2023-2024學(xué)年安徽省合肥市某中學(xué)高二（下）期末考試物理試卷（含答案）

2023-2024學(xué)年安徽省合肥市第一中學(xué)高二（下）期末考試物理試卷

一、單選題：本大題共8小題，共32分。

1.下列說法正確的是（）

A.布朗運(yùn)動(dòng)觀察到的是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)撞擊器壁造成的，故與容器形狀有關(guān)

C.隨著物體運(yùn)動(dòng)速度增大，其內(nèi)能也一定增大

D.方解石的雙折射現(xiàn)象說明其具有各向異性的屬性

2.隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人類對(duì)能源的需求越來越大。核反應(yīng)出+由-加e+X+17.6MW釋放的能量

巨大，可能成為未來的能量來源。下列說法正確的是（）

A.X粒子帶正電

B.該核反應(yīng)是聚變反應(yīng)

C.匆e的結(jié)合能是17.6MeU

D.出與汩的質(zhì)量之和小于加e與X的質(zhì)量之和

3.如圖所示，表示LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說法正確的是（）

A.電容器正在充電B.電感線圈中的磁場(chǎng)能正在減小

C.電感線圈中的電流正在減小D.此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流的增加

4.某校實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路研究“光電效應(yīng)”現(xiàn)象，現(xiàn)用頻率為"的紅光照射光電管，

極逸出。下列說法正確的是（）

A,使用藍(lán)光照射比紅光照射需要的逸出功更大

B.僅增大入射光的強(qiáng)度，從K極逃逸出的電子的最大初動(dòng)能可能增大

C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)不變

D.將電源正負(fù)極反接后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從左向右滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)可能一直減小

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5.如圖所示，水平面上放置一個(gè)上下表面均為正方形的霍爾元件，載流子的電荷量大小為e,電源輸出電

壓為力，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。元件前后表面間電勢(shì)差為出，前表面的電勢(shì)低

于后表面的電勢(shì)。下列說法中正確的是（）

A.圖中霍爾元件的載流子帶負(fù)電

B.若霍爾元件的電源輸出電壓力變大，則霍爾電勢(shì)差6保持不變

C.利用上述物理量可以計(jì)算霍爾元件的電阻率

D.該霍爾元件中載流子所受的洛侖茲力方向均垂直于電流方向且指向前表面

6.如圖為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸。。'勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)

隨時(shí)間的變化規(guī)律為e=20s譏100戊（7）。下列說法正確的是（）

A.此交流電的頻率為100Hz

B.此交流電動(dòng)勢(shì)的有效值為20U

C.當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大

D.當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到平行于磁場(chǎng)的位置時(shí)磁通量的變化率最大

7.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為22：1,6是原線圈的中心抽頭，圖中電表均為理想的交

流電表，定值電阻R=10。，其余電阻均不計(jì).從某時(shí)刻開始在原線圈c、d兩端加上如圖乙所示的正弦交

變電壓，則下列說法中正確的是（）

A.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時(shí)，電壓表的示數(shù)為14.14U

B.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接且t=0.02s時(shí)，電流表示數(shù)為零

C.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b后，原線圈的輸入功率變大

D.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a撥向b后，副線圈輸出電壓的頻率增大

8.如圖甲所示，一高度為H的汽缸直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是絕熱的，活塞橫截面積為S,在缸

的正中間和缸口處有固定卡環(huán)，活塞可以在兩個(gè)卡環(huán)之間無摩擦運(yùn)動(dòng)?；钊路椒忾]有一定質(zhì)量的理想氣

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體，已知理想氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為。=aT,a為正的常量，重力加速度為g。開始時(shí)封閉氣體溫度

為To,壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng)po,現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱，封閉氣體先后經(jīng)歷了如圖乙所示的三個(gè)狀態(tài)變

化過程，貝!］（）

A.活塞質(zhì)量為萼

<y

B.從b-c過程，氣體對(duì)外做功生警

C.從a—d全過程，氣體內(nèi)能增加3aT0

D.從a—d全過程，氣體吸收的熱量小于其內(nèi)能的增量

二、多選題：本大題共2小題，共10分。

9.如圖為氫原子的能級(jí)圖，已知可見光的光子能量范圍為1.62eU-3.11eU,鋅板的電子逸出功為3.34W,

下列說法正確的是（）

nE/eV

8.................................0

4--------------------------0.85

3--------------------------1.51

2----------------------------3.40

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

A.用能量為ll.OeU的光子照射，可使處于基態(tài)的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)

B.處于ri=3能級(jí)的氫原子可以吸收任意頻率的紫外線，并且使氫原子電離

C.大量處于幾=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，輻射的光子中有兩種不同頻率的光子可使鋅板產(chǎn)生光電效

應(yīng)現(xiàn)象

D.大量于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)所出的光子通過同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，以幾=4直接躍遷到

n=1能級(jí)發(fā)出的光子所形成的干涉條紋最寬

10.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，Oy豎直向下，Ox水平。在第一象限（空間足夠大）存在垂直平面

向外的磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度沿y軸正方向不變，沿x軸正方向按照B=kx（k>0且為己知常數(shù)）規(guī)律變

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化。一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，電阻為R,初始時(shí)一邊與x軸重合，一邊與y軸重合。將導(dǎo)線

框以速度歷沿?zé)o軸正方向拋出，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)線框的兩鄰邊分別平行兩個(gè)坐標(biāo)軸。從導(dǎo)線框開始運(yùn)動(dòng)

到速度恰好豎直向下的過程中，導(dǎo)線框下落高度為九，重力加速度為g,則在此過程中，下列說法正確的是

()

A.導(dǎo)線框受到的安培力總是與運(yùn)動(dòng)方向垂直

B.導(dǎo)線框下落高度為八時(shí)的速度小于嫄弱

C.整個(gè)過程中導(dǎo)線框中產(chǎn)生的熱量為()2

D.導(dǎo)線框速度恰好豎直向下時(shí)，左邊框的橫坐標(biāo)為x=瞥

三、實(shí)瞼題：本大題共2小題，共18分。

11.在“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟：

①往邊長(zhǎng)約為40cm的淺盤里倒入約2on深的水。待水面穩(wěn)定后將適量的排子粉均勻地撒在水面上；

②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定；

③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子

直徑的大?。?/p>

④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由

此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積；

⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。

完成下列填空：

(1)上述步驟中，正確的順序是④；(填寫步驟前面的數(shù)字)

(2)將1機(jī)2的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液；測(cè)得1mL的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取一滴該

油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜的面積是130cm2。由此估算出油酸分子的直徑為

M；(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(3)某同學(xué)在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，計(jì)算出的分子直徑明顯偏大，可能是由于()

4油酸分子未完全散開5計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格

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C油酸中含有大量酒精D求每滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，1mL的溶液滴數(shù)多計(jì)了10滴

12.電子秤能夠準(zhǔn)確地測(cè)量物體的質(zhì)量，其中半導(dǎo)體薄膜壓力傳感器是其關(guān)鍵的電學(xué)元件。半導(dǎo)體薄膜壓

力傳感器在壓力作用下會(huì)發(fā)生微小形變，其阻值RF隨壓力F變化的圖線如圖甲所示。某學(xué)習(xí)小組利用該元

件和電流表4等器材設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路，嘗試用該裝置測(cè)量物體的質(zhì)量。已知圖乙中電源電動(dòng)勢(shì)為

3.6U(內(nèi)阻未知)，電流表4的量程為3OnM,內(nèi)阻為9.00。重力加速度g取lOm/s?。請(qǐng)回答以下問題：

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表4量程偏小，需要將其量程擴(kuò)大為0.34應(yīng)該給電流表4(選填“串聯(lián)”或

“并聯(lián)”)一個(gè)阻值為—。的電阻；

(2)用改裝后的電流表按圖乙所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，壓力傳感器上先不放物體，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變

阻器R的滑片P,使電流表指針滿偏。保持滑片P位置不變，然后在壓力傳感器上放一物體，電流表的示數(shù)

為0.24此時(shí)壓力傳感器的阻值為0,則所放物體的質(zhì)量加=kg；

(3)寫出放到傳感器上的物體的質(zhì)量m與電流表的示數(shù)/滿足的函數(shù)關(guān)系式爪=；(表

達(dá)式中除機(jī)、/外，其余相關(guān)物理量均代入數(shù)值)

(4)使用一段時(shí)間后，該電源電動(dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻變大，其他條件不變。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的滑片P,電流表

指針滿偏后進(jìn)行測(cè)量，則測(cè)量結(jié)果(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。

四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。

13.如圖所示，活塞將左側(cè)導(dǎo)熱汽缸分成容積均為V的4B兩部分，汽缸力部分通過帶有閥門的細(xì)管與容積

為《、導(dǎo)熱性良好的汽缸C相連。開始時(shí)閥門關(guān)閉，4B兩部分氣體的壓強(qiáng)分別為po和1.5po?，F(xiàn)將閥門打

開，當(dāng)活塞穩(wěn)定時(shí)，B的體積變?yōu)?然后再將閥門關(guān)閉。已知48、C內(nèi)為同種理想氣體，細(xì)管及活塞的

體積均可忽略，外界溫度保持不變，活塞與汽缸之間的摩擦力不計(jì)。求：

(I)閥門打開后活塞穩(wěn)定時(shí)，4部分氣體的壓強(qiáng)P4；

(2)活塞穩(wěn)定后，C中剩余氣體的質(zhì)量“2與最初C中氣體質(zhì)量Mo之比。

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14.如圖甲所示，虛線MN左、右兩側(cè)的空間均存在與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面

向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小恒為無；左側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定垂直紙

面向外為磁場(chǎng)的正方向，一硬質(zhì)細(xì)導(dǎo)線的電阻率為P、橫截面積為So,將該導(dǎo)線做成半徑為r的圓環(huán)固定在

紙面內(nèi)，圓心。在MALL,求：

(1)在0?|to內(nèi)，圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱；

(2)t=:時(shí)，圓環(huán)受到的安培力。

15.為探測(cè)射線，威耳遜曾用置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)或電場(chǎng)中的云室來顯示它們的徑跡。某研究小組設(shè)計(jì)了電場(chǎng)和

磁場(chǎng)分布如圖所示，在。久y平面(紙面)內(nèi)，在打《久W%2區(qū)間內(nèi)存在平行V軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，比2-久i=2d。在

比2萬3的區(qū)間內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，乂3=3d。一未知粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)與

%正方向成8=53。角射入，在坐標(biāo)為(3d,2d)的P點(diǎn)以速度I;。垂直磁場(chǎng)邊界射入磁場(chǎng)，并從(3d,0)射出磁

場(chǎng)。已知整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力，sin530=0.8o求：

(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及左邊界處的值；

(3)若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后受到了與速度大小成正比、方向相反的阻力，觀察發(fā)現(xiàn)該粒子軌跡呈螺旋狀并與磁

場(chǎng)左邊界相切于點(diǎn)＜2(啊,乃)(未畫出)。求粒子由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的時(shí)間均以及坐標(biāo)乃的值。

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參考答案

1.D

2.B

3.0

4.D

5.4

6.D

7.C

8.C

9.BC

10.CD

11.(1)①②⑤③；(2)1.5x10-9；⑶血

12.⑴并聯(lián)；1.0(2)11.0；0.60⑶竿-1.2(4)不變

13.(1)初始時(shí)對(duì)活塞有

PQS+mg=1.5p()S

得至U

mg=0.5p()S

打開閥門后，活塞穩(wěn)定時(shí)，對(duì)B氣體有

V

1.5po-V=PB-2

對(duì)活塞有

PAS+mg=pBS

所以得到

PA=2.5po

(2)設(shè)未打開閥門前，C氣體的壓強(qiáng)為pco，

對(duì)4、C兩氣體整體有

V3V，、

Po■+PCO'-^=PA,4

得到

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27

Pco=~2~Po

所以，C中剩余氣體的質(zhì)量M2與最初C中氣體質(zhì)量Mo之比

M2PA5

MoPco27

14.(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

AB

E———S

At

nr2

s二R

由題圖乙可知

AB_Bo

根據(jù)閉合電路的歐姆定律有

E

R

根據(jù)電阻定律有

2nr

在。?-to內(nèi)，根據(jù)焦耳定律可得

22

310_fB0-n:r\/So\3_37rB粉3so

to

2—1210)\27trp)2~16pto

⑵t=，o時(shí)，圓環(huán)受到的安培力大小為

Bo

F=B0I.(2r)+寸/(2r)

聯(lián)立解得

3B介2so

卜=--------

4pto

由左手定則知，方向垂直于MN向左。

15.(1)粒子在磁場(chǎng)中，由洛倫茲力提供向心力可得

VQ

qu°B=

又

R=d

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聯(lián)立解得粒子的比荷為

qjo

mBd

2d=VQ^I

vy=votan53°=at1

qE

am

聯(lián)立解得勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

2VQB

3

由幾何關(guān)系可得

%itan530+—at^=2d

解得

d

(3)若粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后受到了與速度大小成正比、方向相反的阻力，粒子在磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示