物理(七)-【步步为赢】2023-2024学年高二下学期物理期末综合冲刺卷

高二下学期期末综合冲刺卷·物理（七） (满分：100分) 國 一、选择题（本题共8个小题，每小题3分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一项 符合题目要求) 1.如图所示，某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向 振 右，磁场方向垂直于纸面向里，带电微粒由α点进人该区域并刚好沿 ab直线向上运动，下列说法正确的是 ( A.微粒一定做匀速直线运动 B.微粒可能带正电 C.微粒的电势能一定增加 D.微粒的机械能一定减少 2.如图所示，一端封闭，一端开口，截面积相同的U形管AB,管内灌有水银，两管内水银面 中 高度相等，管A内封有一定质量的理想气体，气体压强为72cmHg.今将开口端B接到 抽气机上，抽尽B管上面的空气，结果两水银柱产生18cm的高度差，则A管内原来空气 柱长度为 毁 A.18 cm B.12 cm C.6 cm D.3 cm 3.如图所示电路中，电源电压u=311sin100πt(V),A、B端接有“220V440W”的电暖宝 荞 “220V220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝.下列说法正确的是 ( 保险丝 必 抽油烟 A.交流电压表的示数为311V B.电路要正常工作，保险丝的额定电流不能小于3√2A C.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍 D.1min抽油烟机消耗的电能为1.32×10J 7-1 4.矩形线圈的匝数为50，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 中wb 0.2月 时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确 02 0.4 0.1 、0.3 tis 的是 -0.2 A.在t=0.1s和1=0.3s时，电动势最大 B.在1=0.2s和t=0.4s时，电动势改变方向 C.电动势的最大值是50πV D.在t=0.4s时，磁通量变化率最大，其值为100πWb/s 5.如图所示为两分子间的势能E。与两分子间距离r的关系曲线，下列说法F 正确的是 A.当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力 B.当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力 C.当r等于r:时，分子间的作用力不为零 D.在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功 6.下列说法中正确的是 A.第二类永动机违背了能量守恒定律 B.第二类永动机违背了热力学第二定律 C.根据能量守恒定律，经过不断的技术改造，热机的效率有可能达到100% D.电冰箱和空调机工作时，热量从低温热源传到高温热源，违背了热力学第二定律 7.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能 E随入射光频率y变化的Ek一v图象，如图所示.已知钨的逸出功为3.28eV,锌的逸出 功为3.34eV,若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个Ek一v图象上，则下图中正 确的是 E 锌 钨 8.铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是 A.铀块的质量是重要因素，与体积无关 B.为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子 C.若铀235的体积超过它的临界体积，则裂变的链式反应就能够发生 D.能否发生链式反应与轴块的质量无关 7-2 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分.每小题有多个选项符合题日要求，全 部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选和不选的得0分) 9.如图所示，一自耦变压器（可看作理想变压器）输入端A、B间加一正弦交流电压，在输出 端C、D间接灯泡和滑动变阻器.转动滑片P可以改变副线圈的匝数，移动滑片Q可以改 变滑动变阻器接入电路的阻值.则 A.只将P逆时针转动，灯泡变亮 B.只将P顺时针转动，灯泡变亮 C.只将Q向上移动，灯泡亮度不变 D.只将Q向下移动，灯泡变亮 10.如图所示，固定的水平长直导线中通有向右的恒定电流I,闭合的 矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行，线框从导 线下方某处由静止释放，在下落过程中，下列判断正确的是() A.线框的机械能逐渐减小 B.穿过线框的磁通量保持不变 C.线框所受安培力的合力为零 D.线框中始终产生顺时针方向的感应电流 11.如图所示，固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体，汽缸置于 温度不变的环境中，现用力F使活塞缓慢向上移动，密闭气体的状态发生 了变化.选项图中，p、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能，E表示 该气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，a、d为双曲线， b、c为直线.下列图象中能正确反映上述过程的是 12.如图所示，两个相切的圆表示一个静止原子核发生某种核变化后，产×××××× X/XXX 生的两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹，则下列说法可能的是 XX A.原子核发生了α衰变 B.原子核发生了3衰变 C.原子核放出了一个正电子 D.原子核放出了一个中子 7-3 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13.(6分)用DIS研究一定质量的气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所 示，实验步骤如下： 压强 传感器 计算机 数据采集器 -Vo 甲 乙 ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐 一连接 ②移动活塞，记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p. ③用V一图象处理实验数据，得出如图乙所示的图线 (1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是 (2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是 和 14.(8分)某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验所用油酸一酒精溶液的浓度为每 1000mL溶液中含有纯油酸1mL,1mL上述溶液有50滴，实验中用滴管吸取该油酸一酒 精溶液向浮有爽身粉的水面中央滴入一滴. (1)该实验中的理想化假设是 (填字母序号). A.将油膜看作单分子层油膜 B.不考虑油酸分子间的间隙 C.不考虑油酸分子间的相互作用力 D.将油酸分子看成球形 (2)实验描出的油酸薄膜轮廓如图所示，已知每一个小正方形的边长 都为2cm,则该油酸薄膜的面积为 m(结果保留1位有效数字). (3)经计算，油酸分子的直径为 m(结果保留1位有效数字). (4)实验时观察到，油膜的面积先扩张，后又收缩了一些，原因是 7-4 15.(10分)如图所示，边长为L、匝数为n的正方形金属线框，它的质量为、电阻为R,用 细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘.金属线框的上半部分处于磁场内，下半部分 处于磁场外，磁场随时间变化的规律为B一t.求： (1)线框中的电流强度为多大？ +2 (2)t时刻线框所受的安培力为多大？ 7-5 16.(14分)如图甲所示，一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ间距L=0.8m, 下端接有阻值R=3Ω的电阻，导轨平面与水平面间的夹角0=30°.整个装置处于方向 垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中.一质量m=0.1kg、阻值r=0.152的金属棒垂 直于导轨放置，并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.9kg的重物相连，左端细 线连接金属棒中点且沿NM方向.棒由静止释放后，沿NM方向位移x与时间t之间的 关系如图乙所示，其中ab为直线.已知棒在0~0.3s内通过的电荷量是0.3~0.4s内 通过的电荷量的2倍，g取10m/s2,求： (1)在0~0.3s内棒通过的位移x1的大小： 来xm 0.9 0.30.4i9 甲 乙 (2)电阻R在0一0.4s内产生的热量Q1. 7-6 17.(10分)如图所示，伦琴射线管两极加上一高压电源，即可在阳极A上产生X射线 (h=6.63×10-4J·s,电子电荷量e=1.6×10-1C) (1)若高压电源的电压为20kV,求X射线的最短波长：（结果保留2 K A 位有效数字) 高压电源 (2)若此时电流表读数为5mA,1s内产生5×103个平均波长为1.0×100m的光子， 求伦琴射线管的工作效率. 7-7 18.(12分)如图所示，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K,位于 细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K,、K?:B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均 可忽略).初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部：关闭K2、K3,通过K给汽缸充气， 使A中气体的压强达到大气压p。的3倍后关闭K.已知室温为27℃，汽缸导热 (1)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强； 活塞 (2)接着打开K,求稳定时活塞的位置： (3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞下方气体的压强. 7-8U=1-2×14.4v=5v. Pz=18 cmHg ③ 体积为V:=(+9)S ④ 而U1U不变， 由玻意耳定律得pV,=p:V: ⑤ 03'=U:-U#'=(6000-55)V=5945V. ①②③④⑤联立得l=3cm,所以A,B、C错误，D正确. -是.Ur-U=热×946V27v 3.D电压表的示数为有效值，应为220V,故A错.电酸 [答案](1)1：12(2)288：11(3)大于220V 宝的工作电流1，-粉A=2A,袖油期机的工作电流 227V 17.[解析](1)初态，瓶内气体压强为p1=p十0,11g L-器A=1A,故保险丝的领定电流不小于3A,故B 瓶处于平衡状态时，有p1S=pS十mg, 错.抽油烟机为非纯电阻元件，发热功率小于220W, 联主解得流体密度图。 1min消耗的电能为220×60J=1.32×10J.故C错， (2)初态，瓶内气体压强=A十学， D对 4.C在1=0.1s和1=0.3s时，磁通量最大，线图位于中 由题意知，瓶内气柱长度为L,=0.21L. 性面位置，感应电动势为零，故A错误：在t=0.2s和 末态，设瓶内气柱长度为L2,瓶内气体压强为p:一 1=0.4s时，磁通量为零，线图垂直于中性面，感应电动 p十pgL2 瓶和物块整体处于平衡状态，有p,S=pS+2mg, 势最大，故B错误：根据中-1图象，中.=BS=0.2Wb, 联立解得L:=0.2L. T=0.4s,故电动势的孩大值Ea=NBSa=N中·牙 瓶内气体做等温变化，由玻意耳定律有p1L:S=p2L,S, 联立解得，=19mg =50元V,所以C正确：在1=0.4s时，磁通量为零，钱围 垂直于中性面，感应电动势最大，故磁通量变化率最大， [答案] e9g 其值为πWb/s,故D错误. 18.[解析](1)设原来药液上方空气体积为V,每次打入 5.B由题图可知r=r(平衡距离)，因此当r大于r1而小 空气的体积为V,打n次后压强由p。变为p1,以A中 于r:时，分子力为斥力，r大于r:时分子力为引力，故A 原有空气和n次得打入A中的全部气体为研究对象， 错误：由于r1<r2=r。,故当r小于r1时，分子间的作用 由玻意耳定律得：p(V十nV)=p,V,故n= 力表现为斥力，故B正确：由于=r。,因此当r等于r (p-p)V_=4X10'-10)X1.5=18次. 时，分子间的作用力为零，故C错误：当r由r1变到r?的 p。Va 10×250×104 过程中，分子力为斥力，因此分子间作用力做正功，故D (2)打开阀门K,直到药液不能喷出，忽略喷管中药液产 生的压强，则A容器内的气体压强应等于外界大气压 错误. 强，以A中气体为研究对象有pV=pV', 6.B第二类永动机没有违背能量守恒定律，但违背了热 V-Y-4X10×1.5L,=6L. 力学第二定律，A错误，B正确：热机的效率永远小于 p。10° 100%,因为要向低温热源散热，C错误：电冰箱和空调机 因此A客器中剩余药液的体积为7.5L一6L=1,5L 工作时，是道过压缩机做功来实现热量从低温热源到高 [答案](1)18次(2)1.5L 温热源的传递，所以并没有违背热力学第二定律，D 高二下学期期末综合冲刺卷·物理（七） 1.A微粒沿ab做直线运动， 错误 所以微粒在垂直于b方向 xb,×××6 T.A根据光电效应方程E=wW可知，E一y图象的斜 上所受合力为零，分析可 率为普朗克常量h,因此题图中两线应平行，故C,D错：图 知，微粒受力情况如图所 线与横轴的交点表示恰能发生光电效应（光电子动能为零） 示，则微粒一定带负电，且 时的入射光频率，即藏止颜率，由光电效应方程可知，逸出 做匀速直线运动，选项A正 ↑mg 功越大的金属对应的入射光的频率越高，所以能使金属锌 确，B错误；由图可知电场力对微粒做正功，由电场力做 发生光电效应的截止频率较高，所以A对，B错. 功与电势能变化的关系可知，微粒的电势能一定减少， 8.C要使轴核裂变产生链式反应，钠块的体积必须大于 选项C错误：洛伦蓝力不做功，电场力对微粒微正功，由 功能关系可知，微粒的机械能一定增加，选项D错误. 临界体积或轴块的质量大于临界质量，只要组成抽块的 2.D设大气压强为p,A管内原来空气柱长度为1，横截 体积小于临界体积或质量小于临界质量就不会发生链 面积为S, 式反应，裂变反应中产生的中子为快中子，这些快中子 极据题意可得p,==72cmHg ① 不能直接引发新的裂变，如果铀块的质量大，则其体积 V=l·S ② 大，若超过临界体积则发生链式反应，由此知A,B、D错 抽尽B管上面的空气，则A管内空气柱压强为 误，C正确. 13 9.AC只将P逆时针转动，副线图匝数增多，输出电压增 16.[解析](1)棒在0一0.38内通过的电符量q:-1△1， 大，灯泡变亮，选项A正确，B错误；只将Q向上或向下 移动，灯泡亮度不变，选项C正确，D错误. 平均感应电流I=R干 E 10.AD线框由静止释放，在下落过程中，穿过线柜的磁通 回路中平均感应电动势E=B 量减少，由楞次定律，线框中始终产生顺时针方向的感 △1 应电流，选项B错误，D正确：由于线框上、下两边所在 得9- 处磁感应强度大小不等，两边所受安培力大小不等，所 同理，棒在0.3~0.4s内通过的电荷量为： 以线框所受安培力的合力向上，阻碍线框向下运动，线 柜的机械能逐渐减小，选项A正确、C错误. B= BL(x:) R+r 11.ABD汽缸导热性能良好，汽缸内气体温度与环境温 由图乙读出0.4s时刻位移大小x2=0.9m, 度相同，所以气体发生等温变化，一V图象是双曲线， 选项A正确：汽缸内气体温度与环境温度相同，保持环 又41=2g· 境温度不变，则气体的内能保持不变，选项B正确：温 解得x1=0.6m. 度是分子平均动能的标志，温度不变，则该气体分子的 (2)由图乙知棒在0.3一0.4s内做匀速直线运动，棒的 平均动能不变，选项C错误：一定质量的理想气体，n= 速度大小v 0.9-0.6 0.4-0.3m/s=3m/s. 可N为所有气体的分子总数，N一定，则n一V困象 0一0,4s内，对于整个系统，根据能量守恒定律得 是双曲线，选项D正确， Q-Mgr:-mgr:sin 0-(M+m)v, 12.AC根据左手定则，本题所给图示的轨迹说明是放出 了正电荷，所以可能是。衰变或放出了一个正电子，故 代入数据解得Q=3.15J. A、C两项正确. 银据负耳定律有号平 R 13.[解析](1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂 活塞保证封闭效果， 代入数据解得Q,=3J. (2)气体的体积变化，外界对气体做正功或负功，要让 [答案](1)0.6m(2)3J 气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是抽 17.[解析](1)伦琴射线管阴极上产生的热电子在20kV 动活塞缓慢，二要活塞导热性能好. 高压加速下获得的动能全部变成X光子的能量，X光 [答案](1)用润滑油涂活塞(2)缓慢地抽动活塞 子的波长最短， 活塞导热性能好 =hc=6.63×10×3×10 14.[解析](1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实 由w=Ue=w-凭得A=能-210X1.6X10m 脸中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子层分布 ≈6.2×10"m. 的：②把油酸分子看成球形：③不考虑分子之间的空 (2)高压电源的电功率P,=U1=100W, 隙.故A、BD正确， (2)由于每格边长为2cm,则每一格就是4cm.估算油 每行产生X光子的能量P=吹=0,1W 膜面积时以超过半格为一格、小于半格就舍去的计算 数年9是×10%=01%. 原则，估算出75格，则油酸薄膜而积S=75×4cm 300cm2=3×10-m2. [答案](1)6.2×10"m(2)0.1% 1 (31滴油酸一酒精溶液中含油酸的体积V= 18.[解析](1)设打开K:后，稳定时活塞上方气体的压强 为p1,体积为V,.依题意，被活塞分开的两部分气体都 100ml.=2X10ml,油膜是单分子紧密排列的，因此分 经历等温过程.由玻意耳定律得 子直径d=V-2X101 PV=PiV, ① s3x107m≈7X100m. (3p)V=p1(2V-V,), ② (4)实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩一 联立①②式得 些，原因是油酸一酒精溶液中的酒精溶于水中。 ③ [答案](1)ABD(2)3×10￥(3)7×10-°(4)见 n-g. 解析 p1=2p. ④ △Φ」 (2)打开K后，由④式知，活塞必定上升，设在活塞下方 15.[解析](1)线柜中的电动势E-n 气体与A中气体的体积之和为V,(V,2V)时，活塞下 电流为1=L 气体压强为p·由玻意耳定律得 2R 2RL=4kL (3po)V=p:V:. ⑤ (2)安培力为F=B1L=1k 由⑤式得 (1)L (2)kL 3V [答案] R P:-V,Po. ⑥ 2R 14 由⑥式知，打开K后活塞上升直到B的顶部为止，此 5.C由题图可知r=r4,当两分子间距离r=r1时，分子 时为n,=多n 势能为零，但r<r。,分子力表现为斥力·故A错误：当 r=r2时，分子势能最小，故B错误：当r>r:时，由题图可 (3)设加热后活塞下方气体的压强为，气体温度从T,一 以看出分子势能随着r的增大而增大，分子力做负功，故 300K升高到T2=320K的等客过程中，由查理定律得 C正确，D错误. 兴-会 ⑦ 6.D不管物体经历了怎样的物理过程，由于初温度T,和 末温度T:是确定的，物体内所有分子动能的平均值的增 将有关数据代入⑦式得 加量是相同的，故D正确：物体内能的增加可能是外界 =1.6p0. ⑧ 对物体做功造成的，也可能是物体从外界吸收热量造成 [答案]1)当 2p。(2)上升直到B的顶部 的，还可能是以上两种因素共同影响的结果，故选项A B、C错误. (3)1.6p 7.A设该金属的通出功为W。,当用能量为E,的光子照 高二下学期期末综合冲刺卷·物理（八） 射到该金属表面时，产生光电子的最大初动能为E,根据 1.D根据带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向 光电效应方程知：E=E。一W。:改用能量为2E。的光子照 射入，恰沿直线从c边的中点P射出可得gE=gB若 射到该金属表面时，金属的途出功不变，逸出的光电子 撒去电场，粒子在匀强磁场中微匀速圆周运动，轨迹半 的最大初动能为E,=2E。一W。=E。十E,故A正确. 径为？，由台-器可得，粗子从。点射出时的动能为 8.A根据电荷数守恒、质量数守恒，可知钻60发生B衰 变的衰变方程为智C0→Ni十-1e,故A正确：钻60对人 E,=m=若报去场，子在电场中做表 体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的Y射线，故B 错误：钻60半衰期太长，且衰变放出的高能粒子对人体 平抛运动，由1=1y=之at口==m,联立解得 伤害太大，不能作为药品的示踪原子，故C错误：所有衰 m 变都会有质量亏损，故D错误 y=l.由动能定理得gEl一E一E,解得E=5E,选项D 正确， 2202 T_U 2D图乙所示电压只有一部分按正弦交流电压变化，整 9.AD根据电流的热效应，有 R ·=R ·T 个图象不能称为正弦交流电压，A错误：图甲所示电压 解得U,=110√2V,根据原、副线周匝数比可得副线周两 的瞬时值表达式为u=10sin100xt(V),B错误：图乙所 端的电压为U:=22√2V,故A正确：开关S断开时，副 示电压的周期为图甲所示电压周期的2倍，C错误：图甲 所示电压的有效值为52V,由UW2).TU 黄因中的电流为1，=尼民-A=2EA根据 R ·=RT,得 图乙所示电压的有效值为U=10V,因此D正确. 流与匝数成反比知电流表示数为2A,故B错误 3.C线图接通电源瞬间产生磁场，由于磁场的变化产生 合开关S,因为原线图电压和匝数比都不变，所以副线图 电场，从而导致常负电小球受到电场力，使圆盘转动.接 两端的电压不变，电压表示数不变，故C错误：闭合开关 通电源瞬间，由楞次定律可知，产生逆时针方向的电场， S后，总电阻减小，输出功率增大，输入功率增大，所以电 带负电小球受到的电场力与电场方向相反，则带负电的 流表示数增大，故D正确.故选A,D, 小球受到顺时针方向的电场力：当开关闭合后，恒定的 10.ABD由题图甲可知，在O妇段，磁场垂直于纸面向里， 电流产生稳定的磁场，因此圆盘上的小球不再受到电场 穿过圆环的磁通量增加，由裼次定律可知，感应电流I 力，即闭合开关瞬间，圆盘顺时针转动一下，A、B错误， 沿逆时针方向：在ab段，磁场向里，穿过圆环的磁通量 断开开关除间，由楞次定律可知，产生顺时针方向的电 减少，由楞次定律可知，感应电流【。沿顺时针方向：在 段，磁场向外，磁通量增加，由楞次定律可知，惑应电 场，则带负电小球受逆时针方向的电场力，与闭合瓣间 流I沿顺时针方向，故A、B正确.由左手定则可知，F 间盘的转动方向相反，C正确.由以上分析可知，若小球 方向指向圆心，F,方向背离国心向外，F方向指向圆 带正电，开关闭合瞬间，圆盘逆时针转动一下，D错误 心，故C错误，D正确. 4.C因轴核也可以分裂为三部分或四部分，可知裂变的 11.ACD对右管中的水银柱分析知，管中气体压强比大 产物不是唯一的，选项A正确：裂变是链式反应，在裂变 气压强高h cmHg,所以弯管左管内外水银面的高度差 的同时能放出2~3个或更多个中子，这些中子再轰击其 为h,故A正确.弯管上下移动，封闭气体温度和压强不 他轴核发生裂变，选项B正确：裂变物质达到一定体积 变，体积不变，故B错误，封闭气体温度和压强不变，体 (即临界体积)，链式反应才可以持续下去，选项D正确： 积不变，所以弯管向下移动少许，则右管内的水银柱浩 在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应中释 管壁上升，故C正确，环境温度升高，气体压强不变，封 放的能量多，但每个核子平均释放的能量在聚变中一般 闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管壁上升，故D 比在裂变中的多，选项C错误， 正确 15