物理(十)-【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(十) 一吾重 (满分:100分) 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,在光滑绝缘水平面上由左到右沿一条直线等间距地静 xxxxxxxx xXXxXxXxBx 止排着多个形状相同的带正电的绝缘小球,依次编号为1,2; xxxxxxxx # 3,..,每个小球所带的电荷量都相等且均为o一3.75×10*C.第 123456 1个小球的质量一0.03kg,从第2个小球起往后的小球的质量依次为前一个小球质量 。 告靴 8m/s,使第1个小球向右运动并且与右面的小球发生弹性正碰,若碰撞过程中电荷不转 { 移(不计电荷之间的库仑力,取g一10m/s),则第几个小球被碰后首先脱离地面 _~ B.2 C.3 A.1 D.4 2. 如图所示为远距离输电示意图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,R为输电线 1 的等效电阻,保持交流发电机输出电压不变,若电压表示数变小,下列判断正确的是 辞 _ ) 7 A.电流表示数变小 B.降压变压器原、副线圈两端的电压之比变小 C.升压变压器输出电压变小 (中 D.输电线损失的功率变大 _x)音 3.下列说法中正确的是 -_ 10-1 小一定为0 4.一静止的铀核放出一个a粒子衰变成针核,衰变方程为U→2Th十He.下列说法中正 确的是 ( ) A.衰变后针核的动能等于粒子的动能 B.衰变后针核的动量大小等于a粒子的动量大小 C.钟核的半衰期等于其放出一个a粒子所经历的时间 D.衰变后;粒子与针核的质量之和等于衰变前铀核的质量 5.已知理想气体的内能与温度成正比,如图所示的实线为汽缸内一定质 量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线,则在整个过程中汽缸内 _等温线 ( 气体的内能 _~ A.先增大,后减小 B.先减小,后增大 。 C.单调变化 D.保持不变 6.一定量的理想气体在某一过程中,从外界吸收热量2.5×10J,气体对外界做功1.0×10J,则 ( 该理想气体的 __ A.温度降低,密度增大 B.温度降低,密度减小 C.温度升高,密度增大 D.温度升高,密度减小 7.如图所示,一个粒子源产生某种粒子,在其正前方安装只有两条狭缝的 网粒子源 ._. 挡板,粒子穿过狭缝打在前方的荧光屏上使荧光屏发光,那么在荧光屏 上将会看到 -_ A.只有两条亮纹 B.有许多条明、暗相间的条纹 C.没有亮纹 D.只有一条亮纹 8.中子n、质子p、氛核D的质量分别为n、m。、.现用光子能量为E的射线照射静止 氛核使其分解,核反应方程为y十D→p十n.若分解后中子、质子的动能可视为相等,则中 ( 子的动能为 ) A.[(m-m-m)2-E C.[(mn-,-)x+E 10-2 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目要求,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.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为5;1,原线圈接交流电源和交流电压表, 副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接,已知原线圈两端的电压保持不变 副线圈上的电压按图乙所示规律变化,下列说法正确的是 __ _ { V 2202 0.0 70.020.03ls -220.2...... 甲 乙 A.电压表的示数为1100V B.热水器上电压的瞬时值表达式为u三220/2·sin100xt(V C.若闭合开关S,热水器的实际功率不变 D.若闭合开关S,原线圈中的电流增大 10. 根据玻尔理论,有关氢原子的下列说法正确的是 _ A.除吸收光子能量外,还可以利用电子间碰撞的方式使氢原子从低能级向高能级跃迁 B.核外电子处于”一3轨道的一个氢原子自发跃迁时最多可产生两种不同频率的光子 C. 大量氢原子由高能级向低能级跃迁时,可以辐射出连续的各种波长的光 D.氢原子从”一3能级向”一1能级跃迁,原子的能量减少,电势能增加 ( 11.对干非理想气体,下列说法正确的是 ) A.气体分子的重力势能是气体内能的一部分 B.气体分子热运动的动能是气体内能的一部分 C.分子之间相互作用的势能是气体内能的一部分 D.气体体积变化时,其内能可能不变 12.云室能显示射线的径迹,把云室放在磁场中,从带电粒子运动轨迹的弯 曲方向和半径大小就能判断粒子的属性,放射性元素A的原子核静止 放在磁感应强度B一2.5T的匀强磁场中发生衰变,放射出粒子并变成 10-3 新原子核B,放射出的粒子与新核的运动轨迹如图所示,测得两圆的半径之比R :R。一42:1. 且R.=0.2m.已知元电荷e-1.6x10-lC,普朗克常量h-6.610*J·s.下列说法 中正确的是 _~ A.新原子核B的核电荷数为42 B.放射性元素A的原子核发生的是。衰变 C.放射性元素A的原子核发生的是B衰变 D.放射出的粒子对应的德布罗意波的波长为4.125×10-1*m 三、非选择题(本题共6小题,共60分) 13.(6分)在做“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中,已知实验室中使用的油酸一酒精溶 液的体积浓度为n,又用滴管测得每N滴这种油酸一酒精溶液的总体积为V.将一滴这 种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长 为a的正方形小格的纸上,测得油膜占有的小正方形个数为n.用以上字母表示油酸分 子直径的大小d一 14.(8分)探究气体等温变化规律的简易装置如图所示,下表中是某小组得到的数据 序号 V/mI. b/(X10Pa) V/(×10{}Pa·mL) _ 20 1.0010 20.020 1.0952 19.714 3 16 1.2313 19.701 4 14 1.4030 19.642 5 12 1.6351 19.621 (填“)-V”或“-”)作 (1)若要研究)、V之间的关系,绘制图象时应选用 为平面直角坐标系 (2)仔细观察发现,V的值越来越小,可能的原因是 15.(12分)如图甲所示,固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一个小灯泡,在线圈 所处空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场,已知线圈的匝数”一100,总电阻 --1.0O,所围成的矩形面积S-0.04m,小灯泡的电阻R-9.0O,磁感应强度随时间 10-4 中B。为磁感应强度的最大值,T为磁场变化的周期,不计灯丝电阴随温度的变化,求; .B/(x10-~T) 10 /3.144.71(x10-s) 甲 心 (1)线圈中产生的感应电动势的最大值 (2)小灯泡消耗的电功率; 10-5 16.(12分)如图所示,在xOv坐标系第一象限的三角形区域AOD内有垂直于纸面向外的 匀强磁场,将一质量为、电荷量为9的带正电粒子(重力不计)从坐标原点0以初速度 v。垂直于AD射入磁场,已知A的坐标为(0.③a),D的坐标为(3a,0) (1)欲使粒子能够再次经过:轴上的OD段,求磁场的磁感应强度的最小值; (2)在第四象限另有一矩形磁场,在(1)题中磁感应强度取最小值的情况下,粒子经过x 轴后立即进入该矩形磁场,然后恰好从D点离开该磁场返回到第一象限,求该磁场磁感 应强度的大小和磁场的最小面积 10-6 2是运动着的物体的动量,人是普朗克常量,已知某种紫光的波长为440nm,若将电子 加速,使它的德布罗意波波长是这种紫光波长的10倍,求 (1)电子动量的大小. (2)试推导加速电压跟德布罗意波波长的关系,并计算加速电压的大小.(电子质量 m=9.1x10-3kg,电子电荷量e-1.610-C,普朗克常量h-6.6x10-3*J·s,加速 电压的计算结果取1位有效数字 10-7 18.(12分)如图所示,一个质量为2的T形活塞在汽缸内封闭一定量的理想气体,活塞体 积可忽略不计,距汽缸底部么.处连接一U形细管(管内气体的体积忽略不计),细管内装 有一定量水银.初始时,封闭气体温度为T。,活塞距离汽缸底部为1.5h.,U形管两边水 银柱存在高度差,已知水银密度为o.大气压强为2。,汽缸横截面面积为S,活塞竖直部 分高为1.2。,重力加速度为g (1)通过制冷装置缓慢降低气体温度,当温度为多少时两边水银面恰好相平 (2)从开始至两边水银面恰好相平的过程中,若气体放出的热量为Q,求气体内能的变 化量. 10-810.BD线图进入磁扬的过程，由楞次定律知，线困中有沿 (2)设导体ah匀速下落的速度为vm· 逆时针方向的电流，由于线图的半径小于猫场区域的 半径，故从线图完全进入磁场到刚要穿出磁场的过程， 北时F=mg,南=mg-器=0.5m R 穿过线图的磁通量不变，线圈中没有感应电流，线图穿 [答案](1)见解析(2)0.5m/s 出磁场的过程，线图中有沿顺时针方向的电流，选项A 16.[解析](1)由题图乙可知，1=5s时U=0.4V, 错误，B正确：线圈中有电流的时间1-仁，选项C错 此时电路中的电流（即通过会属杆的电流）1=只一 误，D正确。 1A,用右手定则判断出，此时电流的方向为由b指 11.AC温度不变，分子平均动能不变，充气后由于气体的 向a, 质量增大，温度，体积基本不变，气体的压强增大，选项 (2)金属杆产生的感应电动势E=I(R+r)=0.5V, A正确，B错误：打开间门后，水减少，气体膨胀，密封气 因E=BLu,故58时金属杆的速度为 体对水做正功，选项C正确：如果水全排出后气体压强 E=5 m/s. 一B 为p1,则有p(2L十0.5L)=p1(0.5L+0.1L),得 (3)金属杆的速度为？时，电压表的示数应为U= p=0.24p1<p1,故不再充气不能把水喷光，选项D 错误， . 12.ACD根据核反应过程中质量数守恒和电荷数守恒关系 由题图乙可知，U与1成正比，由于R,r、B及L,均为不 可判断A正确，B错误：质量亏损△vm=(4×1.0073一 变量，所以与1成正比，即金属杆应沿水平方向向右 4.0015-2×0.00055)u=0.0266u,根据质能方程可知 做初速度为零的匀加速直线运动」 △E=△me≈24.8MeV,故C.D正确. 13.[解析]频率最大的光子对应从最高能级向基态的跃 会属杆运动的加逢度a=号=lm/:, 迁，则有E。-E,=一0.96E,又因为E=E,故可得 根据牛顿第二定律，在5s末时对金属杆有 F-BIL=ma,解得F=0.2N, n=5,因此频率最小的光子对应从n=5到n=4的能级 此时F的瞬时功率P=Fv=1W 民迁，具有的能量△E=E一E=元-6=0.31eV, [答案](1)1A→a(2)5m/s(3)1.0W Vi_V: 因氢原子是大量的，故由C号=10知，这些光子可能具 17.[解析](1)根据盖一吕萨克定律，有元=元， 有10种不同的频率。 代入数据可得T2=480K, [答案]0.3110 14.[解析](1)当汽缸下潜至990m深处时，设封闭气体的 (2)缸内气体压强P=D,十警。 压强为p,温度为T,体积为V,由题意可知p=100atm. 根据热力学第一定律有△U=W十Q, 根播现怎气体线态方框得兴一兴 其中W=一p△V, 代入数据解得Q=289J. 代入数据得 [答案](1)480K(2)289J V=2.8×10-m 18.[解析](1)核反应方程是4H+He十X,而X只能 (2)由(1)题知封闭气体的体积减小，外界对气体做功， 是2个正电子，因此核反应方程应是4H→He+2e W>0:封闭气体可视为理想气体，温度降低，其内能减 (2)反应前的总质量为 少，△U<0,根据热力学第一定律△U=W十Q得Q<0, m1=4m,=4×1.0073u=4.0292u. 即下潜过程中封闭气体放热而且国为△U0,故传递 反应后的总质量为 的热量大于外界对气体所做的功 m=m4.+2m.=4.0026u十2×0.00055u=4.0037u. [答案](1)2.8×10m(2)放热大于 质量亏损△m=m1一m:=0.0255山. 15.[解析](1)闭合开关S前，导体ah自由下落的末速度 根据爱国斯坦质能方程得释放的能量为 为a=gt=4m/s. △E=0.0255×93l.5MeV≈23.75MeV 开关S闭合聊间，导体ab产生感应电动势，回路中产生 (3)根据爱因斯坦质能方程得太阳每粉减少的质量为 感应电流，导体ab立即受到一个竖直向上的安培力， △m'=△E_3.8×10 F4=BI1,=B=0.016N>mg=0.002N e (3X10)kg≈4.2X102kg. R [答案](1)4H→He+2e(2)23.75MeV 此时导体b受到的合力的方向竖直向上，与初速度方 (3)4.2×10kg 向相反，加速度的表达式为 高二下学期期未综合冲刺卷·物理（十） a-Fs-mg_BLv mR一g,所以导体ab微竖直向下的 1.C设第1个小球与第2个小球发生弹性碰撞后两小球 的速度分别为和，以水平向右为正方向，根据动量 加速度逐渐减小的减连运动.当F。=mg时，导体ah 做竖直向下的匀速运动。 定理有m=m,十子m,根据机栽能守恒定律有 18 包m=了m十名m,联主上迷两式解得=是，同 9.AD根搭理想交压器原理可得U,=”U,=号×20V 理，可得第n十1个小球被碰后的遮度1=(（受).设 1100V,则电压表示教为1100V,A正确：由图乙可知，交变 第n十1个小球被碰后对地面的压力为零或脱离地面， 电流的峰值是20，巨Vw一品nds=10rads,则到线 则有+，B>(受)mg,联立以上两式并代入：值可得 圆两端电压的醉时值表达式为“=2202sin100(V),因 n≥2，所以第3个小球被碰后首先离开地面，故选C 有电阻R的存在，220√2V不是热水器两端的电压瞬时 2.D降压变压器原、副线圈的电压比等于降压变压器原、 值，B错误：接通开关后，接入副线圈的电阻减小，电流增 副线图匝数比，保持不变，B错误：电压表的示数减小，则 大，R上的分压增大，热水器两端的电压减小，所以实际 降压变压器原线圈的电压U,减小，由于发电机的输出 功率减小，C错误：接通开关后，电流增大，电压不变，所 电压不变，则升压变压器副线圈的输出电压U:不变，由 以线圈消耗的功率增大，输入功率等于输出功率，则原 U:=U十IR可知，电流表的示数变大，A、C错误：由于 线圈中电流增大，D正确. 电流表的示数变大，则由Px=IR可知，输电线上损失 10,AB氢原子可以通过吸收光子或与电子碰撞实现从低 的功牵变大，D正确 能级到高能级的跃迁，选项A正确：核外电子处于n=3 3.BR=号是电阻的定义式，电阻的大小不会随着电压 轨道的一个氢原子自发跃迁时最多可产生两种频率的 的变化而变化，故A错误.由E=卫可知，若检脸电荷受 光子，选项B正确：大量氢原子由高能级向低能级跃迁 g 时，只能辐射出能量等于能级差的光子，光的波长是不 到的电场力为零，则表示此处的电场强度一定为零，故B 连续的，选项C错误：氢原子从n=3向n一1能级跃迁 正确，B=是，当导休捧与破场平行时，即使有磁场，磁场 时，释放光子，原子的能量减小，在该过程中电场力做 力也为零，故C错误，由E=m盟可知，电动势的大小取 正功，电势能减小，选项D错误。 11,BCD气体的内能包括气体所有的分子势能和分子动 决于磁通量改变了多少，所以当通过回路的磁通量大小 能之和，其中分子势能是由分子间的相对位置和相互 为零时，感应电动势的大小不一定为零，故D错误， 作用决定的能量，与重力势能无关，分子动能是分子热 4.B静止的铀核在衰变过程中遵循动量守恒，由于系统 的总动量为零，因此囊变后产生的牡核和口粒子的动量 运动的动能，故A错误，B,C正确：气体的体积发生变 等大反向，即pm=p,B项正确：因为有√2mEm= 化，如果同时也与外界产生热交换，根据热力学第一定 律，气体的内能可能不变，故D正确. √2m,EP,由于杜核和a粒子的质量不等，因此衰变后 12.BD原子核发生反冲，根据左手定则可知，a衰变时， 钍核和α粒子的动能不等，A项错误：半衰期是有半数钠 核衰变所用的时间，并不是一个铀核衰变所用的时间，C 新核、α粒子的轨迹是外切國，所以B正确、C错误.根 项错误：由于衰变过程释放能量，根据爱因斯坦质能方 据带电粒子的桃道半经一需可如会一票，结合已知 程可知，衰变过程有质量亏损，因此D项错误， 条件可知原子核B的核电荷数为84，选项A错误.根 5.B由于兴为位量，题困上装点与坐标轴围成的短形面 据德布罗意波波长=么可知，放出的。粒子的德布罗 积表示pV的乘积，从实线与虚线（等温线）比较可得出， 该面积先减小后增大，说明温度T先诚小后增大，而理 意波波长为=网尺=.125X10m,选项D正确 想气体的内能完全由温度决定，所以内能先减小后增 大，故B正确. 13.[解析]一滴海酸一酒精溶液中纯海酸的体积为V, 6.D由热力学第一定律△U=W十Q,Q=2.5×10'J, 油膜面积为S=na, W=一1,0×10J,可知△U大于零，气体内能增加，温度 升高，A,B错误：气体对外微功，体积增大，密度减小，C 又V'=Sl,所以d=nV maN 错误，D正确. [答案] nv 7.B任何运动的粒子都具有波粒二象性，则粒子源产生 ma'N 的大量粒子透过双缝就应滚表现出波动性，即形成明、 暗相间的多条干涉条纹，故B项正确. 14.[解析] (1)由理息气体的我态方程兴=C可知，若选 8C氖核分解为核子时，要吸收能量，质量增加，本题核反应 V作为坐标系，得到的是等温曲线：若选一作 过程中Y射线的能量E对应质量的增加和中子与质子的动 能，即E=△2+2E=(m十m.一)c2+2E,得E= 为坐标系，得到的是一条延长线过坐标原点的直线.后 [E-(m,十m-m,2]=2[m-m一m,+E团，故 者更方便且直观，使于分析问题，所以选作为坐 选C 标系。 19 (2)因研究的过程是等温变化，由方程pV=RT(n表示物 解得B=2(23+3)m 质的量，T表示绝对温度，R为常数)可知，中V值越来越小， 3qa 说明n减小，即物质的量在减小，说明有气体漏出. 矩形磁场的最小宽度为：d=r-rcos60°=0.5r, [答案](1)p一(2)有气体漏出 解得矩形磁场的最小面积为： 15.[解析](1)由題图乙可知，线圈中交变电流的周期 8 T=3.14×10-28, 所以E=nBsS票=8.0V [答案](1)2m 04 (2)高应电流的莱大位L.=后，=Q80A (2)2(23+3)m (213-36)a 3ga 8 有数值1==22A, 25 17.[解析](1)由=么知电子的动量为 小灯泡消耗的电功率P=R=2.88W. =1.5×100kg·m/s 8在0子时网内， P-X 感应电动势的平均值E=mSA5≈5.1V, (2)电子在电场中加速，有eU=司m心， △ 通就方亮的子均电沈T-票，限05引A 又zm=2 2m 解得U=m h 通过小女泡的电有量Q-1-=4.0X10C ≈8×102V. 2e 2me入 [答案](1)8.0V(2)2.88W(3)5.1V0.51A [答案](1)1.5×10kg·m/s(2)U= 2mex? 4.0×10-3C 8×102V 16.[解析](1)粒子进入磁场后的轨遮國与磁场边界相 切时，磁感应强度最小，如图： 18.[解析](1)初态时，对活塞进行受力分析，可求得汽 缸内气体压强为： A=A,+,,=1.5hS T=To. 要使两边水银面相平，应使汽缸内气体的压强p,=P。: 0 此时活塞下端一定与汽缸底接触，有 设此时粒子的轨道半径为R,有R=√3acos0°=1.5a, V1=1.2h,S. 由B=m员： 设此时温度为T。,由理想气体状态方程有 得Bn=m驰=2m他 gR 3qa PiVP:V: T T (2)如图所示，粒子进入第四象限矩形磁场区城的速度 4PoTaS 方向与x抽正方向成60°角斜向下，由题意，当CD为矩 解得T,= 5p.S+5mg 形的一条边且轨迹园（國心为'）恰好与CD的对应边 (2)从开始至活塞竖直部分拾与汽缸底接触，气体压强 相切时，该磁场有最小面积.根据几何关系，有OC一√3 不变，外界对气体做功，有： R=33 33 a.CD-3a-2a. w=A△V=(p+)×0.3h.s. 由热力学第一定律有△U=W一Q 粒子在矩形磁场区域运动的 半径为： 解得△U=0.3(p+譬)h,S-Q r-CD 4pT.s (2)0.3(p.+)h.-Q [答案](1)5pS+5mg 20