海南省高二下學期期末學業(yè)水平診斷物理試題

海南省20212022學年第二學期高二學業(yè)水平診斷物理考生注意：1.答題前，考生務必將自己的姓名、考生號填寫在試卷和答題卡上，并將考生號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.鐳（Ra）是歷史上第一個被分離出來的放射性元素，已知能自發(fā)衰變成新核Rn，衰變方程為：，則下列說法正確的是（）A.X是電子B.的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能C.衰變過程中質(zhì)量守恒D.鐳原子核的半衰期跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件有關(guān)【答案】B【解析】【詳解】A．X的質(zhì)量數(shù)為4，電荷數(shù)為2，則X是α粒子，即，選項A錯誤；B．該反應放出能量，生成較穩(wěn)定的原子核，則的比結(jié)合能小于的比結(jié)合能，選項B正確；C．衰變過程中放出能量，有質(zhì)量虧損，但質(zhì)量數(shù)守恒，選項C錯誤；D．鐳原子核的半衰期跟原子所處的化學狀態(tài)和外部條件無關(guān)，選項D錯誤。故選B。2.下列說法正確的是（）A.單晶體具有各向異性，是因為內(nèi)部分子排列規(guī)則B.分子間作用力為零時，分子勢能也為零C.布朗運動說明組成固體小顆粒的分子在做無規(guī)則運動D.水是浸潤液體，可以浸潤任何固體【答案】A【解析】【詳解】A．由于單晶體的分子（或原子、離子）排列是有規(guī)則的，因而在不同方向上，其物理性質(zhì)不相同，具有各向異性，A正確；B．分子間作用力為零時，分子勢能最小，但是不為零，一般取分子之間的距離為無窮大時分子勢能為零。B錯誤；C．布朗運動是由于液體分子做無規(guī)則運動時，對固體小顆粒碰撞作用不平衡引起的，故布朗運動證明了液體分子在不停息地做無規(guī)則運動，C錯誤；D．浸潤與不浸潤是相對的。水對玻璃來說是浸潤液體，但不是對任何固體都是浸潤液體，D錯誤；故選A。3.氫原子的能級如圖所示，現(xiàn)處于能級的大量氫原子向低能級躍遷，下列說法正確的是（）A.這些氫原子可能發(fā)出6種不同頻率的光B.氫原子由能級躍遷到能級輻射的光子能量最小C.氫原子由能級躍遷到能級輻射的光子的波長最短D.氫原子向低能級躍遷時，氫原子能量減小，核外電子動能減小【答案】C【解析】【詳解】A．這些氫原子可能發(fā)出種不同頻率的光，選項A錯誤；BC．氫原子由能級躍遷到能級，能級差最大，則輻射的光子能量最大，光子的波長最短，選項B錯誤，C正確；D．氫原子向低能級躍遷時，向外輻射能量，則氫原子能量減??；電子的軌道半徑減小，根據(jù)可得則核外電子動能增加，選項D錯誤。故選C。4.如圖1所示，矩形導線框ABCD固定在勻強磁場中，規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場的正方向，磁感應強度B隨時間t變化情況如圖2所示，在時間內(nèi)，下列說法正確的是（）A.線框中產(chǎn)生逆時針方向感應電流B.線框中感應電流逐漸減小C.AD邊安培力方向向右D.AD邊安培力逐漸減小【答案】D【解析】【詳解】A．由題意可知，線框中磁通量垂直紙面向里減小，根據(jù)楞次定律可知線框中產(chǎn)生順時針方向感應電流，故A錯誤；B．由于時間內(nèi)磁感應強度隨時間均勻變化，所以磁通量隨時間均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知感應電動勢恒定，所以感應電流恒定，故B錯誤；C．根據(jù)左手定則可知AD邊安培力方向向左，故C錯誤；D．根據(jù)安培力公式可知AD邊安培力逐漸減小，故D正確。故選D。5.用如圖所示的電路研究光電效應，陰極K和陽極A是密封在真空玻璃管中的兩個電極，K在受到光照射時能夠發(fā)射光電子，現(xiàn)把滑動變阻器滑片滑到最左端，然后閉合開關(guān)，緩慢向右移動滑動變阻器滑片，觀察電流表、電壓表示數(shù)變化，下列說法正確的是（）A.開關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)也為零B.閉合開關(guān)，向右移動滑片過程中，電壓表示數(shù)一定一直增大C.閉合開關(guān)，向右移動滑片過程中，電流表示數(shù)一定一直增大D.電壓表示數(shù)越大，在陰極板上產(chǎn)生的光電子的最大初動能越大【答案】B【解析】【詳解】A．一開始滑動變阻器滑片滑到最左端，開關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)為零，但由于K在受到光照射時能夠發(fā)射光電子，光電子可以到達陽極A，可知電流表示數(shù)不為零，A錯誤；B．由電路圖可知，閉合開關(guān)，向右移動滑片過程中，滑動變阻器與電壓表并聯(lián)部分的阻值逐漸增大，可知電壓表示數(shù)一定一直增大，B正確；C．閉合開關(guān)，向右移動滑片過程中，極板間接入的正向電壓逐漸增大，在未達到飽和電流前，電流表示數(shù)也逐漸增大，達到飽和電流后，電流表示數(shù)不變，可知電流表示數(shù)不一定一直增大，C錯誤；D．根據(jù)光電效應方程可知在陰極板上產(chǎn)生的光電子的最大初動能與極板間所加電壓無關(guān)，D錯誤。故選B。6.如圖所示，固定的粗糙斜面傾角為，將一物體從斜面上由靜止釋放，物體沿著斜面向下做勻加速直線運動，關(guān)于物體在斜面上的運動，下列說法正確的是（）A.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)大于B.物體減少的機械能等于克服摩擦力所做的功C.物體獲得的動能大于克服摩擦力所做的功D.物體獲得的動能等于重力做的功【答案】B【解析】【詳解】A．物體沿斜面加速下滑，根據(jù)受力分析可得化簡得故A錯誤；B．根據(jù)能量守恒定律可知，物體減少的機械能等于克服摩擦力所做的功，故B正確；C．物體下滑距離x過程，根據(jù)動能定理可得動能與克服摩擦力做功的比值這個比值可能大于1，也可能介于0和1之間，所以動能和克服摩擦力做功的大小無法比較，故C錯誤；D．由上述分析可知故D錯誤。故選B。7.兩根足夠長、電阻不計且相距為的平行金屬導軌固定在傾角為的絕緣斜面和水平面上，斜面導軌處在垂直斜面向上的勻強磁場中，水平導軌處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度均為。一質(zhì)量為、長為、電阻為的光滑金屬棒垂直導軌放置在傾斜導軌上，另一質(zhì)量為、長為、電阻為的粗糙金屬棒垂直導軌放置在水平導軌上，兩金屬棒始終與導軌接觸良好。金屬棒由靜止釋放，經(jīng)一段時間后勻速運動，金屬棒始終靜止，重力加速度為，在金屬棒勻速運動過程中，下列說法正確的是（）A.金屬棒勻速運動的速度大小為B.金屬棒受到水平向左的摩擦力C.金屬棒受到的摩擦力大小為D.金屬棒的熱功率為【答案】C【解析】【詳解】A．設金屬棒勻速運動的速度為，則有，，根據(jù)受力平衡可得聯(lián)立解得A錯誤；BC．對棒根據(jù)右手定則，可知流過棒的電流方向由流向，根據(jù)左手定則可知金屬棒受到的安培力水平向左，根據(jù)受力平衡可知金屬棒受到水平向右的摩擦力，大小為B錯誤，C正確；D．根據(jù)可知回路中的電流為金屬棒的熱功率為D錯誤。故選C。8.一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F作用下沿著水平面從靜止開始運動，運動一段時間后撤去外力，然后勻減速運動到靜止，整個過程，下列說法正確的是（）A.重力對物體的沖量為零B.拉力的沖量和摩擦力的沖量相同C.拉力做的功和摩擦力做的功相同D.重力做功為零【答案】D【解析】【詳解】A．設整個過程所用時間為，則重力對物體的沖量為A錯誤；B．整個過程，物體的動量變化為零，根據(jù)動量定理可知拉力的沖量和摩擦力的沖量大小相等，方向相反，B錯誤。C．整個過程，物體的動能變化為零，根據(jù)動能定理可知拉力做的功大小和摩擦力做的功大小相等，但拉力做正功，摩擦力做負功，C錯誤；D．由于物體在水平面運動，位移方向與重力垂直，可知重力做功為零，D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.噴灑酒精消毒是抗擊新冠肺炎疫情的重要手段，用于消毒的噴壺示意圖如圖所示。閉合閥門K，向下按壓壓桿A可向瓶內(nèi)儲氣室充氣，多次充氣后停止充氣，按下按柄B打開閥門K，消毒液會經(jīng)導管自動從噴嘴處噴出，直到停噴。儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，噴液過程中忽略氣體與外界的熱交換，則在噴液過程中下列說法正確的是（）A.儲氣室內(nèi)氣體壓強增大B儲氣室內(nèi)氣體溫度降低C.儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能減小D.消毒液停噴瞬間，儲氣室氣體壓強等于外界大氣壓強【答案】BC【解析】【詳解】BC．在噴液過程中，儲氣室內(nèi)氣體絕熱膨脹，對外界做功，吸收的熱量為零，根據(jù)熱力學第一定律可知氣體內(nèi)能減小，溫度降低，故BC正確；A．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知氣體壓強減小，故A錯誤；D．消毒液停噴瞬間，設導管中液面比噴壺內(nèi)液面高h，消毒液密度為ρ，大氣壓強為p0，根據(jù)平衡條件可知儲氣室氣體壓強為故D錯誤。故選BC。10.如圖所示，一臺發(fā)電機和理想變壓器相連，面積為S的正方形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度繞軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈共N匝，線圈電阻不計。理想變壓器匝數(shù)比為，電流表和電壓表均為理想電表，燈泡正常發(fā)光，下列說法正確的是（）A.圖示時刻電流表的示數(shù)為零B.電壓表的示數(shù)為C.電壓表的示數(shù)為D.電流表的示數(shù)是電流表示數(shù)的2倍【答案】CD【解析】【詳解】A．電流表的示數(shù)為原線圈電流的有效值，可知圖示時刻電流表的示數(shù)不為零，A錯誤；B．電動勢的最大值為因為線圈電阻不計，電壓表的示數(shù)為電動勢的有效值，則有B錯誤；C．電壓表的示數(shù)為變壓器副線圈輸出電壓的有效值，根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)關(guān)系解得C正確；D．根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)關(guān)系可知電流表的示數(shù)是電流表示數(shù)的2倍，D正確。故選CD。11.電荷量為+Q的點電荷與一無限大接地金屬板（電勢為零）所形成電場的電場線如圖所示，圖中A、B是某條電場線上的兩點，下列說法中正確的是（）A.A點的電場強度大于B點的電場強度B.A點的電勢高于B點的電勢C.電子在A點的電勢能大于在B點的電勢能D.從A點靜止釋放的質(zhì)子能沿著電場線運動到B點【答案】AB【解析】【詳解】A．電場線密的位置，電場強度比較大，故A點的電場強度大于B點的電場強度，故A正確；B．沿電場線電勢降低，故A點的電勢高于B點的電勢，故B正確；C．由電勢能定義可知，電勢越高的位置，負電荷的電勢能越小，故C錯誤；D．電場為非勻強電場，從A點靜止釋放的質(zhì)子在運動過程中的每個位置的受力方向不同，所以做曲線運動，速度方向與受力方向不共線，故不能沿著電場線運動到B點，故D錯誤。故選AB。12.如圖所示，在平面直角坐標系xOy的第一、二象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場。當沿x軸正方向射入時，粒子垂直x軸離開磁場，不計粒子的重力，則（）A粒子一定帶正電B.粒子入射速率為C.粒子在磁場運動的最短時間為D.粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為2L【答案】AC【解析】【詳解】A．當沿x軸正方向射入時，粒子垂直x軸離開磁場，洛倫茲力提供粒子運動的向心力，由左手定則知粒子帶正電，故A正確；B．當沿x軸正方向射入時，粒子垂直x軸離開磁場，根據(jù)速度的垂線一定過軌跡的圓心，知該粒子在第一象限內(nèi)運動四分之一圓弧的圓心在坐標原點處，半徑為L，有解得故B錯誤；C．當粒子從坐標原點O離開磁場時，在磁場運動的時間最短由由幾何關(guān)系知，最短時間故C正確；D．當粒子在磁場中做半個圓周運動，離開磁場的位置到O點的距離最大，由幾何關(guān)系知，最大距離為故D錯誤。故選AC。13.如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，一邊長為d的正方形線框以初速度向一有界勻強磁場滑去，磁場的寬度為L，，線框穿過磁場后繼續(xù)向右運動，關(guān)于線框通過磁場的過程中，下列說法正確的是（）A.線框進磁場時回路中有順時針方向的感應電流B.線框進磁場過程做勻減速直線運動C.線框進磁場過程和出磁場過程，線框產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線框進磁場過程和出磁場過程，通過線框橫截面的電荷量相等【答案】AD【解析】【詳解】A．線框進磁場過程中，回路中的感應電流方向為順時針方向，故A項正確；B．線框進入磁場過程的電動勢為則，設線框的電阻為R，線框中的電流為安培力為加速度為整理后得由題意可知在線框進入磁場過程中，B、d、m、R，均不變，但是速度在減小，所以加速度也在減小，故不是勻減速直線運動，故B項錯誤；C．線框進磁場和出磁場過程中，受到安培力的作用，做變速運動，進磁場和出磁場過程中速度不一樣，安培力不一樣，位移相同，則克服安培力做功不同，所以產(chǎn)生的焦耳熱不相等，故C項錯誤；D．根據(jù)可知，線框進磁場和出磁場過程中，通過線框橫截面的電荷量相等，故D項正確。故選AD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。14.（1）某實驗小組用氣墊導軌做驗證動量守恒定律的實驗，實驗裝置如圖1所示。用天平測得滑塊1（包括擋光片）的質(zhì)量為，滑塊2的質(zhì)量為，若某次用螺旋測微器測量擋光片寬度時的示數(shù)如圖2所示，則其讀數(shù)為_____mm；（2）將滑塊1向左彈出，與靜止的滑塊2發(fā)生碰撞，碰撞后兩滑塊粘在一起。與光電門1、2相連的計時器測得的擋光時間分別為和，該實驗要驗證動量守恒定律，則只需驗證_________（用、、、表示）。【答案】①.2.000②.【解析】【詳解】（1）[1]螺旋測微器的讀數(shù)為（2）[2]通過光電門1、2的速度分別為，兩滑塊發(fā)生碰撞，若動量守恒定律，則有代入化簡得到15.在伏安法測電阻的實驗中，提供以下實驗器材：電源E（電動勢約6V，內(nèi)阻約1），待測電阻（阻值約100），電壓表V（量程6V，內(nèi)阻約3k），電流表A（量程0.06A，內(nèi)阻為2.0），滑動變阻器（最大阻值10），單刀開關(guān)S，導線若干。某同學利用上述實驗器材設計如圖所示的測量電路。回答下列問題：（1）實驗中為了得到多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用_______（填“限流”或“分壓”）接法；（2）實驗中由于電流表內(nèi)阻已知，電流表應采用_______（填“內(nèi)”或“外”）接法；（3）用筆畫線代替導線，把實物圖補充完整_______（要求導線不能交叉）；（4）閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應滑到________（填“a”或“b”）端；（5）實驗時，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片，讀得電壓表的示數(shù)為5.00V，電流表的示數(shù)為0.050A，則_______?！敬鸢浮竣?分壓②.內(nèi)③.④.b⑤.98【解析】【詳解】（1）[1]因滑動變阻器相對待測電阻阻值小很多，若滑動變阻器應采用限流接法，電表示數(shù)變化不明顯，故滑動變阻器應采用分壓接法，更利于測得多組數(shù)據(jù)。（2）[2]因電流表電阻已知，電流表應采用內(nèi)接法接入電路，測電流表和待測電阻的總電阻，再計算出待測電阻。（3）[3]滑動變阻器采用分壓接法，電流表采用內(nèi)接法，實物圖如圖所示（4）[4]為保護電路，分壓電路中，待測電阻電流應從零開始，故閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應滑到b端。（5）[5]根據(jù)閉合電路歐姆定律，待測電阻和電流表電阻之和為解得四、計算題：本題共3小題，共38分。把解答寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。16.如圖1所示，容積為的導熱容器豎直放置，上端連有橫截面積為、長度為的玻璃管，管內(nèi)水銀柱的長度為，室溫為，此時水銀柱下端恰好和容器上端相平，現(xiàn)把容器緩慢水平放置在水平地面上，如圖2所示，已知大氣壓強為。求：（1）此時水銀柱右端距離玻璃管口的距離；（2）然后緩慢加熱密閉氣體，水銀柱恰好移到玻璃管口，如圖3所示，此時密閉氣體的溫度為多少開爾文?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）豎直放置時密閉氣體壓強為體積為水平放置時密閉氣體壓強為體積為根據(jù)玻意耳定律可得聯(lián)立解得（2）水平放置時體積為溫度為加熱后體積為根據(jù)蓋—呂薩克定律可得解得17.如圖所示，質(zhì)量為的長木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為的物塊放在長木板上的左端，一根長度為不可伸長的細線，一端固定于O點，另一端系一質(zhì)量為的小球，小球位于最低點時與物塊處于同一高度并恰好接觸。拉動小球使細線伸直，當細線水平時由靜止釋放小球，小球運動到最低點與物塊沿水平方向發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），物塊剛好沒有從長木板上滑下，物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度g取10m/s2，不計物塊的長度。求：（1）小球與物塊碰撞前后細線的拉力之比；（2）長木板的長度。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）小球運動到最低點，根據(jù)動能定理有解得碰撞過程中動量守恒能量守恒解得，碰前細線拉力碰后細線拉力聯(lián)立解得（2）物塊在長木板上運動，根據(jù)動量守恒有根據(jù)能量守恒有解得18.如圖1所示，在xOy平面的區(qū)域I內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直于xOy平面向外，在區(qū)域II內(nèi)存在關(guān)于x軸對稱的勻強電場，電場強度大小相等，方向相反且平行于y軸，區(qū)域III內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強磁場，三個區(qū)域的寬度皆為L。一個質(zhì)量為m、電量為的帶電粒子從坐標原點O以初速度沿y軸正方向進入?yún)^(qū)域I磁場中，然后從M點進入?yún)^(qū)域II電場中，然后從P點進入?yún)^(qū)域M內(nèi)，運動軌跡如圖2所示，已知M點坐標為，P點坐標為，運動軌跡關(guān)于x軸對稱。求：（1）區(qū)域I內(nèi)磁場的磁感應強度大??；（2）區(qū)域II中內(nèi)電場強度的大小；（3）區(qū)域III內(nèi)磁場的磁感應強度大??；（4）粒子運動一個周期的時間?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）；（4）【解析】【詳解】（1）根據(jù)運動軌跡可知，粒子在區(qū)域I內(nèi)圓周運動的軌跡半徑為根據(jù)牛頓第二定律有解得（2）在區(qū)域II勻強電場中，水平方向豎直方向解得（3）粒子射入?yún)^(qū)域III豎直方向速度為速度方向根據(jù)運動軌跡可知