精品解析：江苏省射阳中学2023-2024学年高二下学期6月期末物理试题

高二年级第二学期期末考试 物理试题 满分：100分 时间：75分钟 一、单选题 1. 原子核A经过x次α衰变和y次β衰变变为原子核C，若A、C是同位素，但C的中子数比A少16个，则（　　） A. B. C. D. 2. 将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入水银中，正确的现象是（　　） A. B. C. D. 3. 我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”。如图所示，“天眼”的“眼眶”为一半径为的圆，其所在处地磁场的磁感应强度大小为，与“眼眶”平面平行的分量为、与“眼眶”平面垂直的分量为，则穿过“眼眶”的磁通量为（ ） A. B. C. D. 4. 如图甲，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。阴极K与阳极A之间电压U的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。分别用单色光束①、②照射光电管，电流表示数I与电压表示数U之间的关系如图乙所示，则以下说法正确的是（　　） A. 两种光的光子能量关系 B. 两种光的波长关系 C. 两种光的动量关系 D. 光电子最大初动能关系 5. 如图所示，为交流发电机的示意图．装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，线圈转动时通过滑环和电刷保持与外电路的闭合．假设线圈沿逆时针方向匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈通过图中位置瞬间，AB边的电流方向由A到B B. 线圈通过图中位置瞬间，穿过线圈的磁通量的变化率为零 C. 线圈从图中位置转过时，穿过线圈的磁通量最大 D. 线圈从图中位置转过时，流过线圈电流最大 6. 在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在时间内（ ） A. 电容器在放电 B. 电场能转化为磁场能 C. A板所带的负电荷增加 D. L产生的自感电动势增大 7. 关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（ ） A. 水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B. 配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C. 在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D. 计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小 8. 在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。将变阻器的滑片置于最大阻值处，闭合开关S，至L1和L2都稳定发光后，调节滑动变阻器的滑片，使L1和L2发光的亮度相同，此时滑动变阻器的阻值为R0，之后断开开关S。电源的内阻很小，可忽略，则下列说法正确的是（　　） A. 移动滑动变阻器滑片的过程中，L1、L2的亮度都在发生变化 B. 开关S由闭合变为断开，L1、L2中的电流不相等 C. 开关S由闭合变为断开，L2中的电流会立即反向 D. 若想观察到断开开关S后L2闪亮一下的现象，滑动变阻器的阻值应小于R0 9. 因为慢中子更适宜引发裂变，但是重核裂变产生的中子大部分是速度很大的“快中子”，因此需要“慢化剂”使“快中子”减速。“快中子”与“慢化剂”的原子核发生碰撞后，中子能量减小，变为“慢中子”。假设中子与“慢化剂”原子核的每次碰撞都是弹性碰撞，而且认为碰撞前“慢化剂”原子核都是静止的，下列说法正确的是（　　） A. “慢化剂”原子核质量越大，每次碰撞中中子损失的能量越多，更适宜作为“慢化剂” B. 若“慢化剂”采用普通水，中子与普通水中的氢原子核发生碰撞，中子的减速效果很好 C. 若用石墨做“慢化剂”，碳原子核的质量是中子质量的12倍，一次碰撞前后中子速度大小之比为 D. 若用石墨做“慢化剂”，碳原子核质量是中子质量的12倍，一个“快中子”连续与三个静止的碳原子核碰撞后“快中子”的动能与其初动能之比为 10. 手握绳端A上下抖动做简谐运动，0.6s时在绳上形成的波形如图所示，规定向上为质点振动位移的正方向，则A点的振动图像是（　　） A. B. C. D. 二、非选择题 11. 某实验小组同学用图甲的电路测量蓄电池组的电动势和内阻。因为蓄电池组的内阻较小，为防止电流过大时损坏器材，电路中串联了一个保护电阻。 （1）请根据电路图甲将实物图乙器材连接成电路________ （2）闭合开关后，调节电阻箱接入电路的阻值，记录多组电阻箱的阻值R和对应的电压表的示数U，同学们根据测得的多组数据经计算转换，作出图像如图丙所示，图线在横、纵坐标轴的截距分别为和，保护电阻的阻值。则可得该电源的电动势为______V，内阻为______。（计算结果均保留两位有效数字） （3）现有标称值为“2.5V，1.25W”小灯泡的伏安特性曲线如图丁所示，如果该电源和定值电阻与两只这样的小灯泡串联接成闭合电路，则每只小灯泡的实际功率为______W。（计算结果保留三位有效数字） 12. 如图，某次“找靶点”游戏中，在距长方体水缸开口32cm处的侧壁位置M点贴一张靶点的图片，然后将水缸装满水，游戏者需要站在指定观测点调整观察角度，恰好沿着右侧壁P点看到靶点图片，此时将一根细长直杆从观测点经P点插入水中至水缸侧壁O点，测得O点在M点上方14cm。处，已知长方形水缸左右侧壁间距离为24cm。 （1）求水的折射率； （2）若光在空气中传播速度c=3.0×108m/s，求光在该水缸中水里的传播速度。 13. 自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温，使用不当时可能造成安全事故。某次使用前，室温为，大气压强为，锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为，锅盖扣紧后，锅内气体视为质量一定的理想气体，且体积不变。 （1）请通过计算判断锅内气体能否安全加热到？ （2）若此过程中气体内能的改变量为，则锅内气体吸收的热量是多少？ 14. 在水平面建立如图所示的平面坐标系xOy，磁感应强度为2T的匀强磁场垂直水平面向下。光滑闭合导轨OAB的OA部分与x轴重合，曲线部分OBA满足方程，足够长的导体棒CD和导轨OA为同种材料制成，每米的电阻均为2Ω，导轨其余部分电阻不计。CD开始跟y轴重合，D与O重合，在垂直CD的水平外力的作用下沿x轴正方向以5m/s的速度匀速运动，CD与导轨接触良好。 （1）求CD运动到曲线顶点B时流过CD的电流I； （2）设CD与曲线部分的交点为G，求其在导轨上运动过程中任意位置DG两点间电压跟x的关系； （3）求水平外力最大功率。 15. 图甲为显像管工作原理示意图，阴极K发射的电子束（初速不计）经电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面（以垂直圆面向里为正方向），磁场区的中心为O，半径为r，荧光屏MN到磁场区中心O的距离为L。当不加磁场时，电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心P点。当磁场的磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化时，在荧光屏上得到一条长为的亮线。由于电子通过磁场区的时间很短，可以认为在每个电子通过磁场区的过程中磁感应强度不变。已知电子的电荷量为e，质量为m，不计电子之间的相互作用及所受的重力。求 （1）电子打到荧光屏上时速度的大小v； （2）磁场磁感应强度的最大值； （3）某同学突发异想，想将磁场由圆形改为矩形，但保持亮线长度不变，求矩形的最小面积。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二年级第二学期期末考试 物理试题 满分：100分 时间：75分钟 一、单选题 1. 原子核A经过x次α衰变和y次β衰变变为原子核C，若A、C是同位素，但C的中子数比A少16个，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】据题意可得 解得 故选C。 2. 将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入水银中，正确的现象是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】若液体不浸润玻璃时，玻璃细管与液面接触部分玻璃分子与液体分子间的吸引力小于液体分子之间的吸引力，所以在玻璃的细管内会下降，并形成向上凸起的球面；若液体浸润玻璃时，玻璃细管与液面接触部分玻璃分子与液体分子间的吸引力大于液体分子之间的吸引力，液体在玻璃的细管内会上升，并形成向下凹陷的球面，且玻璃管越细，液柱上升越高。 故选A。 3. 我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜，被称为“天眼”。如图所示，“天眼”的“眼眶”为一半径为的圆，其所在处地磁场的磁感应强度大小为，与“眼眶”平面平行的分量为、与“眼眶”平面垂直的分量为，则穿过“眼眶”的磁通量为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】与“眼眶”平面垂直的分量为，磁感线穿过的有效面积为 则根据磁通量定义式可知，穿过“眼眶”的磁通量大小为 故选B。 4. 如图甲，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到光照时能够发射光电子。阴极K与阳极A之间电压U的大小可以调整，电源的正负极也可以对调。分别用单色光束①、②照射光电管，电流表示数I与电压表示数U之间的关系如图乙所示，则以下说法正确的是（　　） A. 两种光的光子能量关系 B. 两种光的波长关系 C. 两种光的动量关系 D. 光电子最大初动能关系 【答案】D 【解析】 【详解】A．用单色光束①、②照射光电管，设遏止电压是，由动能定理可得 可知对同一光电管逸出功一定，遏止电压越大，则照射光的频率越大，由题图乙可知，可知单色光束①的频率大于②，即有，由光子的能量公式，则有，A错误； B．单色光束①频率大于②，由波长与频率的关系式可知，两种光的波长关系，B错误； C．由光子的动量公式可知，有，两种光的动量关系，C错误； D．由光电效应方程，由于，逸出功相同，可知光电子最大初动能关系，D正确。 故选D。 5. 如图所示，为交流发电机的示意图．装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，线圈转动时通过滑环和电刷保持与外电路的闭合．假设线圈沿逆时针方向匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈通过图中位置瞬间，AB边的电流方向由A到B B. 线圈通过图中位置瞬间，穿过线圈的磁通量的变化率为零 C. 线圈从图中位置转过时，穿过线圈的磁通量最大 D. 线圈从图中位置转过时，流过线圈的电流最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．线圈通过图中位置瞬间， AB边垂直切割磁场产生电流，根据右手定则可知电流有B指向A，故A错误； B．线圈通过图中位置瞬间，穿过线圈的磁通量为零，但感应电动势最大，穿过线圈的磁通量的变化率最大，故B错误； C．线圈从图中位置转过时为中性面，磁感线垂直穿过线圈平面，磁通量最大，故C正确； D．线圈从图中位置转过时为中性面，虽然磁通量最大，但磁通量的变化率为零，的流过线圈的电流为零，故D错误。 故选C 6. 在如图所示的电路中，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S并开始计时，已知LC振荡电路的振荡周期为T，则在时间内（ ） A. 电容器在放电 B. 电场能转化为磁场能 C. A板所带的负电荷增加 D. L产生的自感电动势增大 【答案】D 【解析】 【详解】闭合开关S，电路稳定后，由于电感线圈直流电阻可以忽略，则此时通过线圈的电流最大；突然断开开关S并开始计时，则在时间内，线圈电流逐渐减小，但电流的变化率增大，所以L产生的自感电动势增大；磁场能逐渐减小，电场能逐渐增大，电容器处于充电过程；电流方向由B板流向A板，则A板所带的正电荷增加。 故选D。 7. 关于实验“用油膜法估测油酸分子的大小”，下列说法正确的是（ ） A. 水面痱子粉撒得越多，形成的油膜轮廓越清晰，实验误差越小 B. 配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精，会使实验结果偏小 C. 在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，会使实验结果偏小 D. 计算油膜面积时将所有不完整方格当做完整方格计入，会使实验结果偏小 【答案】D 【解析】 【详解】A．水面痱子粉撒得过多，形成的油膜将不能完全散开形成单分子层，从而使油膜面积偏小，根据油酸分子直径的计算公式 可知，油酸分子直径的测量值将偏大，故A错误； B．首先，配制油酸酒精溶液本身就需要大量的酒精，其次，配置好的酒精油酸溶液滴入水面，酒精油酸溶液中的酒精将溶于水，而只有油酸浮于水面形成油膜，因此可知，配制的油酸酒精溶液中有大量的酒精并不会影响实验结果，故B错误； C．在数一定量油酸溶液的滴数时，如果少数滴数，将会使每一滴油酸溶液的体积偏大，从而使一滴油酸溶液中所含油酸的体积偏大，最终将导致所测油酸分子直径偏大，故C错误； D．计算油膜面积时将所有不完整的方格当做完整方格计入，将会使油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故D正确。 故选D。 8. 在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。将变阻器的滑片置于最大阻值处，闭合开关S，至L1和L2都稳定发光后，调节滑动变阻器的滑片，使L1和L2发光的亮度相同，此时滑动变阻器的阻值为R0，之后断开开关S。电源的内阻很小，可忽略，则下列说法正确的是（　　） A. 移动滑动变阻器滑片的过程中，L1、L2的亮度都在发生变化 B. 开关S由闭合变为断开，L1、L2中的电流不相等 C. 开关S由闭合变为断开，L2中的电流会立即反向 D. 若想观察到断开开关S后L2闪亮一下的现象，滑动变阻器的阻值应小于R0 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于电源内阻忽略，可知L1支路的电压不变，则移动滑动变阻器滑片的过程中，L1亮度不变，选项A错误； B．因稳定时两灯泡亮度相同，则开关S由闭合变为断开，L1、L2中的电流相等，选项B错误； C．开关S由闭合变为断开，L2中原来的电流立即消失，因线圈所在支路产生自感电动势阻碍电流减小，则线圈相当于电源，会在L1、L2和R中形成新的回路，则L2中的电流会立即反向，选项C正确； D．若想观察到断开开关S后L2闪亮一下的现象，则稳定时通过线圈支路的电流必须大于通过下方L2支路的电流，则滑动变阻器的阻值应大于线圈电阻R0，选项D错误。 故选C。 9. 因为慢中子更适宜引发裂变，但是重核裂变产生的中子大部分是速度很大的“快中子”，因此需要“慢化剂”使“快中子”减速。“快中子”与“慢化剂”的原子核发生碰撞后，中子能量减小，变为“慢中子”。假设中子与“慢化剂”原子核的每次碰撞都是弹性碰撞，而且认为碰撞前“慢化剂”原子核都是静止的，下列说法正确的是（　　） A. “慢化剂”原子核质量越大，每次碰撞中中子损失的能量越多，更适宜作为“慢化剂” B. 若“慢化剂”采用普通水，中子与普通水中的氢原子核发生碰撞，中子的减速效果很好 C. 若用石墨做“慢化剂”，碳原子核的质量是中子质量的12倍，一次碰撞前后中子速度大小之比为 D. 若用石墨做“慢化剂”，碳原子核的质量是中子质量的12倍，一个“快中子”连续与三个静止的碳原子核碰撞后“快中子”的动能与其初动能之比为 【答案】B 【解析】 【详解】设碰撞前后中子的速度分别为、，碰撞后原子核的速度为，中子的质量为，原子核的质量为，则，根据弹性碰撞过程满足动量守恒、机械能守恒可得 解得 则碰撞后中子的速率为 A．由上述分析可知，“慢化剂”原子核质量越大，即A越大，碰后中子的速度也是非常大，只是反弹回来，不能达到使快中子减速的目的，故A错误； B．由上述分析可知，若“慢化剂”采用普通水，中子与普通水中的氢原子核发生碰撞，中子的减速效果很好，故B正确； C．根据中子碰后速度的表达式有 一次碰撞前后中子速度大小之比为 故C错误； D．根据中子碰后速度的表达式知，当中子发生第三次弹性碰撞后速度为 故一个“快中子”连续与三个静止的碳原子核碰撞后“快中子”的动能与其初动能之比为，故D错误。 故选B。 10. 手握绳端A上下抖动做简谐运动，0.6s时在绳上形成的波形如图所示，规定向上为质点振动位移的正方向，则A点的振动图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题的实物图可知，0.6s时在绳上形成一个波长的波形，可知波的周期为0.6s，波的周期与质点的振动周期相同，由上下坡法可知，在t=0时刻，波源的起振方向向下，因此A点的振动图像应是D图，ABC错误，D正确。 故选D。 二、非选择题 11. 某实验小组同学用图甲的电路测量蓄电池组的电动势和内阻。因为蓄电池组的内阻较小，为防止电流过大时损坏器材，电路中串联了一个保护电阻。 （1）请根据电路图甲将实物图乙器材连接成电路________。 （2）闭合开关后，调节电阻箱接入电路的阻值，记录多组电阻箱的阻值R和对应的电压表的示数U，同学们根据测得的多组数据经计算转换，作出图像如图丙所示，图线在横、纵坐标轴的截距分别为和，保护电阻的阻值。则可得该电源的电动势为______V，内阻为______。（计算结果均保留两位有效数字） （3）现有标称值为“2.5V，1.25W”的小灯泡的伏安特性曲线如图丁所示，如果该电源和定值电阻与两只这样的小灯泡串联接成闭合电路，则每只小灯泡的实际功率为______W。（计算结果保留三位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. 4.0 ②. 1.0 （3）0.188 【解析】 【小问1详解】 根据电路图甲将实物图乙器材连接成电路，如图所示 【小问2详解】 [1][2]由图甲电路图，根据闭合回路欧姆定律有 整理可得 结合图像可得 ， 解得 ， 【小问3详解】 如果该电源和定值电阻与两只这样的小灯泡串联接成闭合电路，设每个小灯泡两端电压为，流过小灯泡的电流为，则有 整理可得 在图丁中做出该图像，如图所示 由图可知，此时 ， 则每只小灯泡实际功率为 12. 如图，某次“找靶点”游戏中，在距长方体水缸开口32cm处的侧壁位置M点贴一张靶点的图片，然后将水缸装满水，游戏者需要站在指定观测点调整观察角度，恰好沿着右侧壁P点看到靶点图片，此时将一根细长直杆从观测点经P点插入水中至水缸侧壁O点，测得O点在M点上方14cm。处，已知长方形水缸左右侧壁间距离为24cm。 （1）求水的折射率； （2）若光在空气中传播速度c=3.0×108m/s，求光在该水缸中水里的传播速度。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）令空气中的折射角为，水中的入射角为，根据几何关系有 ， 根据折射率的定义 （2）根据折射率与光速的关系有 解得 13. 自嗨锅通过自热包产生热量使隔层上方锅内气体吸热升温，使用不当时可能造成安全事故。某次使用前，室温为，大气压强为，锅盖透气孔被堵塞。假设该款自嗨锅锅体内部所能承受的最大压强为，锅盖扣紧后，锅内气体视为质量一定的理想气体，且体积不变。 （1）请通过计算判断锅内气体能否安全加热到？ （2）若此过程中气体内能的改变量为，则锅内气体吸收的热量是多少？ 【答案】（1）不能；（2） 【解析】 【详解】（1）设初始时，气体的压强为，温度为，加热到时，气体的压强为，温度为，气体发生等容变化，则有 解得 所以不能安全加热到。 （2）由热力学第一定律可知 气体体积不变，，解得 14. 在水平面建立如图所示的平面坐标系xOy，磁感应强度为2T的匀强磁场垂直水平面向下。光滑闭合导轨OAB的OA部分与x轴重合，曲线部分OBA满足方程，足够长的导体棒CD和导轨OA为同种材料制成，每米的电阻均为2Ω，导轨其余部分电阻不计。CD开始跟y轴重合，D与O重合，在垂直CD的水平外力的作用下沿x轴正方向以5m/s的速度匀速运动，CD与导轨接触良好。 （1）求CD运动到曲线顶点B时流过CD电流I； （2）设CD与曲线部分的交点为G，求其在导轨上运动过程中任意位置DG两点间电压跟x的关系； （3）求水平外力的最大功率。 【答案】（1），方向由D到C；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当CD运动到曲线顶点B时，由曲线方程可得，此时CD的有效长度为 此时的电动势为 此时电路中的总电阻为 根据欧姆定律，流过CD的电流为 根据右手定则，导体棒中电流由D到C； （2）导体棒接入电路部分产生的电动势为 此时电路中的总电阻为 根据欧姆定律，流过CD的电流为 根据右手定则，导体棒中电流由D到G，故G点电势高于D点电势，所以在导轨上运动过程中任意位置DG两点间电压 （3）当CD运动到曲线顶点B时，有效长度最长，所受安培力最大，此时水平外力的功率最大 15. 图甲为显像管工作原理示意图，阴极K发射的电子束（初速不计）经电压为U的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面（以垂直圆面向里为正方向），磁场区的中心为O，半径为r，荧光屏MN到磁场区中心O的距离为L。当不加磁场时，电子束将通过O点垂直打到屏幕的中心P点。当磁场的磁感应强度随时间按图乙所示的规律变化时，在荧光屏上得到一条长为的亮线。由于电子通过磁场区的时间很短，可以认为在每个电子通过磁场区的过程中磁感应强度不变。已知电子的电荷量为e，质量为m，不计电子之间的相互作用及所受的重力。求 （1）电子打到荧光屏上时速度的大小v； （2）磁场磁感应强度的最大值； （3）某同学突发异想，想将磁场由圆形改为矩形，但保持亮线长度不变，求矩形的最小面积。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由动能定理 解得 （2）根据洛伦兹力提供向心力，有 由几何关系得 解得 （3）矩形如图所示，由几何关系 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$