江西省新余市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1新余市2023-2024學(xué)年下學(xué)期期末質(zhì)量檢測高二物理試題卷面總分：100分考試時間：75分鐘一、選擇題：（本題共10小題，共46分，1-7為單選題，每小題4分，在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求；8-10為多選題，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，一全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）。1.以下說法正確的是（）A.胡椒粒放入沸水中劇烈翻滾的現(xiàn)象說明溫度越高布朗運動越劇烈B.水中花粉顆粒越大，與之接觸的水分子數(shù)目越多，撞擊越明顯，布朗運動越顯著C.同種物質(zhì)可能以晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)出現(xiàn)D.晶體在熔化過程中溫度保持不變，分子平均動能不變，內(nèi)能不變〖答案〗C〖解析〗A．布朗運動是固體微小顆粒的運動，是肉眼觀察不到的，需要借助顯微鏡觀察，向一鍋水中撒一點胡椒粉，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉在翻滾，這是由水的對流引起的，與布朗運動無關(guān)，故A錯誤；B．水中花粉顆粒越大，與之接觸的水分子數(shù)目越多，撞擊越不明顯，布朗運動越不顯著，故B錯誤；C．同一種物質(zhì)，在不同情況下會以晶體和非晶體兩種形態(tài)出現(xiàn)，比如水晶和瑪瑙，均為二氧化硅，但水晶為晶體，瑪瑙為非晶體，故C正確；D．晶體在熔化過程中溫度保持不變，分子平均動能不變，但熔化過程持續(xù)吸熱，內(nèi)能增大，故D錯誤；故選C。2.無線話筒是振蕩電路的一個典型應(yīng)用。在振蕩電路中，某時刻磁場方向、電場方向如圖所示，下列說法正確的是（）A.電容器正在放電B.振蕩電流正在減小C.線圈中的磁場正在增強D.增大電容器兩板距離，振蕩頻率減小〖答案〗B〖解析〗ABC．由圖中板間場強方向可知，下極板帶正電，上極板帶負電；根據(jù)圖中磁場方向可知此時電流由上極板流向下極板，可知此時電容器正在充電，電場能在增大，則磁場能在減小，線圈中的磁場正在減弱，則振蕩電流正在減小，故AC錯誤，B正確；D．根據(jù)，增大電容器兩板距離，則電容減小，振蕩頻率增大，故D錯誤。故選B。3.如圖所示為回旋加速器的示意圖，兩D型盒所在區(qū)域加勻強磁場，狹縫（極?。╅g就有交變電壓（電壓的大小恒定），將粒子由A點靜止釋放，經(jīng)回旋加速器加速后，粒子最終從D型盒的出口引出，已知D型盒的半徑為R，粒子的質(zhì)量和電荷量分別為m、q，磁感應(yīng)強度大小為B，加速電壓為U（不計粒子在電場中的運動時間），則下列說法正確的是（）A.粒子的運動周期為交變電壓周期的2倍B.粒子第一次與第二次進入磁場的軌道半徑之比為C.粒子的最大動能為D.粒子在回旋加速器中運動的時間為〖答案〗B〖解析〗A．由回旋加速器的工作原理可知，粒子每經(jīng)過半個周期加速一次，而交變電壓每經(jīng)過半個周期方向改變一次，設(shè)粒子的運動周期為，交變電壓的變化周期為，應(yīng)滿足關(guān)系即因此粒子在磁場中做圓周運動的周期為交變電壓的變化周期的奇數(shù)倍，A錯誤；B．對粒子第1次加速時，由動能定理得粒子進入磁場后有解得對粒子第2次加速時，由動能定理得粒子進入磁場后有解得所以B正確；C．當(dāng)粒子離開D盒瞬間的動能最大，半徑為，則可得解得則粒子的最大動能為C錯誤；D．粒子每次經(jīng)過狹縫電場力做功粒子被加速的次數(shù)為粒子在磁場中的運動周期為則粒子在回旋加速器中運動的時間為D錯誤；4.以下裝置中都涉及到磁場的具體應(yīng)用，甲是電磁流量計，乙是磁流體發(fā)電機，丙是速度選擇器，丁是霍爾元件。下列說法正確的是（）A.甲圖中，當(dāng)ab兩點間電壓U增大時（其它條件都不變），說明流量減小了B.乙圖可判斷出通過電阻的電流從a流向bC.丙圖粒子能夠向右沿直線勻速通過速度選擇器的條件是，但不能判斷粒子的電性D.丁圖中若載流子帶負電，穩(wěn)定時D板電勢低〖答案〗C〖解析〗A．甲中電磁流量計，其流量可表示為當(dāng)流速穩(wěn)定后，帶電粒子受到的電場力與洛倫茲力平衡，即聯(lián)立兩式，可得所以當(dāng)ab兩點間電壓U增大時（其它條件都不變），說明流量增大了，A錯誤；B．乙圖中由左手定則可知，正離子向下偏轉(zhuǎn)，因此下極板帶正電，則A板是電源的負極，B板是電源的正極，所以通過電阻的電流從b流向a，B錯誤；C．丙圖中電場方向與磁場方向垂直，粒子在復(fù)合場中受電場力和洛倫茲力，當(dāng)粒子帶正電時，粒子受到向下的電場力，受到向上的洛倫茲力，當(dāng)二力平衡時則有可得同理可得，當(dāng)粒子帶負電時，粒子受到向上的電場力，受到向下的洛倫茲力，當(dāng)二力平衡時可得到同樣的結(jié)果，所以不管粒子帶正電還是負電，當(dāng)時，都可以沿直線勻速通過，因此不能判斷帶電粒子的電性，C正確；D．丁圖中若載流子帶負電，由左手定則可知，載流子向C板偏轉(zhuǎn)，因此C板帶負電，則穩(wěn)定時D板電勢高，D錯誤；故選C。5.如圖所示，將一質(zhì)量分布均勻，電阻率不變的導(dǎo)線圍成正方形abcd，在a、d兩點用導(dǎo)線與恒壓電源相連接，空間中存在垂直正方形所在平面向外的勻強磁場（圖中未畫出），接通電源后ab邊所受的安培力大小為F。若重新在a、c兩點用導(dǎo)線與該恒壓電源連接，則接通后整個正方形所受安培力大小為（）A.2F B. C.3F D.〖答案〗D〖解析〗在

a、d兩點用導(dǎo)線與恒壓電源相連接，導(dǎo)線與導(dǎo)線并聯(lián)，接通電源后ab邊所受的安培力大小為，設(shè)磁感應(yīng)強度為，通過邊的電流為，ab邊的長度為，邊的電阻為，則的電阻為，則電源電壓若重新在

a、c兩點用導(dǎo)線與該恒壓電源連接，導(dǎo)線與導(dǎo)線并聯(lián)，且其電阻均為，通過兩導(dǎo)線的電流相等，均為通過兩導(dǎo)線的電流方向相同，且兩導(dǎo)線的等效長度相同，均為根據(jù)左手定則，兩導(dǎo)線產(chǎn)生同向的安培力，整個正方形所受安培力大小為故選D。6.如圖甲所示為一種簡單的整流電路，ab為交變電壓信號輸入端，D為二極管，可將交變電流變?yōu)橹绷?，R為阻值為15Ω的定值電阻。若對該電路ab端輸入如圖乙所示按正弦規(guī)律變化的電壓信號，則下列說法正確的是（）A.定值電阻R在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為B.ab兩點間接入的交變電流的電壓u隨時間t變化的規(guī)律是C.電阻R兩端電壓有效值為D.一個周期內(nèi)通過的R的電流的平均值為〖答案〗A〖解析〗AC．整流后，交變電流只允許正向電流通過，負向電流損失，設(shè)電壓的有效值為，則根據(jù)有效值的定義可得其中解得即電阻R兩端電壓有效值為，定值電阻R在

1min

內(nèi)產(chǎn)生的熱量為故A正確，C錯誤；B．由圖乙可知，交流電的周期振幅兩點間接入的交變電流的電壓隨時間變化的規(guī)律是故B錯誤；D．整流后，一個周期內(nèi)通過的R的電流的平均值為整流后，一個周期內(nèi)通過的的電荷量為由上幾式代入數(shù)據(jù)解得故D錯誤；故選A。7.如圖所示，在直角三角形abc區(qū)域（含邊界）內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，ac=2ab，邊長ab=L，一個粒子源在a點將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從a點沿ab方向以大小不同的速度射入磁場，且所有粒子均能從ac邊射出，不計粒子的重力及粒子間的相互影響，下列說法正確的是（）A.粒子運動時間為B.入射點與出射點的間距最大為C.粒子運動速度的最大值為D.運動軌跡與ac邊的最大距離為〖答案〗C〖解析〗根據(jù)題意可知，粒子沿ab方向射入磁場，所有粒子均能從邊射出，則所有粒子從ac邊射出磁場時轉(zhuǎn)過的圓心角相同，所有粒子在磁場中的運動時間相同，粒子速度最大時運動軌跡與bc相切，最大速度粒子的運動軌跡如圖所示由題給信息可知，由于，，則，又因為、均為半徑，所以則四邊形為正方形，所以粒子以最大速度做圓周運動的半徑，即粒子做圓周運動的最大半徑為AC．粒子做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得由圖容易得到粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為則粒子在磁場中運動時間為故A錯誤，C正確；B．由圖中可知，入射點與出射點的間距最大為之間的距離，則其間距最大為故B錯誤；D．由圖中可知，運動軌跡與邊最大距離為最大半徑減去點到邊的垂直距離，即故D錯誤；故選C。8.圖示描述了一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài)，圖中ab的延長線過原點，則下列說法錯誤的是（）A.a→b的過程，氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)增大B.b→c的過程，氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)減小C.b、d兩狀態(tài)，氣體體積相等D.d→a的過程，氣體分子數(shù)密度增大，分子的平均速率增大〖答案〗CD〖解析〗A．根據(jù)可得可知a→b的過程為等容變化，溫度升高，氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)增大，導(dǎo)致壓強增大。故A正確，與題意不符；B．同理，可知b→c的過程，體積增大，分子數(shù)密度減小，溫度升高，分子平均速率增加，氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)減小，氣體保持壓強不變。故B正確，與題意不符；C．b、d兩狀態(tài)與原點連線的斜率不同，則氣體體積不相等。故C錯誤，與題意相符；D．同理，可知d→a的過程，氣體體積減小，氣體分子數(shù)密度增大，同時溫度降低，分子的平均速率減小。故D錯誤，與題意相符。本題選錯誤的故選CD。9.如圖甲是街頭常見的變壓器，它通過降壓給用戶供電，簡化示意圖如圖乙所示，各電表均為理想交流電表，變壓器的輸入電壓保持不變，輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，兩條輸電線的總電阻為。當(dāng)并聯(lián)的用電器增多時，下列判斷正確的是（）A.電流表A1示數(shù)減小，示數(shù)減小B.電壓表V2示數(shù)不變，V3示數(shù)減小C.V3的變化量與A1的變化量之比不變D.V1的示數(shù)U1與A1的示數(shù)之比將增大〖答案〗BC〖解析〗AB．變壓器的輸入電壓保持不變，則電壓表示數(shù)不變，根據(jù)可知副線圈電壓不變，即電壓表示數(shù)不變，當(dāng)并聯(lián)的用電器增多時，并聯(lián)部分電阻減小，副線圈總電阻減小，副線圈干路電流增大，電流表示數(shù)增大，根據(jù)可知原線圈中電流增大，電流表示數(shù)增大。通過輸電線總電阻的電流增大，則兩端電壓增大，并聯(lián)部分的電路兩端的電壓等于副線圈兩端電壓減去兩端的電壓，所以并聯(lián)部分的電路兩端的電壓減小，電壓表示數(shù)減小，故A錯誤，B正確；C．因為副線圈電壓不變，所以的變化量與兩端電壓的變化量之和為0，所以又因為所以又因為所以故的變化量與的變化量之比不變，故C正確；D．電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)增大，故的示數(shù)與的示數(shù)之比將減小，故D錯誤；故選BC。10.如圖所示，有方向垂直于光滑絕緣水平桌面的兩勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小分別為B1=B、，PQ為兩磁場的邊界，磁場范圍足夠大，桌面上邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的單匝正方形金屬線框，以初速度v垂直磁場方向從圖示位置開始向右運動，當(dāng)線框恰有一半進入右側(cè)磁場時速度為，則（）A.虛線位置時線框的電流方向為順時針B.此時線框的加速度大小為C.初速度D.從初始位置到虛線位置這過程中產(chǎn)生的熱量為〖答案〗AD〖解析〗A．由右手定則可知，虛線位置時線框的電流方向為順時針，選項A正確；B．此時線框的感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流加速度大小為選項B錯誤；C．從線框的右邊到虛線位置到線圈一半進入磁場由動量定理其中解得初速度選項C錯誤；D．從初始位置到虛線位置這過程中產(chǎn)生的熱量為選項D正確。故選AD。二、實驗題∶本題共2小題，11題6分、12題8分，共14分。11.某同學(xué)在用油膜法估測油酸分子直徑大小的實驗中，進行了如下操作：A.將配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中，記下50滴溶液的體積為2mLB.向淺盤中倒入適量的水，并向水面均勻地撒入痱子粉C.將0.5mL純油酸加入酒精中，得到的油酸酒精溶液D.把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，計算出薄膜的面積E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面穩(wěn)定后將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓F.按照得到的數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑（1）上述操作正確的順序是______（填步驟前的字母）；（2）將描出油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，已知坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長為2cm，則本次實驗測得的油酸分子直徑大小約為______m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）：（3）某學(xué)生在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，計算結(jié)果偏大，可能是由于______。A.油酸未完全散開B.將上述油酸酒精溶液置于一個敞口容器中放置一段時間C.求每滴體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴D.計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格〖答案〗（1）CABEDF（2）（3）AD〖解析〗（1）用油膜法估測油酸分子直徑大小的實驗中，操作正確的順序是：將0.5mL純油酸加入酒精中，得到的油酸酒精溶液；將配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中，記下50滴溶液的體積為2mL；向淺盤中倒入適量的水，并向水面均勻地撒入痱子粉；把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面穩(wěn)定后將玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描出油膜的輪廓；把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，計算出薄膜的面積；按照得到的數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑。故操作正確的順序是CABEDF。（2）由圖中的輪廓數(shù)出油膜所占的方格數(shù)，不足半格的舍去，超過半格的按一格計算，則油膜中大約有60個小方格，油膜面積為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為則本次實驗測得油酸分子直徑大小約為（3）A．油酸未完全散開，會使S偏小，則d偏大，A符合題意；B．將上述油酸酒精溶液置于一個敞口容器中放置一段時間，酒精會揮發(fā)，油酸所占的比例變大，實驗數(shù)據(jù)處理仍然按照揮發(fā)前的濃度計算，即算出的純油酸體積偏小，則會使偏小，d偏小，B不符合題意；C．求每滴體積時，1mL的溶液的滴數(shù)多記了10滴，根據(jù)公式可知，一滴油酸酒精溶液中的純油酸體積會偏小，這將導(dǎo)致純油酸體積的計算值小于實際值，則會使偏小，偏小，C不符合題意；D．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格，則會使偏小，偏大，D符合題意；故選AD。12.某同學(xué)利用如圖的裝置研究磁鐵下落過程中的重力勢能與電能之間的相互轉(zhuǎn)化。等效內(nèi)阻r=20Ω的螺線管固定在鐵架臺上，線圈與電流傳感器、電壓傳感器和滑動變阻器連接?；瑒幼冏杵髯畲笞柚?0Ω，初始時滑片位于正中間20Ω的位置。打開傳感器，將質(zhì)量m=0.01kg的磁鐵置于螺線管正上方靜止釋放，磁鐵上表面為N極。穿過螺線管后掉落到海綿墊上并靜止（磁鐵下落中受到的阻力遠小于磁鐵重力，不發(fā)生轉(zhuǎn)動），釋放點到海綿墊高度差h=0.30m。計算機屏幕上顯示出如圖的UI—t曲線，重力加速度。如果有下列根號可取相應(yīng)的近似值：（1）磁鐵穿過螺線管過程中，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大值約為______V。（保留三位有效數(shù)字）（2）圖像中UI出現(xiàn)前后兩個峰值；對比實驗過程發(fā)現(xiàn)，這兩個峰值是在磁鐵剛進入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來時產(chǎn)生的，對這一現(xiàn)象相關(guān)說法正確的是（）A.線圈中的磁通量經(jīng)歷先增大后減小的過程B.如果僅略減小h，兩個峰值都會減小C.如果僅略減小h，兩個峰值可能會相等D.如果僅移動滑片，增大滑動變阻器阻值，兩個峰值都會增大（3）在磁鐵下降h=0.30m的過程中，估算重力勢能轉(zhuǎn)化為電能的值是______J，可估算重力勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率約是______。（以上兩空均保留三位有效數(shù)字）〖答案〗（1）0.704（2）AB（3）1.43%〖解析〗（1）由UI-t曲線可知線圈的最大輸出功率為P出=0.0062W

①線圈輸出功率表達式P出＝I2R外

②根據(jù)閉合電路歐姆定律得E=I（R內(nèi)+R外）③聯(lián)立①②③將R內(nèi)=20Ω，R外=20Ω代入得E=0.704V（2）A．磁鐵進入線框時，磁通量增大，當(dāng)磁鐵從線框出來時，磁通量減小，故A正確；BC．當(dāng)h減小時，磁鐵進入線框的速度減小，導(dǎo)致線框中磁通量的變化率減小，因此兩個峰值都會減小，且兩個峰值不可能相等，故B正確，C錯誤；D．根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時，電源的輸出功率最大，初始時滑片位于正中間20Ω的位置，此時內(nèi)外電阻相等，輸出功率最大，因此增大滑動變阻器阻值，兩個峰值都會減小，故D錯誤。故選AB。（3）[1]下落過程減小的重力勢能為[2]根據(jù)圖像物理意義可知：圖像與橫軸圍成面積大小等于下落過程中電源的輸出電能E出＝2.15×10?4J所以總能量為重力勢能轉(zhuǎn)化為電能的效率為三、計算題∶本題共3小題，共40分。其中13題10分，14題12分，15題18分，寫出必要的推理過程，僅有結(jié)果不得分。13.如圖所示，內(nèi)壁光滑的薄壁圓柱形導(dǎo)熱汽缸開口朝下，活塞距汽缸頂為h，橫截面積為S。汽缸開口處有一厚度可忽略不計的活塞。缸內(nèi)封閉了壓強為2p0的理想氣體。已知此時外部環(huán)境的熱力學(xué)溫度為大氣壓強為p0，活塞自重g為重力加速度。（1）若把汽缸放置到熱力學(xué)溫度為的冷庫中，穩(wěn)定時活塞位置不變，求穩(wěn)定時內(nèi)部氣體的壓強；（2）若把汽缸緩緩倒置，使開口朝上，環(huán)境溫度不變，求穩(wěn)定時活塞到汽缸底部的距離?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）缸內(nèi)封閉了壓強為的理想氣體，初始時外部環(huán)境的熱力學(xué)溫度為，若把汽缸放置到熱力學(xué)溫度為的冷庫中，其中穩(wěn)定時活塞位置不變，該過程為等容變化，設(shè)穩(wěn)定時內(nèi)部氣體的壓強，根據(jù)查理定律可得解得（2）若把汽缸緩緩倒置，使開口朝上，對活塞進行受力分析，活塞受自身向下的重力，外界大氣對活塞向下的大氣壓力，汽缸內(nèi)氣體對活塞向上的壓力，可得等式即此時汽缸內(nèi)氣體的壓強環(huán)境溫度不變，該過程為等溫變化，設(shè)穩(wěn)定時活塞到汽缸底部距離為，根據(jù)波意爾定律可得解得14.如圖所示，在豎直的xoy平面內(nèi)，在水平x軸上方存在場強大小方向平行于x軸向右的勻強電場，在x軸下方存在方向垂直紙面向外的勻強磁場B和大小方向都未知的勻強電場一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球從y軸上的P（0，L）位置無初速度釋放，釋放后小球從第一象限進入第四象限