江苏省南通市海安市高级中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题（含答案）

海安市高级中学2022-2023学年高二下学期期中考试
物理试卷
一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分.每小题只有一个选项符合题意.
1.如图所示的LC振荡电路中，某时刻线圈L中的磁场方向和电容器C上下两极板的带电情况如图所示，则（ ）
A.电路中的电流在增大
B.电容器的电量在增大
C.磁场能正在转化为电场能
D.在电容器内充入电介质，电路的振荡频率将增大
2.可控核聚变的核反应方程为，则（ ）
A.X是质子 B.该反应为链式反应
C.的结合能为17.6MeV D.的比结合能比、的比结合能都大
3.如图所示为某粮库输送小麦的示意图。麦粒离开传送带受重力作用在竖直方向上掉落后，形成圆锥状的麦堆。若麦堆底面半径为r，麦粒之间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不考虑麦粒的滚动。则形成的麦堆的最大高度为（ ）
A. B. C. D.
4.一个德布罗意波长为的中子和另一个德布罗意波长为的氘核同向正碰后结合成一个氚核，该氚核的德布罗意波长为（ ）
A. B. C. D.
5.图甲和图乙是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈.实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同.下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.图甲中，与的电阻值相同
B.图甲中，闭合，电路稳定后，中电流大于中电流
C.图乙中，变阻器R与的电阻值相同
D.图乙中，闭合瞬间，中电流与变阻器R中电流相等
6.图甲为研究光电效应的电路，K极为金属钠（截止频率为，逸出功为2.29eV）。图乙为氢原子能级图。氢原子光谱中有四种可见光，分别是从6、5、4、3能级跃迁到能级产生的。则（ ）
甲 乙
A.大量处于能级的氢原子最多能辐射出8种不同频率的光
B.氢原子光谱中有3种可见光能够让图甲K极金属发生光电效应
C.仅将图甲中P向右滑动，电流计示数一定变大
D.仅将图甲中电源的正负极颠倒，电流计示数一定为0
7.某气缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V-T图像如图所示，则在该循环过程中，则（ ）
A.从状态A到B，气体吸收热量
B.从状态C到D，气体的压强增大
C.从状态D到A，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少
D.若气体从状态C到D，内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量8kJ
8.将一根绝缘细导线绕成如图所示的线圈，再将线圈和小灯泡构成闭合回路，线圈内部存在一方向垂直纸面向里的均匀磁场，已知小灯泡的电阻为R，细导线的电阻为r，矩形的面积为，小圆的面积为，磁感应强度大小随时间变化的规律为，和k均为大于零的常量，则（ ）
A.通过灯泡的电流由a流向b
B.闭合回路中的感应电动势为
C.通过小灯泡的电流大小为
D.小灯泡两端的电压为
9.一电吹风电路图如图所示，a、b、c、d为四个固定触点：可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态，输入电压220V保持不变，和分别是理想变压器原、副线圈的匝数，小风扇的额定电压为60V，正常工作时小风扇输出功率为36W。则（ ）
A.小风扇的内阻是
B.触片同时与a、b接触时吹冷风
C.理想变压器原、副线圈的匝数比
D.吹热风时和吹冷风时通过电吹风的总电流相等
10.如图甲所示，A车和B车在同一平直公路的两个平行车道上行驶，该路段限速54km/h。当两车车头平齐时开始计时，两车运动的x-t图像如图乙所示，0~5s时间内，A车的图线是抛物线的一部分，B车的图线是直线，在两车不违章的情况下，则（ ）
甲 乙
A.A车运动初速度为0
B.A车运动的加速度大小为1
C.时，两车的速度相同
D.A车追上B车的最短时间为7.2s
二、非选择题共5题，共60分.其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位.
11.在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：
①取1.0mL油酸配成250mL油酸酒精溶液；
②用滴管吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了20滴
③在边长约10cm的正方形浅盘内注入适量的水，将子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；
④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓（如图所示），每个方格的边长为1.0cm。
（1）该实验中一滴油酸酒精溶液含______ml油酸；
（2）由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为______m；
（3）若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（4）已知油酸分子的直径数量级为，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：______；
（5）为减小偏差，改进措施为______。
12.如图1所示是真空搬运机搬运货物的过程。其原理如图2所示，下面是要吸取的工件A，真空吸盘B空腔容积为抽气机通过通气口C抽气。假设真空吸盘内的气体均为理想气体，抽气过程中气体温度不变，外界大气压强为（真空吸盘边缘与工件接触部分不计，重力加速度，）。
图1 图2
（1）假设真空吸盘在抽气过程中空腔的容积几乎不变，而在工作时空腔里的实际压强是，求吸盘空腔中被抽去的气体质量和原来的气体质量之比；
（2）如果所吸工件的质量为1t，求真空吸盘的最小面积。
13.光电效应实验中，用波长为的单色光A照射某金属板时，刚好有光电子从金属表面逸出。已知普朗克常量为h，光速为c，电子质量为m。若用波长为的单色光B照射该金属板，
求：
（1）光电子的最大初动能；
（2）金属表面逸出光电子的物质波的最短波长。
14.如图甲所示，MN、PQ为间距足够长的平行导轨，，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角，NQ间连接有一个的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为。将一根电阻的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，金属棒与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。g取，（，）。求：
甲 乙
（1）金属棒的质量m，金属棒与导轨间的动摩擦因数；
（2）cd离NQ的距离s；
（3）金属棒滑行至cd处的过程中，电阻R上产生的热量。
15.（15分）回旋加速器的示意图如图甲所示，两D形金属盒半径为R，两盒间狭缝间距为d，匀强磁场与盒面垂直，加在狭缝间的交变电压的变化规律如图乙所示，周期为T，U未知。盒圆心O处放射源放出粒子飘入狭缝，其初速度视为零，有粒子经电场加速和磁场偏转，最后从盒边缘的窗口P射出。不考虑粒子的重力及粒子间相互作用。
（1）若放射源是，自发衰变成的同时放出一个粒子，衰变过程中释放的核能为。已知核的比结合能为，核的比结合能为，请写出衰变方程，并求所释放粒子的比结合能；
（2）若放射源持续均匀地放出质量为m、电荷量为的粒子。
①在时刻放出的一个粒子，经过4次加速后到达图中的A点，OA间的距离为x，求该粒子到达A点的速度大小；
②由于粒子在电场中加速需要时间，部分粒子不能被顺利加速到从P处射出。为使得从P处出射的粒子与放射源放出粒子的数目之比大于40%，求U应满足的条件。
海安市高级中学2022-2023学年高二下学期期中考试
物理参考答案
总分：100分时间：75分钟
一、单项选择题：共10小题，每小题4分，共40分.每小题只有一个选项符合题意.
1.A 2.D 3.A 4.B 5.C 6.B 7.C 8.B 9.C 10.D
11.（1）（2）（3）不变（4）油酸膜没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层（5）①适当增加浅盘的面积，②适当降低油酸溶液的浓度（只要答对其中一点即给分，其它合理措施参照给分）
12.（1）设空腔中被抽去的气体体积与原来气体体积之比为k，则质量之比也为k，以未被抽去的气体为研究对象，该部分气体原来体积为，压强为，该部分气体后来体积为V，压强为，根据玻意耳定律有，解得
（2）设真空吸盘的最小面积为S，则有，解得
13.（1）依题意，用波长为的单色光A照射某金属板时，
根据光电效应方程，有
同理，用波长为的单色光B照射该金属板，有，联立，可得
（2）根据德布罗意波关系，有，又
金属表面逸出光电子的物质波的最短波长
14.（1）由乙图可知：当时，
对金属棒有，解得，
当时，当金属棒达到稳定速度时，有①
②③解得
（2）通过棒的电量⑤⑥⑦解得
（3）棒下滑的过程中重力、摩擦力与安培力做功，有⑧⑨⑩解得
15.（1）核反应方程式为
由能量关系可知，
解得：
（2）①粒子经过电场加速，根据动能定理可得
粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可得
粒子运动的轨迹如图所示
根据几何关系有
粒子运动周期等于交变电压的周期，则有
又粒子运动周期为
解得4次加速后到达A点的速度为
②设最终出射速度为v，则有
粒子在电场中的加速度为
设加速的总时间为，则有
解得
在第一个周期内只有时间内放出的粒子能够从P处射出，其他周期情况相同，则有解得