物理(四)-【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(四) -T (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,等腰Rt\abc区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强 度的大小为B,在bc的中点O处有一粒子源,可沿与ba平行的方向发 射速率不同的两种粒子,粒子带负电,质量为n,电荷量为q.已知这些 粒子都能从ab边离开abc区域,ab一2/,不考虑粒子的重力及粒子间的 相互作用,则这些粒子 。 (/2十1)qB/ A.速度的最大值为 I C.在磁场中运动的最短时间为 4qB “ D.在磁场中运动的最长时间为 {2B 7 Z辞 2.在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合回路,a、6、c为三 个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片左右 滑动时,能产生感应电流的金属圆环是 ~ t 。 C.a、c两个环 A.、两个环 B.b、c两个环 D.a、b、c三个环 3. 甲、乙两矩形单匝金属线圈分别绕与磁感线垂直的轴在同一匀强磁场中匀速转动,输出 (中 ( 交流电的感应电动势图象如图中甲、乙所示,则 _~ 1x)音 _V H _ 4-1 A.甲的频率是乙的频率的2倍 B.甲线圈的截面积是乙线圈截面积的6倍 C.当/一1s时,两线圈中的磁通量均为零 D.当(一2s时,两线圈均与磁感线平行 4.小华同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L,由火线和零线并行绕成 当右侧线圈L。中产生电流时,电流经过放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关S,从而切 ( 断家庭电路,仅考虑L,在铁芯中产生的磁场,下列说法错误的是 ) 零线 铁芯 电流放大器 _电磁铁 火线 路 A.家庭电路正常工作时,L。中的磁通量为零 B.家庭电路中使用的电器增多时,L。中的磁通量不变 C.家庭电路发生短路时,开关S将被电磁铁吸起 D. 地面上的人接触火线发生触电时,开关S将被电磁铁吸起 5.近年来,人们发现纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景,已知1nm(纳米)一 10-*m,边长为1nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10-^1*m)的个数最接近 ( 下面的哪一个数值? ~ A.102 B.10{ C.10f D.10{ 6.如图所示,a、表示两部分气体的等压线,由图中所给条件可知,当t一273*C时,气体a的 ( 体积比气体的体积大 _~ V/m ) / A.0.1m{ B.0.2m^{} C.0.3m{3 D.0.4m 7.A、B两装置均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和 水银组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同,将两管 抽成真空后,开口向下竖直插入水银中(插入过程没有空气进入管 内),水银柱上升至图示位置停止,假设这一过程水银与外界没有热交 换,则下列说法中正确的是 4-2 A. A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量 B. B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量 C. A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同 D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相回 8.U吸收一个慢中子后,分裂成Xe和Sr,还释放出 ) B.3个中子 A.1个a粒子 C.10个中子 D.10个质子 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. 如图所示是磁流体发电机的示意图,两平行金属板P、Q之间有一个 很强的磁场,一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带 电粒子)沿垂直于磁场的方向喷入磁场,把P、Q与电阻R相连接.下 列说法正确的是 ( ) A.Q板的电势高于P板的电势 等离体 B.R中有由a向6方向的电流 C.若只改变磁场强弱,R中电流将保持不变 D.若只增大粒子入射速度,R中电流将增大 10.如图甲所示,在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧,导线 PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流正方向,导线框R ( 中的感应电动势 __ _ ,_ # / 甲 乙 A.在-时为2 B.在一 D.在一T时最大,且沿顺时针方向 _ 11.关于分子动理论的规律,下列说法正确的是 _~ A.扩散现象说明物质分子在做永不停息的无规则运动 B.压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力,是由于气体分子间存在斥力 C.两个分子距离减小时,分子间引力和斥力都在增大 D.两个分子间的距离为(平衡位置)时,分子势能最小 4-3 12.下列说法中正确的是 ) A.爱因斯坦为了解释光电效应的规律,提出了光子说 B.如果用某种频率的光不能使某金属发生光电效应,那么即使增大入射光光照强度也 不能发生光电效应 C.光电效应揭示了光具有波动性 D.用一束绿光照射某金属,能发生光电效应,若改用紫光照射该金属,也一定能发生光 电效应 三、非选择题(本题共6小题,共60分) 13.(6分)如图所示为振荡电路在某一时刻电容器带电情况和电感线圈中磁感线方向情况 由图可知,电感线圈中的电流正在 (填“增大”“减小”或“不变”),如果电流的振荡周 期为T-10*s.电容C-250F,则线圈的自感系数L一 H. __去 14.(8分)一台理想降压变压器从10kV的线路中降压并提供200A的负载电流.已知两个线圈 ,输出功率为 的匝数比为40:1,则副线圈中的输出电压为 ,变压器原 线圈中的电流为 15.(12分)如图甲所示,足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度 L-1m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接阻值为R-0.402的 电阻,质量为n-0.01kg、电阻为,-0.30Q的金属棒a紧贴在导轨上.现使金属棒a 由静止开始下滑,下滑过程中a始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间 .的关系如图乙所示.图象中OA段为曲线,AB段为直线,g取10m/s(忽略a6棒运动过程 中对原磁场的影响) (1)判断金属棒两端a、的电势高低 xm 11.2--... 1 7.0.... 1 4-4 (2)求磁感应强度B的大小; (3)在金属棒a开始运动的1.5s内,求电阻R上产生的热量 4-5 16.(10分)如图所示,在平面直角坐标系xO的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感 应强度B-2.0T.一质量为-5.0×10-*kg、电荷量为q-1.0×10-C的带电粒子从 P点沿图示方向以v三20m/s的速度进入磁场,从x轴上的Q点离开磁场(Q点未画 出).已知OP-30cm(粒子重力不计,sin37*-0.6,cos37*-0.8),求; (1)OQ的距离; _2 (2)若粒子不能进入工轴上方,求磁感应强度B满足的条件 4-6 17.(12分)如图所示,两汽缸A、B粗细均匀、等高月内壁光滑,其下部由体积可忽略的细管 连通;A的直径是B的2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两汽缸除A顶部导热外 其余部分均绝热,两汽缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、6,活塞下方充有氮气,活 塞a上方充有氧气.当大气压为)、外界和汽缸内气体温度均为7C且平衡时,活塞a离 汽缸顶的距离是汽缸高度的 ,活塞在汽缸正中间. (1)现通过电阻丝缓慢加热氧气,当活塞恰好升至顶部时,求氢气的 温度. (2)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升的距离是汽缸高度的 压强. 4-7 中p是运动着的物体的动量,h是普朗克常量.已知某种紫光的波长是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)试推导加速电压与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-9.1×10-31kg,电子电荷量e-1.6×10-lC,普朗克常量h-6.6x10-34J·s,加速 电压的计算结果取1位有效数字 4-84.C 由于火线和零线并行缠绕,故在家庭电路正常工作 时,火线和零线中的电流大小相等,方向相反,则L,中 合磁通量始终为零,故L:中的磁通量始终为零,A项正 M 确:当家庭电路中使用的电器增多时,火线和零线中的 代入数据得△N~3X10*个. 电流仍然大小相等,方向相反,L。中的磁通量不变,B项 [答案]3×10^{}个 正确;家庭电路发生短路时,火线和零线的电流同时增 高二下学期期末综合冲刺卷·物理(四) 大,合磁通量仍然为零,因此开关S不会被电磁铁吸起 1.A 若都能从ab边出来,则符合条件的最大半径应该与 C项错误;当地面上的人接触火线发生触电时,火线的电 ac面相切,最小半径应该恰好运动到b点,如图所示。 流突然变化,即L,中的磁通量发生变化,导致L。中的 磁通量变化,L。中产生感应电流,电磁铁将开关S吸起, D项正确。 5.B 边长为1nm的立方体体积为V-10*m,一个氢 分子体积的数量级为10*m,所容纳的液态氢分子的 个数约为107-100-10,故选B. 6.D 在0C~273C的温度区间上,应用盖-吕萨克定律 0. 0.0 分别研究气体a和b可得到方程 由几何关系可得:r-,rnxx-(1+vV2). V 0.3m{ 0.1m{ 273K+273K 273K '273K+273K 273K 拉子在磁场中做圈周运动,洛伦兹力提供了向心力,由 解得V=0.6m,V-0.2m,AV-V -V -0.4m. 正确选项为D. 7.B 大气压对水银橹内的水银做相同的功,玻璃管内吸 解得:m= (2+1)qB/ 进的水银一样多,由于A管重心高于B管,A管内水银 7 2n 粒子做圈周运动的周期为T-2,若圆心角0-450,则 重力势能大于B管,根据能量的转化和守恒可知,A管 B 内的内能增加得少,B管内的内能增加得多,故B正确 1- 8.C 设放出的粒子质量数为工,电荷数为y,核反应过程 在磁场中的运动时间为(一 一4,从上图可以看 满足质量数守恒和电荷数守恒,由题意可得 235十1-136+90+1”解得{ ##7_ (r-10. 出,最小的圆心角045{},所以1→ ,故C 92-54+38+y. y-0. 错误; 由此判断该核反应效出的一定是中子,且个数是10,故 由几何关系知,粒子转过的最大圆心角0一l180{},粒子 选项C正确. 9.BD 等离子体从左向右进入磁场,受到洛伦兹力发生偏 转,打到极板上,使两极板间形成电势差,当粒子所受电 的最长时间为t= 场力与洛伦兹力相等时,形成动态平衡,根据极板的正 负判断电势的高低以及电流的流向,等离子体进入磁 2.A 当滑片左右滑动时,通过a、b两环的磁通量变化,而 场,根据左手定则,正电荷向上偏,打在上极板上,负电 通过c环的合磁通量始终为零,故a、b两环中产生感应 荷向下偏,打在下极板上,所以上极板带正电,下极板带 电流,而c环中不产生感应电流,故选项A正确. 负电,则P板的电势高于Q板的电势,流过电阻的电流 3.B 由题中图象知甲的周期为2s,乙的周期为1s,由 方向由a到),故A错误,B正确:依据电场力等于磁场力, -1可知f。:f.-1:2,选项A错误;甲的感应电动 d U 势的最大值为6V,乙的感应电动势的最大值为2V,所 Bdu P十 ,电流与磁感应速度成正比,故C错误;由上分析可 知,若只增大粒子入射速度,R中电流也会增大,故D BS可知S。:S.-6:1,选项B正确;当线圈处于中性 正确。 面时磁通量最大,而感应电动势为零,当线圈平行于磁 感线时,通过线圈的磁通量为零,而感应电动势最大, 磁通量变化率为0,在R中不产生感应电动势,故A正 -1s和/一2s时两线围均处于中性面位置,选项C、D 错误, 负方向上增加,且变化率最大,则R中的磁通量变化率 (3)金属棒ab在开始运动的1.5s内,其重力势能减 最大,感应电动势最大,由榜次定律可得,R中感应磁场 小,转化为金属棒的动能和电路的内能,设电路中产生 方向垂直于纸面向里,同理,/一T时,R中感应磁场方 的总焦耳热为Q 向垂直于纸面向外,故/一 一T时感应电动势为逆时针,故C项正确,B、D项 代入数据解得:Q-0.455]. 错误。 11.ACD 扩散现象与布朗运动是分子无规则运动的宏观 表现,故A正确,气体压缩可以忽略分子间作用力,压 [答案](1)a端电势低,b端电势高 (2)0.1T 缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体压 (3)0.26J 强,故B错误,两个分子距离减小时,分子间引力和斥 16.[解析](1)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀逸园 力都增大,故C正确,当r心时,分子势能随分子间距 离的增大而增大;当, 心时,分子势能随分子间距离 的减小而增大;当,一r。时,分子势能最小,故D正确。 代入数据得:R一0.50m. 03=0.50m 12.ABD 根据物理学史可知,爱因斯坦为了解释光电效 OP 应的规律,提出了光子说,故A正确;光电效应的条件 故园心一定在工轴上,轨迹如图甲所示, 是入射光的频率大于金属的极限频率,能否发生光电 效应与入射光的强度无关,故B正确;光电效应揭示了 由几何关系可知:OQ-R+Rsin53{,故OQ-0.90m 光具有粒子性,故C错误;用一束绿光照射某金属,能 发生光电效应,若换成紫光来照射该金属,由于紫光的 频率大于绿光的频率,所以也一定能发生光电效应,故 0 D正确. 13.[解析] 根据磁感线方向,应用安培定则可判断出电 37 流方向,从而可知电容器在充电,电流会越来越小. 甲 乙 根据振荡电流的周期公式T一2x\L.C (2)带电粒子不从文轴射出(如图乙),由几何关系得 (10): 得1.-”7* 4rC4×3.14X250X10-H~10-*H. OPR'+R'cos53'① [答案]减小10-* #”_② V- 由①②并代入数据得:B16 40 n: T(取“二”也可) 3 250V;由理想变压器功率关系,得P 一P.-U.I (2)B1T U一 [答案](1)0.90m UI.-250x200W=50kW.同时得I= 17. [解析](1)活塞升至顶部的过程中,活塞a不动,活 250×200 A-5A. 10×10{ 塞a、b下方的氮气做等压变化,设汽缸A的容积为V。. [答案] 250V 50kW 5A 氮气初态体积为V,温度为T,末态体积为V。,温度为 T。,按题意,汽缸B的容积为,由题中数据和盖一吕 15.[解析](1)由右手定则可知,ab中的感应电流由a流 V 向b,ab相当于电源,则b端电势高,a端电势低. 萨克定律得 (2)由x一/图象得/一1.5s时,金属棒的速度为: -4r112-7 ① △2.1-1.5m/s-7m/s. V-#V。o+#V。#V。 金属棒匀速运动时所受的安培力大小为:F一BIL ② EE-BLv ###.# ③ 联立得:FBL R十7 由①②③式和题中数据得T.一320K. 根据平衡条件得:F一mg (2)活塞占升至顶部后,由于继续缓慢加热,活塞a开始 则有:m8-R BLv 向上移动,直至活塞上升的距离是汽缸高度的时,活 代入数据解得:B一0.1T 塞a上方的氧气做等温变化,设氧气初态体积为V'. 压强为',末态体积为V',压强为',由题中数据和 3.B 线框从图示位置转过90{}的过程中,即在0~ 破意耳定律得 V'-V。p'-oV'-#Vo 穿过闭合线框的磁通量不变,线框内无感应电流;在转 ④ 'V'-p:'V', 动势为E一BLa,大小恒定不变,感应电流沿逆时针方 由④式得p一 3。。 向;在转过180{}~270{}的过程中,即在 合线框的磁通量不变,线框内无感应电流:在转过 18.[解析](1)电子的德布罗意波波长x一440×10nn 270{~360^{}的过程中,即在3T~T内,线框中的感应电动 -4.4×10-1m. 根据-一,电子的动量为 势为E一BL{}.,大小恒定不变,感应电流沿顺时针方向, 根据以上分析,画出一个周期内感应电动势随时间变化 -6.6×10- 的E一t图象(图象略),利用电流的热效应计算感应电动 14.4×10-kg·m/s=1.5x10-*kg·m/s. 2 R 2 选项B正确. 则 22ex{ 4.B 由题意可知,两种情况下变压器的输入功率为2P. 设灯泡L。、L。两端的电压为U,电流为I,电阻为R,则 代入数据解得U~8×10V. h” [答案](1)1.5×10*kg·m/s(2)U- 有P- 2ne&钟 8X10V 下变压器的输入电压均为3U,根据输入功率和输出功率 高二下学期期末综合冲刺卷·物理(五) 相等可知,变压器输入电流为1.所以图甲中L.的功 1.B 从A点射入的带电粒子的运动轨迹如图甲所示,设 粒子运动的轨迹半径为R,由几何关系得(3L一R){*}十 R (\③L)^{}一R{},解得R一2L.从B点射入的带电粒子的运动 (31){R-P,选B正确. 轨迹如图乙所示,设粒子射出磁场时的位置坐标为(X。,0) 5.C 1g水所含水分子的个数为18×6×10{③},要数完这 由几何知识得(R-L)^{}十x一R,解得x一③L,即粒子也 从C点射出磁场,由此可看出,从A、B两点射入的带电 粒子均从C点射出磁场,在A、B两点间射入的带电粒子 些水分子个数所需时间为1一 60X10*×5000X24×365 在x/③L.的位置离开磁场,且从AB中点射入的带电 年~1.3×10年,故选项C正确. 拉子射出磁场的位置距离坐标原点最远,其位置在工轴 6.C 在)一T图象中,开始一段时间内,随着温度升高,气 上r一R一2L.处,所以所有带电粒子离开磁场时位置在。 体发生的是等容变化,即吾一恒量,图象为一条过坐标 轴上的分布范围为V③Lx2L.故选B. 原点的直线,当压强增大到内外压强相等时,温度再升 高,活塞将向右移动,气体发生等压变化,图象是一条平 xBx 行于温度轴的直线,因此C正确,A、B、D错误 7.D 巴耳末公式只能描述氢原子光谱中的一个线系,不 能确定氢原子光谱中所有谱线对应的波长,A错误;根 据巴耳末公式只能分析氮原子光谱,不能分析其他原子 2 的发光光谱,B错误;巴耳末线系包括可见光区和部分紫 用 0. 乙 外光区,C错误;氢原子光谱中有可见光区、红外光区和 2.B 由于c棒受到向下的磁场力,根据左手定则,电流 紫外光区,D正确. 从c→d,知c处电势高于d处电势,选项A错误;再根据 8.B 由核电荷数守恒可知,x粒子的核电荷数为1十1一2-0. 右手定则可知,I是S极,选项B正确、C错误;cd棒向 由质量数守恒可知,r粒子的质量数为2十3一4一1,则工粒 下运动时,产生的感应电流从d→c,a棒受到水平向左 子是。n,即为中子,故A错误;核反应过程中释放的能量 的磁场力,选项D错误 E一Amc~17.6MeV,故B正确;只有将原子核加热到 0