2023-2024學(xué)年湖北省十堰市高二（下）期末調(diào)研考試物理試卷（含解析）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年湖北省十堰市高二（下）期末調(diào)研考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.小型發(fā)電機(jī)的工作原理圖如圖甲所示，兩磁極之間可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示，將線圈與定值電阻相連。不計(jì)線圈內(nèi)阻，下列說法正確的是(

)A.t=0時(shí)，線圈平面轉(zhuǎn)到中性面位置

B.t=0.01s時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

C.定值電阻消耗的功率與線圈的匝數(shù)成正比

D.電路中通過定值電阻的電流方向每秒改變50次2.1934年我國(guó)物理學(xué)家葛正權(quán)定量驗(yàn)證了麥克斯韋的氣體分子速率分布規(guī)律。氧氣在不同溫度下的分子速率分布規(guī)律如圖所示，圖中實(shí)線1、2對(duì)應(yīng)氧氣的溫度分別為T1、T2。下列說法正確的是(

)

A.T1小于T2

B.同一溫度下，氧氣分子的速率分布呈現(xiàn)出“中間少，兩頭多”的分布規(guī)律

C.實(shí)線1與橫軸圍成的面積大于實(shí)線2與橫軸圍成的面積

D.溫度為3.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC為某透明玻璃三棱鏡的截面圖，一細(xì)光束從AB邊的中點(diǎn)與AB邊成30°角射入三棱鏡，從BC邊射出時(shí)相對(duì)最初射入方向光的傳播方向改變了60°，則該玻璃的折射率為(

)A.2 B.3C.6D.34.由內(nèi)芯和包層兩層介質(zhì)組成的光導(dǎo)纖維利用光的全反射將大量信息高速傳輸，如圖所示，由甲、乙兩種單色光組成的復(fù)合光，從一根足夠長(zhǎng)的光導(dǎo)纖維的端面以45°入射角射入，它們折射后均在側(cè)面(內(nèi)芯和包層的分界面)發(fā)生全反射，下列說法正確的是(

)A.內(nèi)芯對(duì)甲光的折射率比對(duì)乙光的折射率大

B.在內(nèi)芯中甲光比乙光傳播得慢

C.在真空中甲光比乙光更容易發(fā)生明顯的衍射

D.乙光在側(cè)面發(fā)生全反射的臨界角大于甲光在側(cè)面發(fā)生全反射的臨界角5.LC振蕩電路，既可用于產(chǎn)生特定頻率的信號(hào)，也可從復(fù)雜的信號(hào)中分離出特定頻率信號(hào)，是許多電子設(shè)備中的關(guān)鍵部件。如圖所示，某時(shí)刻LC振蕩電路中的電流方向如圖所示，下列說法正確的是(

)A.若電容器上極板帶正電，則線圈中的電流正在放電

B.若電容器上極板帶正電，則線圈中的電流正在增大

C.若電容器下極板帶正電，則線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在減小

D.若僅增大電容器兩極板間的距離，則振蕩電路的頻率減小6.斯特林循環(huán)的p?V圖像如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c和d后再回到狀態(tài)a，整個(gè)過程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過程組成。在a→b的過程中，氣體放出的熱量為12J;在b→c的過程中，氣體吸收的熱量為25J;在c→d的過程中，氣體吸收的熱量為45J。下列說法正確的是(

)A.氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能小于在狀態(tài)b的內(nèi)能

B.c→d的過程中氣體對(duì)外做的功為25J

C.氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的功為33J

D.c→d的過程中，單位時(shí)間內(nèi)、單位器壁面積上分子碰撞的次數(shù)增加7.植物通過光合作用和呼吸作用與環(huán)境交換碳元素，體內(nèi)碳14的比例與大氣中的相同，且認(rèn)為大氣中碳14的比例恒定不變。植物枯死后，遺體內(nèi)的碳14仍在發(fā)生衰變，不斷減少，不能得到補(bǔ)充?，F(xiàn)測(cè)得甲古木樣品中碳14的含量是現(xiàn)代植物的13，甲古木的年齡大約為n1年，乙古木樣品中碳14的含量是現(xiàn)代植物的112，乙古木的年齡大約為n2年，則碳14A.2n13年 B.n26年 C.n二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備PET/CT是借助于示蹤劑可以聚集到病變部位的特點(diǎn)來發(fā)現(xiàn)疾病，具有放射性的?611C原子常用作示蹤劑。?611CA.核反應(yīng)前、后物質(zhì)的總質(zhì)量相等 B.核反應(yīng)方程為?714N+11H→9.如圖所示，理想變壓器的原線圈與阻值為2Ω的定值電阻R0串聯(lián)后接在電壓U0=72V的交流電源上，副線圈接滑動(dòng)變阻器R、理想電流表和理想電壓表，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1:3，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω。初始時(shí)滑動(dòng)變阻器R的滑片P位于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)，下列說法正確的是A.從初始位置開始向下緩慢移動(dòng)滑片P，電壓表的示數(shù)變小

B.從初始位置開始向下緩慢移動(dòng)滑片P，副線圈消耗的功率變大

C.移動(dòng)滑片P使R=18Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大

D.移動(dòng)滑片P使R=9Ω時(shí)，電流表的示數(shù)為4A10.已知可見光光子的能量范圍為1.64eV～3.19eV，氫原子的能級(jí)圖如圖甲所示，一群處于基態(tài)的氫原子受某種光照射后，氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，會(huì)輻射出6種頻率的光，其中只含有兩條可見光a和b。用光a、b分別照射圖乙所示的光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，得到的光電流和電壓的關(guān)系如圖丙所示。關(guān)于上述物理過程，下列說法正確的是(

)

A.照射氫原子的光子的能量為12.75eV

B.a光照射光電效應(yīng)裝置產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大于b光的

C.a光光子的能量為2.55eV

D.光電效應(yīng)裝置的逸出功為1.05eV三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.“星河”學(xué)習(xí)小組“用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測(cè)定紅光的波長(zhǎng)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，同學(xué)們正確操作，在像屏上得到的干涉圖樣如圖乙所示。(1)實(shí)驗(yàn)裝置的b處應(yīng)為___________(填“單縫”或“雙縫”)。(2)調(diào)整手輪使測(cè)量頭中的目鏡的分劃板中心刻線與亮紋A的中心對(duì)齊，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)的讀數(shù)記為x1，則x1=__________mm；繼續(xù)調(diào)整手輪，使分劃板刻線與亮紋B(3)該裝置使用的雙縫間距記為d，雙縫到屏的距離記為L(zhǎng)，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)可得出紅光的波長(zhǎng)λ=_____(用x1、x2、d和L表示(4)為了增加屏上相鄰亮紋(或暗紋)間的距離，下列操作可行的是。A.換用縫間距較小的雙縫B.減小屏到雙縫的距離C.減小單縫到雙縫的距離12.某水果加工廠的蘋果自動(dòng)分揀裝置的示意圖如圖甲所示，該裝置能把大小不同的蘋果按一定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)分揀為大蘋果和小蘋果，裝置中R1為半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器，托盤置于R1上，托盤所受重力不計(jì)。蘋果經(jīng)過托盤時(shí)對(duì)R1產(chǎn)生壓力，半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器R1的阻值隨壓力F變化的圖像如圖乙所示。初始狀態(tài)銜鐵水平，當(dāng)電阻箱R2兩端電壓U2≥3V時(shí)，控制電路使電磁鐵工作吸動(dòng)銜鐵，并保持一段時(shí)間，確保蘋果在銜鐵上運(yùn)動(dòng)時(shí)電磁鐵保持吸合狀態(tài)。已知電源電動(dòng)勢(shì)(1)當(dāng)質(zhì)量較大的蘋果通過托盤時(shí)，對(duì)應(yīng)的壓力傳感器R1的阻值_________(填“較大”或“較小”)(2)現(xiàn)以0.3kg為標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量將蘋果分揀開，根據(jù)題述條件可知，質(zhì)量小于0.3kg的小果將通過_________(填“上通道”或“下通道”)，電阻箱R2的阻值應(yīng)調(diào)為_________Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))(3)若要將分揀標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量提高到0.40kg，僅將R2的阻值調(diào)為_________Ω即可實(shí)現(xiàn)。(結(jié)果保留一位小數(shù)(4)若電源長(zhǎng)時(shí)間未使用，內(nèi)阻r增大，但電動(dòng)勢(shì)不變，則分揀標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量將會(huì)_________(填“變大”“變小”或“不變”)。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共42分。13.由某特種材料制成的(透明)半圓柱體的橫截面如圖所示，O為圓心，直徑MN水平，一細(xì)束光I沿半徑方向從A點(diǎn)射入半圓柱體后，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。同種頻率細(xì)束光II平行于光I從最高點(diǎn)B射入半圓柱體后，折射到MN上的D點(diǎn)，OD的長(zhǎng)度為4d，B、D兩點(diǎn)間的距離為25d，光在真空中傳播的速度為c。求：(1)特種材料對(duì)這種光的折射率n；(2)光II從B點(diǎn)到D點(diǎn)所用的時(shí)間t。

14.如圖所示，固定在水平地面上的兩導(dǎo)熱汽缸A、B通過一段體積可忽略的細(xì)管相連接，細(xì)管中間安裝有一個(gè)閥門D，初始時(shí)閥門D關(guān)閉，用活塞在兩汽缸內(nèi)分別封閉一定質(zhì)量的理想氣體。汽缸B中的活塞與一輕彈簧相連接，輕彈簧處于原長(zhǎng)，汽缸B中氣柱的長(zhǎng)度為2.8L；汽缸A中活塞的質(zhì)量為m，氣柱的長(zhǎng)度為4L。現(xiàn)將一個(gè)重物C輕輕地放到汽缸A中的活塞上，穩(wěn)定后A中氣柱的長(zhǎng)度變?yōu)?L。已知汽缸A、B中活塞的橫截面積均為S，重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)恒為p0=20mgS，彈簧的勁度系數(shù)k=(1)求重物C的質(zhì)量m0(2)重物C放到汽缸A中的活塞上穩(wěn)定后，打開閥門D，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，求系統(tǒng)再次穩(wěn)定后彈簧的形變量x；(3)在(2)的情況下，求汽缸A中的活塞與其底端的距離?。

15.利用一座小型水電站為某村莊供電，該水電站到用戶之間需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，輸電示意圖如圖所示。已知發(fā)電機(jī)線圈abcd的匝數(shù)N=100匝，面積S=0.072m2，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100πrad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2πT，輸電時(shí)先用升壓變壓器將電壓升高，到達(dá)用戶區(qū)再用降壓變壓器將電壓降低后供用戶使用，用戶使用的所有用電器的額定電壓均為U4=220V，輸電導(dǎo)線的總電阻R=5.5Ω。為了檢測(cè)輸電電路輸送的功率，在輸電線路起始端接入I、II兩個(gè)互感器，已知電壓互感器原、副線圈的匝數(shù)比為200∶1，電流互感器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶50(1)輸電線路上損耗的電功率ΔP；(2)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n3(3)升壓變壓器原線圈內(nèi)的電流I1

答案解析1..B

【解析】A.由圖可知t=0時(shí)，穿過線圈的磁通量為零，線圈平面轉(zhuǎn)到與中性面垂直的位置，故A錯(cuò)誤；B.由圖可知，

t=0.01

s時(shí)，磁通量的變化率最大，可知線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故B正確；C.設(shè)線圈的匝數(shù)為

n

，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為

ω

，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E有效值為E定值電阻消耗的功率P=可知定值電阻消耗的功率與線圈匝數(shù)的平方成正比，故C錯(cuò)誤；D.由圖可知，該交流電的周期為0.02s，則頻率為50Hz，一個(gè)周期內(nèi)交流電方向改變兩次，所以電路中通過定值電阻的電流方向每秒改變100次，故D錯(cuò)誤。故選B。2..A

【解析】A、由氣體分子速率分布的特點(diǎn)可知當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的平均速率增大，速率較大的分子數(shù)所占比例增大，而速率較小的分子數(shù)所占比例變小，可以判斷2表示溫度較高的狀態(tài)，1表示溫度較低的狀態(tài)。根據(jù)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度T1小于溫度T2，故A正確；

B、同一溫度下，氧氣分子的速率分布呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，故B錯(cuò)誤；

C、不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1，即相等，C錯(cuò)誤；

D、溫度為T13..B

【解析】【分析】詳細(xì)解答和解析過程見答案【解答】

光射入三棱鏡的光路圖如圖所示：

由幾何關(guān)系可得：i1=90°?30°=60°，

由折射定律可得：n=sini1sinr1

光在BC邊折射時(shí)，由折射定律有：n=sinr2sini2

4..C

【解析】【分析】詳細(xì)解答和解析過程見答案【解答】

AB.由圖可知，乙光的偏折程度較大，根據(jù)折射定律可知，乙光的折射率較大，根據(jù)v=cn可知，乙光在內(nèi)芯中傳播速度比甲光小，故AB錯(cuò)誤；

C.乙光折射率較大，波長(zhǎng)較小，所以在真空中甲光比乙光更容易發(fā)生明顯的衍射，C正確；

D.乙光折射率較大，根據(jù)n=1sinC可知，乙光在側(cè)面發(fā)生全反射的臨界角小于甲光在側(cè)面發(fā)生全反射的臨界角，故D錯(cuò)誤5..C

【解析】A.若電容器上極板帶正電，電流為順時(shí)針，可知線圈中的電流正在充電，電流逐漸減小，故AB錯(cuò)誤；C.若電容器下極板帶正電，電流為順時(shí)針，可知電容器放電，電流逐漸增大，電流的變化率減小，則線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在減小，故C正確；D.若僅增大電容器兩極板間的距離，根據(jù)

C=εS4πkd

可知電容器電容減小，根據(jù)

f=12π故選C。6..C

【解析】ABC、a→b過程為等溫過程，則氣體在狀態(tài)a、b的溫度相同，其內(nèi)能相同，而此過程氣體放出熱量12J，由熱力學(xué)第一定律知，此過程外界對(duì)氣體做功12J。c→d過程為等溫過程，此過程氣體的內(nèi)能不變，而此過程氣體吸收熱量45J，由熱力學(xué)第一定律知，此過程氣體對(duì)外做功45J，d→a和b→c過程為等容過程，氣體對(duì)外不做功，則氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的功45J?12J=33J，故AB錯(cuò)誤，C正確；

D、c→d的過程中，氣體體積增大，溫度不變，而壓強(qiáng)減小，則氣體分子的平均動(dòng)能不變，單位體積分子數(shù)減少，氣體分子單位時(shí)間對(duì)器壁單位面積的平均作用力變小，可見單位時(shí)間內(nèi)、單位器壁面積上分子碰撞的次數(shù)減小，故D錯(cuò)誤。7..D

【解析】【分析】詳細(xì)解答和解析過程見答案【解答】

根據(jù)半衰期的定義可知，古木每經(jīng)過一個(gè)半衰期就有一半的碳14發(fā)生衰變，設(shè)半衰期為T，由于甲古木樣品中碳14的含量是現(xiàn)代植物的13，則13=12n1T，同理：乙古木樣品中碳14的含量是現(xiàn)代植物的8..BC

【解析】【分析】詳細(xì)解答和解析過程見.【解答】

A、核反應(yīng)前后存在質(zhì)量虧損，則反應(yīng)前、后物質(zhì)的總質(zhì)量不相等，故A錯(cuò)誤；

BC、由質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒知，核反應(yīng)方程為N714N+H11H→C6119..AC

【解析】A.等效電路如圖所示當(dāng)滑片P向下移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值減小，則等效電阻阻值減小，等效電阻分壓減小，根據(jù)變壓器原理可知，副線圈兩端電壓減小，即電壓表的示數(shù)變小，故A正確；BCD.根據(jù)題意可知，原線圈的等效電阻為R把

R0

看成電源內(nèi)阻，從初始位置開始向下緩慢移動(dòng)滑片PR時(shí)，即R=18Ω等效電阻消耗功率最大，即副線圈消耗的功率最大。所以從初始位置開始向下緩慢移動(dòng)滑片P，等效電阻從

109Ω

逐漸減小，則副線圈消耗的功率逐漸減小，移動(dòng)滑片P使

R=9ΩR等效電路電流I=即原線圈電流I則副線圈電流即電流表的示數(shù)為I故BD錯(cuò)誤，C正確。故選AC。10..AD

【解析】【分析】詳細(xì)解答和解析過程見.【解答】

由6=n(n?1)2解得氫原子所處的能級(jí)n=4，遷移過程釋放光子的能量分別為12.75eV、12.09eV，0.66eV、1.89eV、10.2eV、2.55eV，由玻爾理論知，照射氫原子的光子的能量為12.75eV，可見兩種可見光的能量分別為1.89eV和2.55eV。由eUC=Ekm和?ν=Ekm+W0可得UC=Ekme=?νe?W0e，由圖丙知，b的遏止電壓較大，則b光照射光電效應(yīng)裝置產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大于11..(1)雙縫(2)2.320##2.319##2.321(3)

d((4)A

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)裝置的從左到右依次為光源、凸透鏡、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏，所以實(shí)驗(yàn)裝置的b處應(yīng)為雙縫。(2)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為x(3)根據(jù)題意可得相鄰亮條紋的間距Δx=根據(jù)條紋間距公式Δx=聯(lián)立可得λ=(4)根據(jù)條紋間距公式

Δx=LdA.換用縫間距較小的雙縫可以增加屏上相鄰亮紋(或暗紋)間的距離，故A正確；B.減小屏到雙縫的距離，減小屏上相鄰亮紋(或暗紋)間的距離，故B錯(cuò)誤；C.減小單縫到雙縫的距離，屏上相鄰亮紋(或暗紋)間的距離不變，故C錯(cuò)誤。故選A。12..(1)較小(2)

上通道

10.5(3)8.0(4)變大

【解析】(1)蘋果通過托盤時(shí)，質(zhì)量較大的蘋果托盤對(duì)R1的壓力較大，根據(jù)圖乙可知，R(2)[1]若蘋