廣東省中山市2022-2023學年高二下學期期末統(tǒng)一考試物理試題（解析版）

第18頁/共18頁廣東省中山市2022-2023學年高二下學期期末統(tǒng)一考試物理試題一、單項選擇題1.“中國超環(huán)”利用了輕核聚變，其核反應方程為。下列正確的是（）A.x是電子B.聚變過程中吸收能量C.的比結合能大于的比結合能D.聚變過程中質量數(shù)不守恒【答案】C【解析】【詳解】AD．核反應方程中質量數(shù)與電荷數(shù)守恒，故x質量數(shù)為電荷數(shù)為故x不是電子，故AD錯誤；B．核聚變反應過程放出能量，故B錯誤；C．比結合能越大，原子核越穩(wěn)定，故的比結合能大于的比結合能，故C正確。故選C。2.如圖，航天員王亞平在中國空間站“天宮課堂”授課活動中，演示了液橋實驗：用兩滴水珠在兩個板間，搭起一座約10cm的液體橋。關于液橋現(xiàn)象，下列正確的是（）A.液橋現(xiàn)象與重力有關B.液體表面張力方向跟液面相切C.液體表面層的分子間距小于液體內部的分子間距D.表面張力使液體表面有擴張到最大面積的趨勢【答案】A【解析】【詳解】A．水珠處于完全失重狀態(tài)，液橋現(xiàn)象與重力無關，A錯誤；B．液體表面張力的方向跟液面相切，B正確；C．液體表面層的分子間距大于液體內部的分子間距，分子力表現(xiàn)為引力，C錯誤；D．表面張力使液體表面有收縮到最小面積的趨勢，D錯誤。故選A。3.無線話筒是LC振蕩電路的一個典型應用。在LC振蕩電路中，某時刻磁場方向如圖所示，且電容器上極板帶正電，下列說法正確的是（）A.電容器所帶的電荷量正在逐漸增加 B.電流流向沿a到bC.極板間的電場強度正在逐漸減小 D.磁場能正在逐漸增加【答案】A【解析】【詳解】根據安培定則，可知回路中電流為順時針方向，電容器上極板帶正電，下極板帶負電，故電容器正在充電，電流流向沿b到a，電荷量正在逐漸增加，磁場減弱，電場增強，磁場能正在向電場能轉化，磁場能正在逐漸減弱。故選A。4.銅盤處于勻強磁場中，在圖甲中，磁場垂直于銅盤，面積小于銅盤面積；在圖乙中，磁場垂直于銅盤，面積大于于銅盤面積；在圖丙中，磁場垂直于銅盤，處于磁場的下半部；在圖丁中，磁場平行于銅盤，處于銅盤的下半部?，F(xiàn)給銅盤一個初速度，銅盤能最快停下來的是（）（忽略空氣以及摩擦阻力）A.圖甲 B.圖乙 C.圖丙 D.圖丁【答案】C【解析】【詳解】甲乙兩圖銅盤磁通量沒有發(fā)生變化，沒有感應電流產生，丙圖切割磁感線產生感應電流，產生電磁阻尼作用，丙圖中的銅盤在安培力的作用下快速停下來；丁圖銅盤未切割磁感線，沒有感應電流產生。故選C。5.小明用金屬銣為陰極的光電管觀測光電效應現(xiàn)象，圖甲為實驗原理圖，實驗中測得銣的遏止電壓與入射光頻率之間的關系如圖乙所示.已知普朗克常量，下列說法正確的是（）A.圖甲中電極K為光電管的陽極B.增加光照強度，光電子的最大初動能增加C.銣的逸出功為D.圖乙中圖線的斜率為普朗克常量【答案】C【解析】【詳解】A．光照射到電極K上產生光電子，由此可知A板為光電管的陽極，電極K為光電管的陰極，故A錯誤；B．根據光電效應方程可知光電子的最大初動能與入射光的強度無直接關系，故B錯誤；CD．由愛因斯坦光電效應方程可得又因為得圖乙中圖線的斜率不是普朗克常量，因此當遏制電壓為零時由此，結合圖中數(shù)據可知該金屬的截止頻率為5.0×1014Hz，則該金屬的逸出功故C正確，D錯誤。故選C。6.氫原子的能級如圖所示，一群處于能級激發(fā)態(tài)的氫原子向較低能級躍遷時會發(fā)出頻率不同的光，這些光照射在逸出功為3.34eV的鋅板上.下列說法正確的是（）A.這群氫原子的發(fā)射光譜是連續(xù)光譜B.躍遷時，最多能發(fā)出3種不同頻率的光C.氫原子從躍遷到能級時，發(fā)出的光波長最長D.鋅板會發(fā)生光電效應現(xiàn)象，且表面逸出光電子的最大初動能為9.41eV【答案】D【解析】【詳解】A．這群氫原子的發(fā)射光譜是線狀光譜，選項A錯誤；B．躍遷時，最多能發(fā)出種不同頻率光，選項B錯誤；C．氫原子從躍遷到能級時，能級差最大，則發(fā)出的光頻率最大，則波長最短，選項C錯誤；D．氫原子從躍遷到能級時，能級差最大，則發(fā)出的光的能量最大，最大能量為則鋅板會發(fā)生光電效應現(xiàn)象，且表面逸出光電子的最大初動能為Ekm=12.75eV-3.34eV=9.41eV選項D正確。故選D。7.下列關于分子熱運動的說法，正確的是（）A.某一時刻具有任一速率的分子數(shù)目是相等的B.隨著溫度的升高，所有分子速度的大小都增大C.某一時刻向任意一個方向運動的分子數(shù)目基本相等D.某一溫度下每個氣體分子的速率不會發(fā)生變化【答案】C【解析】【詳解】A．某一時刻具有任一速率的分子數(shù)目并不相等，根據分子平均速率分布圖可知，呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計分布規(guī)律，故A錯誤；B．溫度升高分子的平均動能增加，即平均速率增加，但并不是所有分子的速率都增加，故B錯誤；C．大量分子的整體存在著統(tǒng)計規(guī)律，某一時刻向任意一個方向運動的分子數(shù)目只有很小的差別，可認為基本相等，故C正確；D．同于分子之間頻繁地碰撞，分子隨時都會因為碰撞而改變速度的大小，因此某一溫度下每個氣體分子的速率完全是偶然的，故D錯誤。故選C。二、多項選擇題8.下列說法正確的是（）A.晶體在熔化過程中，分子平均動能不變B.往一杯水里放幾粒鹽，過一段時間，水變咸了，這說明鹽分子在做布朗運動C.空調既能制熱又能制冷，違背了熱力學第二定律D.分子間距離從無限遠減小到的過程中（是分子間的平衡距離），分子勢能一直減小【答案】AD【解析】【詳解】A．晶體在熔化過程中，晶體的溫度不變，所以分子的平均動能不變，故A項正確；B．鹽分子在水中的運動時擴散現(xiàn)象而非布朗運動，故B項錯誤；C．空調制熱和制冷過程引起了其他變化，所以不違背熱力學第二定律，故C項錯誤；D．分子間距離從無限遠減小到的過程中，分子力做正功，分子勢能一直減小，故D項正確。故選AD。9.風力發(fā)電將風的動能轉化為電能.某風力發(fā)電機的輸出功率為10kW，輸出電壓為250V，用戶得到的電壓是220V，輸電線的電阻為20，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1:10，輸電線路如圖所示.變壓器視作理想變壓器，則下列說法正確的是（）A.用戶得到的電功率為9kWB.降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為11:1C.通過輸電線的電流為4AD.輸電線上損耗的功率為320W【答案】BCD【解析】【詳解】ACD.設升壓變壓器副線圈電壓為，則有解得則輸電線上電流為則輸電線上損失的功率為故戶得到的電功率為故A錯誤，CD正確；B.輸電線上損失的電壓為則降壓變壓器原線圈兩端的電壓為故降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為故B正確。故選BCD。10.如圖為一定質量的理想氣體的壓強p與體積V的關系圖像，氣體狀態(tài)經歷A→B→C→A完成一次循環(huán)，A狀態(tài)的溫度為300K，下列說法正確的是（）A.A→B過程中，氣體從外界吸熱B.B→C的過程中，外界對氣體做功C.C→A的過程中，氣體分子的平均動能減小D.狀態(tài)B時，氣體溫度為100K【答案】AC【解析】【詳解】AD．由圖像可知A→B過程中，氣體的體積不變，根據查理定律，可得代入數(shù)據，解得即溫度升高，氣體內能增大，根據熱力學第一定律，可得其中解得即氣體從外界吸熱。故A正確；D錯誤；B．由圖像可知B→C的過程中，氣體體積增加，氣體對外界做功。故B錯誤；C．由圖像可知C→A的過程中，氣體的壓強不變，根據蓋-呂薩克定律，可得解得易知該過程氣體溫度降低，分子的平均動能減小。故C正確。故選AC。11.如圖所示，在空間直角坐標系中，兩條彼此絕緣的長直導線分別與Ox、Oy軸重合，電流均沿坐標軸正方向，已知真空中距無限長通電直導線的距離為r處的磁感應強度（k為常數(shù)）。一閉合圓形金屬線圈的圓心O'在xOy平面內沿直線運動，線圈的半徑為R，。下列說法正確的是（）A.線圈的匝數(shù)越多，穿過線圈的磁通量越大B.若，則圓心O'處的磁感應強度沿Z軸正方向C.若，則金屬線圈中有感應電流產生D.若，則金屬線圈中有感應電流產生【答案】BD【解析】【詳解】A．穿過線圈的磁通量與線圈的匝數(shù)無關，故A錯誤；B．由安培定則可知長直導線在圓心處的磁感應強度沿Z軸正方向，長直導線在圓心處的磁感應強度沿Z軸負方向，根據和可得圓心處的磁感應強度沿Z軸正方向，故B正確；C．若，穿過線圈的磁通量始終為0，磁通量不變，所以金屬線圈中無感應電流產生，故C錯誤；D．若，穿過線圈的磁通量沿Z軸負方向，金屬線圈的圓心在xOy平面內沿直線運動的過程中，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，則金屬線圈中有感應電流產生，故D正確。故選BD。12.圖甲為風力發(fā)電的簡易模型。在風力作用下，風葉帶動與桿固連的永磁鐵轉動，磁鐵下方的線圈與電壓傳感器相連。在某一風速時，傳感器顯示如圖乙所示，以下正確的是（）A.磁鐵的轉速為2.5r/sB.線圈兩端電壓的有效值為6VC.交變電流的電壓表達式為u=12sin10πt（V）D.該交變電流可以直接加在擊穿電壓為10V的電容器上【答案】A【解析】【詳解】A．由乙圖可知，電流的周期為0.4s，頻率為2.5Hz，則磁鐵的轉速為2.5r/s，A正確；B．電壓的最大值為12V，故有效值為B錯誤；C．角速度為故電壓表達式為u=12sin5πt（V）C錯誤；D．電容器的擊穿電壓為10V，小于交流電的最大電壓12V，會導致電容器被擊穿，故該交變電流不可以直接加在擊穿電壓為10V的電容器上，D錯誤。故選A。13.如圖所示為電流天平，可以測量勻強磁場的磁感應強度B.它的右臂掛著矩形線圈，線圈匝數(shù)為n，b段導線長為l，導線a、b、c段處于勻強磁場中，磁感應強度方向與線圈平面垂直.當線圈沒有通電時，天平處于平衡狀態(tài).當線圈中通入電流I時，在右盤加質量為m的砝碼可使天平重新平衡.下列說法正確的是（）A.線圈中受到的安培力方向豎直向下B.在右盤加質量為m的砝碼后，若同時將磁場和電流反向，天平仍然平衡C由以上測量數(shù)據可以求出磁感應強度D.若僅將電流反向，可在右盤加質量為2m的砝碼使天平重新平衡【答案】BC【解析】【詳解】A．根據左手定則可知線圈中受到的安培力方向豎直向上，故A錯誤；B．在右盤加質量為m的砝碼后，若同時將磁場和電流反向，此時安培力大小方向都不變，所以天平仍然平衡，故B正確；C．根據題意可知解得故C正確；D．若僅將電流反向，安培力豎直向下，在右盤加質量為2m的砝碼，無法使天平重新平衡，故D錯誤；故選BC。三、實驗題14.在“探究影響感應電流方向的因素”的實驗中.（1）如圖甲所示，當磁體向下運動時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉，若要知曉線圈中產生的感應電流的方向，必須知道電流從正（或負）接線柱流入時，靈敏電流計指針的偏轉方向。（2）已知電流從正接線柱流入電流表時，指針向右擺動，某同學先將多用電表（此時為歐姆擋，歐姆檔電流方向為“紅進黑出”，即紅表筆連接多用電表內部電源負極）的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱，再將黑表筆______（填“短暫”或“持續(xù)”）接靈敏電流表的負接線柱，則靈敏電流表的指針向______（填“左”或“右”）擺動。實驗中該同學將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉，則此時圖乙中磁鐵的______（填“上方”或“下方”）為磁極的N極。（3）為了判斷線圈的繞向，可將靈敏電流計G與線圈M連接成如圖丙所示的回路。當電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉，將磁體的N極向下從線圈上方豎直插線圈M的過程中時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉，俯視線圈，線圈上導線繞向為沿______（填“順時針”或“逆時針”）由a端開始繞至b端?！敬鸢浮竣?短暫②.左③.上方④.逆時針【解析】【詳解】（2）[1]該同學先將多用電表的紅表筆接靈敏電流表的正接線柱，再將黑表筆短暫接靈敏電流表的負接線柱，確保靈敏電流表的安全。[2]因黑表筆接內部電源的正極，電流由電流表的負接線柱流入靈敏電流表的，則靈敏電流表的指針向左擺動。[3]實驗中該同學將磁鐵某極向下從線圈上方插入線圈時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉，說明電流是從電流表右邊的接線柱流入的，由安培定則可知感應電流的磁場方向向下，根據楞次定律可判斷磁鐵在線圈里面的磁場方向向上，則此時圖乙中磁鐵的上方為磁極的N極。（3）[4]將磁體N極向下從線圈上方豎直插入M時，穿過線圈的磁場方向向下，磁通量增加，由楞次定律可知，感應電流的磁場方向向上，電流計指針向左偏轉，說明電流從左端流入電流計，由安培定則可知，俯視線圈，其繞向為沿逆時針方向由a端開始繞至b端。四、計算題15.如圖甲所示，圓形線圈總電阻，匝數(shù)，線圈面積為，其端點a、b與的電阻相連，線圈內面積為的正方形區(qū)域內有隨時間變化的磁場，磁感應強度B隨時間變化規(guī)律如圖乙所示.求（1）0-0.2s時間內線圈中產生的感應電動勢E；（2）0-0.2s時間內a、b兩點電勢差；（3）請在丙圖中畫出0-0.8s時間內電路中電流I隨時間變化的圖象（定義電流由a向b流經R為正方向）?！敬鸢浮浚?）4V；（2）3V；（3）【解析】【詳解】（1）0~0.2s內，感應電動勢為（2）根據閉合電路歐姆定律得路端電壓大小為根據楞次定律，a點電勢比b點高，故（3）0~0.2s內，根據閉合電路歐姆定律得0.2s~0.4s內，磁感應強度B不變，沒有感應電動勢，電流為0，0.4s~0.8s內，感應電動勢根據閉合電路歐姆定律得根據楞次定律，電流方向反向，電流I隨時間變化的圖象如圖所示：16.某同學制作了一個如圖所示的簡易溫度計，其中，一根兩端開口的玻璃管水平穿過玻璃瓶口處的橡皮塞，玻璃瓶的體積，玻璃管橫截面積為，瓶口外玻璃管的長度為，玻璃管厚度忽略不計。玻璃管內有一段長度可忽略的水銀柱。當溫度為時，水銀柱剛好靜止在瓶口外。已知大氣壓強為，瓶內氣體可視為理想氣體，求：（1）玻璃瓶內氣體壓強；（2）該溫度計能測量的溫度范圍（用攝氏溫度表示，結果精確到整數(shù)位）?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）以水銀柱為對象，根據受力平衡可知可得玻璃瓶內氣體的壓強為（2）氣體發(fā)生等壓變化，則有則有其中，，聯(lián)立解得則有該溫度計能測量的溫度范圍為17.速度選擇器能把具有一定速度的粒子選擇出來，如圖所示，速度選擇器中勻強磁場的磁感應強度大小為；勻強電場的場強大小為，方向豎直向上。質量為、電荷量為的粒子從速度選擇器左側沿兩板中心線進入板間區(qū)域，恰好做直線運動。粒子從速度選擇器飛出后，從邊中點垂直邊進入一個直角三角形邊界的勻強磁場，磁場方向垂紙面向外，磁感應強度為，，，的長度為。不計粒子重力，，，求：（1）速度選擇器中勻強磁場的方向；（2）帶電粒子的速度大??；（3）要使粒子從邊飛出，求的取值范圍。【答案】（1）垂直紙面向外；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據