2023-2024學(xué)年河南省開(kāi)封市高二（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2023-2024學(xué)年河南省開(kāi)封市高二（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共30分。1.下列事實(shí)與光的粒子性無(wú)關(guān)的是(

)A.光電效應(yīng) B.康普頓效應(yīng) C.黑體輻射 D.α粒子散射實(shí)驗(yàn)2.石墨烯是一種由碳原子緊密堆積成單層二維六邊形晶格結(jié)構(gòu)的新材料，一層層疊起來(lái)就是石墨，1毫米厚的石墨約有300萬(wàn)層石墨烯。下列關(guān)于石墨、石墨烯的說(shuō)法正確的是A.石墨是晶體，石墨烯是非晶體

B.石墨烯熔解過(guò)程中吸熱，碳原子的平均動(dòng)能不變

C.單層石墨烯的厚度約3?μm

D.碳納米管是管狀的納米級(jí)石墨，碳原子之間的化學(xué)鍵屬于強(qiáng)相互作用3.州橋遺址是中國(guó)大河文明的有力見(jiàn)證，揭示了黃河與開(kāi)封古城共生共存的關(guān)系?？梢愿鶕?jù)碳14(614C)的衰變程度來(lái)計(jì)算樣品大概年代，其半衰期為A.已知碳14是中子撞擊大氣中的氮發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生的，則其反應(yīng)方程為?714N+01n→614C+11H

B.假設(shè)測(cè)得某樣品中碳14含量是當(dāng)前大氣中含量的18，則該樣品距今約為11000年

C.4.如圖所示一正方形線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示，t=0時(shí)刻磁場(chǎng)的方向垂直線圈平面向里，則下列判斷正確的是(

)A.t=1?s時(shí)線圈中的電流方向發(fā)生變化 B.0～2s內(nèi)線圈中磁通量的變化量為零

C.1～2s內(nèi)線圈中電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?D.在第3s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零5.如圖甲所示，是國(guó)產(chǎn)某型號(hào)手機(jī)無(wú)線充電裝置，其工作原理圖如圖乙所示，送電線圈和受電線圈回路中串聯(lián)的電阻阻值均為R，把送電線圈和受電線圈構(gòu)成的功能部分視為理想變壓器，n1>n

甲

乙A.將手機(jī)換成鋁片放到工作的充電器上，鋁片會(huì)發(fā)熱

B.受電線圈回路中電阻產(chǎn)生的熱量比送電線圈中電阻產(chǎn)生的熱量小

C.若手機(jī)電池出現(xiàn)短路故障，送電線圈兩端的電壓會(huì)增大

D.若受電線圈中的電流恒為1?A時(shí)，充滿容量為2000?mA·?的電池，至少需要100?min6.在如圖所示電路中接入220?V正弦交流電，兩個(gè)燈泡的電阻相同。假設(shè)二極管正向電阻為0、反向電阻無(wú)窮大。閉合開(kāi)關(guān)S，通過(guò)燈泡L1、L2的電流有效值比為(

)A.1:5 B.C.1:2 D.1:1二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.下列四幅圖分別對(duì)應(yīng)四種說(shuō)法，其中正確的是

A.圖甲為氧氣分子在不同溫度下的速率分布圖像，由圖甲可知狀態(tài)③的溫度最高

B.圖乙中隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向頻率較高的方向移動(dòng)

C.圖丙中，潔凈的玻璃板接觸水面，要使玻璃板離開(kāi)水面，拉力必須大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到大氣壓力作用

D.圖丁中，由氣體的摩爾體積、摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)，可以估算出氣體分子的質(zhì)量和體積8.圖中為測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電液體高度的電路，將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的容C置于儲(chǔ)罐中，電容C可通過(guò)開(kāi)關(guān)S與電感L或電源相連。當(dāng)開(kāi)關(guān)從a撥到b時(shí)，由電感L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生的振蕩電流如圖乙所示。在平行板電容器極板面積一定、兩極板間距離一定的條件下，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度降低時(shí)電容器的電容減小

B.t1～t2時(shí)間內(nèi)電容器放電

C.t2～t39.如圖為某款條形碼掃描筆的工作原理圖，發(fā)光二極管發(fā)出的光頻率為ν0。將掃描筆筆口打開(kāi)，在條形碼上勻速移動(dòng)，遇到黑色線條光幾乎全部被吸收；遇到白色線條光被大量反射到光電管中的金屬表面(截止頻率0.8ν0)，產(chǎn)生光電流，如果光電流大于某個(gè)值，會(huì)使信號(hào)處理系統(tǒng)導(dǎo)通，將條形碼變成一個(gè)個(gè)脈沖電信號(hào)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.掃描筆在條形碼上移動(dòng)的速度會(huì)影響相鄰脈沖電信號(hào)的時(shí)間間隔

B.頻率為ν0的光照到光電管的金屬表面立即產(chǎn)生光電子

C.若頻率為ν0的光子能量為8eV，則一群氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)過(guò)程中發(fā)出的光，有4種光可以識(shí)別條形碼

10.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)B、C、D后再回到狀態(tài)A的p?V圖像，其中，A→B和C→D圖線為雙曲線的一部分，D→A為絕熱過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是A.A→B過(guò)程中，氣體可能向外界放出熱量

B.B→C過(guò)程中，氣體一定向外界放出熱量

C.D→A過(guò)程中，只有外界對(duì)氣體做功

D.整個(gè)過(guò)程中氣體從外界吸收熱量三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共12分。11.某同學(xué)在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)非常巧妙的設(shè)計(jì)，請(qǐng)你借鑒這兩個(gè)設(shè)計(jì)思路，完成以下實(shí)驗(yàn)(1)現(xiàn)需要在一個(gè)燒杯中倒入0.01克食鹽供以后做實(shí)驗(yàn)用，但現(xiàn)有的電子秤最小只能稱(chēng)0.1克的質(zhì)量，以下方法最合理的是__________A.稱(chēng)量0.1克鋪平到10塊方格中B.把0.1克食鹽充分溶解后，取110C.用放大鏡查食鹽顆粒數(shù)目(2)有一小捆長(zhǎng)度相同粗細(xì)均勻的細(xì)鐵絲，要較精確地測(cè)量細(xì)鐵絲的橫截面積，采用如下方法測(cè)量測(cè)量方法：①向量筒中倒入適量的水，讀取示數(shù)V1②將10根長(zhǎng)度相同的細(xì)鐵絲放入量筒中，使其被水浸沒(méi)，讀取示數(shù)V2③取出細(xì)鐵絲，用刻度尺測(cè)出一根細(xì)鐵絲的長(zhǎng)度L；④每根細(xì)鐵絲的橫截面積為S=__________(3)某學(xué)生在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，計(jì)算結(jié)果偏大，可能是由于__________A.油酸未完全散開(kāi)B.將油酸酒精溶液置于一個(gè)敞口容器中放置一段時(shí)間C.求每滴體積時(shí)，1?mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴D.計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格12.半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器阻值會(huì)隨壓力變化而改變。某小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一薄膜壓力傳感器在不同壓力下的阻值，其阻值約幾十千歐，現(xiàn)有以下器材：電源：電動(dòng)勢(shì)3?V，內(nèi)阻不計(jì)電流表A1：量程250?μA，內(nèi)阻約為電流表A2：量程250?mA，內(nèi)阻約為電壓表V：量程3?V，內(nèi)阻約為20?kΩ；滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍0～100?Ω壓力傳感器RF，開(kāi)關(guān)S(1)為了提高傳感器在一定壓力下阻值測(cè)量的準(zhǔn)確性，選用合適的電流表(標(biāo)明符號(hào))補(bǔ)充完整圖甲中虛線框內(nèi)的測(cè)量電路。(2)完成前面的實(shí)驗(yàn)工作后，將該壓力傳感器接入如圖丙所示電路中，制作成簡(jiǎn)易電子秤，它主要構(gòu)成有：壓力傳感器RF，定值電阻R0=14?kΩ、理想電流表(量程250?μA)①將該電子秤水平放置在豎直方向運(yùn)動(dòng)的電梯里，在托盤(pán)上放一砝碼，托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為600?g，電流表示數(shù)為200?μA，取重力加速度9.8?m/s2，通過(guò)計(jì)算可知壓力傳感器的阻值為_(kāi)_________kΩ，可得電梯的加速度大小為_(kāi)_________②若使用一段時(shí)間后，電源電動(dòng)勢(shì)減小，電源內(nèi)阻不計(jì)，則重物質(zhì)量的測(cè)量值將__________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。四、計(jì)算題：本大題共3小題，共38分。13.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形abc區(qū)域外存在著垂直于abc所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。P、Q均為ab邊的三等分點(diǎn)。t=0時(shí)刻，磁場(chǎng)方向正好垂直于abc所在平面向里，帶負(fù)電的粒子在abc平面內(nèi)以初速度v0從a點(diǎn)垂直于ac邊射出，并從P點(diǎn)第一次進(jìn)入三角形abc區(qū)域。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終為B。不計(jì)帶電粒子重力，求：(1)粒子的荷質(zhì)比；(2)粒子第一次到達(dá)c點(diǎn)的時(shí)刻。14.圖甲為山地車(chē)的氣壓避震裝置，主要由活塞、汽缸和彈簧組成。某研究小組將其取出進(jìn)行研究。如圖乙所示，將帶有活塞A的導(dǎo)熱汽缸B放置在傾角為θ=30°的光滑斜面上，活塞用另一端固定的輕彈簧拉住，輕彈簧平行于斜面，初始狀態(tài)活塞到汽缸底部的距離為L(zhǎng)1=27cm，汽缸底部到斜面底端的擋板距離為L(zhǎng)2=1cm，汽缸內(nèi)氣體的初始溫度為T(mén)1=270K。已知汽缸質(zhì)量為M=0.6kg，活塞的質(zhì)量為(1)求初始狀態(tài)下汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p1(2)對(duì)汽缸緩慢加熱，汽缸內(nèi)氣體的溫度從T1上升到T2，此時(shí)汽缸底部恰好接觸到斜面底端的擋板，求(3)已知該封閉氣體的內(nèi)能U與溫度T之間存在關(guān)系U=kT，k=2×10?3J/K，求第(2)15.如圖所示，間距L=1m的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌，x軸平行于導(dǎo)軌，y軸垂直于導(dǎo)軌。一質(zhì)量為ma=2kg的絕緣棒a靜止置于x=0處。在y軸右側(cè)區(qū)域的導(dǎo)軌間存在垂直紙面向外、大小為B的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，滿足B=0.5xT變化。質(zhì)量為mb=1kg的金屬棒b垂直導(dǎo)軌靜止于x1=0.5m處，導(dǎo)軌右側(cè)的恒流源能為電路提供恒定的電流I=8A(方向如圖中箭頭所示(1)若將單刀雙擲開(kāi)關(guān)接R=0.5Ω的電阻，用外力將b棒勻速拉到a棒處，不計(jì)其他電阻，求通過(guò)電阻R的電荷量Q。(2)若接通恒流源，求金屬棒b第一次到達(dá)y軸(還未與a相碰)時(shí)的速度大小v0(3)在第二問(wèn)的情況下，已知能做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體其回復(fù)力與位移關(guān)系可以轉(zhuǎn)換成公式F=?mω2x，其中m為振子質(zhì)量，ω為簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圓頻率，x為位移。以絕緣棒a與金屬棒b第一次碰撞為t=0

答案解析1.D

【解析】AB.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光的能量是一份一份的，隨后的康普頓效應(yīng)說(shuō)明光子除了能量之外還有動(dòng)量，這兩個(gè)現(xiàn)象都說(shuō)明光具有粒子性，故AB錯(cuò)誤；

C.黑體輻射說(shuō)明光的能量是一份一份的，說(shuō)明光具有粒子性，故C錯(cuò)誤．

D、發(fā)現(xiàn)α粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)α粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn)是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要根據(jù)，與光的粒子性無(wú)關(guān)，故D正確。

故選D。2.B

【解析】A.石墨有規(guī)則的形狀是晶體，石墨烯是石墨中提取出來(lái)的新材料，也有規(guī)則的形狀是晶體，故A錯(cuò)誤；B.石墨烯是晶體，在熔解過(guò)程中，溫度不變，故碳原子的平均動(dòng)能不變，故B正確；C.1毫米厚的石墨約有300萬(wàn)層石墨烯，則單層石墨烯的厚度約1300μm，故D.碳原子之間的化學(xué)鍵屬于分子力，故D錯(cuò)誤。故選B。3.A

【解析】A.根據(jù)核反應(yīng)過(guò)程中的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得出，A正確；

B.該樣品距今時(shí)間約為5730×3=17190年，故B錯(cuò)誤；

C.發(fā)生β衰變，β粒子是原子核中的一個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)中子和一個(gè)電子，射出的β粒子就是這個(gè)電子，不是核外電子，故C錯(cuò)誤；

D.比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，衰變后的新核比更穩(wěn)定，比結(jié)合能比碳14更大，故D錯(cuò)誤；

故選A。4.C

【解析】A.根據(jù)楞次定律及安培定則可知，在0～2s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较颍娏鞣较虿蛔?，A錯(cuò)誤；B.0～2s內(nèi)線圈中磁通量的變化量不為零，B錯(cuò)誤；C.根據(jù)楞次定律及安培定則可知，在0～2s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，C正確；D.根據(jù)楞次定律及安培定則可知，在2～4s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?，感?yīng)電動(dòng)勢(shì)不為零，D錯(cuò)誤；故選C。5.A

【解析】A.將手機(jī)換成鋁片放到工作的充電器上會(huì)產(chǎn)生渦流，鋁片會(huì)發(fā)熱，故A正確；

B.因?yàn)閚1>n2，根據(jù)變壓器的電流之比等于匝數(shù)反比得出，受電線圈中的電流大于送電線圈中的電流，根據(jù)Q=I2Rt得出，受電線圈回路中電阻產(chǎn)生的熱量比送電線圈中電阻產(chǎn)生的熱量大，故B錯(cuò)誤；

C.若手機(jī)電池出現(xiàn)短路故障，則受電線圈中的電流增大，送電線圈中的電流增大，送電線圈中串聯(lián)的電阻兩端電壓增大，送電線圈兩端的電壓會(huì)減小，故C錯(cuò)誤；

D.6.A

【解析】二極管正向電阻為0，反向電阻無(wú)窮大，二極管導(dǎo)通則與其并聯(lián)的燈泡L1短路，此時(shí)L2燈泡與電源串聯(lián)，二極管不導(dǎo)通時(shí)，L1、L2串聯(lián)，則根據(jù)Q=U2Rt，可知對(duì)于L1，(2202R)2RT2=I12RT，解得：I17.AB

【解析】A.圖甲中，溫度越高，速率大的分子占比越大，則狀態(tài)③的溫度最高，故A正確；B.圖乙中，隨著溫度的升高，黑體輻射強(qiáng)度的極大值向波長(zhǎng)短即頻率較高的方向移動(dòng)，故B正確；C.圖丙中，潔凈的玻璃板接觸水面，要使玻璃板離開(kāi)水面，拉力必須大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之間存在分子引力，故C錯(cuò)誤；D.圖丁中，由氣體的摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)，可以估算出氣體分子的質(zhì)量，用氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)可以估算出氣體分子占據(jù)的空間體積，而不是分子的體積，故D錯(cuò)誤。故選AB。8.AD

【解析】】A.根據(jù)

C=εS4πkd

，儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度降低時(shí)ε減小，電容器的電容C減小，B.

t1

～

t2

時(shí)間內(nèi)，電流減小，磁場(chǎng)減弱，磁場(chǎng)能減小，電場(chǎng)能增大，電容器充電，C.

t2

～

t3

時(shí)間內(nèi)，電流增大，磁場(chǎng)增強(qiáng)，磁場(chǎng)能增大，電場(chǎng)能減小，LC回路中電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，D.根據(jù)

f=12πLC

，若電感線圈的自感系數(shù)L變大，則LC回路振蕩電流的頻率故選AD。9.ABD

【解析】A.由題意，可知掃描筆在條形碼上移動(dòng)的速度越快，相鄰脈沖電信號(hào)的時(shí)間間隔就越短，所以掃描筆在條形碼上移動(dòng)的速度會(huì)影響相鄰脈沖電信號(hào)的時(shí)間間隔，故A正確；B.只要入射光的頻率大于光電管的金屬的極限頻率，入射光照射該金屬時(shí)，金屬表面瞬間就會(huì)有光電子產(chǎn)生，故B正確；C.若頻率為

ν0

的光子能量為8eV，則一群氫原子從n=4能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)過(guò)程中發(fā)出的光，可以識(shí)別條形碼的光子的能量至少要大于6.4eVΔE=Em?En

結(jié)合能級(jí)圖，可知滿足該條件的光子為4→1，3→1，2→1D.根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，若部分光線被遮擋，入射光的頻率不變，光強(qiáng)度減弱，則光電子飛出陰極時(shí)的最大初動(dòng)能不變，但光電流減弱，故D正確。故選ABD。10.CD

【解析】A.根據(jù)題意可知，

A→B

過(guò)程中，氣體溫度不變，氣體內(nèi)能不變，由圖像可知，氣體體積變大，外界對(duì)氣體做負(fù)功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸熱，故A錯(cuò)誤；BC.由題意可知，

C→D

過(guò)程氣體溫度不變，則有TC=TD

，D→A

為絕熱過(guò)程，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，則有TA=TB>D.根據(jù)

p?V

圖像的面積意義可知，整個(gè)過(guò)程中，外界對(duì)氣體做負(fù)功，而氣體內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，故D正確。故選CD。11.(1)B;

(2)V2?【解析】解：(1)A.稱(chēng)量0.1克鋪平到10塊方格中，由于食鹽顆粒大小不均勻，無(wú)法準(zhǔn)確稱(chēng)量，故A錯(cuò)誤;

B.把0.1克食鹽充分溶解后，取110溶液蒸發(fā)結(jié)晶，可以準(zhǔn)確稱(chēng)量，故B正確;

C.用放大鏡查食鹽顆粒數(shù)目，由于食鹽顆粒大小不均勻，無(wú)法準(zhǔn)確稱(chēng)量，故C錯(cuò)誤;

故選：B。

(2)10根長(zhǎng)度相同的細(xì)鐵絲的體積V=V2?V1

根據(jù)V=10SL可得：S=V10L=V2?V110L

(3)A.油酸未完全散開(kāi)，導(dǎo)致S偏小，油酸分子的直徑計(jì)算結(jié)果偏大，故A正確;

B.若油酸酒精溶液長(zhǎng)時(shí)間敞口放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度變大，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理仍然按照揮發(fā)前的濃度計(jì)算，即算出的純油酸體積偏小，則所測(cè)的分子直徑d明顯偏小，故B錯(cuò)誤;

C.求每滴體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴，根據(jù)公式V=V12.(1)；(2)①16；0.2；②偏小。

【解析】(1)電路中最大電流為Imax=ERF=(2)①由閉合電路的歐姆定律I=ERF+R0，代入數(shù)據(jù)解得RF=16kΩ。由圖乙可知，當(dāng)

RF=16kΩ②若使用一段時(shí)間后，電源電動(dòng)勢(shì)減小，電源內(nèi)阻不計(jì)，則電路中電流減小，

RF

13.解：(1)由幾何關(guān)系可得R=aP=L3，由洛倫茲力提供向心力可得qv0B=mv0