) C.滑动变阻器（阻值范围0-202) D.滑动变阻器（阻值范围0-1502） 为提高测量的准确度和调节方便，滑动变阻器应选 (选填器材前的 字母)。然后补充完成图2中电压表的接线。 图2 (3)关于上述实验，下列说法正确的是 。（选填选项前的字母) A.用螺旋测微器多次测量金属丝直径并取平均值可以减小系统误差 B.用电压一电流图像处理实验数据求金属丝电阻可以减小偶然误差 C.只考虑电表内阻引起的误差，电压表分流会导致电阻测量值偏小 D.只考虑电表内阻引起的误差，电流表分压会导致电阻测量值偏大 (4)电导率是电阻率的倒数，它是检验纯净水是否合格的一项重要指标。该同学为 了测量某品牌纯净水样品的电导率，将采集的水样注 满绝缘性能良好的横截面直径为几厘米的薄塑料圆柱 形容器，容器两端用很薄的金属圆片电极密封，如图3 图3 所示。 他测出水样的电阻R后，为了测出样品的电导率，请写出该同学还需要测 量的物理量，以及使用的测量工具和测量方法。 四、解答题：本题共4小题，共34分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和步骤。只 写出最后答案的不得分，有数值计算的题，结果中必须写出数值和单位。 18.(7分) 如图所示，重力为G的木块，恰好能沿倾角8=30°的斜面匀速下滑。 (1)求木块与斜面间的摩擦因数： (2)要将木块沿斜面匀速向上推，求所加水平推力F: (3)若将斜面倾角增加至日'，再将木块轻放在斜面上。请判断木块的运动情况并 说明理由。 19.(9分) 一般人的刹车反应时间为0=0.5s,但饮酒会引起反应时间延长，增加交通安全 隐患。因此，《中华人民共和国道路交通安全法》明确规定：严禁酒后开车！ 在某次试验中，一名志愿者少量饮酒后驾车以%=72km/h的速度在试验场的水 平路面上匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停下来，行驶距离为L=39如。减速过程 中汽车位移s=25m,此过程可以视为匀变速直线运动。求： (1)减速过程中汽车的加速度大小和所用时间： (2)饮酒志愿者的反应时间延长了多少： (3)若饮酒志愿者在满足(2)的条件下，发现正前方有一辆正以=8ms的速度行驶的 自行车，为了避免发生碰撞，则司机发现自行车时两车的间距d应满足什么条件。 20.(8分) 如图所示，密封在真空中的两块等大、正对的金属板M、N竖直平行放置，间 距为d,将金属板M、N与电源相连，两板间的电压大小恒为U。MN可看作平行板 电容器。用一束单色平行光照射金属板M恰好发生光电效应。己知金属板M的逸出 功为W,普朗克常量为h。 己知单色平行光均匀照射到整个金属板M上，照射 到金属板M上的功率为P,能引起光电效应的概率为 (概率指被金属板吸收并使电子逸出的光子占总光子数 的比例)，光电子从金属板M逸出（不计初速度），经 过两板间电场加速后打到金属板N上形成稳定的光电流 电子的电量为e（忽略光电子之间的相互作用)。求： (1)该单色光的频率v: (2)电子到达金属板N时的动能Ek: (3)稳定时的光电流大小I。 21.(10分) 动量守恒定律的适用范围非常广泛，不仅适用于低速、宏观的问题，也适用于 近代物理研究的高速（接近光速）、微观（小到分子、原子的尺度）领域。 (1)静止的轴核(U)放出1个动能为E的未知粒子后，衰变为1个钍核(T)。 a.请写出上述衰变过程的核反应方程； b.求反冲的钍核的动能。（可忽略质子和中子质量的差异，不考虑相对论 效应) (2)核反应堆里的中子速度不能太快，否则不易被铀核“捕获”，因此，在反应堆 内要放“慢化剂”，让中子与慢化剂中的原子核碰撞，以便把中子的速度降下 来。若认为碰撞前慢化剂中的原子核都是静止的，且将中子与原子核的碰撞看 作弹性正碰，慢化剂应该选用碳核（碳核的质量是中子的12倍）还是氘核（氘 核的质量是中子的2倍)？请计算分析并说明理由。 (3)光子不仅具有能量，而且具有动量。科学家在实验中观察到，一个电子和一个 正电子以相同的动能对心碰撞发生湮灭，转化为光子。有人认为这个过程可能 只生成一个光子，也有人认为这个过程至少生成两个光子。你赞同哪个观点？ 请分析说明理由。