高二物理期末卷02（新高考通用版）-学易金卷：2024-2025学年高中下学期期末模拟考试

11 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02 答题卡 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 姓 名：__________________________ 准考证号： 一、选择题： 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 二、实验题 13．（6分） （1）___________（2分） （2）①_________（2分） ②_____________（2分） 14．（9分） （1）_________________________（2分）（2）___________（2分） ____________（3分）（3）_________（2分） 三、计算题 15. （11分） 17．（本题满分8分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 16. （12分） 17. （14分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 学科网（北京）股份有限公司 $$………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019年 选择性必修第二、三册。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．在近代物理发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。物理实验是物理理论研究的基石，关于下面几幅图说法正确的是（　　） A．图甲说明发生光电效应时，用a光照射时，单位时间内逸出的光电子数最多 B．图乙说明在α粒子散射实验中，大多数粒子都有了明显偏转 C．图丙中若用能量为0.66eV的光子照射某一个处于n=3激发态的氢原子，最多可以产生6种不同频率的光 D．图丁可知原子核与原子核相比，原子核核子的平均质量小，原子核结合能大 2．关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（　　） A．甲图中，在表面层，分子间的作用力表现为斥力 B．乙图中，当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花，这时导线环接收到了电磁波 C．丙图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率相差越大，振幅越大 D．丁图中，1是热敏电阻，2是金属热电阻 3．下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A．甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿顺时针方向转动 B．乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属 C．丙图中磁电式仪表，把线圈在铝框骨架上，起到电磁驱动的作用 D．图丁中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变 4．在如图甲所示的理想变压器的A、B两端输入如图乙所示的正弦交流电。已知Rt为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A．变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 B．时，电压表V1示数为0 C．Rt处温度升高后，电压表V1与V2示数的比值变大 D．Rt处温度升高后，变压器的输入功率减小 5．如图所示，圆心为O、直径d=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。金属杆PQ长度与导轨直径相等，单位长度电阻，PQ绕O点以角速度逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，A是理想电流表，阻值R=8Ω的电阻和电容的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻不计。下列说法正确的是（    ） A．流过电阻R的电流方向为 B．电流表的读数为2.5A C．电容器的电荷量为9.6×10-10C D．为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为6.25W 6．如图所示，光滑绝缘直杆倾角为，杆上套一带负电的小球，匀强磁场的方向垂直于杆所在竖直平面。给小球一沿杆向上的初速度，不计空气阻力，小球从开始运动到返回出发点的过程中（　　） A．机械能减小 B．最大上滑位移为 C．上滑时间小于下滑时间 D．下滑时受到杆的弹力一定先减小后增大 7．下图是理想气体的体积V与热力学温度T的关系图像，是过坐标原点的直线，该气体从状态C到状态D，其中，下列关于该气体变化过程说法正确的是（    ） A．压强不变 B．压强变小 C．压强变大 D．压强变化无法判断 8．如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子能量为12.09eV，用此光束照射到光电管电极K上。移动滑片P，当电压表的示数为7V时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片P和O点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（　　） A．要使微安表的示数恰好为零，滑片P应由图示位置向b端移动 B．不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的 C．电极K处金属的逸出功是7eV D．从图示位置滑动滑片P，微安表的读数可能先增加后不变 9．一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A，该过程的图像如图所示，BC与横轴平行、AC与纵轴平行、AB的延长线经过坐标原点O。下列说法正确的是（　　） A．在过程中，外界对气体做正功 B．在过程中，气体分子热运动的平均动能增大 C．在过程中，气体从外界吸收热量 D．在一个循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 10．如图所示，镅是一种半衰期长达年的放射性金属，通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器，其衰变方程为，在该烟雾探测器中装有大约微克的镅，其释放的射线可以使腔内空气电离，从而在探测腔内加有低压的电极间形成微小电流。一旦烟雾进入探测器，就会阻挡部分射线而使电流减小引发警报。下列说法中正确的是（　　） A．是粒子，有很强的贯穿本领 B．镅衰变过程要放出能量，故的比结合能比的小 C．微克的镅经过年剩余的质量为微克 D．是光子，不具有能量 11．如图所示，粒子源不断地产生氢的三种同位素原子核（），三种粒子飘入（初速度可忽略不计）电压为的加速电场，经加速后从小孔沿平行金属板的中轴线射入偏转电场。两板间的电压为，在偏转电场的右侧存在范围足够大的有界匀强磁场，磁场左边界与板右端重合，磁场方向垂直纸面向里。三种粒子通过偏转电场后从进入磁场，之后又从边界射出磁场，平行金属板的中轴线与边界交于点。整个装置处于真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法错误的是（　　） A．三种粒子从不同位置射入磁场 B．三种粒子从同一位置射出磁场 C．三种粒子射出磁场时速度方向相同 D．仅增大，则射入磁场的位置和射出磁场的位置之间的距离不变 12．如图所示为半径为R的半圆形有界匀强磁场（含圆形边界），磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，位于圆心O点处的质子源可在纸面内沿各个方向以相等速率向磁场区域内连续发射质量m、电荷量为q的质子（重力不计），则下列说法正确的是（　　） A．为使所有质子均不会从磁场圆弧边界ACD射出磁场，则质子的速度 B．从圆心O处以斜向右与AD夹角为的方向发射的质子恰从D点射出，则质子的轨道半径为 C．若质子的速率，则质子在磁场中运动的最长时间为 D．若质子的速率，则所有质子在磁场中通过的区域的面积为 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13．（6分）某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 (1)首先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是（　　） A．检查各仪器及导线是否完好 B．检查电流计量程是否合适 C．检查电流计测量电路的电流是否准确 D．推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 (2)某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图3所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针左偏。由此可知： ①当滑动变阻器的滑片P向左移动时，灵敏电流计的指针 （填“左偏”、“不动”、“右偏”）； ②将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针 （填“左偏”、“不动”、“右偏”）。 14．（9分）某实验小组做用油膜法估算分子大小的实验时，操作如下： ①向浅水盘中倒入清水，在水面上均匀地撒一层痱子粉； ②将浓度为的油酸酒精溶液滴一滴在浅水盘中央，如图1所示； ③待水面稳定后，画出油膜的形状如图2所示。 已知正方形小方格的边长为L、边缘轮廓所围成的正方形小方格数为136，n滴油酸酒精溶液的总体积为V。 (1)需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是 。 (2)一滴溶液中纯油酸的体积为 ，油酸分子的直径为 。 (3)在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果偏小，可能是由于________。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴油酸酒精溶液的体积时，溶液的滴数多记了2滴 D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（11分）如图所示，在xOy坐标的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，在x轴和y轴上装有两相互垂直的平面荧光屏，在第一象限坐标的M点处有一粒子源，在某时刻同时发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，均为，速度方向均在xOy平面内，分布在范围内。观察发现：x轴上的荧光屏OP之间发光，在P、Q之间的任一位置会先后两次发光；O、Q之间的任一位置只有一次发光，不考虑粒子间的相互作用和粒子所受重力，求： (1)粒子的运动半径和P点的坐标； (2)粒子打到荧光屏上的最短时间（用反角函数表达）； (3)Q点先后两次发光的时间间隔。 16．（12分）某科研探究小组为高温操作室设计了一个自动温度报警装置，其原理如图所示。由导热性良好的材料制成的固定汽缸开口向上，用质量m=1kg、横截面积S=2cm2、厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体；劲度系数k=200N/m、原长l0=15cm的轻质弹簧上端与警报器（压力传感器，刚出现压力时显示蓝色，压力大小为5N、10N、20N分别显示黄色、橙色和红色，其他压力值时仅显示数字）相连。当高温操作室内的热力学温度T0=300K时，活塞与汽缸底部的距离H=20cm，与弹簧自由端的距离L=10cm。已知高温操作室内的空气压强始终为p0=1.0×105Pa，活塞与汽缸壁之间摩擦可忽略，汽缸的气密性良好，取g=10m/s2。 (1)求力传感器显示红色时的热力学温度； (2)若由于某种原因，汽缸内一部分气体漏出，使得本能使力传感器显示红色的温度仅显示橙色，求漏出气体质量与原有气体质量之比。 17．（14分）如图甲所示，两根间距、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角，导轨顶端接入一阻值的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向下。在导轨上垂直于导轨放置一质量、电阻的金属杆ab，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，运动过程的图像如图乙所示，导轨和金属杆接触良好，，重力加速度大小。 (1)求磁感应强度B的大小； (2)若ab杆沿斜面下滑时已经达到最大速度，求此过程通过电阻R的电量q和电阻R上产生的热量； (3)若仅将磁场的方向变为竖直向下，ab杆沿导轨由静止下落，求ab杆可以达到的最大速度。 试题 第7页（共10页） 试题 第8页（共10页） 试题 第5页（共10页） 试题 第6页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 A B A C C B B D CD BC AB ABD 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13．(1) 向左 （2分）向右（2分） (2)逆时针（2分） 14．(1)让油酸在水面上形成单分子油膜（2分） (2) （2分） （3分） (3)CD（2分） 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15． （1）由牛顿第二定律有 （1分） 可知带电粒子运动的半径为（1分） P点是发光的最远点，因此MP为圆轨迹的直径，根据几何知识可得 （1分） 解得 所以P点的坐标为 （1分） （2）带电粒子运动到y轴上的荧光屏最短的弦长为l，对应的圆心角为，则 （1分） 由牛顿第二定律有 （1分） 相应的最短时间为 （或、）（1分） （3）Q点第二次发光时，粒子的运动轨迹与x轴相切，由几何知识可得，其对应的圆心角为 （1分） 第一次发光时，粒子的运动轨迹对应的圆心角为 （1分） 因此两次发光的时间间隔为 （1分） 16．（1）显示红色时，活塞将弹簧压缩至弹力F=20N，根据理想气体状态方程有，，，，，（4分） 代入数据联立解得（1分） （2）对于漏气后剩余的气体，力传感器显示橙色时，活塞将弹簧压缩至弹力F′=10N，根据理想气体状态方程有，，，，（4分） 代入数据联立解得（1分） 则漏出气体质量与原有气体质量之比为（2分） 17．（1）由图像可知，当金属杆匀速运动时，杆的速度最大 根据法拉第电磁感应定律（1分） 根据闭合电路欧姆定律（1分） 由平衡条件得（1分） 解得（1分） （2）杆在下滑距离d时，根据法拉第电磁感应定律（1分） 根据闭合电路欧姆定律（1分） 根据电荷量的计算公式，可得（1分） 解得（1分） 由能量守恒定律得（1分） 解得（1分） 电阻R产生的热量（1分） （3）若改变磁场的方向为竖直向下，当金属杆匀速运动时，杆的速度最大，由平衡条件得 根据法拉第电磁感应定律（1分） 根据闭合电路欧姆定律（1分） 解得最大速度（1分） 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02 答题卡 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标记由监考人员用2B铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用2B铅笔填涂；填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 第Ⅰ卷（请用2B铅笔填涂） 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 13．（6分） （1）_____________（2分） （2）①______________（2分） ②______________（2分） 14．（9分） （1）_________________________（2分）（2）___________（2分） ______________（3分）（3）_________（2分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 15．（11分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 16．（12分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 17．（14分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 物理 第4页（共6页） 物理 第5页（共6页） 物理 第6页（共6页） 物理 第1页（共6页） 物理 第2页（共6页） 物理 第3页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理 第 1 页（共 6 页） 物理 第 2 页（共 6 页） 物理 第 3 页（共 6 页） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 2024-2025 学年高二物理下学期期末模拟卷 02 答题卡 第Ⅰ卷（请用 2B 铅笔填涂） 第Ⅱ卷（请在各试题的答题区内作答） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 13．（6 分） （1）_____________（2 分） （2）①______________（2 分） ②______________（2 分） 14．（9 分） （1）_________________________（2 分）（2）___________（2 分） ______________（3 分）（3）_________（2 分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 15．（11 分） 16．（12 分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标记由监考人员用 2B 铅 笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填 写清楚，并认真核准条形码上的姓名、准考 证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；填空题和解答题 必须用 0.5 mm 黑色签字笔答题，不得用铅笔 或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答， 超出区域书写的答案无效；在草稿纸、试题 卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 物理 第 4 页（共 6 页） 物理 第 5 页（共 6 页） 物理 第 6 页（共 6 页） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 17．（14 分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 非 答 题 区 非 答 题 区 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 1 2024-2025 学年高二物理下学期期末模拟卷 02 答题卡 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 姓 名：__________________________ 准考证号： 贴条形码区 考生禁填： 缺考标记 违纪标记 以上标志由监考人员用 2B 铅笔填涂 选择题填涂样例： 正确填涂 错误填涂 [×] [√] [／] 1．答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 2．选择题必须用 2B 铅笔填涂；非选择题必须用 0.5 mm 黑色签字笔 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3．请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 注意事项 一、选择题： 1 [A] [B] [C] [D] 2 [A] [B] [C] [D] 3 [A] [B] [C] [D] 4 [A] [B] [C] [D] 5 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D] 二、实验题 13．（6 分） （1）___________（2 分） （2）①_________（2 分） ②_____________（2 分） 14．（9 分） （1）_________________________（2 分）（2） ___________（2 分） ____________（3 分）（3）_________（2 分） 三、计算题 15. （11 分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 16. （12 分） 17. （14 分） 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019年 选择性必修第二、三册。 4．难度系数：0.7。 第Ⅰ卷 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．在近代物理发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。物理实验是物理理论研究的基石，关于下面几幅图说法正确的是（　　） A．图甲说明发生光电效应时，用a光照射时，单位时间内逸出的光电子数最多 B．图乙说明在α粒子散射实验中，大多数粒子都有了明显偏转 C．图丙中若用能量为0.66eV的光子照射某一个处于n=3激发态的氢原子，最多可以产生6种不同频率的光 D．图丁可知原子核与原子核相比，原子核核子的平均质量小，原子核结合能大 2．关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（　　） A．甲图中，在表面层，分子间的作用力表现为斥力 B．乙图中，当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花，这时导线环接收到了电磁波 C．丙图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率相差越大，振幅越大 D．丁图中，1是热敏电阻，2是金属热电阻 3．下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A．甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿顺时针方向转动 B．乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属 C．丙图中磁电式仪表，把线圈在铝框骨架上，起到电磁驱动的作用 D．图丁中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变 4．在如图甲所示的理想变压器的A、B两端输入如图乙所示的正弦交流电。已知Rt为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A．变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 B．时，电压表V1示数为0 C．Rt处温度升高后，电压表V1与V2示数的比值变大 D．Rt处温度升高后，变压器的输入功率减小 5．如图所示，圆心为O、直径d=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。金属杆PQ长度与导轨直径相等，单位长度电阻，PQ绕O点以角速度逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，A是理想电流表，阻值R=8Ω的电阻和电容的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻不计。下列说法正确的是（    ） A．流过电阻R的电流方向为 B．电流表的读数为2.5A C．电容器的电荷量为9.6×10-10C D．为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为6.25W 6．如图所示，光滑绝缘直杆倾角为，杆上套一带负电的小球，匀强磁场的方向垂直于杆所在竖直平面。给小球一沿杆向上的初速度，不计空气阻力，小球从开始运动到返回出发点的过程中（　　） A．机械能减小 B．最大上滑位移为 C．上滑时间小于下滑时间 D．下滑时受到杆的弹力一定先减小后增大 7．下图是理想气体的体积V与热力学温度T的关系图像，是过坐标原点的直线，该气体从状态C到状态D，其中，下列关于该气体变化过程说法正确的是（    ） A．压强不变 B．压强变小 C．压强变大 D．压强变化无法判断 8．如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子能量为12.09eV，用此光束照射到光电管电极K上。移动滑片P，当电压表的示数为7V时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片P和O点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（　　） A．要使微安表的示数恰好为零，滑片P应由图示位置向b端移动 B．不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的 C．电极K处金属的逸出功是7eV D．从图示位置滑动滑片P，微安表的读数可能先增加后不变 9．一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A，该过程的图像如图所示，BC与横轴平行、AC与纵轴平行、AB的延长线经过坐标原点O。下列说法正确的是（　　） A．在过程中，外界对气体做正功 B．在过程中，气体分子热运动的平均动能增大 C．在过程中，气体从外界吸收热量 D．在一个循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 10．如图所示，镅是一种半衰期长达年的放射性金属，通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器，其衰变方程为，在该烟雾探测器中装有大约微克的镅，其释放的射线可以使腔内空气电离，从而在探测腔内加有低压的电极间形成微小电流。一旦烟雾进入探测器，就会阻挡部分射线而使电流减小引发警报。下列说法中正确的是（　　） A．是粒子，有很强的贯穿本领 B．镅衰变过程要放出能量，故的比结合能比的小 C．微克的镅经过年剩余的质量为微克 D．是光子，不具有能量 11．如图所示，粒子源不断地产生氢的三种同位素原子核（），三种粒子飘入（初速度可忽略不计）电压为的加速电场，经加速后从小孔沿平行金属板的中轴线射入偏转电场。两板间的电压为，在偏转电场的右侧存在范围足够大的有界匀强磁场，磁场左边界与板右端重合，磁场方向垂直纸面向里。三种粒子通过偏转电场后从进入磁场，之后又从边界射出磁场，平行金属板的中轴线与边界交于点。整个装置处于真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法错误的是（　　） A．三种粒子从不同位置射入磁场 B．三种粒子从同一位置射出磁场 C．三种粒子射出磁场时速度方向相同 D．仅增大，则射入磁场的位置和射出磁场的位置之间的距离不变 12．如图所示为半径为R的半圆形有界匀强磁场（含圆形边界），磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，位于圆心O点处的质子源可在纸面内沿各个方向以相等速率向磁场区域内连续发射质量m、电荷量为q的质子（重力不计），则下列说法正确的是（　　） A．为使所有质子均不会从磁场圆弧边界ACD射出磁场，则质子的速度 B．从圆心O处以斜向右与AD夹角为的方向发射的质子恰从D点射出，则质子的轨道半径为 C．若质子的速率，则质子在磁场中运动的最长时间为 D．若质子的速率，则所有质子在磁场中通过的区域的面积为 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13．（6分）某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下。 (1)首先按图1所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图2所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验最主要的目的是（　　） A．检查各仪器及导线是否完好 B．检查电流计量程是否合适 C．检查电流计测量电路的电流是否准确 D．推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向 (2)某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图3所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针左偏。由此可知： ①当滑动变阻器的滑片P向左移动时，灵敏电流计的指针 （填“左偏”、“不动”、“右偏”）； ②将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针 （填“左偏”、“不动”、“右偏”）。 14．（9分）某实验小组做用油膜法估算分子大小的实验时，操作如下： ①向浅水盘中倒入清水，在水面上均匀地撒一层痱子粉； ②将浓度为的油酸酒精溶液滴一滴在浅水盘中央，如图1所示； ③待水面稳定后，画出油膜的形状如图2所示。 已知正方形小方格的边长为L、边缘轮廓所围成的正方形小方格数为136，n滴油酸酒精溶液的总体积为V。 (1)需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是 。 (2)一滴溶液中纯油酸的体积为 ，油酸分子的直径为 。 (3)在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果偏小，可能是由于________。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴油酸酒精溶液的体积时，溶液的滴数多记了2滴 D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．（11分）如图所示，在xOy坐标的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，在x轴和y轴上装有两相互垂直的平面荧光屏，在第一象限坐标的M点处有一粒子源，在某时刻同时发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，均为，速度方向均在xOy平面内，分布在范围内。观察发现：x轴上的荧光屏OP之间发光，在P、Q之间的任一位置会先后两次发光；O、Q之间的任一位置只有一次发光，不考虑粒子间的相互作用和粒子所受重力，求： (1)粒子的运动半径和P点的坐标； (2)粒子打到荧光屏上的最短时间（用反角函数表达）； (3)Q点先后两次发光的时间间隔。 16．（12分）如图所示是某同学模拟远距离输电的实验示意图，矩形线圈abcd电阻不计，面积，匝数匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动。已知磁感应强度大小，输电线路等效电阻，输电功率保持不变，电压表是理想交流电压表，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。从图示位置开始计时。 (1)写出感应电动势随时间变化的关系式； (2)求电压表的示数； (3)若用户得到的功率为，求升压变压器原、副线圈的匝数比。 17．（14分）如图甲所示，两根间距、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角，导轨顶端接入一阻值的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向下。在导轨上垂直于导轨放置一质量、电阻的金属杆ab，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，运动过程的图像如图乙所示，导轨和金属杆接触良好，，重力加速度大小。 (1)求磁感应强度B的大小； (2)若ab杆沿斜面下滑时已经达到最大速度，求此过程通过电阻R的电量q和电阻R上产生的热量； (3)若仅将磁场的方向变为竖直向下，ab杆沿导轨由静止下落，求ab杆可以达到的最大速度。 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高二物理下学期期末模拟卷02 （考试时间：90分钟，分值：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：人教版2019年 选择性必修第二、三册。 4．难度系数：0.7。 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．在近代物理发展的进程中，实验和理论相互推动，促进了人类对世界认识的不断深入。物理实验是物理理论研究的基石，关于下面几幅图说法正确的是（　　） A．图甲说明发生光电效应时，用a光照射时，单位时间内逸出的光电子数最多 B．图乙说明在α粒子散射实验中，大多数粒子都有了明显偏转 C．图丙中若用能量为0.66eV的光子照射某一个处于n=3激发态的氢原子，最多可以产生6种不同频率的光 D．图丁可知原子核与原子核相比，原子核核子的平均质量小，原子核结合能大 【答案】A 【解析】A．图甲说明产生光电效应时，a光照射时对应的饱和电流最大，则单位时间内逸出的光电子数最多，故A正确； B．图乙说明在散射实验中，大多数粒子经金箔后仍沿原来方向运动，只有少数粒子产生了较大角度的偏转，极少数粒子偏转角很大，有的几乎沿原路返回，故B错误； C．若光子能量为，照射某一个处于激发态的氢原子，根据氢原子吸收光子的能量，跃迁至激发态，最多可以产生种不同频率的光，故C错误； D．由图丁原子核与原子核相比，前者比结合能较小，核子的平均质量大；结合能等于比结合能乘以核子数，后者结合能较大，故D错误； 故选A。 2．关于以下四幅图中所涉及物理知识的论述中，正确的是（　　） A．甲图中，在表面层，分子间的作用力表现为斥力 B．乙图中，当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花，这时导线环接收到了电磁波 C．丙图中，由图可知当驱动力的频率f跟固有频率相差越大，振幅越大 D．丁图中，1是热敏电阻，2是金属热电阻 【答案】B 【解析】A．在液体表面层，分子间距离大于平衡距离，分子间作用力表现为引力，故A错误； B．当感应圈两个金属球间有火花跳过时，产生变化的电磁场，形成电磁波向外传播。导线环接收到电磁波后，在导线环中产生感应电动势，使得导线环两个小球间跳过了火花，故B正确； C．由图丙可知，当驱动力的频率f跟固有频率相差越大，振幅越小；当驱动力的频率f等于固有频率时，发生共振，振幅最大，故C错误； D．热敏电阻的阻值随温度升高而减小，金属热电阻的阻值随温度升高而增大。由图丁可知，1 的阻值随温度升高而增大，是金属热电阻；2 的阻值随温度升高而减小，是热敏电阻，故D错误。 故选B。 3．下列与电磁感应有关的现象中说法正确的是（　　） A．甲图中，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框将沿顺时针方向转动 B．乙图中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量使金属熔化，从而冶炼金属 C．丙图中磁电式仪表，把线圈在铝框骨架上，起到电磁驱动的作用 D．图丁中，铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘的转速不变 【答案】A 【解析】A．根据电磁驱动原理可知，当蹄形磁体顺时针转动（从上往下看）时，铝框也顺时针转动，故A正确； B．真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，周围空间产生高频磁场，炉内的金属内部就产生很强的涡流，从而冶炼金属，故B错误； C．磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，线圈通电受力后带动铝框转动，铝框内产生涡流，在电磁阻尼的作用下，线圈很快停止摆动，故C错误； D．铜盘在转动过程中，当手持蹄形磁体靠近铜盘时，铜盘中产生涡流，铜盘受到电磁阻尼作用，铜盘的转速变小，故D错误。 故选A。 4．在如图甲所示的理想变压器的A、B两端输入如图乙所示的正弦交流电。已知Rt为热敏电阻（其电阻随温度升高而减小），R为定值电阻，图中各电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A．变压器A、B两端电压的瞬时值表达式为 B．时，电压表V1示数为0 C．Rt处温度升高后，电压表V1与V2示数的比值变大 D．Rt处温度升高后，变压器的输入功率减小 【答案】C 【解析】A．根据题图乙可知正弦交流电的感应电动势的峰值为 周期为 可得 故变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为 ，A错误； B．交流电压表的示数为有效值，故V1示数始终为，B错误； CD．理想变压器的原副线圈的匝数不变，输入电压U1不变，则电压表V1示数不变。根据，可知副线圈两端的电压U2不变，Rt处温度升高时，其阻值变小，根据欧姆定律可知，副线圈回路中的电流I2增大，则定值电阻两端电压增大，Rt两端电压减小，即电压表V2示数减小，故电压表V1示数与V2示数的比值变大，C正确； D．根据，可知原线圈电流I1增大，根据，可知变压器的输入功率变大， D错误。 故选C。 5．如图所示，圆心为O、直径d=2m的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场。金属杆PQ长度与导轨直径相等，单位长度电阻，PQ绕O点以角速度逆时针匀速转动并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，A是理想电流表，阻值R=8Ω的电阻和电容的电容器并联在电路中，圆形导轨与导线电阻不计。下列说法正确的是（    ） A．流过电阻R的电流方向为 B．电流表的读数为2.5A C．电容器的电荷量为9.6×10-10C D．为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为6.25W 【答案】C 【解析】A．PQ绕O点逆时针匀速转动，根据右手定则可知，电流从PQ两点流向O点，所以流过电阻R的电流方向为a→b，故A错误； B．电流从PQ两点流向O点，则PO与QO并联，则产生的电动势为 PO与QO并联产生的等效内阻 电流表的读数为 故B错误； C．电容器两端电压 电容器的电荷量为 故C正确； D．为了维持金属杆匀速转动，外力做功的功率为 故D错误。 故选C。 6．如图所示，光滑绝缘直杆倾角为，杆上套一带负电的小球，匀强磁场的方向垂直于杆所在竖直平面。给小球一沿杆向上的初速度，不计空气阻力，小球从开始运动到返回出发点的过程中（　　） A．机械能减小 B．最大上滑位移为 C．上滑时间小于下滑时间 D．下滑时受到杆的弹力一定先减小后增大 【答案】B 【解析】A．小球运动过程中，只受到竖直向下的重力、与杆垂直的洛伦兹力和弹力，由于洛伦兹力和弹力不做功，所以小球的机械能守恒，故A错误； BC．小球上滑时，根据牛顿第二定律 下滑时，根据牛顿第二定律 所以根据可知，上滑时间等于下滑时间，小球向上滑动的最大位移为 故B正确，C错误； D．小球向下滑动时受到竖直向下的重力、垂直杆向上的洛伦兹力、与杆垂直的弹力，小球向下加速时，根据可知，小球受到的洛伦兹力增大，若小球回到出发点加速到时，小球受到的洛伦兹力仍小于小球垂直杆方向的分力，则根据平衡条件可知，杆对小球的弹力一直垂直杆向上减小，故D错误。 故选B。 7．下图是理想气体的体积V与热力学温度T的关系图像，是过坐标原点的直线，该气体从状态C到状态D，其中，下列关于该气体变化过程说法正确的是（    ） A．压强不变 B．压强变小 C．压强变大 D．压强变化无法判断 【答案】B 【解析】OC和OD都是过原点的直线，是等压线，根据可知，等压线的斜率 即压强越大，等压线的斜率越小，直线OC的斜率小于直线OD的斜率，所以状态C的压强大于状态D的压强，即该气体从状态C到状态D，压强变小。 故选B。 8．如图所示是研究光电效应的实验装置。大量处于n=3激发态的氢原子跃迁时发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子能量为12.09eV，用此光束照射到光电管电极K上。移动滑片P，当电压表的示数为7V时，微安表的示数恰好为零。图示位置中滑片P和O点刚好位于滑动变阻器的上、下中点位置。则（　　） A．要使微安表的示数恰好为零，滑片P应由图示位置向b端移动 B．不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是相同的 C．电极K处金属的逸出功是7eV D．从图示位置滑动滑片P，微安表的读数可能先增加后不变 【答案】D 【解析】A．要使微安表的示数恰好为零，光电管应接入反向电压，即K板电势高于A板电势，则滑片P应由图示位置向a端移动，故A错误； B．根据 可知不同频率的光子照射电极K，只要能发生光电效应，遏止电压是不同的，故B错误； C．用光子能量为12.09eV照射到光电管电极K上，当电压表的示数为7V时，微安表的示数恰好为零，可知遏止电压为7V，根据 可得逸出功为 故C错误； D．图示电压趋近于零，未能达到饱和电流，若从图示位置向b端滑动滑片P，正向电压增大，则微安表的读数会先增加后不变，故D正确。 故选D。 9．一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A，该过程的图像如图所示，BC与横轴平行、AC与纵轴平行、AB的延长线经过坐标原点O。下列说法正确的是（　　） A．在过程中，外界对气体做正功 B．在过程中，气体分子热运动的平均动能增大 C．在过程中，气体从外界吸收热量 D．在一个循环过程中，气体吸收的热量大于放出的热量 【答案】CD 【解析】A．在过程中，体积增大，气体对外界做功，即外界对气体做负功，故A错误； B．在过程中，压强不变，体积减小，则温度降低，故气体分子热运动的平均动能减小，故B错误； C．在过程中，体积不变，外界对气体不做功；压强增大，则温度升高，气体的内能增大，故气体从外界吸收能量，故C正确； D．p-V图像中图线与坐标轴所围的面积表示外界对气体做的功，气体经全过程，内能不变，但由于全过程中气体体积增大过程（）气体对外界做功大于体积减小过程（）外界对气体做的功，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于放出的热量，故D正确。 故选CD。 10．如图所示，镅是一种半衰期长达年的放射性金属，通过衰变释放射线而被用于烟雾探测器，其衰变方程为，在该烟雾探测器中装有大约微克的镅，其释放的射线可以使腔内空气电离，从而在探测腔内加有低压的电极间形成微小电流。一旦烟雾进入探测器，就会阻挡部分射线而使电流减小引发警报。下列说法中正确的是（　　） A．是粒子，有很强的贯穿本领 B．镅衰变过程要放出能量，故的比结合能比的小 C．微克的镅经过年剩余的质量为微克 D．是光子，不具有能量 【答案】BC 【解析】A．是粒子，有很强的电离本领，故A错误； B．比结合能越大，说明核子越稳定。镅衰变过程质量亏损，要放出能量，故比稳定，所以 的比结合能比的小，故B正确； C．根据 所以微克的镅经过年剩余的质量为微克，故C正确； D．是光子，具有能量，故D错误。 故选BC。 11．如图所示，粒子源不断地产生氢的三种同位素原子核（），三种粒子飘入（初速度可忽略不计）电压为的加速电场，经加速后从小孔沿平行金属板的中轴线射入偏转电场。两板间的电压为，在偏转电场的右侧存在范围足够大的有界匀强磁场，磁场左边界与板右端重合，磁场方向垂直纸面向里。三种粒子通过偏转电场后从进入磁场，之后又从边界射出磁场，平行金属板的中轴线与边界交于点。整个装置处于真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法错误的是（　　） A．三种粒子从不同位置射入磁场 B．三种粒子从同一位置射出磁场 C．三种粒子射出磁场时速度方向相同 D．仅增大，则射入磁场的位置和射出磁场的位置之间的距离不变 【答案】AB 【解析】A．粒子经过加速电场，根据动能定理可得 解得 粒子进入偏转电场后做类平抛运动，则有 联立解得粒子离开偏转电场的侧向位移为 可知粒子离开偏转电场的侧向位移与粒子的比荷无关，则三种离子都从同一点离开偏转电场进入磁场且进入磁场时速度方向相同，故A错误，符合题意； B．粒子离开电场后，进入磁场，由洛伦兹力提供向心力可得 又入射点和出射点之间的距离 又 所以 由于三种离子的比荷不同，则三种离子分别从三个点离开偏转磁场，故B错误，符合题意； C．因为 所以进入磁场时速度方向相同，由几何关系可知粒子射入磁场和射出磁场时的速度与磁场边界的夹角相同，所以，粒子射出磁场时速度方向相同，故C正确，不符合题意； D．因为 该值与无关，故D正确，不符合题意。 本题选错误的，故选AB。 12．如图所示为半径为R的半圆形有界匀强磁场（含圆形边界），磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，位于圆心O点处的质子源可在纸面内沿各个方向以相等速率向磁场区域内连续发射质量m、电荷量为q的质子（重力不计），则下列说法正确的是（　　） A．为使所有质子均不会从磁场圆弧边界ACD射出磁场，则质子的速度 B．从圆心O处以斜向右与AD夹角为的方向发射的质子恰从D点射出，则质子的轨道半径为 C．若质子的速率，则质子在磁场中运动的最长时间为 D．若质子的速率，则所有质子在磁场中通过的区域的面积为 【答案】ABD 【解析】A．质子在磁场中做圆周运动，根据题意分析知，要使质子均不从圆弧边界ACD射出磁场，则质子的半径应满足； 由，解得，A正确； B．图甲中，根据几何关系可知 解得，B正确； C．若质子的速率，则如图乙所示，当质子在磁场中运动的轨迹圆弧对应的弦为磁场区域圆的半径时，质子在磁场中有最长运动时间； 由几何关系可知，故，C错误； D．若质子的速率，由图乙可知待求磁场区域面积为图中阴影部分面积； 则，D正确。 故选ABD。 第Ⅱ卷 二、实验题：本题共2小题，共15分。 13．某实验小组通过图示装置探究电磁感应现象： (1)在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则在图乙中，磁体N极插入线圈A的过程中，电流表的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；在图丙中，导体棒向左移动过程中，电流表的指针将 （填“向左”“向右”或“不发生”）偏转； (2)在图丁中，为光敏电阻（光照强度变大时电阻变小），轻质金属环B用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（B线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环B中电流方向为 （填“顺时针”或“逆时针”）。 【答案】(1) 向左 向右 (2)逆时针 【解析】（1）[1]在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，说明电流从负接线柱流入时，电流表指针向左偏。在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向左偏转； [2]在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转。 （2）当光照增强时，热敏电阻的阻值减小，回路电流增大，螺线管产生的磁场增大，穿过金属环B的磁通量向右增大，根据楞次定律可知，从左向右看，金属环B中电流方向为逆时针。 14．某实验小组做用油膜法估算分子大小的实验时，操作如下： ①向浅水盘中倒入清水，在水面上均匀地撒一层痱子粉； ②将浓度为的油酸酒精溶液滴一滴在浅水盘中央，如图1所示； ③待水面稳定后，画出油膜的形状如图2所示。 已知正方形小方格的边长为L、边缘轮廓所围成的正方形小方格数为136，n滴油酸酒精溶液的总体积为V。 (1)需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是 。 (2)一滴溶液中纯油酸的体积为 ，油酸分子的直径为 。 (3)在用油膜法估测分子直径的实验中，计算结果偏小，可能是由于________。 A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格 C．求每滴油酸酒精溶液的体积时，溶液的滴数多记了2滴 D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多 【答案】(1)让油酸在水面上形成单分子油膜 (2) (3)CD 【解析】（1）将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是为了让油酸在水面上形成单分子油膜。因为纯油酸浓度太高，直接滴入水中不能很好地散开形成单分子层，稀释后可以使油酸在水面上更充分地展开，便于测量油膜面积进而估算分子大小。 （2）[1]已知n滴油酸酒精容易的体积为V，溶液浓度为，那么一滴溶液中纯油酸的体积为； [2]已知油膜面积为 又， 得 （3）A．水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，会导致测量的油膜面积S偏小，根据 可知不变，S偏小，计算出的分子直径d偏大，故A错误； B．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，会使测量的油膜面积S偏小，根据 可知不变，S偏小，计算出的分子直径d偏大，故B错误； C．求每滴油酸酒精溶液的体积时，溶液的滴数多记了2滴，会导致计算出的每滴溶液中纯油酸的体积偏小，根据 可知偏小，S不变，计算出的分子直径d偏小，故C正确； D．油酸酒精溶液配制的时间较长，酒精挥发较多，会使溶液浓度变大，若按原始浓度计算，得出的分子直径d偏小，故D正确。 故选CD。 三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 15．如图所示，在xOy坐标的第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，在x轴和y轴上装有两相互垂直的平面荧光屏，在第一象限坐标的M点处有一粒子源，在某时刻同时发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子，它们的速度大小相同，均为，速度方向均在xOy平面内，分布在范围内。观察发现：x轴上的荧光屏OP之间发光，在P、Q之间的任一位置会先后两次发光；O、Q之间的任一位置只有一次发光，不考虑粒子间的相互作用和粒子所受重力，求： (1)粒子的运动半径和P点的坐标； (2)粒子打到荧光屏上的最短时间（用反角函数表达）； (3)Q点先后两次发光的时间间隔。 【答案】(1)2l， (2)/、） (3) 【解析】（1）由牛顿第二定律有 可知带电粒子运动的半径为 P点是发光的最远点，因此MP为圆轨迹的直径，根据几何知识可得 解得 所以P点的坐标为 （2）带电粒子运动到y轴上的荧光屏最短的弦长为l，对应的圆心角为，则 由牛顿第二定律有 相应的最短时间为 （或、） （3）Q点第二次发光时，粒子的运动轨迹与x轴相切，由几何知识可得，其对应的圆心角为 第一次发光时，粒子的运动轨迹对应的圆心角为 因此两次发光的时间间隔为 16．某科研探究小组为高温操作室设计了一个自动温度报警装置，其原理如图所示。由导热性良好的材料制成的固定汽缸开口向上，用质量m=1kg、横截面积S=2cm2、厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体；劲度系数k=200N/m、原长l0=15cm的轻质弹簧上端与警报器（压力传感器，刚出现压力时显示蓝色，压力大小为5N、10N、20N分别显示黄色、橙色和红色，其他压力值时仅显示数字）相连。当高温操作室内的热力学温度T0=300K时，活塞与汽缸底部的距离H=20cm，与弹簧自由端的距离L=10cm。已知高温操作室内的空气压强始终为p0=1.0×105Pa，活塞与汽缸壁之间摩擦可忽略，汽缸的气密性良好，取g=10m/s2。 (1)求力传感器显示红色时的热力学温度； (2)若由于某种原因，汽缸内一部分气体漏出，使得本能使力传感器显示红色的温度仅显示橙色，求漏出气体质量与原有气体质量之比。 【答案】(1)1000K (2)3:10 【解析】（1）显示红色时，活塞将弹簧压缩至弹力F=20N，根据理想气体状态方程有，，，，， 代入数据联立解得 （2）对于漏气后剩余的气体，力传感器显示橙色时，活塞将弹簧压缩至弹力F′=10N，根据理想气体状态方程有，，，， 代入数据联立解得 则漏出气体质量与原有气体质量之比为 17．如图甲所示，两根间距、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角，导轨顶端接入一阻值的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向下。在导轨上垂直于导轨放置一质量、电阻的金属杆ab，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，运动过程的图像如图乙所示，导轨和金属杆接触良好，，重力加速度大小。 (1)求磁感应强度B的大小； (2)若ab杆沿斜面下滑时已经达到最大速度，求此过程通过电阻R的电量q和电阻R上产生的热量； (3)若仅将磁场的方向变为竖直向下，ab杆沿导轨由静止下落，求ab杆可以达到的最大速度。 【答案】(1) (2)2C， (3) 【解析】（1）由图像可知，当金属杆匀速运动时，杆的速度最大 根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路欧姆定律 由平衡条件得 解得 （2）杆在下滑距离d时，根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路欧姆定律 根据电荷量的计算公式，可得 解得 由能量守恒定律得 解得 电阻R产生的热量 （3）若改变磁场的方向为竖直向下，当金属杆匀速运动时，杆的速度最大，由平衡条件得 根据法拉第电磁感应定律 根据闭合电路欧姆定律 解得最大速度 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 $$