2023-2024學年山東省菏澤市高二下學期7月期末考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGE2024學年高二下學期教學質(zhì)量檢測物理試題注意事項：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。2.答題前，考生務必將姓名、班級等個人信息填寫在答題卡指定位置。3.考生作答時，請將〖答案〗答在答題卡上。選擇題每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答。超出答題區(qū)域書寫的〖答案〗無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分，在每小題給出的〖答案〗中，只有一個符合題目要求。1.下列四幅圖分別對應四種說法，其中正確的是（）A.甲圖是分子勢能隨分子間距離r的關系圖像，B點對應的位置分子之間的相互作用力總體上表現(xiàn)為零B.乙圖呈現(xiàn)了液體和器壁之間的浸潤現(xiàn)象C.丙圖顯微鏡下微粒運動的位置連線就是微粒的運動軌跡D.丁圖描述了氧氣分子分別在0℃和100℃時的速率分布，虛線對應100℃時的速率分布〖答案〗A〖解析〗A．甲圖是分子勢能隨分子間距離r的關系圖像，B點對應的分子勢能具有最小值，則B點對應的位置分子之間的相互作用力總體上表現(xiàn)為零，故A正確；B．乙圖呈現(xiàn)了液體和器壁之間的不浸潤現(xiàn)象，故B錯誤；C．丙圖顯示的是布朗運動，是懸浮微粒的無規(guī)則運動，布朗運動圖像反映每隔一段時間固體微粒的位置，而不是運動軌跡，故C錯誤；D．溫度越高，分子的平均動能越大，則速率較大的分子數(shù)量所占比例越大；由丁圖可知，實線對應于氧氣分子在100℃時的情形，虛線對應氧氣分子在0℃時的情形，故D錯誤。故選A。2.“唯有牡丹真國色，花開時節(jié)動京城”，2024年4月7日，第33屆“菏澤國際牡丹花會”盛大開幕，花會的宗旨是“以花為媒、廣交朋友、文化搭臺、經(jīng)貿(mào)唱戲、開發(fā)旅游、振興經(jīng)濟”，充分體現(xiàn)了菏澤“牡丹之鄉(xiāng)”的特點。下列說法正確的是（）A.水黽能站立在牡丹園內(nèi)池塘水面上，是因為它受到了水的浮力作用B.牡丹仙子的雕塑是用漢白玉制作，漢白玉、橡膠、石墨、食鹽和石英都是晶體C.牡丹園內(nèi)花香四溢是分子擴散運動的結(jié)果D.一定質(zhì)量的牡丹油，溫度升高時，所有分子的熱運動速率都會增加〖答案〗C〖解析〗A．水黽能站立在牡丹園內(nèi)池塘水面上，是因為表面張力的作用，故A錯誤；B．漢白玉、橡膠屬于非晶體，石墨、食鹽和石英屬于晶體，故B錯誤；C．牡丹園內(nèi)花香四溢是分子擴散運動的結(jié)果，故C正確；D．一定質(zhì)量的牡丹油，溫度升高時，分子的平均運動速率會增加，但不一定所有分子的熱運動速率都會增加，故D錯誤。故選C。3.2023年4月12日，我國的人造太陽—“中國環(huán)流三號”實現(xiàn)了世界首個全超導托卡馬克核聚變裝置（EAST）穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運行403秒，是我國核聚變能開發(fā)過程中的重要里程碑。其反應的方程是，下列結(jié)論正確的是（）A.方程中的X為質(zhì)子B.方程中的X為中子C.氦原子核的比結(jié)合能比氚核的比結(jié)合能小D.聚變反應過程中質(zhì)量守恒〖答案〗B〖解析〗AB．根據(jù)反應過程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程中的X為中子，故A錯誤，B正確；CD．聚變反應過程中釋放能量，存在質(zhì)量虧損，反應后的氦原子核比反應前的氚核更穩(wěn)定，所以氦原子核的比結(jié)合能比氚核的比結(jié)合能大，故CD錯誤。4.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a→b→c→a回到初始狀態(tài)a，其p-V圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A.b→c過程，氣體對外放出熱量B.c→a過程內(nèi)能不變C.a、b狀態(tài)對應的溫度之比為3：2D.a、b狀態(tài)對應的溫度之比為2：3〖答案〗D〖解析〗A．b→c過程，體積不變，氣體不做功壓強增大，根據(jù)查理定律，所以溫度升高，內(nèi)能變大根據(jù)熱力學第一定律可知氣體吸收熱量，故A錯誤；B．c→a過程，壓強不變，體積減小，所以溫度降低，內(nèi)能減少，故B錯誤；CD．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程代入數(shù)據(jù)可得故C錯誤，D正確。5.如圖所示，開口向右的絕熱汽缸，用絕熱光滑活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。輕繩左端連接活塞，活塞橫截面積為S，另一端跨過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m的小桶，小桶靜止，氣體處于狀態(tài)1?，F(xiàn)接通電熱絲一段時間后斷電，活塞緩慢向右移動L后靜止，氣體處于狀態(tài)2，由狀態(tài)1到狀態(tài)2電熱絲放出的熱量為Q。重力加速度大小為g，外界大氣壓強不變。下列說法正確的是（）A.狀態(tài)2相比狀態(tài)1，氣體壓強減小B.狀態(tài)2相比狀態(tài)1，氣體壓強增大C.由狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體內(nèi)能變化為D.由狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體內(nèi)能變化為〖答案〗C〖解析〗AB．不管狀態(tài)1還是狀態(tài)2，穩(wěn)定后，小桶均保持靜止，根據(jù)平衡條件可得對活塞，根據(jù)平衡條件可得則狀態(tài)1、2，氣體壓強均為故AB錯誤；CD．由狀態(tài)1到狀態(tài)2，外界對氣體做功為根據(jù)熱力學第一定律，由狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體內(nèi)能變化故C正確，D錯誤。故選C。6.如圖所示為氫原子能級圖，大量處于基態(tài)的氫原子吸收能量為E的光子后躍遷到激發(fā)態(tài)，這些氫原子向低能級躍遷時共產(chǎn)生六種不同頻率的光。已知可見光光子的能量范圍約為1.62eV~3.11eV。則根據(jù)玻爾理論可知（）A.入射光子能量B.六種不同頻率的光都是可見光C.用產(chǎn)生的六種光照射到逸出功為1.89eV的光電管上，都會產(chǎn)生光電子D.用這六種不同的光照射光電管，光電管中金屬的逸出功不會發(fā)生變化〖答案〗D〖解析〗A．大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時共產(chǎn)生六種不同頻率的光，可知氫原子處于n=4能級，則入射光子能量故A錯誤；B．可見光的光子能量范圍約為1.62eV~3.11eV，滿足此范圍的有：n=4到n=2，n=3到n=2，所以可將有2種不同頻率的可見光，故B錯誤；C．用產(chǎn)生的六種光照射到逸出功為1.89eV的光電管上，n=4到n=3的光不能產(chǎn)生光電子，其余5種光可以產(chǎn)生光電子，故C錯誤；D．逸出功只與金屬有關，所以用這六種不同的光照射光電管，光電管中金屬的逸出功不會發(fā)生變化，故D正確。故選D。7.用a、b、c、d表示四種單色光，若（1）一個基態(tài)氫原子吸收d可以躍遷到激發(fā)態(tài)，而從該激發(fā)態(tài)回到基態(tài)過程中發(fā)現(xiàn)了b和a（2）用相同光照強度的b、c照射光電管，c對應的飽和光電流較大（3）用a、b、c、d照射某金屬表面，只有a不能使其發(fā)射光電子則可推斷a、b、c、d可能分別是（）A.紫光、藍光、紅光、橙光 B.紅光、藍光、橙光、紫光C.紅光、藍光、紫光、橙光 D.橙光、紫光、紅光、藍光〖答案〗B〖解析〗從條件（1）可知，d光的能量大于b和a，根據(jù)可知，從條件（2）可知，用相同光照強度的b、c照射光電管，c對應的飽和光電流較大，所以從條件（3）可知，只有a不能使其發(fā)射光電子，則a的頻率最小，綜上可得則可推斷a、b、c、d可能分別是紅光、藍光、橙光、紫光。故選B。8.如圖所示，等腰直角三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的直角邊在x軸上且長為L，高為L。紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過磁場區(qū)域，在時刻恰好位于圖中所示的位置。以順時針方向為導線框中電流的正方向，下列圖像正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗在0~L過程，磁通量增大，由楞次定律判斷感應電流方向為順時針方向，為正值，線圈切割有效長度均勻增加，線圈中的電流為在L~2L過程，磁通量減小，由楞次定律判斷感應電流方向為逆時針方向，為負值，線圈切割有效長度均勻增加，線圈中的電流為故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的〖答案〗中有多個符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示，連接平行金屬板和（板面垂直于紙面）的導線的一部分CD和另一閉合回路的一部分GH平行，CD和GH均在紙平面內(nèi)。金屬板置于磁場中，磁場方向垂直紙面向里，金屬桿ab在光滑導軌上向右勻速運動，當一束等離子體射入兩金屬板之間時，關于CD、GH段導線間的相互作用力說法正確的是（）A.等離子體從右方射入時，CD段導線和GH段導線相互吸引B.等離子體從右方射入時，CD段導線和GH段導線相互排斥C.等離子體從左方射入時，CD段導線和GH段導線相互吸引D.等離子體從左方射入時，CD段導線和GH段導線相互排斥〖答案〗BC〖解析〗AB．根據(jù)右手定則可知，電路中的電流的方向從G到H，當?shù)入x子體從右方射入時，由左手定則知電容器的下極板帶正電，上極板帶負電，電流的方向為由D到C，CD中的電流方向與GH中的電流方向相反，兩導線相互排斥，故A錯誤，B正確；CD．等離子體從左方射入時，由左手定則知電容器的上極板帶正電，下極板帶負電，CD中的電流方向為由C到D，CD中的電流方向與GH中的電流方向相同，兩導線相互吸引，故C正確，D錯誤。故選BC。10.如圖，匝數(shù)匝矩形線圈abcd，面積。內(nèi)阻不計，繞垂直于磁場的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，勻強磁場的磁感應強度，矩形線圈通過滑環(huán)E、F與理想變壓器相連，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：4，副線圈接一個阻值為的定值電阻，另一個為總阻值的可調(diào)電阻，當線圈平面與磁場方向平行時開始計時，則下列說法正確的是（）A.當可調(diào)電阻接入電路的阻值最大時，其消耗的功率為8WB.線圈中感應電動勢的瞬時值表達式C.當可調(diào)電阻的滑片向上滑動時，定值電阻的電流不變D.當可調(diào)電阻的滑片向上滑動時，變壓器的輸入功率減小〖答案〗AC〖解析〗B．線圈中感應電動勢的最大值為當線圈平面與磁場方向平行時開始計時，則線圈中感應電動勢的瞬時值表達式故B錯誤；A．變壓器原線圈的輸入電壓為根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，可知副線圈輸出電壓為當可調(diào)電阻接入電路的阻值最大時，其消耗的功率為故A正確；C．當可調(diào)電阻的滑片向上滑動時，由于副線圈輸出電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知，定值電阻的電流不變，故C正確；D．當可調(diào)電阻的滑片向上滑動時，可調(diào)電阻接入電路阻值變小，則副線圈總電阻變小，副線圈總電流增大，副線圈的輸出功率增大，變壓器的輸入功率增大，故D錯誤。故選AC。11.振蕩電路在測量、自動控制、無線電通訊及遙控等許多領域有廣泛應用。在LC振蕩電路中，某時刻線圈中的磁場如圖所示，在該時刻，下列說法正確的是（）A.若電容器上極板帶正電，則磁場能正在增大B.若電容器上極板帶正電，則電容器上的電荷量正在增大C.若電容器下極板帶正電，則電路中的電流減小D.若只增大電容器的電容，則發(fā)射電磁波的本領變小〖答案〗BD〖解析〗AB．根據(jù)線圈中磁場的方向可判斷線圈中電流方向由下到上，若電容器上極板帶正電，則此時電容器極板上的電荷量正在增大，電容器正在充電，電流正在減小，感應電動勢正在增加，磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化，磁場能正在減小，故A錯誤，B正確；C．若電容器下極板帶正電，則此時電容器極板上的電荷量正在減小，電容器正在放電，電流正在增加，故C錯誤；D．增大電容器的電容，由可知，LC回路中的頻率減小，所以發(fā)射電磁波的本領變小，故D正確。故選BD。12.如圖甲所示，兩根完全相同的光滑導軌固定，導軌所在平面與水平面成，兩端均連接電阻，阻值，導軌間距。導軌所在斜面的矩形區(qū)域M1P1P2M2內(nèi)分布有垂直斜面向上的磁場，上下邊界M1P1、P2M2的距離，磁感應強度大小隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。時刻，導軌斜面上與M1P1距離處，一根阻值r=2Ω的金屬棒ab垂直于導軌由靜止釋放，恰好勻速通過整個磁場區(qū)域。已知重力加速度，導軌電阻不計。下列說法正確的是（）A.ab在磁場中運動的速度大小為1.2m/sB.導體棒的質(zhì)量為1kgC.整個過程中電阻R1、R2產(chǎn)生的總焦耳熱D.整個過程中電阻R1、R2產(chǎn)生的總焦耳熱〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)動能定理得解得A正確；B．金屬棒進入磁場前的運動時間為進入磁場后磁感應強度為根據(jù)平衡條件得解得B錯誤；CD．金屬棒進入磁場前，根據(jù)法拉第電磁感應定律得根據(jù)閉合電路歐姆定律得電阻R1產(chǎn)生的熱量為電阻R2產(chǎn)生的熱量為金屬棒進入磁場后，根據(jù)能量守恒定律，R1和R2產(chǎn)生的熱量為總熱量為C錯誤，D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某興趣小組利用如圖裝置探究感應電流的產(chǎn)生條件和影響感應電流方向的因素（1）如圖a，磁鐵的N極向下運動時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若要探究線圈中產(chǎn)生感應電流的方向，除了要知道線圈上導線的繞向外，還必須知道____________；（2）圖b中，將條形磁鐵從圖示位置先向上后向下移動一小段距離，出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______；A.燈泡A短暫發(fā)光、燈泡B不發(fā)光 B.燈泡A、B均不發(fā)光C.燈泡A不發(fā)光、燈泡B短暫發(fā)光 D.燈泡A、B交替短暫發(fā)光（3）為進一步探究影響感應電流方向的因素，該小組設計了如圖c的電路，下列接線方法正確的是_______A.1接4，2接3 B.1接2，3接4 C.1接3，2接4〖答案〗（1）電流從電流表的“+”接線柱流入時，指針向哪個方向偏轉(zhuǎn)（電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關系）（2）D（3）C〖解析〗（1）磁鐵的N極向下運動時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若要探究線圈中產(chǎn)生感應電流的方向，除了要知道線圈上導線的繞向外，還必須知道電流從電流表的“+”接線柱流入時，指針向哪個方向偏轉(zhuǎn)（電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關系），以便于和后面的實驗做對比；（2）條形磁鐵向上移動一小段距離，穿過螺線管的磁感線減少，向下移動一小段距離，穿過螺線管的磁感線增加，移動方向不同，產(chǎn)生的感應電流方向不同，根據(jù)二極管具有單向?qū)щ娦钥芍獰襞軦、B交替短暫發(fā)光。故選D。（3）根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件可知，要想進一步探究影響感應電流方向的因素，需要組成一個閉合回路，還需要一個含有電源的電路形成一個電磁鐵，所以1接3，2接4。故選C。14.如圖甲是“用壓強傳感器研究溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關系”的實驗裝置。主要步驟如下：①將壓強傳感器調(diào)零；②在活塞上均勻涂抹潤滑油，把活塞移至注射器滿刻度處；③逐一連接注射器、壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機；④推動活塞，記錄多組注射器內(nèi)氣體的體積V，以及相應的壓強傳感器示數(shù)p。（1）下列實驗操作和說法正確的是______；A.迅速推動活塞B.不要用手握注射器推拉活塞C.緩慢推動活塞D.活塞上均勻涂抹潤滑油主要目的是為了讓氣體密封良好（2）測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強與體積之間的關系，若以p為縱坐標，則應以______為橫坐標在坐標系中描點作圖；小明所在的小組不斷壓縮氣體，由測得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)p與V的乘積值越來越小，則用上述方法作出的圖線應為圖乙中的______（選填“①”或“②”），造成該現(xiàn)象的原因可能是______（答一種即可）。（3）利用此裝置測量一?；ㄉ椎捏w積，將一?；ㄉ追湃脶樛矁?nèi)，用活塞封閉針筒，讀出此時的體積為，壓強傳感器示數(shù)為；再緩慢推活塞至體積為，并讀出此時的壓強傳感器示數(shù)為，則這?；ㄉ椎捏w積______（用字母表示）?！即鸢浮剑?）BCD（2）②存在漏氣（3）〖解析〗（1）ABC．為了確保氣體的穩(wěn)定不變，實驗中不要用手握注射器推拉活塞，同時需要緩慢推動活塞，故A錯誤，BC正確；D．為了確保所研究氣體質(zhì)量不變，實驗中需要在活塞上均勻涂抹潤滑油，確保氣體密封良好，故D正確。故選BCD。（2）[1]根據(jù)玻意耳定律有變形有可知，為直觀反映壓強與體積之間的關系，若以p為縱坐標，則應以為橫坐標在坐標系中描點作圖，此時的圖像是一條過原點的傾斜直線；[2]實驗中壓縮氣體時，由測得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)p與V的乘積值越來越小，即在壓強一定時，測量的體積值小于理論圖像對應的體積值，則橫坐標的測量值大于其理論值，即圖像相對于理論圖像向下偏，可知，用上述方法作出的圖線應為圖乙中的②；[3]結(jié)合上述，圖像向下偏是由于在壓強一定時，測量的體積值小于理論圖像對應的體積值，可知，造成該現(xiàn)象的原因可能是存在漏氣。（3）根據(jù)玻意耳定律有解得15.原子核的衰變過程遵守一系列的守恒定律，如電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒和能量守恒等。利用磁場研究原子核衰變是一種常用的方法，可以研究各種基本粒子的性質(zhì)?，F(xiàn)有一個在勻強磁場中原來速度幾乎為0的放射性原子核W衰變?yōu)閮蓚€粒子A和B，衰變后粒子A和B運動的速度方向和磁場方向垂直，粒子A和B分別做勻速圓周運動。已知粒子A和B的電荷數(shù)之比與質(zhì)量數(shù)之比分別為，。已知該衰變過程中的質(zhì)量虧損為，光速為c，設該衰變過程釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子的動能。（1）由于粒子的質(zhì)量數(shù)為零，根據(jù)質(zhì)量數(shù)之比，可判斷該衰變?yōu)樗プ?，衰變后兩個粒子在同一個磁場中形成的運動軌跡是下列甲、乙圖中的哪個圖？（2）求粒子A和B做勻速圓周運動的半徑之比；（3）求粒子A的動能〖答案〗（1）乙圖；（2）43:1；（3）〖解析〗（1）根據(jù)動量守恒定律可知，衰變后生成的α粒子和新核的動量等大反向，根據(jù)左手定則可知，α粒子和新核在磁場中形成的軌跡為外切圓，則衰變后兩個粒子在同一個磁場中形成的運動軌跡是乙圖。（2）由于根據(jù)可得可知電量越小，在磁場中運動的軌道半徑越大可知圖甲中的A是α粒子的運動軌跡，（3）該反應放出能量為而可得粒子A的動能16.可可西里海拔4800m處，大氣壓強為，游客小強在此出現(xiàn)了高原反應，隨即取出一種便攜式加壓艙使用。如圖所示，該加壓艙主要由艙體、氣源箱組成。已知加壓艙剛?cè)〕鰰r是真空壓縮折疊狀態(tài)，只打開進氣口，氣源箱將周圍環(huán)境中溫度為-13℃、體積為的大氣輸入到艙體中，穩(wěn)定后，艙內(nèi)空氣新鮮，且氣壓不變，溫度維持在27℃，病人在艙內(nèi)的高壓環(huán)境內(nèi)吸氧。充氣后的加壓艙艙體可視為長2.0m、底面積的圓柱體（之后再充氣體積可視為不再變化，病人的體積不計），艙內(nèi)外氣體均可視為理想氣體，艙外環(huán)境不變，。（1）求穩(wěn)定后艙內(nèi)氣體的壓強；（2）游客小強在艙內(nèi)治療一段時間后情況未見好轉(zhuǎn)，他改設、27℃的新模式，加壓艙會自動充氣，求這個過程中充入的氣體質(zhì)量與新模式下氣體總質(zhì)量之比?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）環(huán)境溫度與穩(wěn)定后艙內(nèi)空氣溫度分別為，輸入到艙體中氣體的體積與穩(wěn)定后艙內(nèi)空氣體積分別為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有解得（2）小強改設、27℃的新模式后，艙內(nèi)氣體體積不變，令充入的氣體體積為，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有解得則充入的氣體質(zhì)量與新模式下氣體總質(zhì)量之比解得17.在芯片加工制作中，需要對帶電粒子的運動進行精準調(diào)控。如圖所示，在xoy平面內(nèi)，在內(nèi)有勻強電場E（大小未知），方向沿y軸正方向；在第三象限內(nèi)有邊界與坐標軸相切的圓形磁場區(qū)，圓邊界的半徑為a，勻強磁場的磁感應強度大小為、方向垂直于紙面向外；內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場B（大小未知），OC邊長為4a，，邊界有磁場。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶正電粒子，從A點以與直線的夾角為（未知）的速度射入第四象限的電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后從點垂直于y軸進入第三象限，經(jīng)圓形磁場后從點進入中，粒子在圓磁場中運動的軌跡半徑也為a，最后垂直于CD邊離開磁場。不計粒子的重力。求：（1）勻強電場的電場強度E的大?。唬?）內(nèi)勻強磁場的磁感強度B的大?。唬?）粒子在兩個磁場中的運動總時間?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）因為粒子的圓軌跡半徑等于磁場圓邊界的半徑，即r由洛倫茲力提供向心力得可得設在電場中的運動時間為，則軸方向y軸方向應用逆向思維解得（2）設粒子進入內(nèi)磁場時與速度與x軸正方向間的夾角為，由作圖幾何關系易知解得粒子垂直于CD出射，有解得又解得（3）粒子在兩個磁場中的運動軌跡如圖所示在圓形磁場區(qū)域運動的時間在三角形磁場區(qū)域運動的時間由可得，故在兩個磁場中運動的總時間18.如圖所示，兩足夠長平行金屬直導軌MN、PQ的間距為L，固定在同一水平面內(nèi)。MP連線與直導軌垂直，整個空間存在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場。質(zhì)量為2m、電阻為6R的均勻金屬絲制成一個半徑為L的圓環(huán)，水平放置在兩直導軌上，其圓心到兩直導軌的距離相等?，F(xiàn)將長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab從一定高度處以速度水平拋出，不計空氣阻力，恰落在MP處，與平行金屬直導軌MN、PQ碰撞后豎直方向速度突變?yōu)?，水平方向速度不變，忽略導軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能形變，金屬棒、金屬環(huán)均與導軌始終接觸良好，重力加速度大小為g。求（1）在接觸MP之前，ab棒兩端間的電勢差；（2）金屬環(huán)剛開始運動時的加速度大??；（3）為使ab在整個運動過程中不與金屬環(huán)接觸，金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離和該過程中ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱?！即鸢浮剑?）；（2）；（3），〖解析〗（1）根據(jù)題意可知，對金屬棒ab平拋過程中，只有水平方向的速度切割磁感線，故在接觸MP之前，ab棒兩端間的電勢差（2）根據(jù)題意可知，導軌電阻不計，金屬環(huán)在導軌間兩段圓弧并聯(lián)接入電路中，軌道外側(cè)的兩端圓弧金屬環(huán)被短路，由幾何關系可得，每段圓弧的電阻為可知，整個回路的總電阻為.ab剛接觸MP時，豎直速度突變?yōu)榱悖ㄟ^ab的感應電流為對金屬環(huán)由牛頓第二定律有解得（3）根據(jù)題意，結(jié)合上述分析可知，金屬環(huán)和金屬棒ab所受的安培力等大反向，則系統(tǒng)的動量守恒，由于金屬環(huán)做加速運動，金屬棒做減速運動，為使ab在整個運動過程中不與金屬環(huán)接觸，則有當金屬棒ab和金屬環(huán)速度相等時，金屬棒ab恰好追上金屬環(huán)，設此時速度為v，由動量守恒定律有解得對金屬棒ab，由動量定理有則有設金屬棒運動距離為，金屬環(huán)運動的距離為，則有聯(lián)立解得則:金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離由能量守恒得ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱2023-2024學年高二下學期教學質(zhì)量檢測物理試題注意事項：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。2.答題前，考生務必將姓名、班級等個人信息填寫在答題卡指定位置。3.考生作答時，請將〖答案〗答在答題卡上。選擇題每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答。超出答題區(qū)域書寫的〖答案〗無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分，在每小題給出的〖答案〗中，只有一個符合題目要求。1.下列四幅圖分別對應四種說法，其中正確的是（）A.甲圖是分子勢能隨分子間距離r的關系圖像，B點對應的位置分子之間的相互作用力總體上表現(xiàn)為零B.乙圖呈現(xiàn)了液體和器壁之間的浸潤現(xiàn)象C.丙圖顯微鏡下微粒運動的位置連線就是微粒的運動軌跡D.丁圖描述了氧氣分子分別在0℃和100℃時的速率分布，虛線對應100℃時的速率分布〖答案〗A〖解析〗A．甲圖是分子勢能隨分子間距離r的關系圖像，B點對應的分子勢能具有最小值，則B點對應的位置分子之間的相互作用力總體上表現(xiàn)為零，故A正確；B．乙圖呈現(xiàn)了液體和器壁之間的不浸潤現(xiàn)象，故B錯誤；C．丙圖顯示的是布朗運動，是懸浮微粒的無規(guī)則運動，布朗運動圖像反映每隔一段時間固體微粒的位置，而不是運動軌跡，故C錯誤；D．溫度越高，分子的平均動能越大，則速率較大的分子數(shù)量所占比例越大；由丁圖可知，實線對應于氧氣分子在100℃時的情形，虛線對應氧氣分子在0℃時的情形，故D錯誤。故選A。2.“唯有牡丹真國色，花開時節(jié)動京城”，2024年4月7日，第33屆“菏澤國際牡丹花會”盛大開幕，花會的宗旨是“以花為媒、廣交朋友、文化搭臺、經(jīng)貿(mào)唱戲、開發(fā)旅游、振興經(jīng)濟”，充分體現(xiàn)了菏澤“牡丹之鄉(xiāng)”的特點。下列說法正確的是（）A.水黽能站立在牡丹園內(nèi)池塘水面上，是因為它受到了水的浮力作用B.牡丹仙子的雕塑是用漢白玉制作，漢白玉、橡膠、石墨、食鹽和石英都是晶體C.牡丹園內(nèi)花香四溢是分子擴散運動的結(jié)果D.一定質(zhì)量的牡丹油，溫度升高時，所有分子的熱運動速率都會增加〖答案〗C〖解析〗A．水黽能站立在牡丹園內(nèi)池塘水面上，是因為表面張力的作用，故A錯誤；B．漢白玉、橡膠屬于非晶體，石墨、食鹽和石英屬于晶體，故B錯誤；C．牡丹園內(nèi)花香四溢是分子擴散運動的結(jié)果，故C正確；D．一定質(zhì)量的牡丹油，溫度升高時，分子的平均運動速率會增加，但不一定所有分子的熱運動速率都會增加，故D錯誤。故選C。3.2023年4月12日，我國的人造太陽—“中國環(huán)流三號”實現(xiàn)了世界首個全超導托卡馬克核聚變裝置（EAST）穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運行403秒，是我國核聚變能開發(fā)過程中的重要里程碑。其反應的方程是，下列結(jié)論正確的是（）A.方程中的X為質(zhì)子B.方程中的X為中子C.氦原子核的比結(jié)合能比氚核的比結(jié)合能小D.聚變反應過程中質(zhì)量守恒〖答案〗B〖解析〗AB．根據(jù)反應過程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程中的X為中子，故A錯誤，B正確；CD．聚變反應過程中釋放能量，存在質(zhì)量虧損，反應后的氦原子核比反應前的氚核更穩(wěn)定，所以氦原子核的比結(jié)合能比氚核的比結(jié)合能大，故CD錯誤。4.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a→b→c→a回到初始狀態(tài)a，其p-V圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A.b→c過程，氣體對外放出熱量B.c→a過程內(nèi)能不變C.a、b狀態(tài)對應的溫度之比為3：2D.a、b狀態(tài)對應的溫度之比為2：3〖答案〗D〖解析〗A．b→c過程，體積不變，氣體不做功壓強增大，根據(jù)查理定律，所以溫度升高，內(nèi)能變大根據(jù)熱力學第一定律可知氣體吸收熱量，故A錯誤；B．c→a過程，壓強不變，體積減小，所以溫度降低，內(nèi)能減少，故B錯誤；CD．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程代入數(shù)據(jù)可得故C錯誤，D正確。5.如圖所示，開口向右的絕熱汽缸，用絕熱光滑活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。輕繩左端連接活塞，活塞橫截面積為S，另一端跨過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m的小桶，小桶靜止，氣體處于狀態(tài)1?，F(xiàn)接通電熱絲一段時間后斷電，活塞緩慢向右移動L后靜止，氣體處于狀態(tài)2，由狀態(tài)1到狀態(tài)2電熱絲放出的熱量為Q。重力加速度大小為g，外界大氣壓強不變。下列說法正確的是（）A.狀態(tài)2相比狀態(tài)1，氣體壓強減小B.狀態(tài)2相比狀態(tài)1，氣體壓強增大C.由狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體內(nèi)能變化為D.由狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體內(nèi)能變化為〖答案〗C〖解析〗AB．不管狀態(tài)1還是狀態(tài)2，穩(wěn)定后，小桶均保持靜止，根據(jù)平衡條件可得對活塞，根據(jù)平衡條件可得則狀態(tài)1、2，氣體壓強均為故AB錯誤；CD．由狀態(tài)1到狀態(tài)2，外界對氣體做功為根據(jù)熱力學第一定律，由狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體內(nèi)能變化故C正確，D錯誤。故選C。6.如圖所示為氫原子能級圖，大量處于基態(tài)的氫原子吸收能量為E的光子后躍遷到激發(fā)態(tài)，這些氫原子向低能級躍遷時共產(chǎn)生六種不同頻率的光。已知可見光光子的能量范圍約為1.62eV~3.11eV。則根據(jù)玻爾理論可知（）A.入射光子能量B.六種不同頻率的光都是可見光C.用產(chǎn)生的六種光照射到逸出功為1.89eV的光電管上，都會產(chǎn)生光電子D.用這六種不同的光照射光電管，光電管中金屬的逸出功不會發(fā)生變化〖答案〗D〖解析〗A．大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時共產(chǎn)生六種不同頻率的光，可知氫原子處于n=4能級，則入射光子能量故A錯誤；B．可見光的光子能量范圍約為1.62eV~3.11eV，滿足此范圍的有：n=4到n=2，n=3到n=2，所以可將有2種不同頻率的可見光，故B錯誤；C．用產(chǎn)生的六種光照射到逸出功為1.89eV的光電管上，n=4到n=3的光不能產(chǎn)生光電子，其余5種光可以產(chǎn)生光電子，故C錯誤；D．逸出功只與金屬有關，所以用這六種不同的光照射光電管，光電管中金屬的逸出功不會發(fā)生變化，故D正確。故選D。7.用a、b、c、d表示四種單色光，若（1）一個基態(tài)氫原子吸收d可以躍遷到激發(fā)態(tài)，而從該激發(fā)態(tài)回到基態(tài)過程中發(fā)現(xiàn)了b和a（2）用相同光照強度的b、c照射光電管，c對應的飽和光電流較大（3）用a、b、c、d照射某金屬表面，只有a不能使其發(fā)射光電子則可推斷a、b、c、d可能分別是（）A.紫光、藍光、紅光、橙光 B.紅光、藍光、橙光、紫光C.紅光、藍光、紫光、橙光 D.橙光、紫光、紅光、藍光〖答案〗B〖解析〗從條件（1）可知，d光的能量大于b和a，根據(jù)可知，從條件（2）可知，用相同光照強度的b、c照射光電管，c對應的飽和光電流較大，所以從條件（3）可知，只有a不能使其發(fā)射光電子，則a的頻率最小，綜上可得則可推斷a、b、c、d可能分別是紅光、藍光、橙光、紫光。故選B。8.如圖所示，等腰直角三角形內(nèi)分布有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的直角邊在x軸上且長為L，高為L。紙面內(nèi)一邊長為L的正方形導線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過磁場區(qū)域，在時刻恰好位于圖中所示的位置。以順時針方向為導線框中電流的正方向，下列圖像正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗在0~L過程，磁通量增大，由楞次定律判斷感應電流方向為順時針方向，為正值，線圈切割有效長度均勻增加，線圈中的電流為在L~2L過程，磁通量減小，由楞次定律判斷感應電流方向為逆時針方向，為負值，線圈切割有效長度均勻增加，線圈中的電流為故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的〖答案〗中有多個符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示，連接平行金屬板和（板面垂直于紙面）的導線的一部分CD和另一閉合回路的一部分GH平行，CD和GH均在紙平面內(nèi)。金屬板置于磁場中，磁場方向垂直紙面向里，金屬桿ab在光滑導軌上向右勻速運動，當一束等離子體射入兩金屬板之間時，關于CD、GH段導線間的相互作用力說法正確的是（）A.等離子體從右方射入時，CD段導線和GH段導線相互吸引B.等離子體從右方射入時，CD段導線和GH段導線相互排斥C.等離子體從左方射入時，CD段導線和GH段導線相互吸引D.等離子體從左方射入時，CD段導線和GH段導線相互排斥〖答案〗BC〖解析〗AB．根據(jù)右手定則可知，電路中的電流的方向從G到H，當?shù)入x子體從右方射入時，由左手定則知電容器的下極板帶正電，上極板帶負電，電流的方向為由D到C，CD中的電流方向與GH中的電流方向相反，兩導線相互排斥，故A錯誤，B正確；CD．等離子體從左方射入時，由左手定則知電容器的上極板帶正電，下極板帶負電，CD中的電流方向為由C到D，CD中的電流方向與GH中的電流方向相同，兩導線相互吸引，故C正確，D錯誤。故選BC。10.如圖，匝數(shù)匝矩形線圈abcd，面積。內(nèi)阻不計，繞垂直于磁場的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，勻強磁場的磁感應強度，矩形線圈通過滑環(huán)E、F與理想變壓器相連，變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：4，副線圈接一個阻值為的定值電阻，另一個為總阻值的可調(diào)電阻，當線圈平面與磁場方向平行時開始計時，則下列說法正確的是（）A.當可調(diào)電阻接入電路的阻值最大時，其消耗的功率為8WB.線圈中感應電動勢的瞬時值表達式C.當可調(diào)電阻的滑片向上滑動時，定值電阻的電流不變D.當可調(diào)電阻的滑片向上滑動時，變壓器的輸入功率減小〖答案〗AC〖解析〗B．線圈中感應電動勢的最大值為當線圈平面與磁場方向平行時開始計時，則線圈中感應電動勢的瞬時值表達式故B錯誤；A．變壓器原線圈的輸入電壓為根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比，可知副線圈輸出電壓為當可調(diào)電阻接入電路的阻值最大時，其消耗的功率為故A正確；C．當可調(diào)電阻的滑片向上滑動時，由于副線圈輸出電壓不變，根據(jù)歐姆定律可知，定值電阻的電流不變，故C正確；D．當可調(diào)電阻的滑片向上滑動時，可調(diào)電阻接入電路阻值變小，則副線圈總電阻變小，副線圈總電流增大，副線圈的輸出功率增大，變壓器的輸入功率增大，故D錯誤。故選AC。11.振蕩電路在測量、自動控制、無線電通訊及遙控等許多領域有廣泛應用。在LC振蕩電路中，某時刻線圈中的磁場如圖所示，在該時刻，下列說法正確的是（）A.若電容器上極板帶正電，則磁場能正在增大B.若電容器上極板帶正電，則電容器上的電荷量正在增大C.若電容器下極板帶正電，則電路中的電流減小D.若只增大電容器的電容，則發(fā)射電磁波的本領變小〖答案〗BD〖解析〗AB．根據(jù)線圈中磁場的方向可判斷線圈中電流方向由下到上，若電容器上極板帶正電，則此時電容器極板上的電荷量正在增大，電容器正在充電，電流正在減小，感應電動勢正在增加，磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化，磁場能正在減小，故A錯誤，B正確；C．若電容器下極板帶正電，則此時電容器極板上的電荷量正在減小，電容器正在放電，電流正在增加，故C錯誤；D．增大電容器的電容，由可知，LC回路中的頻率減小，所以發(fā)射電磁波的本領變小，故D正確。故選BD。12.如圖甲所示，兩根完全相同的光滑導軌固定，導軌所在平面與水平面成，兩端均連接電阻，阻值，導軌間距。導軌所在斜面的矩形區(qū)域M1P1P2M2內(nèi)分布有垂直斜面向上的磁場，上下邊界M1P1、P2M2的距離，磁感應強度大小隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。時刻，導軌斜面上與M1P1距離處，一根阻值r=2Ω的金屬棒ab垂直于導軌由靜止釋放，恰好勻速通過整個磁場區(qū)域。已知重力加速度，導軌電阻不計。下列說法正確的是（）A.ab在磁場中運動的速度大小為1.2m/sB.導體棒的質(zhì)量為1kgC.整個過程中電阻R1、R2產(chǎn)生的總焦耳熱D.整個過程中電阻R1、R2產(chǎn)生的總焦耳熱〖答案〗AD〖解析〗A．根據(jù)動能定理得解得A正確；B．金屬棒進入磁場前的運動時間為進入磁場后磁感應強度為根據(jù)平衡條件得解得B錯誤；CD．金屬棒進入磁場前，根據(jù)法拉第電磁感應定律得根據(jù)閉合電路歐姆定律得電阻R1產(chǎn)生的熱量為電阻R2產(chǎn)生的熱量為金屬棒進入磁場后，根據(jù)能量守恒定律，R1和R2產(chǎn)生的熱量為總熱量為C錯誤，D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某興趣小組利用如圖裝置探究感應電流的產(chǎn)生條件和影響感應電流方向的因素（1）如圖a，磁鐵的N極向下運動時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若要探究線圈中產(chǎn)生感應電流的方向，除了要知道線圈上導線的繞向外，還必須知道____________；（2）圖b中，將條形磁鐵從圖示位置先向上后向下移動一小段距離，出現(xiàn)的現(xiàn)象是_______；A.燈泡A短暫發(fā)光、燈泡B不發(fā)光 B.燈泡A、B均不發(fā)光C.燈泡A不發(fā)光、燈泡B短暫發(fā)光 D.燈泡A、B交替短暫發(fā)光（3）為進一步探究影響感應電流方向的因素，該小組設計了如圖c的電路，下列接線方法正確的是_______A.1接4，2接3 B.1接2，3接4 C.1接3，2接4〖答案〗（1）電流從電流表的“+”接線柱流入時，指針向哪個方向偏轉(zhuǎn)（電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關系）（2）D（3）C〖解析〗（1）磁鐵的N極向下運動時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。若要探究線圈中產(chǎn)生感應電流的方向，除了要知道線圈上導線的繞向外，還必須知道電流從電流表的“+”接線柱流入時，指針向哪個方向偏轉(zhuǎn)（電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關系），以便于和后面的實驗做對比；（2）條形磁鐵向上移動一小段距離，穿過螺線管的磁感線減少，向下移動一小段距離，穿過螺線管的磁感線增加，移動方向不同，產(chǎn)生的感應電流方向不同，根據(jù)二極管具有單向?qū)щ娦钥芍獰襞軦、B交替短暫發(fā)光。故選D。（3）根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件可知，要想進一步探究影響感應電流方向的因素，需要組成一個閉合回路，還需要一個含有電源的電路形成一個電磁鐵，所以1接3，2接4。故選C。14.如圖甲是“用壓強傳感器研究溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關系”的實驗裝置。主要步驟如下：①將壓強傳感器調(diào)零；②在活塞上均勻涂抹潤滑油，把活塞移至注射器滿刻度處；③逐一連接注射器、壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機；④推動活塞，記錄多組注射器內(nèi)氣體的體積V，以及相應的壓強傳感器示數(shù)p。（1）下列實驗操作和說法正確的是______；A.迅速推動活塞B.不要用手握注射器推拉活塞C.緩慢推動活塞D.活塞上均勻涂抹潤滑油主要目的是為了讓氣體密封良好（2）測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強與體積之間的關系，若以p為縱坐標，則應以______為橫坐標在坐標系中描點作圖；小明所在的小組不斷壓縮氣體，由測得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)p與V的乘積值越來越小，則用上述方法作出的圖線應為圖乙中的______（選填“①”或“②”），造成該現(xiàn)象的原因可能是______（答一種即可）。（3）利用此裝置測量一?；ㄉ椎捏w積，將一?；ㄉ追湃脶樛矁?nèi)，用活塞封閉針筒，讀出此時的體積為，壓強傳感器示數(shù)為；再緩慢推活塞至體積為，并讀出此時的壓強傳感器示數(shù)為，則這?；ㄉ椎捏w積______（用字母表示）?！即鸢浮剑?）BCD（2）②存在漏氣（3）〖解析〗（1）ABC．為了確保氣體的穩(wěn)定不變，實驗中不要用手握注射器推拉活塞，同時需要緩慢推動活塞，故A錯誤，BC正確；D．為了確保所研究氣體質(zhì)量不變，實驗中需要在活塞上均勻涂抹潤滑油，確保氣體密封良好，故D正確。故選BCD。（2）[1]根據(jù)玻意耳定律有變形有可知，為直觀反映壓強與體積之間的關系，若以p為縱坐標，則應以為橫坐標在坐標系中描點作圖，此時的圖像是一條過原點的傾斜直線；[2]實驗中壓縮氣體時，由測得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)p與V的乘積值越來越小，即在壓強一定時，測量的體積值小于理論圖像對應的體積值，則橫坐標的測量值大于其理論值，即圖像相對于理論圖像向下偏，可知，用上述方法作出的圖線應為圖乙中的②；[3]結(jié)合上述，圖像向下偏是由于在壓強一定時，測量的體積值小于理論圖像對應的體積值，可知，造成該現(xiàn)象的原因可能是存在漏氣。（3）根據(jù)玻意耳定律有解得15.原子核的衰變過程遵守一系列的守恒定律，如電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒、動量守恒和能量守恒等。利用磁場研究原子核衰變是一種常用的方法，可以研究各種基本粒子的性質(zhì)?，F(xiàn)有一個在勻強磁場中原來速度幾乎為0的放射性原子核W衰變?yōu)閮蓚€粒子A和B，衰變后粒子A和B運動的速度方向和磁場方向垂直，粒子A和B分別做勻速圓周運動。已知粒子A和B的電荷數(shù)之比與質(zhì)量數(shù)之比分別為，。已知該衰變過程中的質(zhì)量虧損為，光速為c，設該衰變過程釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子的動能。（1）由于粒子的質(zhì)量數(shù)為零，根據(jù)質(zhì)量數(shù)之比，可判斷該衰變?yōu)樗プ?，衰變后兩個粒子在同一個磁場中形成的運動軌跡是下列甲、乙圖中的哪個圖？（2）求粒子A和B做勻速圓周運動的半徑之比；（3）求粒子A的動能〖答案〗（1）乙圖；（2）43:1；（3）〖解析〗（1）根據(jù)動量守恒定律可知，衰變后生成的α粒子和新核的動量等大反向，根據(jù)左手定則可知，α粒子和新核在磁場中形成的軌跡為外切圓，則衰變后兩個粒子在同一個磁場中形成的運動軌跡是乙圖。（2）由于根據(jù)可得可知電量越小，在磁場中運動的軌道半徑越大可知圖甲中的A是α粒子的運動軌跡，（3）該反應放出能量為而可得粒