内容正文:
高二下学期期末综合冲刺卷·物理(七)
(满分:100分)
超
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,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向
需
×、X
右,磁场方向垂直于纸面向里,带电微粒由α点进入该区域并刚好沿
×、。XX
ab直线向上运动,下列说法正确的是
(
XXX、.X
a
A.微粒一定做匀速直线运动
B.微粒可能带正电
C.微粒的电势能一定增加
D.微粒的机械能一定减少
2.如图所示,一端封闭,一端开口,截面积相同的U形管AB,管内灌有水银,两管内水银面
中
高度相等,管A内封有一定质量的理想气体,气体压强为72cHg。今将开口端B接到
抽气机上,抽尽B管上面的空气,结果两水银柱产生18c的高度差,则A管内原来空气
柱长度为
妆
A.18 cm
B.12 cm
C.6 cm
D.3 cm
3.如图所示电路中,电源电压u=311sin100πt(V),A、B端接有“220V440W”的电暖宝、
黎
“220V
220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。下列说法正确的是
(
保险丝
抽
机
e
B
A.交流电压表的示数为311V
的
B.电路要正常工作,保险丝的额定电流不能小于3√2A
C.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍
D.1min抽油烟机消耗的电能为1.32×10J
7-1
4.矩形线圈的匝数为50,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
ΦW阳
0.2
时,穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示,下列结论正确
0.2
04
0.1
0.3
的是
-02----
A.在t=0.1s和t=0.3s时,电动势最大
B.在t=0.2s和t=0.4s时,电动势改变方向
C.电动势的最大值是50πV
D.在t=0.4s时,磁通量变化率最大,其值为100πWb/s
5.如图所示为两分子间的势能E。与两分子间距离r的关系曲线,下列说法
正确的是
A.当r大于r1时,分子间的作用力表现为引力
B.当r小于r1时,分子间的作用力表现为斥力
C.当r等于r2时,分子间的作用力不为零
D.在r由r1变到r2的过程中,分子间的作用力做负功
6.下列说法中正确的是
A.第二类永动机违背了能量守恒定律
B.第二类永动机违背了热力学第二定律
C.根据能量守恒定律,经过不断的技术改造,热机的效率有可能达到100%
D.电冰箱和空调机工作时,热量从低温热源传到高温热源,违背了热力学第二定律
7.用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应,可得到光电子最大初动能
E随入射光频率y变化的Ek一v图象,如图所示。已知钨的逸出功为3.28eV,锌的逸出
功为3.34V,若将两者的图象分别用实线与虚线画在同一个Ek一y图象上,则下图中正
确的是
E
钨
钨
锌
锌
锌
8.轴核裂变时,对于产生链式反应的重要因素,下列说法中正确的是
)
A.铀块的质量是重要因素,与体积无关
B.为了使裂变的链式反应容易发生,最好直接利用裂变时产生的中子
C.若铀235的体积超过它的临界体积,则裂变的链式反应就能够发生
D.能否发生链式反应与铀块的质量无关
7-2
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,一自耦变压器(可看作理想变压器)输入端A、B间加一正弦交流电压,在输出
端C、D间接灯泡和滑动变阻器。转动滑片P可以改变副线圈的匝数,移动滑片Q可以
改变滑动变阻器接入电路的阻值。则
A.只将P逆时针转动,灯泡变亮
B.只将P顺时针转动,灯泡变亮
C.只将Q向上移动,灯泡亮度不变
D.只将Q向下移动,灯泡变亮
10.如图所示,固定的水平长直导线中通有向右的恒定电流I,闭合的
矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行,线框从导
线下方某处由静止释放,在下落过程中,下列判断正确的是()
A.线框的机械能逐渐减小
B.穿过线框的磁通量保持不变
C.线框所受安培力的合力为零
D.线框中始终产生顺时针方向的感应电流
11.如图所示,固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体,汽缸置于
温度不变的环境中。现用力F使活塞缓慢向上移动,密闭气体的状态发
生了变化。选项图中,、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能,
E表示该气体分子的平均动能,n表示单位体积内气体的分子数,a、d为
双曲线,b、c为直线。下列图象中能正确反映上述过程的是
12.如图所示,两个相切的圆表示一个静止原子核发生某种核变化后,产生的××x×××
/×××米×
两种运动粒子在匀强磁场中的运动轨迹,则下列说法可能的是()
A.原子核发生了a衰变
B.原子核发生了B衰变
×××
C.原子核放出了一个正电子
D.原子核放出了一个中子
7-3
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)用DIS研究一定质量的气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图甲所
示,实验步骤如下:
压强
传感器
计算机
数据采集器
0
-Vo
乙
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐
一连接。
②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值。
③用V-图象处理实验数据,得出如图乙所示的图线。
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是
和
14.(8分)某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小,实验所用油酸一酒精溶液的浓度为每
1000mL溶液中含有纯油酸1mL,1mL上述溶液有50滴,实验中用滴管吸取该油酸一
酒精溶液向浮有爽身粉的水面中央滴入一滴。
(1)该实验中的理想化假设是
(填字母序号)。
A.将油膜看作单分子层油膜
B.不考虑油酸分子间的间隙
C.不考虑油酸分子间的相互作用力
D.将油酸分子看成球形
(2)实验描出的油酸薄膜轮廓如图所示,已知每一个小正方形的边长
都为2cm,则该油酸薄膜的面积为
m(结果保留1位有效数字)。
(3)经计算,油酸分子的直径为
m(结果保留1位有效数字)。
(4)实验时观察到,油膜的面积先扩张,后又收缩了一些,原因是
7-4
15.(10分)如图所示,边长为L、匝数为n的正方形金属线框,它的质量为、电阻为R,用
细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘。金属线框的上半部分处于磁场内,下半部
分处于磁场外,磁场随时间变化的规律为B=k。求:
(1)线框中的电流强度为多大?
X××X
XB
×.×.×
(2)t时刻线框所受的安培力为多大?
7-5
16.(14分)如图甲所示,一电阻不计且足够长的固定光滑平行金属导轨MN、PQ间距L=0.8,
下端接有阻值R=3Ω的电阻,导轨平面与水平面间的夹角0=30°。整个装置处于方向
垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中。一质量=0.1kg、阻值r=0.152的金属棒垂
直于导轨放置,并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.9kg的重物相连,左端细
线连接金属棒中点且沿VM方向。棒由静止释放后,沿NM方向位移x与时间t之间
的关系如图乙所示,其中ab为直线。已知棒在0~0.3s内通过的电荷量是0.3~0.4s
内通过的电荷量的2倍,g取10m/s2,求:
(1)在0~0.3s内棒通过的位移x1的大小;
lleeeeee
x/m
0.9
0.30.4is
甲
乙
(2)电阻R在0~0.4s内产生的热量Q1。
7-6
17.(10分)如图所示,伦琴射线管两极加上一高压电源,即可在阳极A上产生X射线。
(h=6.63×1034J·s,电子电荷量e=1.6×1019C)
(1)若高压电源的电压为20kV,求X射线的最短波长;(结果保留2
KA
位有效数字)
高压电源
(2)若此时电流表读数为5mA,1s内产生5×1013个平均波长为1.0×101°m的光子,
求伦琴射线管的工作效率。
7-7
18.(12分)如图所示,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K,位于
细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3;B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均
可忽略)。初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K给汽缸充
气,使A中气体的压强达到大气压p,的3倍后关闭K1。已知室温为27℃,汽缸导热。
(1)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;
B
活塞
(2)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;
(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20℃,求此时活塞下方气体的压强。
7-8U=-2×14.4v=55V,
而U1、U2不变,
U3′=U2-Ua'=(6000-55)V=5945V,
-票Ur-U,=品×94sV27v
7=·4
7n3
[答案](1)1:12(2)288:11(3)大于220V
227V
17.[解析](1)初态,瓶内气体压强为1=p。十0.1Lpg
瓶处于平衡状态时,有pS=pS十mg,
10m
联立解得液体密度p=LS。
(2)初态,瓶内气体压强A=A,十警,
由题意知,瓶内气柱长度为L1=0.21L。
末态,设瓶内气柱长度为L2,瓶内气体压强为p2=
po十pgL2,
瓶和物块整体处于平衡状态,有p2S=poS十21g,
联立解得L2=0.2L。
瓶内气体做等温变化,由玻意耳定律有pLS=p2L2S,
联立解得p。=198
[答案11(21g
18.[解析](1)设原来药液上方空气体积为V,每次打入
空气的体积为V。,打n次后压强由p。变为p1,以A中
原有空气和n次待打入A中的全部气体为研究对象,
由玻意耳定律得:p。(V十nV,)=p1V,故n=
(p,-p)V_(4×105-10)×1.5=18次。
povo
105×250×103
(2)打开阀门K,直到药液不能喷出,忽略喷管中药液产
生的压强,则A容器内的气体压强应等于外界大气压
强,以A中气体为研究对象有pV=p。V,
V=pY=4X10x1.5L=6L,
Po
105
因此A容器中剩余药液的体积为7.5L一6L=1,5L。
[答案](1)18次(2)1.5L
高二下学期期末综合冲刺卷·物理(七)
1,A微粒沿ab做直线运动,
所以微粒在垂直于ab方向
上所受合力为零,分析可
产咒8
知,微粒受力情况如图所
gE
a
示,则微粒一定带负电,且
做匀速直线运动,选项A正
确,B错误;由图可知电场力对微粒做正功,由电场力做
功与电势能变化的关系可知,微粒的电势能一定减少,
选项C错误:洛伦兹力不做功,电场力对微粒做正功,由
功能关系可知,微粒的机械能一定增加,选项D错误。
2,D设大气压强为p。,A管内原来空气柱长度为1,横截
面积为S,
根据题意可得p,=p1=72cmHg
①
V1=l·S
②
1
抽尽B管上面的空气,则A管内空气柱压强为
P2=18 cmHg
③
体积为V,=(1十9)S
⑦
由玻意耳定律得pV1=pV2
⑤
①②③④⑤联立得l=3cm,所以A、B、C错误,D正确。
3.D电压表的示数为有放值,应为220V,故A错。电暖
宝的工作电流L三220A=2A,抽油烟机的工作电流
1,一器A=1A,故保险丝的颜定电流不小于3A,故B
错。抽油烟机为非纯电阻元件,发热功率小于220W,
1min消耗的电能为220×60J=1.32×10J,故C错,
D对。
4,C在t=0.1s和t=0.3s时,磁通量最大,线圈位于中
性面位置,感应电动势为零,故A错误;在t=0.2s和
t=0.4s时,磁通量为零,线圈垂直于中性面,感应电动
势最大,故B错误;根据Φ-t图象,Φms=BS=0.2Wb,
T=0,4s,故电动势的最大值E=NBSw=N0·牙
=50πV,所以C正确;在t=0.4s时,磁通量为零,线圈
垂直于中性面,感应电动势最大,故磁通量变化率最大,
其值为πWb/s,故D错误。
5.B由题图可知r2=ro(平衡距离),因此当r大于r1而小
于r2时,分子力为斥力,”大于r2时分子力为引力,故A
错误;由于r1<2=ro,故当r小于r1时,分子间的作用
力表现为斥力,故B正确;由于r2=r0,因此当r等于r2
时,分子间的作用力为零,故C错误;当r由r1变到r2的
过程中,分子力为斥力,因此分子间作用力做正功,故D
错误。
6.B第二类永动机没有违背能量守恒定律,但违背了热力
学第二定律,A错误,B正确;热机的效率永远小于100%,
因为要向低温热源散热,C错误;电冰箱和空调机工作时,
是通过压缩机做功来实现热量从低温热源到高温热源的
传递,所以并没有违背热力学第二定律,D错误。
7.A根据光电效应方程Ek=w-W可知,Ek一v图象的斜
率为普朗克常量h,因此题图中两线应平行,故C、D错;图
线与横轴的交点表示恰能发生光电效应(光电子动能为零)
时的入射光频率,即截止频率,由光电效应方程可知,逸出
功越大的金属对应的入射光的频率越高,所以能使金属锌
发生光电效应的截止频率较高,所以A对,B错。
8.C要使铀核裂变产生链式反应,铀块的体积必须大于
临界体积或铀块的质量大于临界质量,只要组成铀块的
体积小于临界体积或质量小于临界质量就不会发生链
式反应,裂变反应中产生的中子为快中子,这些快中子
不能直接引发新的裂变,如果轴块的质量大,则其体积
大,若超过临界体积则发生链式反应,由此知A、B、D错
误,C正确。
9.AC只将P逆时针转动,副线圈匝数增多,输出电压增
大,灯泡变亮,选项A正确,B错误;只将Q向上或向下
移动,灯泡亮度不变,选项C正确、D错误。
10.AD线框由静止释放,在下落过程中,穿过线框的磁通
量减少,由楞次定律,线框中始终产生顺时针方向的感
应电流,选项B错误、D正确;由于线框上、下两边所在
处磁感应强度大小不等,两边所受安培力大小不等,所
以线框所受安培力的合力向上,阻碍线框向下运动,线
框的机械能逐渐减小,选项A正确、C错误。
11,ABD汽缸导热性能良好,汽缸内气体温度与环境温
度相同,所以气体发生等温变化,p一V图象是双曲线,
选项A正确:汽缸内气体温度与环境温度相同,保持环
境温度不变,则气体的内能保持不变,选项B正确;温
度是分子平均动能的标志,温度不变,则该气体分子的
平均动能不变,选项C错误;一定质量的理想气体,=
,N为所有气体的分子总数,N一定,则nV图象
N
是双曲线,选项D正确。
12.AC根据左手定则,本题所给图示的轨迹说明是放出
了正电荷,所以可能是α衰变或放出了一个正电子,故
A、C两项正确。
13.[解析](1)为了保证气体的质量不变,要用润滑油涂
活塞保证封闭效果。
(2)气体的体积变化,外界对气体做正功或负功,要让
气体与外界进行足够的热交换,一要时间长,也就是抽
动活塞缓慢,二要活塞导热性能好。
[答案](1)用润滑油涂活塞(2)缓慢地抽动活塞
活塞导热性能好
14,[解析](1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实
验中,我们的实验依据是:①油膜是呈单分子层分布
的:②把油酸分子看成球形:③不考虑分子之间的空
隙。故A、B、D正确。
(2)由于每格边长为2cm,则每一格就是4cm,估算油
膜面积时以超过半格为一格、小于半格就舍去的计算
原则,估算出75格,则油酸薄膜面积S=75×4cm2=
300cm2=3×10-2m2。
(3)1滴油酸一酒精溶液中含油酸的体积V=0×
1000ml=2X105mL,油膜是单分子紧密排列的,因此分
子在=背-n*7X10”m
(4)实验时观察到,油膜的面积会先扩张后又收缩
些,原因是油酸一酒精溶液中的酒精溶于水中。
[答案](1)ABD(2)3×10-2(3)7×10-10(4)见
解析
15.[解析]1)线框中的电动势E=n”-S9-号
电流为1=L
R。
RL=L:
(2)安培力为F=BIL=kt
2Rt。
[答案】()架
(2)kL3
2R
14
16.[解析](1)棒在0~0.3s内通过的电荷量q1=1△t1,
E
平均感应电流7=干,
回路中平均感应电动势E=BxL」
△11
BLxL
得q=R十r
同理,棒在0.3一0.4s内通过的电荷量为:
9s
BL(r:-x)
R十r
由图乙读出0.4s时刻位移大小x2=0.9m,
又q1=2q2
解得x1=0.6m。
(2)由图乙知棒在0.30.4s内做匀速直线运动,棒的
0.9-0.6
速度大小u=0.4-0.3m/s=3m/s。
0一0.4s内,对于整个系统,根据能量守恒定律得
Q-Mgx:-mgr:sin 0-(M+m),
代入数据解得Q=3.15J。
根搭焦耳定体有号
代入数据解得Q=3J。
[答案](1)0.6m(2)3J
17.[解析](1)伦琴射线管阴极上产生的热电子在20kV
高压加速下获得的动能全部变成X光子的能量,X光
子的波长最短。
由w=Ue=w=得A=能-20义1.6X019m
=hc_6.63×10-31×3×108
≈6.2×101m。
(2)高压电源的电功率P1=U1=100W,
每秒产生X光子的能量P,=c=0,1W,
=2×100%=0.1%。
效率一卫1
[答案](1)6.2×10-1m(2)0.1%
18.[解析](1)设打开K2后,稳定时活塞上方气体的压强
为1,体积为V1。依题意,被活塞分开的两部分气体
都经历等温过程。由玻意耳定律得
BoV=PIV,
①
(3p)V=p1(2V-V1),
②
联立①②式得
y名,
③
p1=2p0。
④
(2)打开K后,由④式知,活塞必定上升。设在活塞下
方气体与A中气体的体积之和为V,(V,2V)时,活塞
下气体压强为p2。由玻意耳定律得
(3p)V=p2V2,
⑤
由⑤式得
3V
D:-V,Poo
⑥
由⑥式知,打开K后活塞上升直到B的顶部为止,此
时p:为P=号A
(3)设加热后活塞下方气体的压强为p,气体温度从T1=
300K升高到T2=320K的等容过程中,由查理定律得
会会
⑦
将有关数据代入⑦式得
pg=1.6po。
⑧
V
[答案](1)2p。(2)上升直到B的顶部
(3)1.6p
高二下学期期末综合冲刺卷·物理(八)
1.D根据带电粒子从Qd的中,点垂直于电场和磁场方向
射入,恰沿直线从bc边的中点P射出可得qE=gBo。
若撤去电场,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,轨迹
半径为2。由名B可得,粒子从ū点射出时的动能
为E,=m,2-心g
1
一:若撤去磁场,粒子在电场中做
8m
类平抛运动,由=1y=号at,a=E-B,联立解
mm
得y=l。由动能定理得qEl=E一Ek,解得E=5Ek,选
项D正确。
2,D图乙所示电压只有一部分按正弦交流电压变化,整
个图象不能称为正弦交流电压,A错误;图甲所示电压
的瞬时值表达式为u=10sin100πt(V),B错误:图乙所
示电压的周期为图甲所示电压周期的2倍,C错误;图甲
所示电压的有效值为5√2V,由
@,胃贵
R
图乙所示电压的有效值为U=10V,因此D正确。
3.C线圈接通电源瞬间产生磁场,由于磁场的变化产生
电场,从而导致带负电小球受到电场力,使圆盘转动。
接通电源瞬间,由楞次定律可知,产生逆时针方向的电
场,带负电小球受到的电场力与电场方向相反,则带负
电的小球受到顺时针方向的电场力:当开关闭合后,恒定
的电流产生稳定的磁场,因此圆盘上的小球不再受到电
场力,即闭合开关瞬间,圆盘顺时针转动一下,A、B错误。
断开开关瞬间,由楞次定律可知,产生顺时针方向的电场,
则带负电小球受逆时针方向的电场力,与闭合瞬间圆盘
的转动方向相反,C正确。由以上分析可知,若小球带正
电,开关闭合瞬间,圆盘逆时针转动一下,D错误。
4.C因轴核也可以分裂为三部分或四部分,可知裂变的
产物不是唯一的,选项A正确;裂变是链式反应,在裂变
的同时能放出2一3个或更多个中子,这些中子再轰击其
他轴核发生裂变,选项B正确;裂变物质达到一定体积
(即临界体积),链式反应才可以持续下去,选项D正确;
在一次聚变反应中释放的能量不一定比裂变反应中释
放的能量多,但每个核子平均释放的能量在聚变中一般
比在裂变中的多,选项C错误。
5.C由题图可知r2=ro,当两分子间距离r=r1时,分子
势能为零,但””。,分子力表现为斥力,故A错误;当
r=2时,分子势能最小,故B错误:当r>r2时,由题图可
以看出分子势能随着”的增大而增大,分子力做负功,故
C正确,D错误。
6.D不管物体经历了怎样的物理过程,由于初温度T1和
末温度T,是确定的,物体内所有分子动能的平均值的增
加量是相同的,故D正确:物体内能的增加可能是外界
对物体做功造成的,也可能是物体从外界吸收热量造成
的,还可能是以上两种因素共同影响的结果,故选项A、
B、C错误。
7.A设该金属的逸出功为W。,当用能量为E。的光子照
射到该金属表面时,产生光电子的最大初动能为E,根据
光电效应方程知:E=E。一W。:改攻用能量为2E。的光子照
射到该金属表面时,金属的逸出功不变,逸出的光电子
的最大初动能为Ek=2E。一W。=E。十E,故A正确。
8.A根据电荷数守恒、质量数守恒,可知钻60发生B衰
变的衰变方程为Co→8Ni十-”e,故A正确;钻60对人
体肿瘤进行放射治疗是利用其衰变放出的Y射线,故B
错误:钻60半衰期太长,且衰变放出的高能粒子对人体
伤害太大,不能作为药品的示踪原子,故C错误;所有衰
变都会有质量亏损,故D错误。
220W2\
9,AD根据电流的热效应,有
2
,T.T,
R
”2R
解得U1=1102V,根据原、副线圈匝数比可得副线圈两
端的电压为U2=22√2V,故A正确;开关S断开时,副
0,。=222
线圈中的电流为1,=R干R25+6
A=2√2A,根据
电流与匝教成反比知电流表示数为22A,故B错误:闭
合开关S,因为原线圈电压和匝数比都不变,所以副线圈
两端的电压不变,电压表示数不变,故C错误:闭合开关
S后,总电阻减小,输出功率增大,输入功率增大,所以电
流表示数增大,故D正确。故选A、D。
10.ABD由题图甲可知,在Oa段,磁场垂直于纸面向里,
穿过圆环的磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流【
沿逆时针方向;在b段,磁场向里,穿过圆环的磁通量
减少,由楞次定律可知,感应电流I2沿顺时针方向;在
bc段,磁场向外,磁通量增加,由楞次定律可知,感应电
流I沿顺时针方向,故A、B正确。由左手定则可知,
F,方向指向圆心,F2方向背离圆心向外,F方向指向
圆心,故C错误,D正确。
11.ACD对右管中的水银柱分析知,管中气体压强比大
气压强高h cmHg,所以弯管左管内外水银面的高度差
为h,故A正确。弯管上下移动,封闭气体温度和压强
不变,体积不变,故B错误。封闭气体温度和压强不
变,体积不变,所以弯管向下移动少许,则右管内的水
银柱沿管壁上升,故C正确。环境温度升高,气体压强
不变,封闭气体体积增大,则右管内的水银柱沿管壁上
升,故D正确。