河南省駐馬店市2023-2024學年高二下學期期終質(zhì)量監(jiān)測物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1駐馬店市2023~2024學年度第二學期期終質(zhì)量監(jiān)測高二物理試題注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上?？忌J真核對答題卡上粘貼的條形碼的姓名、準考證號與考生本人姓名、準考證號是否一致。2.回答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆把〖答案〗卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑。如需要改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗標號。非選擇題用黑色墨水簽字筆在答題卡上書寫作答，在本試卷上作答，〖答案〗無效。3.考試結(jié)束后，監(jiān)考老師將答題卡收回。第Ⅰ卷（選擇題，共43分）一、選擇題（本題共10小題，共43分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是（）A.盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子B.普朗克通過研究黑體輻射的實驗規(guī)律，提出了光具有波粒二象性C.德布羅意提出實物粒子也具有波動性，這種波叫做物質(zhì)波D.根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有粒子性〖答案〗C〖解析〗A．盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，后來經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，并預言了中子的存在，中子最終由查德威克發(fā)現(xiàn)，故A錯誤；B．為了解釋黑體輻射的實驗規(guī)律，普朗克提出了能量子的概念，成為量子力學的奠基人之一，故B錯誤；C．德布羅意提出實物粒子也具有波動性，這種波叫做物質(zhì)波，故C正確；D．衍射是波特有的現(xiàn)象，根據(jù)電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，可以說明電子具有波動性，故D錯誤。2.把放射源鈾、釷或鐳放入用鉛做成的容器中，使射線只能從容器的小孔射出成為細細的一束。在射線經(jīng)過的空間施加垂直于紙面的勻強磁場或水平方向的勻強電場，都可以使射線分成如圖所示的A、B、C三束。則下列說法正確的是（）A.若施加的是垂直紙面向里的勻強磁場，A為α射線B.若施加的是水平向右的勻強電場，C為β射線C.三種射線中C為高速電子流，其穿透能力最強D.三種射線中B的電離本領(lǐng)最強〖答案〗A〖解析〗ABC．若施加的是勻強磁場，當磁場方向垂直紙面向里時，由左手定則可知，A粒子帶正電，若磁場方向垂直紙面向外，C粒子帶正電，若施加的是勻強電場，當電場方向水平向右時，則C粒子應帶正電，β射線是高速電子流，帶負電，故A正確，故BC錯誤；D．三種射線中B在磁場和電場中都不偏轉(zhuǎn)，即B粒子不帶電，是γ射線，其穿透性最強，電離特性最弱，故D錯誤。故選A。3.2021年世界上首個第四代核能技術(shù)的釷基熔鹽堆在我國甘肅并網(wǎng)發(fā)電，該反應堆以放射性較低的Th為核燃料。已知發(fā)生β衰變的半衰期為24天，下列說法正確的是（）A.β衰變的電子來自于釷原子的核外電子B.通過物理方法或化學方法都能改變Th的半衰期C.N0（N0表示阿伏伽德羅常數(shù)）個經(jīng)過48天后還剩余個D.經(jīng)過6次α衰變和6次β衰變可變成〖答案〗C〖解析〗A．β衰變是原子核的一個中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€質(zhì)子和一個電子，即β衰變的電子來自于原子核，故A錯誤；B．半衰期由原子核自身決定，與物理環(huán)境和化學環(huán)境無關(guān)，所以通過物理方法或化學方法都不能改變的半衰期，故B錯誤；C．半衰期是大量統(tǒng)計規(guī)律，N0（N0表示阿伏伽德羅常數(shù)）個經(jīng)過48天即兩個半衰期后還剩余個，故C正確；D．衰變成，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可得聯(lián)立解得，即經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變，故D錯誤。故選C。4.如圖為傳統(tǒng)的爆米花機工作時的情景。將玉米倒入鐵質(zhì)容器后，將容器封閉，容器內(nèi)氣體壓強為、溫度為300K。加熱后，當容器內(nèi)氣體壓強為3.5時，將容器打開即爆出爆米花。打開容器前，可以認為容器內(nèi)玉米的體積不變，氣體看成理想氣體。下列說法錯誤的是（）A.加熱過程，容器內(nèi)氣體溫度升高，每個氣體分子的速率都增大B.加熱過程，容器內(nèi)氣體壓強增大，是因為氣體分子的平均動能增大C.打開容器前瞬間，容器內(nèi)氣體溫度達到1050KD.打開容器瞬間，容器中氣體對外做功，容器內(nèi)氣體溫度降低〖答案〗A〖解析〗A．加熱過程，容器內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，是統(tǒng)計規(guī)律，并不是每個分子速率都增大，故A錯誤，符合題意；B．加熱過程，容器內(nèi)氣體溫度升高，氣體分子的平均動能增大，根據(jù)動量定理，知分子撞擊器壁的平均作用力增大，體積不變，知分子的密集程度不變，即單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變，造成容器內(nèi)氣體壓強增大，故B正確，不符合題意；C．氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)得T1=1050K故C正確，不符合題意；D．打開容器瞬間，容器中氣體膨脹對外做功，氣體的內(nèi)能減少，溫度降低，故D正確，不符合題意。故選A。顏色紅黃藍紫能量范圍（eV）1.62～1.992.07～2.202.78～2.902.90～3.11A.紅色 B.黃色 C.藍色 D.紫色〖答案〗A〖解析〗根據(jù)題意可知，此為大量氫原子躍遷的過程，而基態(tài)氫原子吸收紫外光子后發(fā)生躍遷，躍遷后的能量為可知躍遷后的氫原子處于能級，而躍遷后的氫原子并不穩(wěn)定，會向外輻射光子，再次躍遷回基態(tài)，其躍遷方式可以從能級躍遷至能級，再由能級躍遷至能級，或直接由能級躍遷至能級，由此可知氫原子從能級向基態(tài)躍遷的過程中會輻射3種頻率的光子。從能級躍遷至能級釋放的能量為從能級躍遷至能級釋放的能量由能級躍遷至能級釋放的能量對比表中各種色光光子能量范圍可知，從能級躍遷至能級時輻射的能量在紅光光子能量范圍內(nèi)，其他兩種躍遷所輻射的光子能量均不在所給色光光子能量范圍內(nèi)，因此，觀測到該星云的顏色為紅色。故選A。6.電流天平是一種測量磁場力的裝置，如圖所示。兩相距很近的通電平行線圈Ⅰ和Ⅱ，線圈Ⅰ固定，線圈Ⅱ置于天平托盤上。當兩線圈中均無電流通過時，天平示數(shù)恰好為零。下列說法正確的是（）A.當天平示數(shù)為負時，兩線圈中電流方向相同B.當天平示數(shù)為正時，兩線圈中電流方向相同C.線圈Ⅰ對線圈Ⅱ的作用力大于線圈Ⅱ?qū)€圈Ⅰ的作用力D.線圈Ⅱ的匝數(shù)越少，天平越靈敏〖答案〗A〖解析〗AB．當兩線圈中電流方向相同時，表現(xiàn)為相互吸引，電流方向相反時，表現(xiàn)為相互排斥，故當天平示數(shù)為正時，兩線圈相互排斥，電流方向相反，當天平示數(shù)為負時，兩線圈相互吸引，電流方向相同，故A正確，B錯誤；C．線圈Ⅰ對線圈Ⅱ作用力與線圈Ⅱ?qū)€圈Ⅰ的作用力是一對相互作用力，等大反向，故C錯誤；D．由于線圈Ⅱ放在天平托盤上，線圈Ⅱ的匝數(shù)越多，相同情況下受的力越大，天平越靈敏，故D錯誤。7.某同學自制了一個小型發(fā)電機，給規(guī)格為“，”的小燈泡供電，圖中acdeb段是一段硬導線，處在勻強磁場中，磁場的磁感應強度大小為，cde是折成的等腰直角三角形，直角邊cd長為，開始時磁場與直角三角形所在平面垂直，通過搖動手柄使cde段繞垂直磁場的ab段直線勻速轉(zhuǎn)動，使燈泡剛好正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分電阻不計，則手柄轉(zhuǎn)角的角速度為（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗由題可知，燈泡的額定電壓為燈泡正常發(fā)光時，cde段產(chǎn)生的電動勢有效值為，則解得故選D。8.如圖所示，理想變壓器輸入電壓保持不變，副線圈接有兩個完全相同的燈泡a、b和一個定值電阻R、電流表、電壓表均為理想電表。開關(guān)S原來是斷開的，現(xiàn)將開關(guān)S閉合，則（）A.電流表的示數(shù)不變B.電壓表的示數(shù)不變C.原線圈輸入功率增大D.燈a消耗的電功率增大〖答案〗BC〖解析〗B．根據(jù)理想變壓器電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，可得副線圈兩端電壓為由于原線圈輸入電壓和原、副線圈匝數(shù)比不變，則副線圈輸出電壓不變，即電壓表的示數(shù)不變，故B正確；AC．開關(guān)S閉合后，副線圈負載總電阻減小，根據(jù)歐姆定律，副線圈輸出電流增大；根據(jù)理想變壓器電流與匝數(shù)比的關(guān)系可知原線圈輸入電流增大，即電流表的示數(shù)增大，根據(jù)可知原線圈輸入功率增大，故A錯誤，C正確；D．由于副線圈輸出電壓不變，副線圈輸出電流增大，則定值電阻兩端電壓增大，燈a兩端電壓減小，所以燈a消耗的電功率減小，故D錯誤。9.如圖所示，一長玻璃圓管內(nèi)壁光滑、豎直放置。有一帶正電的小球（可視為質(zhì)點），以速率v0沿逆時針方向從管口上端貼著管壁水平射入管內(nèi)，經(jīng)過一段時間后從底部離開圓管。若再次重復該過程，以相同速度v0進入管內(nèi)，同時在此空間加上方向豎直向上、磁感應強度B，隨時間均勻減小的磁場，小球從下端離開玻璃管時磁場還沒減小到0。設(shè)運動過程中小球所帶電量不變，空氣阻力不計。以下說法正確的是（）A.加磁場后小球在管中運動的時間等于沒加磁場時的時間B.加磁場后小球離開管口的速率等于沒加磁場時的速率C.加磁場后小球?qū)ΣＡЧ艿膲毫σ欢ú粩嘣龃驞.加磁場后，小球在玻璃管中運動時，小球與地球組成的系統(tǒng)機械能增加〖答案〗AD〖解析〗A．小球進入玻璃管中后，加磁場后，根據(jù)左手定則，小球所受洛倫茲力方向始終在水面內(nèi)沿圓管半徑向外，由于磁場均勻減小，在空中激發(fā)出渦旋電場，根據(jù)楞次定律可知，電場方向從上往下看逆時針，小球所受電場力方向位于水平面內(nèi)沿逆時針方向，則小球豎直方向僅受重力作用，即小球在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)解得可知加磁場后小球離開管口的時間等于沒加磁場時的時間，故A正確；B．結(jié)合上述可知，產(chǎn)生感應電場的方向，俯視為逆時針方向，與帶正電的小球的初速度方向相同，可知小球水平方向?qū)⒉粩啾患铀?，則加磁場后小球離開管口的速率大于沒加磁場時的速率，故B錯誤；D．結(jié)合上述可知，感生電場對小球做正功，則小球離開玻璃管的機械能一定增加，小球與地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故D正確；C．結(jié)合上述，小球在水平方向電場力做正功，水平方向的分速度增大，水平方向做圓周運動，根據(jù)解得結(jié)合上述可知，在電場力加速作用下，小球水平方向的分速度增大，加磁場后磁感應強度逐漸減弱，則小球?qū)ΣＡЧ艿膲毫Υ笮∽兓荒軌虼_定，故C錯誤。故選AD。10.如圖所示，帶電圓環(huán)P套在足夠長的、粗糙絕緣水平細桿上，空間中存在與水平桿成θ角斜向左上方的勻強電場，現(xiàn)給圓環(huán)P一向右初速度，使其在桿上與桿無擠壓地滑行。當圓環(huán)P滑至A點時，在空間加上水平方向且垂直細桿的勻強磁場，并從此刻開始計時，時刻圓環(huán)P再次返回A點。選取水平向右為正方向，則運動過程圓環(huán)P受到的摩擦力f、速度v、加速度a、動能隨時間t變化的圖像，可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗BD〖解析〗C．在勻強電場中，圓環(huán)在桿上與桿無擠壓地滑行，則故加上磁場后，速度為時，圓環(huán)與桿間的壓力為圓環(huán)向右運動的過程中，根據(jù)牛頓第二定律且加速度為圓環(huán)向右運動的過程中，圓環(huán)速度減小，向左的加速度逐漸減小，圓環(huán)向左運動的過程中，根據(jù)牛頓第二定律加速度為圓環(huán)向左運動的過程中，圓環(huán)速度增大，向左的加速度逐漸減小，故整個運動過程，加速度一直向左且逐漸減小，故圖C不符合要求；B．由于圓環(huán)P從A點出發(fā)再返回A點，克服摩擦力做功，返回A點時的速度小于從A點出發(fā)時的速度，根據(jù)圖像的斜率表示加速度，可知速度v隨時間t變化的圖像如圖B所示，故圖B符合要求；A．返回A點時圓環(huán)受到的摩擦力應小于從A點出發(fā)時圓環(huán)受到的摩擦力，故圖A不符合要求；D．根據(jù)可知動能隨時間t變化的圖像如圖D所示，故圖D符合要求。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題，共57分）二、實驗題（本題共2小題，共14分）11.有同學完成“用油膜法估測油酸分子的大小”實驗。（1）假設(shè)將分子看成球形、不考慮各油酸分子間的間隙及將形成的油膜視為單分子油膜，此方法在物理研究方法中被稱為___________A.理想模型法 B.極限思維法 C.微元法 D.微小量放大法（2）在實驗中油酸體積占油酸酒精溶液總體積的比例最為合適的是___________A.1：50 B.1：500 C.1：5000（3）由于沒有方格紙，該同學首先在一張透明膠片上描出油膜的輪廓，測量膠片的面積，并用高精度的電子天平稱量出整張膠片的質(zhì)量M，然后沿輪廓剪下對應的油膜形狀的膠片，其質(zhì)量為m，則油膜的面積為___________（用所給物理量符號來表示）；（4）下列操作有助于減小實驗誤差的是___________A.撒粉時要盡量厚一些，覆蓋整個淺盤B.滴油酸酒精溶液時，針頭需遠離液面C.滴油酸酒精溶液后需待油膜穩(wěn)定后再測其面積〖答案〗（1）A（2）B（3）（4）C〖解析〗（1）假設(shè)將分子看成球形、不考慮各油酸分子間的間隙及將形成的油膜視為單分子油膜，此方法在物理研究方法中被稱為理想模型法。（2）在實驗中油酸體積占油酸酒精溶液總體積的比例最為合適的是1:500。（3）膠片厚度相同，則面積比等于質(zhì)量比，即（4）A．撒粉時若過厚，且覆蓋整個淺盤，則不利于油酸形成單分子油膜，故A錯誤；B．滴油酸酒精溶液時，針頭遠離液面，則油酸酒精溶液滴到水面上時可能會濺起，也不利于形成整片的油膜，故B錯誤；C．滴油酸酒精溶液后需待油膜穩(wěn)定后再測其面積，故C正確。12.小明利用熱敏電阻設(shè)計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示（虛線框內(nèi)的連接沒有畫出）。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮；當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電源，內(nèi)阻不計，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻。當線圈中的電流大于等于時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。（1）由圖乙可知，當環(huán)境溫度為時，熱敏電阻阻值為________；（2）由圖乙可知，當環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值將________（選填“增大”、“減小”或“不變”），繼電器的磁性將________（選填“增強”、“減弱”或“不變”）；（3）圖甲中指示燈接線柱D應與接線柱________相連（均選填“A”或“B”）；（4）當環(huán)境溫度大于等于________時，警鈴報警。〖答案〗（1）30##29##31（2）減小增強（3）A（4）40##39##41〖解析〗（1）[1]由圖乙可知，當環(huán)境溫度為時，熱敏電阻阻值為。（2）[2]由圖乙可知，當環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值將減小。[3]熱敏電阻阻值減小，則流過繼電器的電流增大，磁性增強。（3）[4]由于繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮。所以圖甲中指示燈的接線柱D應與接線柱A相連。（4）[5]當線圈中的電流大于等于時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。根據(jù)歐姆定律得此時溫度為，則環(huán)境溫度大于等于時，警鈴報警。三、計算題（共43分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不能得分。有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖所示，在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動，容器的橫截面積為S。將整個裝置放在大氣壓恒為p0的空氣中，開始時氣體的溫度為T0，活塞與容器底的距離為h0，當氣體向外界放出熱量Q后，活塞緩慢下降d后再次平衡（活塞和氣缸壁厚度均忽略不計，導熱良好，當?shù)刂亓铀俣却笮間）。求：（1）外界空氣的溫度是多少？（2）在此過程中容氣內(nèi)氣體的內(nèi)能增加了多少？〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）取密閉氣體為研究對象，活塞下降過程為等壓變化，由蓋-呂薩克定律可得，解得外界溫度（2）活塞下降的過程，大氣壓力和活塞的重力做功，所以外界對系統(tǒng)做的功根據(jù)熱力學第一定律得密閉氣體增加的內(nèi)能為14.亥姆霍茲線圈是一對平行的完全相同的圓形線圈。如圖所示，兩線圈通入方向相同的恒定電流，線圈間形成平行于中心軸線O1O2的勻強磁場，沿O1O2建立x軸，一圓形探測屏垂直于x軸放置，其圓心位于x軸上的P點。在線圈間加上平行于x軸的勻強電場，粒子源從x軸上的Q點以垂直于x軸的方向持續(xù)發(fā)射初速度大小為v0的粒子。已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0），電場強度大小為E，磁感應強度大小為