精品解析：福建省厦门外国语学校海沧校区2024-2025学年高二下学期第二次月考物理试卷

厦门外国语学校海沧校区2024-2025学年第二学期质检模拟考 物理试题 本试卷满分为100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和准考证号填写在答题卡相应的位置上，用2B铅笔将自己的准考证号填涂在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B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；在试卷上作答无效。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁和平整。 一、单项选择题：（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 我国“南锟”号是世界上首台达到兆瓦级的漂浮式波浪能发电装置，它可以将波浪能转化为机械能，再通过发电机转化为电能，为南海各岛提供了强有力的电力保障。其使用的旋转磁极式发电机的简化装置如右图所示，矩形线圈abcd固定不动，磁铁绕OO'轴转动，abcd与OO'在同一平面内。下列判断正确的是（　　） A. 兆瓦是能量的单位 B. 磁铁匀速转动时线圈中电流保持不变 C. 图示时刻线圈中电流为零 D. 图示时刻线圈中电流方向为dcba 【答案】D 【解析】 【详解】A．兆瓦是功率的单位，A错误； BC．磁铁匀速转动时线圈中电流周期性变化，当如图所示位置时，线圈切割磁感线的有效速度最大，线圈电流最大，BC错误； D．根据楞次定律，图示时刻线圈中电流方向为dcba，D正确。 故选D。 2. 氢原子从不同的高能级向某一低能级跃迁，所辐射的电磁波可以形成一个线系，图中标注了分别向n=1、2、3能级跃迁产生的三个线系中部分电磁波的波长。已知金属钠发生光电效应的极限波长为500nm，有关图中电磁波下列判断正确的是（　　） A. 赖曼线系中的电磁波频率都比帕邢线系中的小 B. 赖曼线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应 C. 帕邢线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应 D. 巴耳末线系中只有一种电磁波可以使金属钠发生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知赖曼线系中的电磁波波长都比帕邢线系中的小，根据可知，赖曼线系中的电磁波频率都比帕邢线系中的大，故A错误； B．已知金属钠发生光电效应的极限波长为500nm，由题图可知赖曼线系中的电磁波波长都小于极限波长500nm，即赖曼线系中的电磁波频率都大于极限频率，所以赖曼线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应，故B正确； C．由题图可知帕邢线系中的电磁波波长都大于极限波长500nm，即帕邢线系中的电磁波频率都小于极限频率，所以帕邢线系中的电磁波都不可以使金属钠发生光电效应，故C错误； D．由题图可知巴耳末线系中有三种电磁波波长小于极限波长500nm，即巴耳末线系中有三种电磁波频率大于极限频率，则巴耳末线系中有三种电磁波可以使金属钠发生光电效应，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，用由金属铯制成的光电管探究遏止电压Uc与入射光频率ν的关系。当用光子能量为1.98eV的红光照射光电管时，测得遏止电压为0.08V；当用紫光照射光电管时，测得遏止电压为1.11V。已知普朗克常量h=6.6×10-34J·s，元电荷e=1.6×10-19C，下列说法正确的是（　　） A. 电源左侧为正极 B. 金属铯的逸出功为1.6eV C. 题中紫光光子的能量为3.01eV D. 红光照射光电管时，光电子的最大动能为1.9eV 【答案】C 【解析】 【详解】A．探究遏止电压Uc与入射光频率ν的关系时，需要在光电管上加反向电压，则A板电势较低，即电源左侧为负极，故A错误； BC．根据光电效应方程有， 所以 代入数据可得， 即金属铯的逸出功为1.9eV，紫光光子的能量为3.01eV，故B错误，C正确； D．红光照射光电管时，光电子的最大动能为，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，在空间中存在两个相邻的有界匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，其宽度均为L。正方形导体线框的对角线长也为，线框在外力作用下从图示位置沿垂直于磁场方向匀速经过磁场区域，若规定逆时针方向为感应电流的正方向，则能正确反映线圈经过磁场区域过程中产生的感应电流随时间变化的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在过程中，线框右半部分进入左边磁场，有效切割长度随位移均匀增大，线圈在位置有效切割长度达到最大，电动势达到最大值，则有 ， 根据楞次定律可得电流方向为逆时针方向；在过程中，线框左半部分也进入左边磁场，有效切割长度随位移均匀减小，到位置时有效切割长度减小到零，电动势减小到零，感应电流为零，根据楞次定律可得电流方向为逆时针方向；在过程中，线框右半部分进入右方磁场，左半部分在左方磁场，两部分切割磁感线的有效切割长度都在增大，当到达位置时，有效切割长度都达到最大值，由楞次定律知两磁场中两部分感应电流（电动势）对线圈来说方向相同，都为顺时针方向，则有 ， 在过程中，有效切割长度随位移均匀减小，到位置时有效切割长度减小到零，电动势减小到零，感应电流为零，由楞次定律知感应电流方向为顺时针方向；在过程中，线框开始离开右方磁场，有效切割长度随位移均匀增大，线圈在位置有效切割长度达到最大，则有 ， 由楞次定律知感应电流方向为逆时针方向；在过程中，有效切割长度随位移均匀减小，到位置时有效切割长度减小到零，电动势减小到零，感应电流为零，由楞次定律知感应电流方向为逆时针方向。 故选A。 二、双项选择题：（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分） 5. 如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体中单位体积的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差的大小为U，则下列说法正确的是 （ ） A. 前侧面电势较高 B. 后侧面电势较高 C. 磁感应强度为 D. 磁感应强度的大小 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．电子定向移动方向和电流方向相反，所以电子定向移动方向沿x轴负方向，根据左手定则判断，电子受力方向指向前侧面，所以前侧面电势低，后侧面电势高，A错误B正确 CD．当金属导体中自由电子定向移动时受洛伦兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，当电子所受电场力和洛伦兹力平衡时，前后两侧产生恒定的电势差，则：，，，联立以上几式解得：，D错误C正确 6. 如图所示，为了减少输电线路中的电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压。某变电所将电压u0=11000sin100πt（V）的交流电降为220V供居民小区用电，则该变电所变压器（　　） A. 原、副线圈匝数比为50∶1 B. 副线圈中电流的频率是50Hz C. 原线圈的导线比副线圈的要粗 D. 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 【答案】AB 【解析】 【详解】A．降压变压器输入电压的最大值为11000V，则有效值为11000V，则 选项A正确； B．交流电的频率 经过变压器后，交流电的频率不变，选项B正确； C．降压变压器中副线圈中的电流大于原线圈中的电流，为了使线圈放出的热量尽量少，则副线圈导线的电阻应小于原线圈导线的电阻，则副线圈导线应比原线圈导线粗，选项C错误； D．副线圈中的电流等于居民小区各用电器电流的总和，而原、副线圈中的电流不相等，所以输入原线圈的电流不等于居民小区各用电器电流的总和，选项D错误。 故选AB。 7. 如图所示，水平线PQ上方某区域内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，O点在边界上且存在粒子源，可发出方向垂直PQ向上、初速度大小不同的粒子，初速度的最大值为v，粒子从O点发出即进入磁场区域。最终所有粒子均从O点左侧与水平方向成30°斜向左下方穿过水平线PQ，所有粒子质量均为m，带电荷量绝对值均为q，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子初速度越大，从O点到达水平线PQ的时间越长 B. 初速度最大的粒子从O点出发到穿过PQ的过程中动量变化为mv C. 速度最大的粒子从水平线PQ离开的位置距O点的距离为 D. 匀强磁场区域的最小面积为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，出磁场后做匀速直线运动，粒子的运动轨迹，如图所示 设速度最大的粒子从C点离开磁场，到达PQ的位置为A，在磁场中运动的最大半径为rm，根据几何关系可得 粒子在磁场中运动的时间为， 联立可得 由此可知，所有粒子到达PQ的时间与初速度大小无关，故A错误； B．初速度最大的粒子从O点射出时的动量与到达PQ时的动量大小均为mv，而二者夹角为120°，根据平行四边形定则可得 故B正确； C．速度最大的粒子从水平线PQ离开的位置距O点的距离为 根据洛伦兹力提供向心力有 所以 故C错误； D．匀强磁场的最小面积为OC与最大圆弧所围区域的面积，所以 故D正确。 故选BD。 8. 如图甲所示，粗细均匀的无限长平行导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，在边界EF下方区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场B，有两根相同金属棒ab、cd分别从磁场边界EF上方x0=4m位置和边界EF位置同时由静止释放，cd棒运动的v-t图像如图乙所示，其中OM、NP段为曲线，其他段为直线。已知磁感应强度B=8T，导轨间距L=0.5m，金属棒与导轨间的动摩擦因数，导体棒的质量均为m=1kg，导体棒电阻均为R=2Ω，导轨电阻不计，g取10m/s2。则下列说法正确的是（　　） A. t=2s时，ab的速度为4m/s B. t=2s时，cd的速度v1=1m/s C. 0~2s内导体棒cd产生的焦耳热为 D. ab、cd棒之间的最小距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】B．cd棒在磁场中匀速运动时，有，， 解得，故B错误； A．ab棒进入磁场前做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得 解得 ab棒进入磁场的时间为t，则 解得 所以ab棒进入磁场时的速度为，故A正确； C．0~2s内，对cd棒，根据动量定理可得， 解得通过cd棒的电荷量为 0~2s内，对cd导体棒，有，，， 联立解得 根据动能定理可得 根据功能关系，有 解得，故C错误； D．当ab、cd棒速度相等时，二者间距离最小，之后两棒均做匀加速直线运动，设棒ab进入磁场后经t′两棒共速，速度为v′，最近距离为x′，根据动量定理，对cd棒，有 对ab棒，有， 解得 由于，，， 联立解得，故D正确。 故选AD。 三、填空题：（本题共 3 小题，共 12 分） 9. 家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则该交流电的电压有效值为___________。若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为___________。 【答案】 ①. 110 ②. 1210 【解析】 【分析】 【详解】[1]根据有效值的概念可知 解得 U=110V [2]若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为 10. 一定质量的理想气体经历A→B→C→D→A的循环过程，循环过程中的气体压强与气体的体积变化如图所示，图中的曲线Ⅰ和Ⅱ都是反比例函数图像的一部分，其中压强，则理想气体从D→A的过程中______（填“吸热”或“放热”），理想气体状态A时气体分子在单位时间单位面积器壁上的碰撞次数______（填“多于”“少于”或“等于”）在状态B时的。 【答案】 ①. 放热 ②. 多于 【解析】 【分析】 【详解】[1]由题意可知，理想气体D从A到的过程为等温变化，气体内能保持不变，气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可得理想气体向外界放热； [2]理想气体从A到B的过程为等压变化，气体体积增大，根据可知气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，由于气体压强不变，根据压强微观意义可知气体分子在单位时间单位面积器壁上的碰撞次数减少，即理想气体状态A时气体分子在单位时间单位面积器壁上的碰撞次数多于在状态B时的。 11. 2021年5月28日，中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应的方程为：。已知氘核的比结合能为E，反应中释放的核能为。反应产物为______，的比结合能为______。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]根据质量数守恒和电荷守恒可知X的质量数为3，电荷数为2，则X为； [2] 根据能量守恒定律知的结合能为，则的比结合能为。 四、实验题：（本题共 2 小题，每小题 6 分，共 12 分） 12. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤： ①往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。 ③将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。 ④将8mL的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒内的溶液增加1mL。 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 （1）上述步骤中，正确的顺序是④①______（填写步骤前面的数字，前两步已给出）； （2）油膜形状稳定后，数得油膜所占格数约为128格（已知坐标纸正方形小方格的边长为1cm），则可估算出油酸分子的直径约为______m（此空保留一位有效数字）； （3）实验后，某小组发现自己所测得的分子直径d明显偏小，出现这种情况的可能原因是______ A. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 B. 求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计多了 C. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 D. 油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 【答案】（1）②⑤③ （2） （3）BD 【解析】 【小问1详解】 “油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为： 配制油酸酒精溶液 （④）→准备浅水盆，撒上痱子粉 （①）→滴入油酸酒精溶液，形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积，计算分子直径（③）。故正确顺序为：④①②⑤③。 【小问2详解】 一滴油酸酒精溶液的体积为 一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 油膜的面积为 油酸分子的直径 【小问3详解】 根据则可知： A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致结果偏大，故A错误； B．求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计多了，则一滴油酸的体积减小了，会导致计算结果偏小，故B正确； C．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算时所用的体积数值偏大，会导致结果偏大，故C错误； D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度变大，计算出的体积偏小，则会导致计算结果偏小，故D正确。 故选BD。 13. 某小组用如图甲所示的双缝干涉装置来测量红光的波长。所用器材有：光具座、毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝、红光滤光片等光学元件。 （1）实验过程如下： ①取下遮光筒左侧的元件，打开光源，调节光源高度和角度，使它发出的光束能直接沿着遮光筒的轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，调节单、双缝间距并使之相互平行。要使白光通过器材A后获得单一颜色的红光，则图中器材A的名称是________（填“滤光片”或“单缝”）； ③用米尺测量双缝到屏的距离L； ④将测量头（其读数方法同螺旋测微器）的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该条亮纹定为第1条亮条纹。转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，如图乙所示，此时示数为________mm，再求得相邻亮条纹的间距； ⑤已知双缝间距d，可求得所测红光的波长。 （2）关于本实验，下列说法正确的是________。（填正确答案标号） A．减小双缝间距，干涉条纹间距减小 B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间距增大 C．去掉器材A后，干涉现象消失 D．若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹 【答案】 ①. 滤光片 ②. ##13.869##13.871 ③. BD##DB 【解析】 【详解】（1）②[1]获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片； ④[2]测量头固定刻度读数为，可动刻度读数为，示数为 （2）[3]A.由可知，减小双缝间距d，干涉条纹间距将增大，A错误； B.增大双缝到屏的距离L，干涉条纹间距将增大，B正确； C.去掉滤光片后，干涉现象不会消失，会出现彩色的干涉条纹，C错误； D.发生干涉现象时，若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹，是衍射条纹，D正确。 故选BD。 五、计算题：（本题共 3 小题，共 38 分。写出计算的原始物理方程和必要的文字说明） 14. 某探究小组设计了一个报警装置原理如图，在竖直放置的圆柱形容器内用面积S=100cm2、质量m=10kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦地滑动。开始时活塞与容器底的距离h0=30cm，容器内密封气体处于状态A，温度为TA=300K。环境温度升高时容器内封闭气体被加热，活塞缓慢上升d=3cm恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度为TC=363K的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了ΔU=158J。取大气压p0=1×105Pa，求气体： （1）在状态B的温度； （2）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。 【答案】（1）330K （2）191J 【解析】 【小问1详解】 状态A→B，压强不变，由盖吕萨克定律可得 可得 【小问2详解】 根据平衡条件可得 解得 状态B→C，体积不变，从状态A→B，体积变大，则外界对气体做功 根据热力学第一定律可得 解得 15. 在如图所示的平面直角坐标系中，第一象限区域内有沿y轴负方向的匀强电场，第三象限和第四象限区域内有垂直于平面（纸面）向里的匀强磁场，第三象限的磁场的磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量为的粒子，以初速度从坐标为的A点沿x轴负方向进入匀强电场后，恰好从坐标原点O进入第三象限，继而经y轴上的P点（未画出）进入第四象限，然后又垂直于x轴进入第一象限，不计粒子的重力，求： （1）第一象限内匀强电场的电场强度大小E； （2）P点坐标； （3）粒子在第四象限运动的时间t。 【答案】（1）；（2）（0，）；（3） 【解析】 【详解】（1）如图所示，粒子在第一象限，在电场力作用下做类平抛运动，则 x轴方向方向 y轴方向竖直方向 代入得 （2）如图所示，当粒子从O点进入第三象限磁场，粒子做圆周运动，设速度为v，则 由类平抛关系式 联立得 由几何关系知图中角等于45°，设进入第三象限粒子做圆周运动半径为r，则 由几何关系，P点y轴距离为 代入得 则P点坐标为（0，） （3）当粒子以从第三象限射出进入第四象限，并垂直从x轴射出，如图所示，设第四象限磁场强度为B1，做圆周运动半径为R，周期为T，则 根据几何关系知 代入得 由周期公式知 则由角度关系知，运动时间为 16. 如图所示，间距为的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分（足够长）平滑连接而成，倾斜部分导轨与水平面夹角为，导轨上端接有一个电阻。空间存在垂直斜面向上和竖直向上的两部分匀强磁场，两磁场互不干扰，大小均为。导体棒a的质量为，b的质量为，内阻分别为与，两根导体棒垂直导轨放置。现闭合电键K，将b锁定，将a棒从某高度由静止释放，经过一段时间，a棒在斜面上达到最大速度。已知导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为。求： （1）a棒在斜面上达到的最大速度的大小； （2）a棒在斜面上从静止开始下滑x已达到最大速度，该过程中电阻R产生的焦耳热为1.25J，求下滑距离x； （3）α棒在离开斜面的瞬间断开电键K，同时解除b棒的锁定，从a棒离开斜面瞬间经过时间t两者相距最近，该过程a、b未发生碰撞，求该过程中通过b的电量； （4）求上一小题中t时间内b棒发生的位移大小（结果可保留t）。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）当a棒在斜面上匀速运动时，速度达到最大，则有 又， 联立解得a棒在斜面上达到的最大速度为 （2）a棒在斜面上从静止下滑到刚刚达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为1.25J，设此过程a棒下滑的距离为x，根据能量守恒可得 又 联立解得 （3）a棒在离开斜面的瞬间断开电键K，a棒与b棒受到的安培力大小相等，方向相反，则两棒组成的系统满足动量守恒，当两棒共速时，达到稳定状态，则有 解得 以b棒为对象，根据动量定理可得 又 联立解得流过b棒的电荷量为 （4）设t时间内a棒、b棒发生的位移大小分别为、，则有 解得 根据动量守恒可得 则有 可得 联立解得t时间内b棒发生的位移大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门外国语学校海沧校区2024-2025学年第二学期质检模拟考 物理试题 本试卷满分为100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和准考证号填写在答题卡相应的位置上，用2B铅笔将自己的准考证号填涂在答题卡上。 2.选择题每小题选出答案后，用2B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；在试卷上作答无效。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答题卡上作答，答案必须写在答题卡上各题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁和平整。 一、单项选择题：（本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1. 我国“南锟”号是世界上首台达到兆瓦级的漂浮式波浪能发电装置，它可以将波浪能转化为机械能，再通过发电机转化为电能，为南海各岛提供了强有力的电力保障。其使用的旋转磁极式发电机的简化装置如右图所示，矩形线圈abcd固定不动，磁铁绕OO'轴转动，abcd与OO'在同一平面内。下列判断正确的是（　　） A. 兆瓦是能量的单位 B. 磁铁匀速转动时线圈中电流保持不变 C. 图示时刻线圈中电流为零 D. 图示时刻线圈中电流方向为dcba 2. 氢原子从不同的高能级向某一低能级跃迁，所辐射的电磁波可以形成一个线系，图中标注了分别向n=1、2、3能级跃迁产生的三个线系中部分电磁波的波长。已知金属钠发生光电效应的极限波长为500nm，有关图中电磁波下列判断正确的是（　　） A. 赖曼线系中的电磁波频率都比帕邢线系中的小 B. 赖曼线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应 C. 帕邢线系中的电磁波都可以使金属钠发生光电效应 D. 巴耳末线系中只有一种电磁波可以使金属钠发生光电效应 3. 如图所示，用由金属铯制成的光电管探究遏止电压Uc与入射光频率ν的关系。当用光子能量为1.98eV的红光照射光电管时，测得遏止电压为0.08V；当用紫光照射光电管时，测得遏止电压为1.11V。已知普朗克常量h=6.6×10-34J·s，元电荷e=1.6×10-19C，下列说法正确的是（　　） A. 电源左侧为正极 B. 金属铯的逸出功为1.6eV C. 题中紫光光子的能量为3.01eV D. 红光照射光电管时，光电子的最大动能为1.9eV 4. 如图所示，在空间中存在两个相邻的有界匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，其宽度均为L。正方形导体线框的对角线长也为，线框在外力作用下从图示位置沿垂直于磁场方向匀速经过磁场区域，若规定逆时针方向为感应电流的正方向，则能正确反映线圈经过磁场区域过程中产生的感应电流随时间变化的图像是（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分） 5. 如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a、高为b的长方形，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x轴正方向、大小为I的电流，已知金属导体中单位体积的自由电子数为n，电子电荷量为e，金属导电过程中，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间的电势差的大小为U，则下列说法正确的是 （ ） A. 前侧面电势较高 B. 后侧面电势较高 C. 磁感应强度为 D. 磁感应强度的大小 6. 如图所示，为了减少输电线路中的电力损失，发电厂发出的电通常是经过变电所升压后通过远距离输送，再经变电所将高压变为低压。某变电所将电压u0=11000sin100πt（V）的交流电降为220V供居民小区用电，则该变电所变压器（　　） A. 原、副线圈匝数比为50∶1 B. 副线圈中电流的频率是50Hz C. 原线圈的导线比副线圈的要粗 D. 输入原线圈的电流等于居民小区各用电器电流的总和 7. 如图所示，水平线PQ上方某区域内存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，O点在边界上且存在粒子源，可发出方向垂直PQ向上、初速度大小不同的粒子，初速度的最大值为v，粒子从O点发出即进入磁场区域。最终所有粒子均从O点左侧与水平方向成30°斜向左下方穿过水平线PQ，所有粒子质量均为m，带电荷量绝对值均为q，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子初速度越大，从O点到达水平线PQ的时间越长 B. 初速度最大的粒子从O点出发到穿过PQ的过程中动量变化为mv C. 速度最大的粒子从水平线PQ离开的位置距O点的距离为 D. 匀强磁场区域的最小面积为 8. 如图甲所示，粗细均匀的无限长平行导轨固定在倾角θ=30°的斜面上，在边界EF下方区域存在垂直导轨平面向下的匀强磁场B，有两根相同金属棒ab、cd分别从磁场边界EF上方x0=4m位置和边界EF位置同时由静止释放，cd棒运动的v-t图像如图乙所示，其中OM、NP段为曲线，其他段为直线。已知磁感应强度B=8T，导轨间距L=0.5m，金属棒与导轨间的动摩擦因数，导体棒的质量均为m=1kg，导体棒电阻均为R=2Ω，导轨电阻不计，g取10m/s2。则下列说法正确的是（　　） A. t=2s时，ab的速度为4m/s B. t=2s时，cd的速度v1=1m/s C. 0~2s内导体棒cd产生的焦耳热为 D. ab、cd棒之间的最小距离为 三、填空题：（本题共 3 小题，共 12 分） 9. 家用电子调光灯的调光原理是用电子线路将输入的正弦式交流电压的波形截去一部分来实现调节电压，从而调节灯光的亮度。某电子调光灯经调整后的电压波形如图所示，则该交流电的电压有效值为___________。若将此电压加在阻值的电热丝两端，功率为___________。 10. 一定质量的理想气体经历A→B→C→D→A的循环过程，循环过程中的气体压强与气体的体积变化如图所示，图中的曲线Ⅰ和Ⅱ都是反比例函数图像的一部分，其中压强，则理想气体从D→A的过程中______（填“吸热”或“放热”），理想气体状态A时气体分子在单位时间单位面积器壁上的碰撞次数______（填“多于”“少于”或“等于”）在状态B时的。 11. 2021年5月28日，中国的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创造了新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。我国重大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应的方程为：。已知氘核的比结合能为E，反应中释放的核能为。反应产物为______，的比结合能为______。 四、实验题：（本题共 2 小题，每小题 6 分，共 12 分） 12. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤： ①往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。 ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。 ③将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。 ④将8mL的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒内的溶液增加1mL。 ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。 （1）上述步骤中，正确的顺序是④①______（填写步骤前面的数字，前两步已给出）； （2）油膜形状稳定后，数得油膜所占格数约为128格（已知坐标纸正方形小方格的边长为1cm），则可估算出油酸分子的直径约为______m（此空保留一位有效数字）； （3）实验后，某小组发现自己所测得的分子直径d明显偏小，出现这种情况的可能原因是______ A. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开 B. 求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计多了 C. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算 D. 油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化 13. 某小组用如图甲所示的双缝干涉装置来测量红光的波长。所用器材有：光具座、毛玻璃屏、双缝、白光光源、单缝、红光滤光片等光学元件。 （1）实验过程如下： ①取下遮光筒左侧的元件，打开光源，调节光源高度和角度，使它发出的光束能直接沿着遮光筒的轴线把屏照亮； ②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，调节单、双缝间距并使之相互平行。要使白光通过器材A后获得单一颜色的红光，则图中器材A的名称是________（填“滤光片”或“单缝”）； ③用米尺测量双缝到屏的距离L； ④将测量头（其读数方法同螺旋测微器）的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该条亮纹定为第1条亮条纹。转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，如图乙所示，此时示数为________mm，再求得相邻亮条纹的间距； ⑤已知双缝间距d，可求得所测红光的波长。 （2）关于本实验，下列说法正确的是________。（填正确答案标号） A．减小双缝间距，干涉条纹间距减小 B．增大双缝到屏的距离，干涉条纹间距增大 C．去掉器材A后，干涉现象消失 D．若挡住双缝中的一条缝，屏上也会有条纹 五、计算题：（本题共 3 小题，共 38 分。写出计算的原始物理方程和必要的文字说明） 14. 某探究小组设计了一个报警装置原理如图，在竖直放置的圆柱形容器内用面积S=100cm2、质量m=10kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦地滑动。开始时活塞与容器底的距离h0=30cm，容器内密封气体处于状态A，温度为TA=300K。环境温度升高时容器内封闭气体被加热，活塞缓慢上升d=3cm恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度为TC=363K的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了ΔU=158J。取大气压p0=1×105Pa，求气体： （1）在状态B的温度； （2）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。 15. 在如图所示的平面直角坐标系中，第一象限区域内有沿y轴负方向的匀强电场，第三象限和第四象限区域内有垂直于平面（纸面）向里的匀强磁场，第三象限的磁场的磁感应强度大小为B。现有一质量为m、电荷量为的粒子，以初速度从坐标为的A点沿x轴负方向进入匀强电场后，恰好从坐标原点O进入第三象限，继而经y轴上的P点（未画出）进入第四象限，然后又垂直于x轴进入第一象限，不计粒子的重力，求： （1）第一象限内匀强电场的电场强度大小E； （2）P点坐标； （3）粒子在第四象限运动的时间t。 16. 如图所示，间距为的两平行光滑金属导轨由倾斜部分和水平部分（足够长）平滑连接而成，倾斜部分导轨与水平面夹角为，导轨上端接有一个电阻。空间存在垂直斜面向上和竖直向上的两部分匀强磁场，两磁场互不干扰，大小均为。导体棒a的质量为，b的质量为，内阻分别为与，两根导体棒垂直导轨放置。现闭合电键K，将b锁定，将a棒从某高度由静止释放，经过一段时间，a棒在斜面上达到最大速度。已知导体棒与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为。求： （1）a棒在斜面上达到的最大速度的大小； （2）a棒在斜面上从静止开始下滑x已达到最大速度，该过程中电阻R产生的焦耳热为1.25J，求下滑距离x； （3）α棒在离开斜面的瞬间断开电键K，同时解除b棒的锁定，从a棒离开斜面瞬间经过时间t两者相距最近，该过程a、b未发生碰撞，求该过程中通过b的电量； （4）求上一小题中t时间内b棒发生的位移大小（结果可保留t）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $