2023-2024學(xué)年江蘇省無錫市高二（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年江蘇省無錫市高二（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共10小題，共40分。1.全自動洗衣機(jī)設(shè)有多段水位自動感應(yīng)裝置，該裝置采用的可能是下列哪種類型的傳感器(

)A.溫度傳感器 B.壓力傳感器 C.霍爾元件 D.干簧管2.下列反應(yīng)中能產(chǎn)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的是(

)A.?1124Na→?1224Mg+??13.如圖所示，曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射性物質(zhì)發(fā)生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外。下列判斷正確的是(

)A.a、b為γ粒子的徑跡

B.c、d為γ粒子的徑跡

C.a、b為β粒子的徑跡

D.c、d為β粒子的徑跡4.??14C的半衰期約為5700年。在植物存活其間，其體內(nèi)??14C與?12C的比例不變；生命活動結(jié)束后，??A.2850年 B.5700年 C.11400年 D.22800年5.如圖所示，長為2l的直導(dǎo)線折成邊長相等、夾角為60°的V形，并固定在絕緣水平桌面(紙面)上，導(dǎo)線所在空間有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下。當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示電流I時，該V形導(dǎo)線受到的安培力(

)A.大小為33BIl

B.大小為3BIl

6.某同學(xué)用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。下列說法正確的是(

)A.柱塞上涂油的主要目的是為了減小摩擦對實(shí)驗(yàn)的影響

B.柱塞與注射器之間的摩擦不影響壓強(qiáng)的測量

C.為了方便推拉柱塞，應(yīng)用手握緊注射器再推拉柱塞

D.實(shí)驗(yàn)中為找到體積與壓強(qiáng)的關(guān)系，需要測量柱塞的橫截面積7.在豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，水平放置一圓形導(dǎo)體環(huán)。規(guī)定導(dǎo)體環(huán)中電流的正方向如圖1所示，磁場方向向上為正方向。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t按圖2變化時，導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流隨時間變化的圖像是(

)

A. B.

C. D.8.當(dāng)分子間距離為r0時，分子間的作用力為0，則分子間的距離從0.9r0增大到10rA.分子間的作用力先減小后增大 B.分子間的作用力先增大后減小

C.分子勢能先減小后增大 D.分子勢能先增大后減小9.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始。第一次經(jīng)絕熱過程到狀態(tài)b；第二次先經(jīng)等壓過程到狀態(tài)c，再經(jīng)等容過程到狀態(tài)b。p?V圖像如圖所示。則(

)A.c→b過程。氣體從外界吸熱

B.a→c→b過程比a→b過程氣體對外界所做的功多

C.氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)b時的分子平均動能小

D.氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)少10.如圖所示，兩電阻不計(jì)的足夠長光滑導(dǎo)軌傾斜放置，上端連接一電阻R，空間有一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場B，一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，從某處自由釋放，下列四幅圖像分別表示導(dǎo)體棒運(yùn)動過程中速度v與時間t關(guān)系、加速度a與時間t關(guān)系、機(jī)械能E與位移x關(guān)系、以及通過導(dǎo)體棒電量q與位移x關(guān)系，其中可能正確的是(

)A.B.C.D.二、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共12分。11.在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實(shí)驗(yàn)中

(1)如圖甲所示的電路，閉合開關(guān)后，觀察電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，該操作的目的是______。

(2)如圖乙所示，圖中用粗線標(biāo)出了螺線管上導(dǎo)線的繞行方向。某次實(shí)驗(yàn)中在條形磁鐵插入螺線管的過程中，觀察到電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。此時螺線管中的電流方向(從上往下看)是沿______(填“順時針”或“逆時針”)方向。

(3)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法錯誤的是______。

A.判斷線圈中感應(yīng)電流的方向，需要先確定線圈的繞法

B.實(shí)驗(yàn)中將條形磁體的磁極插入或拔出時，速度大小不影響感應(yīng)電流方向的判斷

C.實(shí)驗(yàn)中若條形磁體的磁極未知，則無法判斷感應(yīng)電流方向12.某同學(xué)用如圖甲所示器材做“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。

(1)該同學(xué)按圖乙連接電路，變壓器的左側(cè)線圈0、8接線柱與學(xué)生電源的“穩(wěn)壓6V”接線柱相連。閉合開關(guān)，用多用電表測得右側(cè)線圈0、4接線柱之間的電壓為______。

A.0VB.3.0VC.6.0VD.12.0V

(2)正確連接電路后，變壓器選用左側(cè)0、2接線柱和右側(cè)0、4接線柱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用多用電表測得左側(cè)0、2之間的電壓為U1，右側(cè)0、4之間的電壓為U2，數(shù)據(jù)如下表所示，可判斷學(xué)生電源接在了接線柱______上。(選填“左側(cè)0、2”或“右側(cè)0、4”)實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345U2.012.983.965.066.05U4.336.388.4110.7212.77(3)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______。

A.變壓器正常工作后，通過鐵心導(dǎo)電將電能從原線圈傳遞到副線圈

B.因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所用電壓較低，通電時可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路

C.需要用到多用電表的交流電流擋進(jìn)行測量

D.測量結(jié)束后，應(yīng)先斷開多用電表，再斷開電源三、簡答題：本大題共1小題，共14分。13.如圖甲所示為質(zhì)譜儀的原理圖，加速電壓為U。粒子源A持續(xù)釋放出初速度可忽略、比荷分別k1和k2的兩種正電荷，k1>k2。粒子從O點(diǎn)沿垂直磁場邊界方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，磁場下邊界放置膠片C。比荷為k1的粒子恰好打在距O點(diǎn)為L的M點(diǎn)，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用。求：

(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?/p>

(2)若加速電壓存在波動，在(U?ΔU)到(U+ΔU)之間變化，在膠片上分開兩種粒子，ΔU的取值范圍；

(3)如圖乙所示，若比荷為k1的粒子進(jìn)入磁場時存在散射角θ=60°，粒子在2θ范圍內(nèi)均勻射入，現(xiàn)撤去膠片C，緊靠M點(diǎn)在其左側(cè)水平放置一長度為0.4L的接收器，求接收器中點(diǎn)左右兩側(cè)在單位時間內(nèi)接收到比荷為四、計(jì)算題：本大題共3小題，共34分。14.如圖，固定汽缸內(nèi)由活塞封閉一段長為L、溫度為T0的氣體，活塞的橫截面積為S，開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)。用電熱絲對氣體加熱后活塞向左移動了L10，氣體內(nèi)能增加了ΔU，移動過程中活塞與汽缸的摩擦忽略不計(jì)，且氣體與外界環(huán)境沒有熱交換，已知大氣壓強(qiáng)為p0。求：

(1)加熱后氣體的溫度T；

(2)加熱過程中氣體吸收的熱量Q。15.在氫原子光譜中，賴曼線系是電子從較高能級(n=2、3、4，…)躍遷到n=1能級發(fā)出的譜線。類似地，有巴耳末系、帕邢系、布喇開系等線系，如圖所示。已知?dú)湓踊鶓B(tài)能量為E1，普朗克常量為?，電子質(zhì)量為m，真空中光速為c，氫原子能級公式為En=1n2E1。

(1)求巴耳末系中波長最短的光子能量；

(2)將16.一邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd，質(zhì)量為m，電阻為R，由高度?處自由下落，如圖所示。其下邊ab剛離開磁場后，線框便開始做勻速運(yùn)動，直到其上邊dc穿出勻強(qiáng)磁場為止，此勻強(qiáng)磁場區(qū)域?qū)挾葹镈(D>L)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。求：

(1)ab邊進(jìn)入磁場時線框的加速度；

(2)dc邊進(jìn)入磁場時線框的速度；

(3)線框在穿越勻強(qiáng)磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱。答案解析1.B

【解析】解：洗衣機(jī)在不同段式水位時壓力不同，水位自動感應(yīng)裝置可能使用的是壓力傳感器，故ACD錯誤，B正確。

故選：B。

本題考查的知識點(diǎn)是傳感器，不同的傳感器有不同的具體應(yīng)用，要具體問題具體分析。

本題考查傳感器的應(yīng)用，對于常用傳感器的工作原理、特性及在實(shí)踐中的應(yīng)用要在平時學(xué)習(xí)中不斷積累。2.D

【解析】解：A、該反應(yīng)屬于β衰變，故A錯誤；

B、該反應(yīng)屬于原子核人工轉(zhuǎn)變，故B錯誤；

C、該核反應(yīng)是輕核結(jié)合成較重的原子核，屬于聚變，故C錯誤；

D、?92235U核在中子的轟擊下，裂變?yōu)檩^小的?54140Xe核和?3894Sr核，同時釋放出兩個中子，這是鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，故D3.C

【解析】解：AB.γ粒子不帶電，在磁場中不會偏轉(zhuǎn)，AB錯誤；

CD.β粒子是帶負(fù)電的電子流，根據(jù)左手定則，四指的指向與粒子的運(yùn)動方向相反，所以軌跡應(yīng)在圖示的磁場中向下偏轉(zhuǎn)，故D錯誤，C正確。

故選：C。

根據(jù)γ粒子不帶電和左手定則分析。

知道γ粒子不帶電，β粒子是帶負(fù)電的電子流，會用左手定則是解題的基礎(chǔ)。4.C

【解析】解：某古木樣品中??14C的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的四分之一，可知經(jīng)過了2個半衰期，則該古木的年代距今約t=2T=5700年×2=11400年。故ABD錯誤，C正確。

故選：C。

根據(jù)半衰期的物理意義以及剩余質(zhì)量和總質(zhì)量之間的關(guān)系可正確求解。5.D

【解析】解：導(dǎo)線在磁場內(nèi)有效長度為

L=2lsin30°，解得L=l

根據(jù)安培力公式，故該V形通電導(dǎo)線受到安培力大小為

F=BIl

由左手定則可得安培力方向向后；

故D正確，ABC錯誤。

故選：D。

先計(jì)算有效長度，再根據(jù)安培力公式，求安培力大小，根據(jù)左手定則，分析安培力方向。

本題解題關(guān)鍵是分析出導(dǎo)線在磁場內(nèi)有效長度為l。6.B

【解析】解：A、在柱塞上涂油的目的是為了避免漏氣，不是為了減小摩擦，故A錯誤；

B、柱塞與注射器之間的摩擦對氣體壓強(qiáng)的測量無影響，故B正確；

C、該實(shí)驗(yàn)探究氣體等溫變化的規(guī)律，手握緊注射器會改變氣體的溫度，不符合實(shí)驗(yàn)條件，故C錯誤；

D、實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證

p1V1=p2V2

由于V=Sl，推拉柱塞前后柱塞橫截面積不變，因此只需驗(yàn)證

p1l1=p27.A

【解析】解：0?1s磁場由B0(負(fù)向)一直減小至0，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針(圖1規(guī)定的正方向)；1s?2s，磁場由0增加到B0(正向)，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流方向?yàn)檎螂娏?，??2s電流為一恒定正值，分析到此，可判斷A正確，BCD錯誤；

故選：A。8.C

【解析】解：當(dāng)分子間距離由0.9r0增大到10r0的過程中，如圖所示：

分子間的作用力先變小后變大再變??；當(dāng)分子間距離由0.9r0增大到r0的過程中，分子力表現(xiàn)為斥力，斥力做正功，分子勢能減小，由r0增大到10r0的過程中，分子力表現(xiàn)為引力，引力做負(fù)功，分子勢能變大，故C正確，ABD錯誤。

故選：C9.B

【解析】解：A、c→b過程，氣體體積不變，即氣體發(fā)生等容變化過程，氣體壓強(qiáng)變小，溫度降低，故氣體的內(nèi)能減小。該過程氣體對外不做功，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外界放熱，故A錯誤；

B、p?V圖像與橫坐標(biāo)圍成的面積表示為氣體做功的多少，由圖像可知，a→c→b過程比a→b過程氣體對外界所做的功多，故B正確；

C、a→b過程為絕熱過程，氣體體積變大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能減小，溫度降低。結(jié)合溫度是分子平均動能的標(biāo)志，可知?dú)怏w在狀態(tài)a時比在狀態(tài)b時的分子平均動能大，故C錯誤；

D、a→c過程，氣體的壓強(qiáng)不變，溫度升高，分子的平均動能變大，平均每次分子撞擊容器壁的沖力變大。由氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知，在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)多，故D錯誤。

故選：B。

c→b過程，氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)壓強(qiáng)變化分析溫度變化，進(jìn)而判斷出內(nèi)能變化，由熱力學(xué)第一定律分析吸放熱情況。根據(jù)p?V圖像與橫坐標(biāo)圍成的面積表示為氣體做功多少，分析氣體對外界所做的功大小。溫度是分子平均動能的標(biāo)志，根據(jù)溫度關(guān)系分析分子平均動能關(guān)系。a→c過程，氣體的壓強(qiáng)不變，結(jié)合壓強(qiáng)的微觀意義分析單位時間內(nèi)撞擊在單位面積上的分子數(shù)多少。

本題主要考查氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律，要理解圖像的物理意義，結(jié)合一定質(zhì)量的理想氣體只與溫度有關(guān)，溫度是分子平均動能的標(biāo)志進(jìn)行分析。10.C

【解析】解：A、設(shè)導(dǎo)軌寬度為L，對金屬棒根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsinθ?BIL=ma，其中I=BLvR，則有：mgsinθ?B2L2vR=ma，

解得：a=gsinθ?B2L2vRm

隨著速度的增加，加速度逐漸減小，根據(jù)v=at可知v?t圖象的斜率減小，當(dāng)加速度為零時導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動，故A錯誤；

B、根據(jù)a=gsinθ?B2L2vRm=gsinθ?B2L2atRm，由于加速度逐漸減小，a?t圖象的斜率逐漸減小，故B錯誤；

C、開始時，合力方向沿斜面向下，位移沿斜面向下，安培力做負(fù)功，金屬棒的機(jī)械能減少；

在很短一段位移△x內(nèi)，根據(jù)功能關(guān)系可得：△E=BIL△x=B2L2vR?△x，所以E?x圖象的斜率表示安培力，隨著速度增大、安培力增大、圖象的斜率增大，最后勻速運(yùn)動時，安培力不變，則E?x圖象的斜率不變，故11.推斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系

逆時針

C

【解析】解：(1)推斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。

(2)由(1)中操作可知，某次實(shí)驗(yàn)中在條形磁鐵插入螺線管的過程中，觀察到電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，說明外電路電流為順時針方向，則感應(yīng)電流從螺線管的上端順著纏繞在螺線管上的導(dǎo)線流向螺線管的下端，從上往下看，螺線管中的電流方向沿著逆時針方向。

(3)A、判斷線圈中感應(yīng)電流的方向，需要先確定線圈的繞法，故A正確；

B、實(shí)驗(yàn)中將條形磁體的磁極插入或拔出時，速度大小不影響感應(yīng)電流方向的判斷，故B正確；

C、實(shí)驗(yàn)中若條形磁體的磁極未知，也可以根據(jù)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向進(jìn)行判斷感應(yīng)電流方向，故C錯誤。

本題選錯誤的

故選：C。

故答案為：(1)推斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系；(2)逆時針；(3)C。

(1)根據(jù)電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的定性關(guān)系，確定其特點(diǎn)；

(2)根據(jù)楞次定律分析的電流的方向；

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路要求進(jìn)行實(shí)物連線，結(jié)合開關(guān)剛閉合時的磁通量變化情況以及后來的各種措施進(jìn)行對比分析判斷。

考查多用電表的實(shí)驗(yàn)，電磁感應(yīng)和楞次定律的應(yīng)用問題，會根據(jù)題意進(jìn)行準(zhǔn)確分析和判斷。12.A

右側(cè)0、4

CD

【解析】解：(1)變壓器是根據(jù)互感現(xiàn)象進(jìn)行工作的，由題圖可知，原線圈連接的電壓為直流電壓，所以副線圈兩端的電壓為0，故A正確，BCD錯誤。

故選：A。

(2)由于實(shí)際變壓器有漏磁，副線圈電壓測量值小于理論值，因此左側(cè)0、2接線柱為副線圈，可判斷連接交流電源的原線圈是右側(cè)0、4。

(3)A、變壓器正常工作后，通過互感把能量從原線圈傳遞到副線圈，故A錯誤；

B、雖然實(shí)驗(yàn)所用電壓較低，但是通電時不可用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，這樣可減小實(shí)驗(yàn)誤差，也可以避免發(fā)生危險，故B錯誤；

C、需要用到多用電表的交流電流擋進(jìn)行測量。故C正確；

D、測量結(jié)束后，應(yīng)先斷開多用電表，再斷開電源，防止因?yàn)閿嚅_開關(guān)時線圈產(chǎn)生大的自感電動勢燒壞電表，故D正確。

故選：CD。

故答案為：(1)A；(2)右側(cè)0、4；(3)CD。

(1)根據(jù)變壓器的工作原理判斷；

(2)根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，以及實(shí)際變壓器有漏磁來分析；

(3)根據(jù)變壓器的工作原理、減小誤差的方法、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)來分析。

本題的關(guān)鍵要掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，同時，要掌握理想變壓器的規(guī)律，注意實(shí)際變壓器有漏磁。13.解：(1)粒子在電場中加速過程，根據(jù)動能定理有

qU=12mv2

粒子磁場中做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

qvB=mv2r

由幾何關(guān)系知r=L2

聯(lián)立解得：B=2L2Uk1

(2)根據(jù)第一問中的分析可得

r=1B2mUq

由于比荷k1>k2，當(dāng)B和U相同時

r1<r2

當(dāng)電壓波動時，在膠片上分開兩種粒子，需滿足

2r1max<2r2min

即

2B2(U+ΔU)k1<2B2(U?ΔU)k2

聯(lián)立解得：ΔU<k1?k2k1+k2U

(3)粒子恰好打在接收器中點(diǎn)N時，設(shè)粒子進(jìn)入磁場時速度與豎直方向夾角為β，則

0.2L=2r?2rcosβ=L(1?cosβ)

解得：β=37°

【解析】(1)根據(jù)動能定理列出粒子在電場中加速的方程，再根據(jù)圓周運(yùn)動的規(guī)律列出粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的方程，聯(lián)立求出磁感應(yīng)強(qiáng)度；

(2)根據(jù)軌跡半徑的表達(dá)式結(jié)合k1與k2的關(guān)系，求出當(dāng)電壓波動時，在膠片上分開兩種粒子，需滿足的電壓的取值范圍；

(3)畫出粒子恰好打在接收器中點(diǎn)N時的運(yùn)動軌跡，根據(jù)幾何關(guān)系求出粒子進(jìn)入磁場時速度與豎直方向的夾角，以及粒子恰好打在接收器最左端時粒子進(jìn)入磁場時速度與豎直方向夾角；進(jìn)而求出在單位時間內(nèi)接收到比荷為k114.解：(1)加熱氣體時，氣體進(jìn)行等壓變化，則由蓋?呂薩克定律可得

V1T1=V2T2

即

SLT0=S(L+L10)T

代入數(shù)據(jù)解得：T=1.1T0；

(2)該過程中氣體對外做功，則

W=?p0ΔV

即W=?p0ΔLS=?【解析】(1)根據(jù)蓋?呂薩克定律可求得；

(2)先求氣體做的功然后根據(jù)熱力學(xué)第一定律可求出結(jié)果。

本題主要考查學(xué)生對于蓋?呂薩克定律、氣體對外做功和熱力學(xué)第一定律知識點(diǎn)掌握的熟練度。15.解：(1)根據(jù)玻爾理論，巴耳末系中波長最短的光子對應(yīng)著從n=∞到n=2的躍遷，則光子的