山東省菏澤市2023-2024學(xué)年高二年級(jí)下冊(cè)7月期末考試物理試卷（解析版）

2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)

物理試題

注意事項(xiàng)：

1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間90分鐘。

2.答題前，考生務(wù)必將姓名、班級(jí)等個(gè)人信息填寫(xiě)在答題卡指定位置。

3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)

應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)

域內(nèi)作答。超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效。

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分，在每小題給出的答案中，只有一個(gè)

符合題目要求。

1.下列四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法，其中正確的是（）

A.甲圖是分子勢(shì)能Ep隨分子間距離『的關(guān)系圖像，B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置分子之間的相互作用力總體上表現(xiàn)為

零i=t=r

B.乙圖呈現(xiàn)了液體和器壁之間的浸潤(rùn)現(xiàn)象

C.丙圖顯微鏡下微粒運(yùn)動(dòng)的位置連線就是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡

D.丁圖描述了氧氣分子分別在0℃和100℃時(shí)的速率分布，虛線對(duì)應(yīng)100℃時(shí)的速率分布

【答案】A

【解析】

【詳解】A.甲圖是分子勢(shì)能后。隨分子間距離廠的關(guān)系圖像，8點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分子勢(shì)能Ep具有最小值，則8點(diǎn)

對(duì)應(yīng)的位置分子之間的相互作用力總體上表現(xiàn)為零，故A正確；

B.乙圖呈現(xiàn)了液體和器壁之間的不浸潤(rùn)現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；

C.丙圖顯示的是布朗運(yùn)動(dòng)，是懸浮微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)圖像反映每隔一段時(shí)間固體微粒的位

置，而不是運(yùn)動(dòng)軌跡，故C錯(cuò)誤；

D.溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，則速率較大的分子數(shù)量所占比例越大；由丁圖可知，實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧

氣分子在100℃時(shí)的情形，虛線對(duì)應(yīng)氧氣分子在0℃時(shí)的情形，故D錯(cuò)誤。

故選A?

2.“唯有牡丹真國(guó)色，花開(kāi)時(shí)節(jié)動(dòng)京城”，2024年4月7日，第33屆“荷澤國(guó)際牡丹花會(huì)”盛大開(kāi)幕，花

會(huì)的宗旨是“以花為媒、廣交朋友、文化搭臺(tái)、經(jīng)貿(mào)唱戲、開(kāi)發(fā)旅游、振興經(jīng)濟(jì)”，充分體現(xiàn)了荷澤“牡丹

之鄉(xiāng)”的特點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.水膽能站立在牡丹園內(nèi)池塘水面上，是因?yàn)樗艿搅怂母×ψ饔?/p>

B.牡丹仙子的雕塑是用漢白玉制作，漢白玉、橡膠、石墨、食鹽和石英都是晶體

C.牡丹園內(nèi)花香四溢是分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的結(jié)果

D.一定質(zhì)量的牡丹油，溫度升高時(shí)，所有分子的熱運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增加

【答案】C

【解析】

【詳解】A.水膽能站立在牡丹園內(nèi)池塘水面上，是因?yàn)楸砻鎻埩Φ淖饔?，故A錯(cuò)誤；

B.漢白玉、橡膠屬于非晶體，石墨、食鹽和石英屬于晶體，故B錯(cuò)誤；

C.牡丹園內(nèi)花香四溢是分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，故C正確；

D.一定質(zhì)量的牡丹油，溫度升高時(shí)，分子的平均運(yùn)動(dòng)速率會(huì)增加，但不一定所有分子的熱運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)

增加，故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.2023年4月12日，我國(guó)的人造太陽(yáng)一“中國(guó)環(huán)流三號(hào)”實(shí)現(xiàn)了世界首個(gè)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變裝置

（EAST）穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束模式等離子體運(yùn)行403秒，是我國(guó)核聚變能開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要里程碑。其反應(yīng)

的方程是；H+：Hf；He+X+17.6MeV,下列結(jié)論正確的是（）

A.方程中的X為質(zhì)子

B.方程中的X為中子

C,氯原子核的比結(jié)合能比航核的比結(jié)合能小

D.聚變反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量守恒

【答案】B

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)反應(yīng)過(guò)程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程中的X為中子；n,故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.聚變反應(yīng)過(guò)程中釋放能量，存在質(zhì)量虧損，反應(yīng)后的氫原子核比反應(yīng)前的氤核更穩(wěn)定，所以氯原子核

的比結(jié)合能比氤核的比結(jié)合能大，故CD錯(cuò)誤。

故選B。

4.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)。開(kāi)始，經(jīng)Qfc一〃回到初始狀態(tài)。，其P-V圖像如圖所示。下列說(shuō)法正

確的是（）

P

24

R；

°Vo3koV

A.b-c過(guò)程，氣體對(duì)外放出熱量

B.cfa過(guò)程內(nèi)能不變

C.a、。狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度之比為3：2

D.a、b狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度之比為2：3

【答案】D

【解析】

【詳解】A.b-c過(guò)程，體積不變，氣體不做功

w=o

壓強(qiáng)增大，根據(jù)查理定律，所以溫度升高，內(nèi)能變大

AU>0

根據(jù)熱力學(xué)第一定律

AU=Q+W

可知

Q>0

氣體吸收熱量，故A錯(cuò)誤；

B.。一。過(guò)程，壓強(qiáng)不變，體積減小，所以溫度降低，內(nèi)能減少，故B錯(cuò)誤；

CD.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

PM_PM

Ta~Th

代入數(shù)據(jù)可得

。4=2：3

故C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

5.如圖所示，開(kāi)口向右的絕熱汽缸，用絕熱光滑活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。輕繩左端連接活塞，活塞

橫截面積為S,另一端跨過(guò)光滑定滑輪連接質(zhì)量為機(jī)的小桶，小桶靜止，氣體處于狀態(tài)1?，F(xiàn)接通電熱絲一

段時(shí)間后斷電，活塞緩慢向右移動(dòng)L后靜止，氣體處于狀態(tài)2,由狀態(tài)1到狀態(tài)2電熱絲放出的熱量為0。

重力加速度大小為g,外界大氣壓強(qiáng)不變。下列說(shuō)法正確的是（）

]

由一匚活塞

廠i-------------------?

6

A.狀態(tài)2相比狀態(tài)1,氣體壓強(qiáng)減小

B.狀態(tài)2相比狀態(tài)1,氣體壓強(qiáng)增大

C.由狀態(tài)1到狀態(tài)2,氣體內(nèi)能變化為AU=Q—（PoS—

D.由狀態(tài)1到狀態(tài)2,氣體內(nèi)能變化為AU=Q—（4）S+7"g）L

【答案】C

【解析】

【詳解】AB.不管狀態(tài)1還是狀態(tài)2,穩(wěn)定后，小桶均保持靜止，根據(jù)平衡條件可得

T=mg

對(duì)活塞，根據(jù)平衡條件可得

PoS=T+pS

則狀態(tài)1、2,氣體壓強(qiáng)均為

mg

P=Po―-—

故AB錯(cuò)誤；

CD.由狀態(tài)1到狀態(tài)2,外界對(duì)氣體做功為

W=-pAV=-（/J。-卓陽(yáng)

根據(jù)熱力學(xué)第一定律，由狀態(tài)1到狀態(tài)2,氣體內(nèi)能變化

AU=Q+W=Q-（p0S-mg）L

故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C。

6.如圖所示為氫原子能級(jí)圖，大量處于基態(tài)的氫原子吸收能量為E的光子后躍遷到激發(fā)態(tài)，這些氫原子向

低能級(jí)躍遷時(shí)共產(chǎn)生六種不同頻率的光。已知可見(jiàn)光光子的能量范圍約為L(zhǎng)62eV~3.11eV。則根據(jù)玻爾理論

可知（）

n￡/eV

oo-—0

4---0.85

3---1.51

2-3.40

1---------------------------13.6

A.入射光子能量￡=10.2eV

B.六種不同頻率的光都是可見(jiàn)光

C.用產(chǎn)生的六種光照射到逸出功為L(zhǎng)89eV的光電管上，都會(huì)產(chǎn)生光電子

D.用這六種不同的光照射光電管，光電管中金屬的逸出功不會(huì)發(fā)生變化

【答案】D

【解析】

【詳解】A.大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)共產(chǎn)生六種不同頻率的光，可知?dú)湓犹幱凇?4能

級(jí)，則入射光子能量

E=E「Ei=12.75eV

故A錯(cuò)誤；

B.可見(jiàn)光的光子能量范圍約為1.62eV~3.HeV,滿足此范圍的有：〃=4到〃=2,〃=3到w=2,所以可將有2

種不同頻率的可見(jiàn)光，故B錯(cuò)誤；

C.用產(chǎn)生的六種光照射到逸出功為1.89eV的光電管上，w=4至Uw=3的光不能產(chǎn)生光電子，其余5種光可

以產(chǎn)生光電子，故C錯(cuò)誤；

D.逸出功只與金屬有關(guān)，所以用這六種不同的光照射光電管，光電管中金屬的逸出功不會(huì)發(fā)生變化，故

D正確。

故選D。

7.用a、b、c、d表示四種單色光，若

(1)一個(gè)基態(tài)氫原子吸收1可以躍遷到激發(fā)態(tài)，而從該激發(fā)態(tài)回到基態(tài)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了6和。

(2)用相同光照強(qiáng)度的從c照射光電管，。對(duì)應(yīng)的飽和光電流較大

(3)用°、b、c、d照射某金屬表面，只有。不能使其發(fā)射光電子

則可推斷。、b、c、d可能分別是()

A,紫光、藍(lán)光、紅光、橙光B.紅光、藍(lán)光、橙光、紫光

C.紅光、藍(lán)光、紫光、橙光D.橙光、紫光、紅光、藍(lán)光

【答案】B

【解析】

【詳解】從條件（1）可知，d光的能量大于b和a，根據(jù)

￡=/w

可知

從條件（2）可知，用相同光照強(qiáng)度的氏c照射光電管，c對(duì)應(yīng)的飽和光電流較大，所以

匕〈乜

從條件（3）可知，只有。不能使其發(fā)射光電子，則。的頻率最小，綜上可得

則可推斷a、b、c、d可能分別是紅光、藍(lán)光、橙光、紫光。

故選B。

8.如圖所示，等腰直角三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它的直角邊在x軸上且長(zhǎng)為L(zhǎng)高為

Lo紙面內(nèi)一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框沿x軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，在1=0時(shí)刻恰好位于圖

中所示的位置。以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，下列圖像正確的是（）

【解析】

【詳解】在0~L過(guò)程，磁通量增大，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?，為正值，線圈切割有效

長(zhǎng)度均勻增加，線圈中的電流為

在工~2L過(guò)程，磁通量減小，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?，為?fù)值，線圈切割有效長(zhǎng)度均

勻增加，線圈中的電流為

BL效v_Bxv_Bv

——X（￡<x<2￡）

RRR

故選Ao

二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的答案中有多個(gè)符合

題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。

9.如圖所示，連接平行金屬板R和P2（板面垂直于紙面）的導(dǎo)線的一部分C。和另一閉合回路的一部分G”

平行，cr1和G”均在紙平面內(nèi)。金屬板置于磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，金屬桿湖在光滑導(dǎo)軌上向右

勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)一束等離子體射入兩金屬板之間時(shí)，關(guān)于CD、GH段導(dǎo)線間的相互作用力說(shuō)法正確的是（）

A.等離子體從右方射入時(shí)，段導(dǎo)線和G8段導(dǎo)線相互吸引

B.等離子體從右方射入時(shí)，CZ）段導(dǎo)線和GH段導(dǎo)線相互排斥

C.等離子體從左方射入時(shí)，C。段導(dǎo)線和GH段導(dǎo)線相互吸引

D.等離子體從左方射入時(shí)，CD段導(dǎo)線和G”段導(dǎo)線相互排斥

【答案】BC

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)右手定則可知，電路中的電流的方向從G到X,當(dāng)?shù)入x子體從右方射入時(shí)，由左手定

則知電容器的下極板帶正電，上極板帶負(fù)電，電流的方向?yàn)橛伞５紺,C。中的電流方向與GH中的電流

方向相反，兩導(dǎo)線相互排斥，故A錯(cuò)誤，B正確；

CD.等離子體從左方射入時(shí)，由左手定則知電容器的上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，CD中的電流方向?yàn)?/p>

由C到。，中的電流方向與GH中的電流方向相同，兩導(dǎo)線相互吸引，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選BC。

10.如圖，匝數(shù)N=10匝矩形線圈仍cd,面積S=0.1m2。內(nèi)阻不計(jì)，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO'以角速度

3=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度5=0.1T,矩形線圈通過(guò)滑環(huán)E、F與理想變壓器相連,

變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：4,副線圈接一個(gè)阻值為尺=100。的定值電阻，另一個(gè)為總阻值100。

的可調(diào)電阻，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則下列說(shuō)法正確的是()

oE

A.當(dāng)可調(diào)電阻接入電路的阻值最大時(shí)，其消耗的功率為8W

B.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式e=10sinl00《V)

C.當(dāng)可調(diào)電阻的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，定值電阻的電流不變

D.當(dāng)可調(diào)電阻的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，變壓器的輸入功率減小

【答案】AC

【解析】

【詳解】B.線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為

Em=NBSo)=10V

當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式

e=/cos加=lOcos100f(V)

故B錯(cuò)誤；

A.變壓器原線圈的輸入電壓為

U]=%=5瓜

根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，可知副線圈輸出電壓為

U、=匡。1=20內(nèi)

~%

當(dāng)可調(diào)電阻接入電路的阻值最大時(shí)，其消耗的功率為

U-(20忘了

PR=-W=8W

1&100

故A正確;

C.當(dāng)可調(diào)電阻的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，由于副線圈輸出電壓。2不變，根據(jù)歐姆定律可知，定值電阻的電流不

變，故c正確;

D.當(dāng)可調(diào)電阻的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，可調(diào)電阻接入電路阻值變小，則副線圈總電阻變小，副線圈總電流增

大，副線圈的輸出功率增大，變壓器的輸入功率增大，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

11.振蕩電路在測(cè)量、自動(dòng)控制、無(wú)線電通訊及遙控等許多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。在LC振蕩電路中，某時(shí)刻線

圈中的磁場(chǎng)如圖所示，在該時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是（）

A,若電容器上極板帶正電,則磁場(chǎng)能正在增大

B.若電容器上極板帶正電,則電容器上的電荷量正在增大

C.若電容器下極板帶正電,則電路中的電流減小

D.若只增大電容器的電容,則發(fā)射電磁波的本領(lǐng)變小

【答案】BD

【解析】

【詳解】AB.根據(jù)線圈中磁場(chǎng)的方向可判斷線圈中電流方向由下到上，若電容器上極板帶正電，則此時(shí)電

容器極板上的電荷量正在增大，電容器正在充電，電流正在減小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正在增加，磁場(chǎng)能正在向電

場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，磁場(chǎng)能正在減小，故A錯(cuò)誤，B正確；

C.若電容器下極板帶正電，則此時(shí)電容器極板上的電荷量正在減小，電容器正在放電，電流正在增加，

故C錯(cuò)誤；

D.增大電容器的電容，由

f=-----

2^^/Zc

可知，LC回路中的頻率減小，所以發(fā)射電磁波的本領(lǐng)變小，故D正確。

故選BD。

12.如圖甲所示，兩根完全相同的光滑導(dǎo)軌固定，導(dǎo)軌所在平面與水平面成6=37°,兩端均連接電阻，阻

值N=4=2Q,導(dǎo)軌間距L=0.5m。導(dǎo)軌所在斜面的矩形區(qū)域MiPiP2M2內(nèi)分布有垂直斜面向上的磁場(chǎng)，

上下邊界MiP、P2M2的距離d=0.6m,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。r=0時(shí)刻，導(dǎo)軌

斜面上與MPi距離s=0.12m處，一根阻值r=2。的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌由靜止釋放，恰好勻速通過(guò)整

個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域。已知重力加速度g=lOm/s?,sin37°=0.6導(dǎo)軌電阻不計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（

甲乙

A.仍在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度大小為1.2m/s

B.導(dǎo)體棒的質(zhì)量為1kg

C.整個(gè)過(guò)程中電阻Ri、&產(chǎn)生的總焦耳熱Q=12.5J

D.整個(gè)過(guò)程中電阻Ri、&產(chǎn)生的總焦耳熱。=14.5J

【答案】AD

【解析】

【詳解】A.根據(jù)動(dòng)能定理得

1

mgssin37°=—mv2

解得

v=1.2m/s

A正確；

B.金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)前的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

進(jìn)入磁場(chǎng)后磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B2=10.0T

根據(jù)平衡條件得

黑包=mgsin37°

—+r

2

解得

m=—kg

B錯(cuò)誤；

CD.金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)前，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得

E=—Ld=15N

根據(jù)閉合電路歐姆定律得

R,+r1

電阻Ri產(chǎn)生的熱量為

Qi"犀=劃

電阻&產(chǎn)生的熱量為

Rt=2.5J

。22

金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，根據(jù)能量守恒定律，員和&產(chǎn)生的熱量為

Q3=(mgdsin37°)xg=2J

總熱量為

Q=Qi+2+Q3=14.5J

C錯(cuò)誤，D正確。

故選ADo

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13.某興趣小組利用如圖裝置探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件和影響感應(yīng)電流方向的因素

(1)如圖。，磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，除了

要知道線圈上導(dǎo)線的繞向外，還必須知道；

(2)圖b中，將條形磁鐵從圖示位置先向上后向下移動(dòng)一小段距離，出現(xiàn)的現(xiàn)象是

A.燈泡A短暫發(fā)光、燈泡B不發(fā)光B.燈泡A、B均不發(fā)光

C.燈泡A不發(fā)光、燈泡B短暫發(fā)光D.燈泡A、B交替短暫發(fā)光

(3)為進(jìn)一步探究影響感應(yīng)電流方向的因素，該小組設(shè)計(jì)了如圖c的電路，下列接線方法正確的是

A.1接4,2接3B.1接2,3接4C.1接3,2接4

【答案】(1)電流從電流表的“+”接線柱流入時(shí)，指針向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)(電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系)

(2)D(3)C

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

磁鐵的N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，除了要知道線圈上

導(dǎo)線的繞向外，還必須知道電流從電流表的“+”接線柱流入時(shí)，指針向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)(電流方向與指針

偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系)，以便于和后面的實(shí)驗(yàn)做對(duì)比；

【小問(wèn)2詳解】

條形磁鐵向上移動(dòng)一小段距離，穿過(guò)螺線管的磁感線減少，向下移動(dòng)一小段距離，穿過(guò)螺線管的磁感線增

加，移動(dòng)方向不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不同，根據(jù)二極管具有單向?qū)щ娦钥芍獰襞軦、B交替短暫發(fā)

光。

故選D。

【小問(wèn)3詳解】

根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件可知，要想進(jìn)一步探究影響感應(yīng)電流方向的因素，需要組成一個(gè)閉合回路，還需

要一個(gè)含有電源的電路形成一個(gè)電磁鐵，所以1接3,2接4。

故選C。

14.如圖甲是“用壓強(qiáng)傳感器研究溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。

活整

'針筒

甲

主要步驟如下：

①將壓強(qiáng)傳感器調(diào)零；

②在活塞上均勻涂抹潤(rùn)滑油，把活塞移至注射器滿刻度處；

③逐一連接注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)；

④推動(dòng)活塞，記錄多組注射器內(nèi)氣體的體積V,以及相應(yīng)的壓強(qiáng)傳感器示數(shù)P。

(1)下列實(shí)驗(yàn)操作和說(shuō)法正確的是;

A.迅速推動(dòng)活塞

B.不要用手握注射器推拉活塞

C.緩慢推動(dòng)活塞

D,活塞上均勻涂抹潤(rùn)滑油主要目的是為了讓氣體密封良好

（2）測(cè)得多組空氣柱的壓強(qiáng)p和體積M的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系，若以p為縱坐

標(biāo)，則應(yīng)以為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖；小明所在的小組不斷壓縮氣體，由測(cè)得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)?與V

的乘積值越來(lái)越小，則用上述方法作出的圖線應(yīng)為圖乙中的（選填“①”或"②”）,造成該現(xiàn)象

的原因可能是（答一種即可）。

（3）利用此裝置測(cè)量一?；ㄉ椎捏w積，將一粒花生米放入針筒內(nèi)，用活塞封閉針筒，讀出此時(shí)的體積

為K，壓強(qiáng)傳感器示數(shù)為回；再緩慢推活塞至體積為％，并讀出此時(shí)的壓強(qiáng)傳感器示數(shù)為。2,則這?；?/p>

生米的體積△▽=（用字母表示）。

【答案】（1）BCD（2）①.▲②.②③.存在漏氣

V

Px-Pi

【解析】

【小問(wèn)1詳解】

ABC.為了確保氣體的穩(wěn)定不變，實(shí)驗(yàn)中不要用手握注射器推拉活塞，同時(shí)需要緩慢推動(dòng)活塞，故A錯(cuò)

誤，BC正確；

D.為了確保所研究氣體質(zhì)量不變，實(shí)驗(yàn)中需要在活塞上均勻涂抹潤(rùn)滑油，確保氣體密封良好，故D正

確。

故選BCD。

【小問(wèn)2詳解】

[1]根據(jù)玻意耳定律有

pV=C

變形有

C

p=-

V

可知，為直觀反映壓強(qiáng)與體積之間的關(guān)系，若以P為縱坐標(biāo)，則應(yīng)以3為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)作圖，此

時(shí)的圖像是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線；

⑵實(shí)驗(yàn)中壓縮氣體時(shí)，由測(cè)得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)P與V的乘積值越來(lái)越小，即在壓強(qiáng)一定時(shí)，測(cè)量的體積值小于理

論圖像對(duì)應(yīng)的體積值，則橫坐標(biāo)工的測(cè)量值大于其理論值，即圖像相對(duì)于理論圖像向下偏，可知，用上述

方法作出的圖線應(yīng)為圖乙中的②;

[3]結(jié)合上述，圖像向下偏是由于在壓強(qiáng)一定時(shí)，測(cè)量的體積值小于理論圖像對(duì)應(yīng)的體積值，可知，造成該

現(xiàn)象的原因可能是存在漏氣。

【小問(wèn)3詳解】

根據(jù)玻意耳定律有

A(K-AV)=A(^-AV)

解得

P「P?

15.原子核的衰變過(guò)程遵守一系列的守恒定律，如電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動(dòng)量守恒和能量守恒等。利用

磁場(chǎng)研究原子核衰變是一種常用的方法，可以研究各種基本粒子的性質(zhì)。現(xiàn)有一個(gè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中原來(lái)速度

幾乎為0的放射性原子核W衰變?yōu)閮蓚€(gè)粒子A和B,衰變后粒子A和B運(yùn)動(dòng)的速度方向和磁場(chǎng)方向垂直,

粒子A和B分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知粒子A和B的電荷數(shù)之比與質(zhì)量數(shù)之比分別為以：%=1：43,

=2：111。己知該衰變過(guò)程中的質(zhì)量虧損為Am,光速為c,設(shè)該衰變過(guò)程釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為

粒子的動(dòng)能。

(1)由于夕粒子的質(zhì)量數(shù)為零，根據(jù)質(zhì)量數(shù)之比mA：，%=2：111,可判斷該衰變?yōu)?。衰變，衰變后兩個(gè)

粒子在同一個(gè)磁場(chǎng)中形成的運(yùn)動(dòng)軌跡是下列甲、乙圖中的哪個(gè)圖？

(2)求粒子A和B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比;

(3)求粒子A的動(dòng)能EkA

xXXXx

甲

L111.2

【答案】(1)乙圖；(2)43:1；(3)E..=---A/TJC

如113

【解析】

【詳解】(1)根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，衰變后生成的a粒子和新核的動(dòng)量等大反向，根據(jù)左手定則可知，a

粒子和新核在磁場(chǎng)中形成的軌跡為外切圓，則衰變后兩個(gè)粒子在同一個(gè)磁場(chǎng)中形成的運(yùn)動(dòng)軌跡是乙圖。

(2)由于

mAVA=

根據(jù)

V2

qvB=m——

R

可得

R=—

qB

可知電量越小，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑越大，可知圖甲中的A是a粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,

叢=正=竺

凡4A1

(3)該反應(yīng)放出能量為

AE=Am，

而

%/_in

m2

/g說(shuō)恤險(xiǎn)AmA

可得粒子A的動(dòng)能

1=111AE=—A/nc2

"111+2113

16.可可西里海拔4800m處，大氣壓強(qiáng)為5.2x104pa，游客小強(qiáng)在此出現(xiàn)了高原反應(yīng)，隨即取出一種便攜

式加壓艙使用。如圖所示，該加壓艙主要由艙體、氣源箱組成。已知加壓艙剛?cè)〕鰰r(shí)是真空壓縮折疊狀態(tài),

只打開(kāi)進(jìn)氣口，氣源箱將周圍環(huán)境中溫度為-13℃、體積為5m3的大氣輸入到艙體中，穩(wěn)定后，艙內(nèi)空氣新

鮮，且氣壓不變，溫度維持在27℃,病人在艙內(nèi)的高壓環(huán)境內(nèi)吸氧。充氣后的加壓艙艙體可視為長(zhǎng)2.0m、

底面積L5m2的圓柱體(之后再充氣體積可視為不再變化，病人的體積不計(jì))，艙內(nèi)外氣體均可視為理想氣

體，艙外環(huán)境不變，T=r+273℃o

(1)求穩(wěn)定后艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；

(2)游客小強(qiáng)在艙內(nèi)治療一段時(shí)間后情況未見(jiàn)好轉(zhuǎn)，他改設(shè)1.5xl()5pa、27C的新模式，加壓艙會(huì)自動(dòng)充

氣，求這個(gè)過(guò)程中充入的氣體質(zhì)量與新模式下氣體總質(zhì)量之比。

艙體

【答案】(1)1.0xl05Pa;⑵-

【解析】

【詳解】(1)環(huán)境溫度與穩(wěn)定后艙內(nèi)空氣溫度分別為

"=—13+273K=260K,7；=27+273K=300K

輸入到艙體中氣體的體積與穩(wěn)定后艙內(nèi)空氣體積分別為

匕=5m3,=2.0xl.5m3=3m3

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

T。I

解得

Pi=1.0xl05Pa

(2)小強(qiáng)改設(shè)P2=L5xl()5pa、27℃的新模式后，艙內(nèi)氣體體積用不變，令充入的氣體體積為AV,根

據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

PoAV!PN\_PyX

To工一工

解得

AV=2.5m3

則充入的氣體質(zhì)量與新模式下氣體總質(zhì)量之比

_AV

%總AV+%

解得

%總3

17.在芯片加工制作中，需要對(duì)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控。如圖所示，在xoy平面內(nèi)，在0<x<2a內(nèi)

有勻強(qiáng)電場(chǎng)E（大小未知），方向沿y軸正方向；在第三象限內(nèi)有邊界與坐標(biāo)軸相切的圓形磁場(chǎng)區(qū)，圓邊界

的半徑為。，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5°、方向垂直于紙面向外；AOCD內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)8（大小未知），0c邊長(zhǎng)為4a,NOCO=30°,邊界有磁場(chǎng)。一質(zhì)量為機(jī)、帶電量為+?的帶正電粒子,

從A點(diǎn)（2a,0）以與直線x=2a的夾角為，（未知）的速度射入第四象限的電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從6點(diǎn)

（0,-1.5。）垂直于y軸進(jìn)入第三象限，經(jīng)圓形磁場(chǎng)后從6點(diǎn)（-。,0）進(jìn)入AOCD中，粒子在圓磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

軌跡半徑也為。，最后垂直于。邊離開(kāi)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。求:

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；

（2）AOCD內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度B的大小;

（3）粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)總時(shí)間。

【答案】（1）￡（2）（3）?=（2+⑹

=B=—B（I；t"一

4m3°總3qB0

【解析】

【詳解】（1）因?yàn)榱Ｗ拥膱A軌跡半徑等于磁場(chǎng)圓邊界的半徑，即

rr=a

由洛倫茲力提供向心力得

V2

qvBQ=m—

可得

i，_qB°a

m

設(shè)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為人則x軸方向

2a=vt

y軸方向應(yīng)用逆向思維

—產(chǎn)

22m

解得

E_3qB°a

4m

(2)設(shè)粒子進(jìn)入△08內(nèi)磁場(chǎng)時(shí)與速度與x軸正方向間的夾角為a,由作圖幾何關(guān)系易知

1

cosa--

2

解得

a=60°

粒子垂直于出射，有

2i^sina—4a-

解得

Y2=6a

又

mv

r=一

2qB

解得

B與

(3)粒子在兩個(gè)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

y

\XD

、13=60。____+____

“云。1

［。勺

在圓形磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

在三角形磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

’2=2/

O

由

2兀Rmv0

T=-----，qvQB=-^-

%R

可得

T2兀m2兀m

qB°

故在兩個(gè)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間

(2+/'卜"2

t總=t}+t2=

3qB。

18.如圖所示，兩足夠長(zhǎng)平行金屬直導(dǎo)軌MN、的間距為L(zhǎng)固定在同一水平面內(nèi)。MP連線與直導(dǎo)軌垂

直，整個(gè)空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為2加、電阻為6R的均勻金屬絲制

成一個(gè)半徑為七的圓環(huán)，水平放置在兩直導(dǎo)軌上，其圓心到兩直導(dǎo)軌的距離相等?，F(xiàn)將長(zhǎng)為￡、質(zhì)量為小

電阻為R的金屬棒油從一定高度處以速度%水平拋出，不計(jì)空氣阻力，恰落在M尸處，與平行金屬直導(dǎo)軌

MN,尸。碰撞后豎直方向速度突變?yōu)?,水平方向速度不變，忽略導(dǎo)軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能

形變，金屬棒、金屬環(huán)均與導(dǎo)軌始終接觸良好，重力加速度大小為g