内容正文:
高二物理期末模拟考试
一、单选题(每小题只有一个选项最符合题意,共10小题,每小题4分,共40分。)
1.“覆水难收”意指泼出去的水不能自发回到原来的状态,其蕴含的物理规律是( )
A.热平衡定律 B.热力学第一定律 C.热力学第二定律 D.机械能守恒定律
2.某位物理学家用振荡电路装置验证了电磁场的波动性。如图所示,左侧的振荡器产生高频电磁脉冲,右侧的环形金属探测器在特定条件下可感应出微弱的放电现象。实验中发现,通过调整探测器回路的固有频率,可以显著增强接收端的放电亮度。这种使接收系统与发射信号达到频率匹配的操作是( )
A.调幅 B.调频 C.调谐 D.解调
3.如图所示,用棉线连接花盆土壤与盆底储水,棉线可将水从低处吸至土壤中,为绿植持续供水。则( )
A.水不浸润棉线 B.水不浸润土壤
C.棉线为绿植供水利用了毛细现象 D.用空塑料笔芯替代棉线也可为绿植供水
4.将一块放射性物质放入上端开孔的铅盒中,再将铅盒放在垂直纸面向外的匀强磁场中,发现放射性物质发出的三种射线发生如图所示偏转,下列说法正确的是( )
A.甲射线是是弱相互作用引起的 B.乙射线常用于常规人体透视
C.三种射线中丙射线的贯穿本领最强 D.一个半衰期后,铅盒中物质的质量为刚放入时的一半
5.如图所示,条形磁铁用细线悬挂在点,点正下方固定一个水平放置的实心铝盘。让磁铁在竖直面内从左边静止释放,虚线为释放位置的对称位置,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.磁铁由于电磁阻尼无法摆到虚线位置
B.磁铁由于电磁驱动会持续摆动
C.铝盘中的涡流总是排斥磁铁,对磁铁的作用力总是阻力
D.最终铝盘中涡流产生的焦耳热大于磁铁损失的重力势能
6.如图所示,导热良好的圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上,用活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内,活塞上堆放着铁砂,系统处于静止状态。现缓慢取走铁砂,忽略活塞与汽缸之间的摩擦,外界环境温度不变,则在此过程中缸内气体( )
A.对外做功,其内能减少 B.温度不变,与外界无热量交换
C.单个分子碰撞缸壁时的平均作用力减小 D.单位时间内对活塞的碰撞次数减少
7.如图所示,磁轴键盘中,永磁铁随按键在竖直方向移动,长、宽、高分别为、、的霍尔传感器通有恒定电流,则在其对应侧面上产生霍尔电压。按下按键,当电压超过某一定值时,开始输出信号。松开按键,永磁铁恢复原位,输出信号停止。要增加该磁轴键盘的灵敏度(按键被按下更短的距离即可输出信号),下列调整可行的是( )
A.仅减小 B.仅减小 C.仅增加 D.仅增加
8.如图所示,一匝数为,边长,的矩形线圈,一半放在具有理想边界的匀强磁场中,磁感应强度,线圈轴线与磁场边界重合。线圈按图示方向以的转速匀速转动,线圈总电阻为,线圈外接电阻为。若从图示位置开始计时,则下列说法正确的是( )
A.交变电动势的瞬时值表达式为
B.图中电压表的读数为
C.线圈转动一圈过程中电阻上产生的热量为
D.线圈由图示位置转过的过程中通过电阻的电量为
9.人眼对绿光最为敏感,如果每秒有个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。现有一个光源以的功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光,假设瞳孔在暗处的直径为,不计空气对光的吸收,普朗克常量为,光在真空中传播速度为,眼睛能够看到这个光源的最远距离为( )
A. B. C. D.
10.在磁感应强度为的匀强磁场中,一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出的粒子在与磁场垂直的平面内做圆周运动,其轨道半径为。以、分别表示粒子的质量和电荷量生成的新核用表示。下面说法不正确的是( )
A.发生衰变后产生的粒子与新核在磁场中运动的轨迹正确的是图丙
B.新核在磁场中做圆周运动的半径为
C.粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流,且电流大小为
D.若衰变过程中释放的核能都转化为粒子和新核的动能,则衰变过程中的质量亏损为
二、非选择题(本题共6小题,共60分,其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须写出数值和单位)
11.(6分)张同学用如图所示的实验装置研究楞次定律。
(1)请用笔画线替代导线将图中的电路图补充完整__________。
(2)张同学连接电路后,闭合开关瞬间,发现电流计的指针向右偏转,闭合开关后,向左迅速移动滑动变阻器滑片的瞬间,电流计的指针向__________偏转。(填“左”或“右”)
12.(9分)某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验,具体操作如下:
a.将纯油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液,用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,并测得这样的溶液有100滴,由此计算出1滴油酸酒精溶液的体积,再根据油酸酒精溶液的浓度计算出油酸的体积;
b.往浅盘里倒入约深的水,待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
c.将1滴油酸酒精溶液滴在水面上,稳定后形成如图甲所示的油酸膜;
d.将玻璃板放在浅盘上,然后将油酸膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上;
e.将画有油酸膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油酸膜的面积,根据油酸的体积和油酸膜的面积计算出油酸分子直径的大小。
请根据以上操作,完成以下问题:
(1)该实验中1滴油酸酒精溶液含有的纯油酸的体积为__________;(保留1位有效数字)
(2)描出的油酸膜的轮廓如图乙所示,图中正方形小方格的边长为,格数大约为200格,则油酸分子的直径为__________;(保留1位有效数字)
(3)某同学实验中得到的油酸分子直径数据偏大,可能是因为__________。
A.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
B.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C.水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开
D.计算油膜面积时,不完整的方格作为完整方格处理
13.(8分)某种金属板受到一束频率为的紫外线照射时会不停地发射电子,射出的电子具有不同的方向,速度大小也不相同。在右侧放置一个金属网。如果用导线将、连起来,从射出的电子落到上便会沿导线返回,从而形成电流。现在不把、直接相连,而按图示那样在、之间加某一电压,当该电压大于时电流表中就没有电流。(已知普朗克常量为,电子电量为,质量为则:
(1)被这束紫外线照射出的电子,最大速度是多少?
(2)金属板的逸出功多大?
14.(10分)如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在长度为汽缸中,汽缸右端有固定挡板,活塞的面积为,此时与汽缸底部相距,汽缸和活塞绝热性能良好,气体的压强、温度与外界大气相同,分别为、,现接通电热丝加热气体,一段时间后断开,活塞缓慢向右移动,活塞与汽缸间的滑动摩擦力为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)活塞刚要移动时气体的压强;
(2)当气体的压强为时,气体的温度;
(3)整个过程气体吸收热量为,求气体内能的增加量。
15.(12分)如图所示,在点有一粒子源可发射质量为、电荷量为的粒子。以为圆心有一大圆与小圆,大圆半径为,大圆外存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为,大圆与小圆之间的区域存在方向沿半径向外的辐向电场,不计粒子重力。
(1)若粒子源垂直向下射出速率为的粒子,求粒子在磁场中运动的半径与周期;
(2)若,现以某一速度垂直方向向上发射粒子,使粒子恰能沿半径方向进入大圆内,且运动到小圆处速度为零。
①求大小两圆间的电势差;
②求该粒子再次回到点时在磁场中经历的时间。
16.(15分)如图,、是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨,间距为,导轨足够长且电阻可忽略不计。图中矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。在0时刻,两均匀金属棒、分别从磁场边界、进入磁场,速度大小均为;一段时间后,金属棒、没有相碰,且两棒整个过程中相距最近时棒仍位于磁场区域内。已知金属棒、长度均为,电阻均为,棒的质量为、棒的质量为,最终其中一棒恰好停在磁场边界处,在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求:
(1)0时刻棒的加速度大小;
(2)两棒整个过程中相距最近的距离;
(3)整个过程中,棒产生的焦耳热。
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