湖南省瀏陽(yáng)市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理試卷

20232024學(xué)年湖南省瀏陽(yáng)市高二（下）期末質(zhì)量監(jiān)測(cè)物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.日本從2023年8月24日開(kāi)始將福島核電站核污水排入海洋，核污水中有一種難以被清除的放射性同位素氚，若進(jìn)入人體可能會(huì)引起基因突變。氚也稱超重氫，是氫的同位素之一，有放射性，會(huì)發(fā)生β衰變，其半衰期為12.43年。下列有關(guān)氚的說(shuō)法正確的是A.氚和氫是兩種不同的元素

B.100個(gè)氚經(jīng)過(guò)12.43年剩下50個(gè)

C.用中子轟擊鋰能產(chǎn)生氚，其核反應(yīng)方程式為：?36Li+2.圖示為氫原子能級(jí)圖。一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，可以輻射出6種不同頻率的光，其中有幾種頻率的光可以使逸出功為6.20eV的金屬板發(fā)生光電效應(yīng)：

A.4 B.3 C.2 D.13.如圖所示，L是直流電阻可忽略的線圈，a、b、c是三個(gè)相同的小燈泡，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，c燈立即亮，a、b燈逐漸變亮

B.開(kāi)關(guān)S閉合電路穩(wěn)定后，a、b燈都亮，c燈不亮

C.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，流過(guò)a燈的電流方向與原來(lái)相反

D.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，流過(guò)c燈的電流方向與原來(lái)相反4.在如圖所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直．一帶電粒子(重力不計(jì))從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子(

)A.一定帶正電

B.速度v=EB

C.若速度v>EB5.關(guān)于下列各圖，說(shuō)法正確的是(

)

A.圖甲中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明薄板材料是非晶體

B.圖乙中，當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子力為零

C.圖丙中，T1對(duì)應(yīng)曲線為同一氣體溫度較高時(shí)的速率分布圖

6.無(wú)線充電是充電器與用電裝置之間以磁場(chǎng)傳送能量，兩者之間不用電線連接，因此充電器及用電的裝置都可以做到無(wú)導(dǎo)電接點(diǎn)外露，小功率無(wú)線充電常采用電磁感應(yīng)式，充電原理圖簡(jiǎn)化如圖所示。發(fā)射線圈所加電壓有效值為U=220V的家用交流電，匝數(shù)為1100匝，接收線圈的匝數(shù)為50匝。若工作狀態(tài)下，該無(wú)線充電裝置可視為理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是

A.接收線圈的輸出電壓的最大值為10V

B.發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率之比約為1：22

C.發(fā)射線圈與接收線圈中電流之比約為22：1

D.若增大接收線圈中的電流，則發(fā)射線圈中電流也增大二、多選題：本大題共4小題，共16分。7.關(guān)于電磁波，下列敘述正確的是A.電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度平行

B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波

C.電磁波可以在真空中傳播

D.電磁波的頻率越高，在真空中傳播的速度越大8.在如圖甲所示的LC振蕩電路中，通過(guò)P點(diǎn)的電流隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，若把通過(guò)P點(diǎn)向右的電流規(guī)定為電流i的正方向，則

A.1.5ms至2ms內(nèi)，由于電流在減小，可推斷磁場(chǎng)能在減小

B.1ms至1.5ms內(nèi)，電容器極板上電荷量減小

C.0至0.5ms內(nèi)，電容器C正在充電

D.0.5ms至1ms內(nèi)，電容器上極板帶正電9.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始，經(jīng)歷過(guò)程1到達(dá)狀態(tài)b，經(jīng)歷過(guò)程2到達(dá)狀態(tài)c，經(jīng)歷過(guò)程3到達(dá)狀態(tài)d，經(jīng)歷過(guò)程4回到狀態(tài)a。其體積V與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖像如圖所示，且cd與V軸平行，ab的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)，ad與T軸平行。關(guān)于這四個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是

A.在過(guò)程1中，理想氣體的壓強(qiáng)不變

B.在過(guò)程2中，理想氣體內(nèi)能不變

C.在過(guò)程3中，氣體對(duì)外做功，氣體分子平均動(dòng)能不變

D.氣體在a、b、c、d四個(gè)狀態(tài)時(shí)，在狀態(tài)d時(shí)的壓強(qiáng)最大10.某質(zhì)譜儀的原理圖如圖所示。加速電場(chǎng)上、下兩極板間的電壓為U，其中心處和感光片的中心均開(kāi)有一個(gè)小孔(三個(gè)小孔共線)，其下有另兩塊左右相對(duì)的極板。在左右極板之間還存在垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。右極板電勢(shì)高于左極板，他們之間形成電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。感光片下方存在垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)將質(zhì)量為m，帶電量為+e的質(zhì)子從加速電場(chǎng)上極板小孔處由靜止釋放，恰能形成軌跡1。軌跡1、2的半徑之比為1:3。下列說(shuō)法正確的是(

)

A.軌跡1是直徑為2mEeB1B2的半圓

B.將質(zhì)子換為氘核，并將B2減小到原來(lái)的12，即可得到軌跡2

C.將質(zhì)子換為氚核，并將B1、B2加倍，為使粒子沿軌跡2運(yùn)動(dòng)，應(yīng)將U、E分別增大到原來(lái)的12、4倍

D.將質(zhì)子換為α粒子，并將三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.某興趣小組在探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和影響感應(yīng)電流方向的因素(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知：當(dāng)磁體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，此時(shí)線圈中磁通量在________(選填“增加”或“減少”)。(2)為進(jìn)一步探究影響感應(yīng)電流方向的因素，該小組設(shè)計(jì)了如圖b的電路。若圖b電路連接正確，在閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移至最_____(選填“左”或“右”)端。(3)若圖b電路連接正確，開(kāi)關(guān)閉合后，將鐵芯從線圈P中快速抽出時(shí)，觀察到電流計(jì)指針________(選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。12.在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：①往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上；②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形狀穩(wěn)定；③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大??；④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積；⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空：(1)上述步驟中，正確的順序是_________。(填寫步驟前的數(shù)字)(2)油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL，用注射器測(cè)得1mL上述溶液有200滴，把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里，待水面穩(wěn)定后，測(cè)得油酸膜的近似輪廓如圖所示，圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm，則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是_________mL，油酸膜的面積是_________cm2。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估測(cè)出油酸分子的直徑是_________m。((3)某學(xué)生在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)計(jì)算的油酸分子直徑偏大，可能的原因是__________。A.痱子粉撒得過(guò)少B.計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格C.計(jì)算每滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)多記了幾滴D.在滴入量筒之前，配制的溶液在空氣中擱置了較長(zhǎng)時(shí)間四、計(jì)算題：本大題共3小題，共30分。13.如圖所示，兩個(gè)壁厚可忽略的圓柱形金屬筒A和B套在一起，兩者橫截面積相等，光滑接觸且不漏氣。將A系于天花板上，用手托住B，使筒底部到頂部的高度為20cm，此時(shí)它們密封的氣體壓強(qiáng)與外界大氣壓相同，均為1.1×105Pa。然后緩慢松開(kāi)手，讓B下沉，當(dāng)筒底部到頂部高度變?yōu)?2cm時(shí)，B(1)此時(shí)金屬筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(2)若當(dāng)時(shí)的溫度為308K，欲使下沉后的套筒恢復(fù)到下沉前的位置，應(yīng)將溫度變?yōu)槎嗌伲?4.如圖所示，真空區(qū)域有寬度為L(zhǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里，MN、PQ是磁場(chǎng)的邊界。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力)沿著與MN夾角為θ=30°的方向垂直射入磁場(chǎng)中，剛好垂直于PQ邊界射出，并沿半徑方向垂直進(jìn)入圓形磁場(chǎng)。圓形磁場(chǎng)半徑為L(zhǎng)，方向垂直紙面向外，粒子最后從圓心O的正下方O′(1)粒子在矩形磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑；(2)粒子射入磁場(chǎng)的速度大?。?3)圓形磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。15.如圖所示，空間存在豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，一單匝邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的正方形線框abcd放在水平桌面上，在水平外力作用下從左邊界以速度v勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)cd邊剛好進(jìn)入磁場(chǎng)后立刻撤去外力，線框ab邊恰好到達(dá)磁場(chǎng)的右邊界，然后將線框以ab邊為軸，以角速度ω勻速翻轉(zhuǎn)到圖示虛線位置。已知線框與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，磁場(chǎng)寬度大于L，線框電阻為R，重力加速度為g，求：(1)當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，ab兩端的電壓Uab(2)水平拉力F的大小和磁場(chǎng)的寬度d；(3)勻速翻轉(zhuǎn)過(guò)程中線框產(chǎn)生的熱量Q。

答案和解析1.【答案】C

【解析】A、氚是氫的同位素，是同種元素，故A錯(cuò)誤；

B、半衰期是大量放射性原子衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)個(gè)別(少數(shù))的放射性氚原子核沒(méi)有意義，故B錯(cuò)誤；

C、根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，用中子轟擊鋰能產(chǎn)生氚，其核反應(yīng)方程式為：36Li+01n→24He+2.【答案】B

【解析】一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，可以釋放6種不同能量的光子，

從n=4躍遷到n=1，輻射的光子能量為12.75eV，

從n=4躍遷到n=2，輻射的光子能量為2.55eV，

由n=4躍遷到n=3，輻射的光子能量為0.66eV。

從n=3躍遷到n=1，輻射的光子能量為12.09eV，

從n=3躍遷到n=2，輻射的光子能量為1.89eV，

由n=2躍遷到n=1，輻射的光子能量為10.2eV。

可見(jiàn)有3種光子能量大于金屬板的逸出功6.20eV，所以有3種頻率的光能使金屬板發(fā)生光電效應(yīng)。故選B。3.【答案】C

【解析】【分析】

當(dāng)S閉合或斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)線圈L的電流發(fā)生變化，穿過(guò)線圈的磁通量變化，根據(jù)楞次定律，線圈將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，阻礙原電流的變化，據(jù)此分析燈的亮暗變化。

本題考查通斷電自感。自感現(xiàn)象，是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，基本解題思路仍是應(yīng)用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行求解。

【解答】

A.開(kāi)關(guān)S閉合瞬間，a、b燈立即亮，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，使得c燈逐漸變亮，故A錯(cuò)誤;

B.開(kāi)關(guān)S閉合至電路穩(wěn)定后，L相當(dāng)于導(dǎo)線，則三燈都亮，故B錯(cuò)誤;

CD.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)后，b燈立即熄滅，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙原電流的減小，則電流將在線圈與a、c燈之間形成新的回路，流過(guò)a燈的電流方向與原來(lái)相反，流過(guò)c燈的電流方向與原來(lái)相同，故C正確、D錯(cuò)誤。4.【答案】B

【解析】解：AB、粒子從左射入，不論帶正電還是負(fù)電，電場(chǎng)力大小為qE，洛倫茲力大小F=qvB，粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)故兩個(gè)力平衡：qvB=qE，速度v=EB。故A錯(cuò)誤，B正確。

C、若速度v>EB，則粒子受到的洛倫茲力大于電場(chǎng)力，使粒子偏轉(zhuǎn)，可能從板間射出。故C錯(cuò)誤。

D、此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，電場(chǎng)力與洛倫茲力在同一方向，不能做直線運(yùn)動(dòng)。故D錯(cuò)誤。

故選：B。

5.【答案】B

【解析】A.圖甲中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明薄板材料在導(dǎo)熱性上具有各向同性，但薄板材料可能是非晶體，也可能是多晶體，A錯(cuò)誤；B.圖乙中，當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，分子力為零，BC.圖丙中，

T2對(duì)應(yīng)曲線為同一氣體溫度較高時(shí)的速率分布圖，CD.圖丁中，微粒越小，單位時(shí)間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越少，不平衡性越明顯，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯，D錯(cuò)誤。故選B。6.【答案】D

【解析】【分析】本題主要是考查了變壓器的知識(shí)；解答本題的關(guān)鍵是知道理想變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比，在只有一個(gè)副線圈的情況下的電流之比等于匝數(shù)的反比。根據(jù)理想變壓器的原理分析；發(fā)射線圈與接收線圈中磁通量變化的頻率相等?！窘獯稹緼.由理想變壓器的原理有UU2=n1B.發(fā)射線圈與接收線圈中磁通量變化的頻率相等，所以發(fā)射線圈與接收線圈中交變電流的頻率相等，故B錯(cuò)誤；

C.理想變壓器的電流之比等于匝數(shù)的反比，即I1I2D.由I1I27.【答案】BC

【解析】【分析】詳細(xì)解答和解析過(guò)程見(jiàn)【答案】【解答】

A、電磁波在真空中自由傳播時(shí)，其傳播方向與電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直，故A錯(cuò)誤；

B、根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，相互激發(fā)，形成電磁波，故B正確；

C、電磁波的傳播不需要靠介質(zhì)，可以在真空中傳播，任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都相同，故C正確，D錯(cuò)誤。8.【答案】AB

【解析】A.1.5ms至2ms內(nèi)，電流減小，為充電過(guò)程，磁場(chǎng)能減小轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，故A正確；B.1ms至1.5ms內(nèi)，電流增大，為放電過(guò)程，電容器極板上電荷量減小，故B正確；C.0至0.5ms內(nèi)，電流增大，應(yīng)為放電過(guò)程，故C錯(cuò)誤；D.0.5ms至1ms內(nèi)，電流減小，為充電過(guò)程，電流方向不變，電容器上極板帶負(fù)電，故D錯(cuò)誤。故選AB。9.【答案】AC

【解析】解：A.根據(jù)VT=Cp可知，由于過(guò)程1中的延長(zhǎng)線經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O，則過(guò)程1是等壓變化，故A正確；

B.由圖可知，在過(guò)程2中溫度升高，氣體內(nèi)能增大，故B錯(cuò)誤；

C.在過(guò)程3中，體積增大，氣體對(duì)外做功，溫度不變，氣體分子平均動(dòng)能不變，故C正確；

D.根據(jù)pVT=C可知VT=Cp，坐標(biāo)原點(diǎn)O與abcd上各點(diǎn)連線的斜率與壓強(qiáng)成反比，如圖：

；

10.【答案】AC

【解析】【分析】

本題考查了質(zhì)譜儀的模型。由洛倫茲力提供向心力計(jì)算半徑和直徑；根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算粒子在加速電場(chǎng)后的速度，再根據(jù)在復(fù)合場(chǎng)中的受力特點(diǎn)解答；根據(jù)復(fù)合場(chǎng)的受力平衡，以及磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，列式解答；

【解答】

A.設(shè)質(zhì)子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度為v，質(zhì)子在復(fù)合場(chǎng)B1、E中，根據(jù)受力平衡可得

eE=evB1

質(zhì)子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B2中，由洛倫茲力提供向心力可得

evB2=mv2r1

聯(lián)立解得

r1=mveB2=mEeB1B2

則軌跡1直徑為

D1=2r1=2mEeB1B2

故A正確；

B.將質(zhì)子換為后氘核12H，并將B2減小到原來(lái)的12，質(zhì)子和氘核12H在加速電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理分別可得

eU=12mv2

eU=12×2mv′2

解得

v′v=12

質(zhì)子和氘核12H在復(fù)合場(chǎng)B1、E中，對(duì)于質(zhì)子有

eE=evB1

對(duì)于氘核12H有

eE=evB1>ev′B1

可知氘核12H不能沿直線穿過(guò)復(fù)合場(chǎng)B1、E，故不可能得到軌跡2，故B錯(cuò)誤；

C.將質(zhì)子換為氚核13H，并將B1、B2加倍，質(zhì)子和氚核13H在加速電場(chǎng)中，根據(jù)動(dòng)能定理分別可得

eU=12mv2

eU′=12×3mv′2

質(zhì)子和氚核13H在復(fù)合場(chǎng)B1、E中，根據(jù)受力平衡分別可得

eE=evB1

eE′=ev′?2B1

質(zhì)子和氚核11.【答案】(1)減少;(2)左;(3)偏轉(zhuǎn).

【解析】解：(1)當(dāng)磁體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)螺旋管的磁場(chǎng)為豎直向下，磁通量減少。(2)閉合開(kāi)關(guān)瞬間，電路中電流增大，電磁鐵的磁性增強(qiáng)，穿過(guò)螺線管的磁通量增加，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，為了防止產(chǎn)生的感應(yīng)電流過(guò)大燒壞電流表，閉合開(kāi)關(guān)前需要將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端，即最大阻值處。(3)將