物理(五)-【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(五) (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xOv坐标系的第一象限内存在垂直于xOy坐标系平面 向里、磁感应强度大小为B。的匀强磁场,在v轴上坐标为(0,3L)的 A点和坐标为(0,L)的B点之间有若于个相同的带电粒子以相同的 ,_ 速度v。先后垂直于v轴射入磁场,由A点射入的带电粒子恰好从 。 轴上坐标为(/③L,0)的C点射出磁场,不计粒子重力及粒子间的相互作用,粒子速度方向 ( 与磁场垂直,则所有带电粒子离开磁场的位置在x轴上的分布范围是 “告] ) A.0<<③L B.③L<:<2L C.0:<2L D.2L<.<3L 2.如图所示,I和II是一对异名磁极,a为放在其间的导体棒,a和cd用导线连成一个闭 1 _ 合回路,当棒向左运动时,导体棒c受到向下的磁场力F,则可知 _~ --M.....---.....--拜 A.d处电势高于c处电势 B.I是S极 t完 将 C.I是N极 D.当c棒向下运动时,a棒受到向右的磁场力 3.如图所示,虚线两侧有垂直于线框平面、磁感应强度大小均为B的匀 xxx (甲 强磁场(方向相反),直角扇形导线框半径为L、总电阻为R,绕垂直于 _x)音 线框平面的轴Q以角速度匀速转动.线框从图中所示位置开始转动 一周的过程中,线框内感应电流的有效值是 2BL BL2 C.2B_ 2BL2 A. B D. R 4R 2R ##2 5-1 4.如图所示,在两种情况下灯泡L。、L。的功率均为P,且L、L。、L。为相同的灯泡,匝数比 为n:n。一3:1,则图甲中L。的功率和图乙中L.的功率分别为 ( ) OOA 甲 乙 C#)r A.P、P 5.假如全世界60亿人同时数1g水的分子个数,每人每小时可以数5000个,不间断地数, 则完成任务所需时间最接近(阿伏德罗常数N.取6×10^{③}mol-1,一年按365天计算) -_ _ B.1千年 A.10年 C.10万年 D.1千万年 6.如图所示,一开口向右的汽缸固定在水平地面上,活塞可无摩擦移动且 不漏气,汽缸中间位置有一挡板,外界大气压强为儿.初始时,活塞紧压 挡板处,现缓慢升高缸内气体温度,则下面能正确反映缸内气体压强变 ( 化情况的一T图象是 _ 土f 7.下列说法中正确的是 ) A.巴耳末公式所计算得出的波长与氢原子光谱中的波长是一一对应的关系 B.根据巴耳末公式不仅可以分析氢原子光谱,也可以分析其他原子的发光光谱 C.由巴耳末公式得到的波长都在可见光波段 D.氢原子光谱中有红外光区、可见光区和紫外光区 8.氛核和氛核可发生热核聚变而释放出巨大的能量,该反应方程为H+H→。He十x,式中 x是某种粒子.已知:{}H、H、He和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u 和1.0087u;1uc=931.5MeV,c是真空中的光速,由上述反应方程和数据可知( _ A.粒子x是质子 B. 该反应释放出的能量约为17.6MeV C.轻核的聚变反应可以在任何温度下进行 D. 自然界不存在热核聚变 5-2 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.如图所示,质量为、电荷量为g的带正电的小物块从半径为R的 Ex xpxx 绝缘半圆橹顶点A由静止开始下滑,已知半圆右半部分光滑,左 半部分粗糙,整个装置处于正交的匀强电场与匀强磁场中,电场强 ,方向水平向右,磁感应强度大小为B,方向垂直 纸面向里,g为重力加速度大小,则下列说法正确的是 ( A.物块最终停在A点 B.物块最终停在最低点 C.物块做往复运动 D.物块首次滑动到最低点时对轨道的压力为2ng十aB/Rg 10.如图所示,在铁芯上、下分别绕有匝数n一800和n。一200的两个线 圈,由于铁芯不闭合,上线圈产生的磁场将在空间发散,磁感线用虚线 表示,下线圈得到的磁场很少,所以这种变压器能量的损耗很大,当上 线圈两端与a-14.1sin3141V的交流电源相连时,将下线圈两端接交 流电压表,则交流电压表的读数可能是 _~ A.14.1V B.2.5V C.2.0V D.1.0V 11.下列现象中,由表面张力引起的现象是 f _ A.酒精和水混合后体积减小 B.水银温度计中水银柱的升降 C.荷叶上的小水滴呈球形 D.洗头发时,当头发浸泡在水中时呈散开状,露出水面后头发聚拢到一起 12.如图甲所示为氢原子能级图,大量处于,三4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出 多种不同频率的光,其中用从”一4能级向”一2能级跃迁时辐射的光照射图乙所示光 ( 电管的阴极K时,电路中有光电流产生,下列说法中正确的是 _ E/eV 光束 窗口 -0.85 -1.51 -Ar --3.40 -13.6 甲 乙 5-3 A.若将滑片右移,则电路中的光电流增大 B.若将电源反接,则电路中可能有光电流产生 C.若阴极K的逸出功为1.05eV,则逸出的光电子最大初动能为2.4×10-*1 D. 大量处于”三4激发态的氢原子向低能级跃迁时辐射的光中只有4种光子能使阴极 K发生光电效应 三、非选择题(本题共6小题,共60分) 13.(6分)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中,某同学利用教学用的可 拆变压器进行探究 (1)下列器材中,实验需要的器材有 A.干电池 B.低压交流电源 C.220V交流电源 D.条形磁铁 E.可拆变压器和导线 F.直流电压表 G.多用电表 (2)关于实验操作,下列说法中正确的是 A.为了人身安全,原线圈两端只能使用低压交流电源,所用电压不能超过12V B.通电时,可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路 C.使用多用电表测电压时,先用中等量程挡试测,再选用恰当的挡位进行测量 (3)在实验中,某同学保持原线圈两端的电压及副线圈的匝数不变,仅减少原线圈的历 数,副线圈两端的电压将 (填“增大”“减小”或“不变”) 14.(8分)传感器担负着信息采集的任务,在自动控制中发挥着重要作用,传感器能够将感 受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量),例如热敏传感 器主要是应用了以半导体材料制成的热敏电阻,某热敏电阻R-的阻值随温度7变化的 图线如图甲所示,图乙是由该热敏电阻R:作为传感器制作的简单自动报警器线路 图.问: 进 甲 乙 (1)为了在温度过高时使报警器拎响,c应接在 (填“a”或“6”)处 (2)若要使启动报警的温度提高些,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或 “右”)移动. 5-4 (3)如果在调试报警器达到最低报警温度时,无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能 使报警器工作,且电路连接完好,各电路元件都能处于工作状态,则造成工作电路不能 正常工作的原因可能是 15.(10分)如图所示,质量三1kg的通电导体棒在安培力作用下静止于倾角为37*}、宽度 L一1m的光滑绝缘框架上,匀强磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框 架内).右侧回路中,电源的电动势E-8V,内阻,=12.额定功率为8W、额定电压为4V 的电动机M正常工作.取sin37*-0.6,cos37{}=0.8,重力加速度g取10m/s{}.试求: (1)电动机的额定电流I与通过电源的电流I (2)导体棒受到的安培力大小及磁场的酸感应强度大小 5-5 16.(14分)如图甲所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为2的绝缘斜 面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻,一根质量为的均匀直金属 杆a放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场 方向垂直于斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略,让a杆沿导轨由静止开始下滑,导 轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦,(重力加速度为g 用 乙 (1)由向a方向看到的装置如图乙所示,请在此图中画出a杆下滑过程中某时刻的受 力示意图; (2)在加速下滑过程中,当a杆的速度大小为v时,求此时a杆中的电流及其加速度的 大小; 5-6 (3)求在下滑过程中,a杆可以达到的速度最大值 17.(10分)对于固体和液体来说,其内部分子可看作一个个紧密排列的小球,若某固体的摩 尔质量为M,密度为。,阿伏加德罗常数为N (1)试推导该固体分子质量的表达式 5-7 (2)若已知示的摩尔质量M.=200.5x10-*kg/mol,密度=13.6x10{kg/m,阿伏 德罗常数N.取6.0×10{mol,试估算示原子的直径大小.(结果保留2位有效数字) 18.(12分)2U受中子轰击时会发生裂变,产生Ba和Kr,同时放出200兆电子伏特的 能量,现要建设发电能力为50万千瓦的核电站,用铀235作为原子锅炉的燃料,假设核 裂变释放的能量全部被用来发电,那么一天需要纯铀235的质量为多大?(阿伏德罗 常数取6.02×10-mol) 5-8压强为p',未态体积为V,',压强为p',由题中数据和 3B线框从图示位里待过90的过程中，即在0一了内， 玻意耳定律得 穿过闭合线柜的磁通量不变，线柜内无感应电流：在转 3N。 '=p'=v:'= ④ 这90一180的过程中，即在子一号内，钱根中的高应电 p1V,'=pV:', ⑤ 动势为E=BLm,大小恒定不变，感应电流沿逆时针方 由④回式释pr=号A 向：在特过180~270的过程中，即在号平内穿过闭 [答案])320K(2号p, 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入=440×10'nm 270入360的过程中，即在买~T内，线框中的高应电动 =4.4×10-1m. 势为E一BL仙，大小恒定不变，感应电流沿顺时针方向. 根据入=个电子的动量为 根据以上分析，画出一个周期内感应电动势随时间化 力=6.6×10 的E一1图象（图象略），利用电流的热效应计算感应电动 p=大=.4x10kg·m/s=L,5x10"kg·m/s （2)电子在电场中加造，有U=m, 势的有效值为U:=,所以1：装=张。 2 2R 选项B正确， 则U=m。h 2e2me以 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 代入效据解得U≈8×102V. [答案](1)1.5×10”kg·m/s(2)U 2ne以 有P发=R根据电压与医数成运比可知，两种情见 下变压器的输入电压均为U,根据输入功率和输出功率 8×102V 高二下学期期末综合冲刺卷·物理（五） 湘等可知，变压器偷入电流为子1所以图甲中1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 年为P,=③=9P,图乙中L4的功率为P2 R (③L)=R,解得R=2L.从B点射入的带电粒子的运动 (受)R=音P,选项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), 1 由几何知识得(R一L)十xm=R,解得x=L,即粒子也 5.C1g水所含水分子的个数为8×6X10,要数完这 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= 18×6X10m 60×10×5000×24×365 在x>√L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. 粒子射出磁场的位置距离坐标原，点最运，其位置在x轴 6.C在p一T图象中，开始一段时间内，随着温度升高，气 上x=R=2L处，所以所有带电粒子离开磁场时位置在x 体发生的是等容变化，即票=恒量，图象为一条过坐标 轴上的分布范围为√3L≤x≤2L.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 y 高，活塞将向右移动，气体发生等压变化，图象是一条平 + + 3L 34 ×B0X 行于温度轴的直线，因此C正确，A,B、D错误. X Box + 7.D巴耳末公式只能描述氨原子光请中的一个线系，不 XX 能确定氢原子光谱中所有谱线对应的波长，A错误：根 + R 据巴耳末公式只能分析氢原子光谱，不能分析其他原子 ×C× 0 BL R 的发光光谱，B错误：巴耳末线系包括可见光区和部分紫 0 乙 外光区，C错误：氢原子光请中有可见光区，红外光区和 2.B由于d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：(d棒向 由质量数守恒可知，x粒子的质量数为2十3一4=1，则x粒 下运动时，产生的感应电流从d→心，ab捧受到水平向左 子是。，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=△m≈17.6MeV,故B正确：只有将原子核加热到 9 很高的温度，达到几百万摄氏度以上的高温时，核聚变 才会发生，故C错误：在太阳内部进行着热核反应，故D 《③)振据安压比公式品-沿，保持原线圈两瑞的电压 错误. 和副线圈的匝数不变，减小原线圈的臣数，副线图两端 9CD由于半圆槽右半部分光滑，左半部分粗糙，且在最 的电压将增大。 [答案](1)BEG(2)A(3)增大 低点时受到的电场力的方向向右，所以物块最终从最低 14.[解析](1)由题图甲可知，热敏电阻R,在温度升高 点开始向右运动，到达某位置时速度变为零，然后又向 时阻值变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增强，把右 左运动，即物块做往复运动，C正确，A、B错误：物块从A 侧街铁吸引过来，与a接触，故c应接在a处. 点前次运动到最低点，由动能定理得，mgR一qER= (2)为使启动报警的温度提高，应使电路中的电阻更 之m-0,且E=贤，联立得=VR,物块首次运动 20 大，滑动变阻器的滑片应左移， 到最低点时，由牛顿第二定律得，N一mg一qB=m尺· [答案](1)a (2)左 解得N=2g十gB√Rg,由牛顿第三定律知，D正确. (3)电源提供电压太小以至于电磁铁磁性太弱或弹簧 10.CD根据u=14.1sin314业(V)可知，交流电的最大值为 劲度系数太大 U。=14.1V,则其有效值U,=14.1V=10V,由图可知 15.[解析](1)电动机正常工作时，有PM=U1M, 代入数据解得：1=2A, 线圈”，是原线圈，线圈：是副线圈，如采变压器是理 通过电源的电流为：1s=E二U_84A=4A r 想变压器，那么输入电压和输出电压的关系有U::U2 (2)导体棒静止在绝缘框架上，由共点力的平街可知， =m·,可得U,=”U,=2.5V,因为交流电压表指 安培力的大小等于重力沿斜面向下的分力，即F= 示的是有效值，故如果是理想变压器，则电压表读数为 mngsin37°=6N. 2.5V,但实际变压器存在漏磁现象，故通过原线圈的 流过电动机的电流I为：I=I一IM=4A一2A=2A, 磁通量大于道过副线图的磁道量，故实际刷线图的输 F=BIL, 出电压小于2.5V,故CD正确，故选CD. 解得：B=3T. 11.CD因为液体表面张力使液面具有收缩的趋势，故选 [答案](1)2A4A(2)6N3T 项CD正确，酒精和水混合后体积减小，是由于分子间 16.[解析](1)如图所示，ab杆受重力mg,方向竖直向 存在空隙，水银柱的升降是水银柱的热胀冷缩造成的， 下：支持力F￥，方向垂直于导轨平面向上：安培力F, 12.BC将滑片右移，光电管两鵝的电压增大，但之前光电 方向沿导轨向上. 流是否达到饱和并不清楚，因此光电管两端的电压增 大，光电流不一定增大，A错误：将电源极性反接，所加 电压阻碍光电子向阳极运动，但若U<Em,仍会有一 定数量的光电子可到达阳极而形成光电流，B正确：若阴 极K的逸出功为L,O5V,由光电效应方程知，逸出的光 (2)当ab杆的速度大小为v时，感应电动势E=BL, 电子最大初动能为Em=[0.85-(-3.4)门eV-1.05eV =1.5eV=2.4×10-9J,C正确；由于阴极K的逸出 此时电路中的电流1=5=B”,】 R 功未知，能使阴极K发生光电效应的光子种数无法确 定，D错误. ab杆受到安培力Fe=B1L=BL R 13.[解析门(1)在“探究变压器线图两端的电压与匝数的 根据牛顿第二定律，有 关系”的实验中，需要低压交流电源提供低压交流电， mgsin 0-Fs=mgsin 0-BLv R =md. 还需要交流电压表来测量电压，以及可拆变压器和导 BL'v 线，故选B、E、G 则a=gsin0- mR (2)变压器是为了改变电压，因此为了人身安全，原线 (3)当a=0时，ah杆有最大速度vm,即ngsin0= 圆两端只能使用低压交流电源，所用电压不超过12V, B1,解得=mR 故入正确：通电时，不能用手接触裸露的导线、接线柱 R B2L 等检查电路，故B错误：使用多用电表测电压时，先用 [答案] 1)见解析图(2)B gsin 0- BLv R R 最高量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量，故C (3)mgRsin 0 错误。 B2L.2 10 1.[解折]（1孩国体分子度爱的表达式为m总 4.AB衰变的实质是核内的中子转化成了一个质子和一 个电子，选项A正确：比结合能越大，原子核中核子结合 (2)将录原子视为球形，共体积儿，=日d= M,汞 得越牢固，原子核越稳定，选项B错误；要使轻核发生聚 PHENA 变，必须使它们的距离达到10“m以内，核力才能起作 原千直径的大小d=.6X10”m 用，选项C错误：半衰期是对大量原子核衰变的统计规 [答案](1)m=N M 律，对个别原子核不适用，选项D错误 (2)3.6×10m 5.B冰水混合物温度为0℃，冰、水温度相同，二者分子平 18.[解析]核电站每一天的发电量为E=P1=50×10× 均动能相同，故选项A错误，B正确：相同温度的冰和水 102×24×3600J=4.32×10J. 内个别分子的动能是随时变化的，比较个别分子的动能 据题意知，核电站一天的发电量等于发电站在一天时 没有意义，故选项C、D错误. 间内轴235裂变所释放的总能量，故核电站每天消耗的 6.D上提时空气柱压强不变，空气柱的长度不变：下降时 轴235核的个数为 管内气体被压缩，空气柱上方液体有一部分进入水平 管，h变小，此时空气柱压强变小，温度不变，由玻意耳定 #=200X10°×1.6×10可 律可知，空气柱体积变大，即空气柱长度变大，所以D选 4.32×10日 3.2×107=1,35×1024个. 项正确， 故发电站每一天需要的纯轴235的质量为 7.C根据德布罗意波长公式入=合，若一个光子的德布罗 m·M-5X1×235X10kg-527 意波波长和一个电子的波长相等，则光子和电子的动量 [答案]0.527kg 一定相等，A.D错误，C正璃：光子的能漫E=-经， 高二下学期期末综合冲刺卷·物理（六） 1.C从最高点P到最低，点Q的过程中小球机械能守恒， 电子的能量龙=m="g-气-给-号E因电 mgL-c0s0)）=名m,在最低点Q根据向心力公式 子的速度<c,故E>Et,B错误. 8.C设xy,之的电荷数分别为Z、Z、Z.,质量数分别为 有，E一mg十qB="吧（递度水平向右)或E一mg AA,,A,由前两个核反应方程中的电荷数守恒有Z 十3=2Z,Z,+7=Z.十8，可得Z,=2,由质量数守恒有 9B=m吧（追度水年向左，联立解得F=2mg A,十7=2A,A,十14=A,十17，可得A,=4:由第三个 qB√gL,F2=2mg+Bq VgL.当Bg√gL=2mg时， 核反应方程中的电荷数守恒有2十4=Z。十6，可得 F,=0,选项A对；当Bg√L=1.5mg时，F,=0.5mg, Z.=0,由质量数守恒有4十9=A+12,可得A.=1.即： 是电荷数为零、质量数为1的粒子，也就是中子，C正确. 逃项B对；当BqvgL=18mg时，F:=20mg,逃项D对： 9,AC带电小球P静止于斜而顶骗A处且怡好对斜面无 又BggL不为O,则选项C错。 压力，说明小球所受的电场力与重力平衡，将带电小球P 2.B由于圆环A中的电流发生了变化，故圆环B中一定 以初速度。水平向右抛出，洛伦兹力提供向心力，带电 有感应电流产生，由楞次定律判定B中有顺时针方向的 小球做匀速圆周运动，小球落在斜面上的C点.若抛出 感应电流，故选项B正确」 的初速度小于弘，则带电小球运动的轨迹半径减小，小 1.C接交流电的频率为了广会-1g22=0HA播 球在斜面上的落点与A点的距离小于A、C两点之间的 距离，选项A正确：若小球抛出的初速度小于%，小球落 误：原线圈输出瑞电压为U,-2202V=220V,根据 √② 在斜面上时做圆周运动的轨迹所对应的园心角仍为 90°，由带电小球在磁场中做圆周运动的时间只与运动轨 =亡可得副线圈两端的电压为U,=44V,即电压表 迹所对的圆心角有关，可知带电小球落在斜面上所用的 时间不变，选项B错误：根据带电小球在匀强磁场中运 的示数为4V,B错误：根据=二可得副线周中的电 11 动的相关知识可知，若沿竖直向上方向以初速度抛出 流为L一1A,所以正常工作时电动机的输出功率为 小球，小球仍会落到C点，选项C正确，D错误 P=U2I2=40W,C正确：若电动机由于卡住而不转动， 10.BD图示位置线圈中没有任何一边切割磁感线，感应 成线性电阻，故翻线周中的电流为辰三0 电动势为零，选项A错误：当线图与磁场平行时感应电 4 0A搭受-子可得电洗表条长为1广-号X10A-2A.D 动势最大，最大值为E=BSw=受BL@,则醉时值表 错误. 达式为e=E.sin=-BI.wsin,选项B正璃：线圈 11