2023-2024學(xué)年河南省開封市高二下學(xué)期7月期末物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12023—2024學(xué)年第二學(xué)期期未調(diào)研考試高二物理試題本試卷共6頁(yè)，選擇題10題，非選擇題5題，共15題，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號(hào)、座號(hào)填寫到相應(yīng)位置，認(rèn)真核對(duì)條形碼上的姓名、考生號(hào)和座號(hào)，并將條形碼粘貼在指定位置上。2.選擇題答案必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答、超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。答題卡面清潔、不折疊、不破損。第Ⅰ卷（選擇題共50分）一、選擇題（本題共有10小題，每小題5分，共50分。1—6為單選，7—10為多選，選對(duì)但選不全得3分，錯(cuò)選不得分。）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)【答案】D【解析】ABC．黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)都說(shuō)明光具有粒子性，能用光的粒子性解釋，都與粒子性有關(guān)，ABC錯(cuò)誤；D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)是探究原子的結(jié)構(gòu)所做的實(shí)驗(yàn)，與光無(wú)關(guān)，D正確。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【答案】B【解析】A．石墨、石墨烯都是晶體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．石墨烯是晶體，在熔解過(guò)程中吸熱，溫度不變，故碳原子的平均動(dòng)能不變，B正確。C．由題意可知單層的厚度為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．碳納米管是管狀的納米級(jí)石墨，碳原子之間的化學(xué)鍵屬于電磁相互作用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。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，則該樣品距今約為11000年C.碳發(fā)生衰變，粒子是碳14核外電子電離形成的D.碳14發(fā)生衰變后形成新核的比結(jié)合能比碳14更小【答案】A【解析】A．根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，反應(yīng)方程為故A正確；B．根據(jù)放射性物質(zhì)的剩余質(zhì)量和半衰期的關(guān)系滿足其中解得該樣品距今約為年故B錯(cuò)誤；C．碳發(fā)生衰變，衰變輻射出的電子是碳原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子同時(shí)放出一個(gè)電子形成的，故C錯(cuò)誤；D．碳14發(fā)生衰變后形成新核更穩(wěn)定，碳14發(fā)生衰變后形成新核更的比結(jié)合能比碳14更大，故D錯(cuò)誤。故選A。A.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)较駾.在第3s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零【答案】C【解析】A．根據(jù)楞次定律及安培定律可知，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)楞次定律及安培定律可知，在0~2s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较颍珻正確；D．根據(jù)楞次定律及安培定律可知，在2~4s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较颍袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)不為零，D錯(cuò)誤；故選C。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，則下列說(shuō)法正確的是（）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1A時(shí)，充滿容量為的電池，至少需要100min【答案】A【解析】A．將手機(jī)換成鋁片放到工作的充電器上，由于充電器產(chǎn)生的磁場(chǎng)是周期性變化的磁場(chǎng)，則鋁片會(huì)產(chǎn)生渦流，鋁片會(huì)發(fā)熱，故A正確；B．根據(jù)可知受電線圈回路中電流大于送電線圈中的電流，根據(jù)可知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，則受電線圈的總電阻變小，將送電線圈和受電線圈的總負(fù)載看成一個(gè)等效電阻，可知等效電阻阻值變小，根據(jù)歐姆定律可知，送電線圈中電流增大，則送電線圈中定值電阻兩端電壓增大，送電線圈兩端的電壓減小，故C錯(cuò)誤；D．若受電線圈中的電流恒為1A時(shí)，充滿容量為的電池，至少需要的時(shí)間為故D錯(cuò)誤。6.在如圖所示電路中接入220V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。閉合開關(guān)S，通過(guò)燈泡L1、L2的電流有效值比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】燈泡L1的電壓有效值為燈泡L2的電壓有效值為解得故選A。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【答案】AB【解析】A．圖甲為氧氣分子在不同溫度下的速率分布圖像，溫度越高，速率大的分子占比越大，因?yàn)棰鄣摹把帧?，則狀態(tài)③的溫度比狀態(tài)①、②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)較短，頻率較高的方向移動(dòng)，選項(xiàng)B正確；C．圖丙中，潔凈的玻璃板接觸水面，要使玻璃板離開水面，拉力必須大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到水分子的引力的作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．圖丁中，用氣體的摩爾質(zhì)量除以阿伏加德羅常數(shù)可得氣體分子的質(zhì)量；用氣體的摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)可得一個(gè)氣體分子運(yùn)動(dòng)占據(jù)的空間的體積，不可以估算出氣體分子的體積，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。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)開關(guān)S與電感L或電源相連。當(dāng)開關(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.~時(shí)間內(nèi)電容器放電C.~時(shí)間內(nèi)LC回路中磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能D.若電感線圈的自感系數(shù)變大，則LC回路振蕩電流的頻率將變小【答案】AD【解析】A．根據(jù)，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，A正確；B．~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，B錯(cuò)誤；C．~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，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)，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f將變小，D正確。故選AD。9.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。將掃描筆筆口打開，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），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.若頻率為的光子能量為8eV，則一群氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)過(guò)程中發(fā)出的光，有4種光可以識(shí)別條形碼D.若部分光線被遮擋，光電子飛出陰極時(shí)的最大初動(dòng)能不變，但光電流減小【答案】ABD【解析】A．由題意，可知掃描筆在條形碼上移動(dòng)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6.4eV。根據(jù)氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)釋放光子的能量結(jié)合能級(jí)圖，可知滿足該條件的光子為4→1，3→1，2→1共3種光可以識(shí)別該條形碼，故C錯(cuò)誤；D．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.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的圖像，其中，和圖線為雙曲線的一部分，為絕熱過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是（）A.過(guò)程中，氣體可能向外界放出熱量B.過(guò)程中，氣體一定向外界放出熱量C.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【答案】CD【解析】A．圖線為雙曲線的一部分，則過(guò)程中，氣體做等溫變化，氣體內(nèi)能不變，由于氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體向外界吸收熱量，故A錯(cuò)誤；B．和圖線為雙曲線的一部分，則和過(guò)程中，氣體做等溫變化，圖線壓強(qiáng)和體積的乘積較大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得故過(guò)程中，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體可能向外界放出熱量，可能向外界吸收熱量，可能沒有熱量傳遞，故B錯(cuò)誤；C．過(guò)程中，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，為絕熱過(guò)程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，只有外界對(duì)氣體做功，故C正確；D．圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示做功，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。第Ⅱ卷（選擇題共50分）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共有2小題，共14分，11題6分，12題8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0.1克的質(zhì)量，以下方法最合理的是___________A.稱量0.1克鋪平到10塊方格中B.把0.1克食鹽充分溶解后，取溶液蒸發(fā)結(jié)晶C.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向量筒中倒入適量水，讀取示數(shù)；②將10根長(zhǎng)度相同的細(xì)鐵絲放入量筒中，使其被水浸沒，讀取示數(shù)；③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___________（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)，1mL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【答案】（1）B（2）（3）AD【解析】（1）A．稱量0.1克鋪平到10塊方格中，食鹽顆粒較小，無(wú)法保證食鹽均勻分布，實(shí)驗(yàn)誤差較大，故A不符合題意；B．把0.1克食鹽充分溶解后，取溶液蒸發(fā)結(jié)晶，故B符合題意；C．用放大鏡查食鹽顆粒數(shù)目，實(shí)驗(yàn)誤差較大，故C不符合題意。故選B（2）每根細(xì)鐵絲的體積為每根細(xì)鐵絲的橫截面積為（3）A．計(jì)算油酸分子直徑的公式是V是純油酸的體積，S是油膜的面積。油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，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將偏小，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，V偏小，故得到的分子直徑d將偏小，故C錯(cuò)誤；D．計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故D正確。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)3V，內(nèi)阻不計(jì)電流表：量程，內(nèi)阻約為電流表：量程250mA，內(nèi)阻約為電壓表V：量程3V，內(nèi)阻約為；滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍0~壓力傳感器，開關(guān)S，導(dǎo)線若干（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，定值電阻、理想電流表（量程），電動(dòng)勢(shì)為6V的電源，電源內(nèi)阻不計(jì)。①將該電子秤水平放置在豎直方向運(yùn)動(dòng)的電梯里，在托盤上放一砝碼，托盤和砝碼的總質(zhì)量為600g，電流表示數(shù)為，取重力加速度，通過(guò)計(jì)算可知壓力傳感器的阻值為___________，可得電梯的加速度大小為___________。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”）?！敬鸢浮浚?）（2）160.2偏小【解析】（1）電路中的最大電流約為故電流表應(yīng)選擇量程的A1。由題中數(shù)據(jù)可知電路中應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，補(bǔ)充完整圖甲中虛線框內(nèi)的測(cè)量電路如圖所示（2）①[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律有代入數(shù)據(jù)解得[2]由圖乙可知，當(dāng)時(shí)，壓力傳感器的示數(shù)為根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得方向豎直向上。②[3]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)，根據(jù)閉合電路歐姆定律三、計(jì)算題（本題共有3小題，共36分，13題8分，14題12分，15題16分。解答時(shí)要寫出必要的文字說(shuō)明、物理公式和主要的推導(dǎo)步驟。只寫出答案的不給分，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位。）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)。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。【答案】（1）；（2）【解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)幾何關(guān)系可得聯(lián)立解得（2）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為在磁場(chǎng)外運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為粒子第一次到達(dá)c點(diǎn)的時(shí)刻為聯(lián)立解得14.圖甲為山地車的氣壓避震裝置，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，汽缸底部到斜面底端的擋板距離為，汽缸內(nèi)氣體的初始溫度為。已知汽缸質(zhì)量為M=0.6kg，活塞的質(zhì)量為，橫截面積為，活塞與汽缸間密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)，重力加速度為，大氣壓為。（1）求初始狀態(tài)下汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)；（2）對(duì)汽缸緩慢加熱，汽缸內(nèi)氣體的溫度從上升到，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，，求第（2）問(wèn)過(guò)程中氣體吸收的熱量Q?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】（1）對(duì)氣缸和活塞整體分析有對(duì)活塞受力分析有代入數(shù)據(jù)解得（2）對(duì)汽缸緩慢加熱，氣體做等壓變化，則解得（3）氣體內(nèi)能的變化量為外界對(duì)氣體做功為根據(jù)熱力學(xué)第一定律解得15.如圖所示，間距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)量為的絕緣棒a靜止置于處。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)，滿足變化。質(zhì)量為的金屬棒b垂直導(dǎo)軌靜止于處，導(dǎo)軌右側(cè)的恒流源能為電路提供恒定的電流（方向如圖中箭頭所示）。在兩軌道中存在一勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧，右端與絕緣棒a相連處于原長(zhǎng)狀態(tài)，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，忽略一切阻力。求：（1）若將單刀雙擲開關(guān)接的電阻，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??；（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，其中m為振子質(zhì)量，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第一次碰撞為時(shí)刻，兩棒的碰撞始終為彈性碰撞，求金屬棒b的位置坐標(biāo)隨時(shí)間變化的函數(shù)方程?！敬鸢浮浚?）0.125C；（2）1m/s；（3）見解析【解析】（1）通過(guò)電阻R的電荷量又，解得又所以（2）對(duì)b棒受力分析可得b棒受到的安培力大小為說(shuō)明b棒從開始到y(tǒng)軸以y軸為平衡位置做簡(jiǎn)諧振動(dòng)（簡(jiǎn)諧振動(dòng)四分之一周期）根據(jù)動(dòng)能定理可得根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可得解得屬棒b第一次到達(dá)y軸（還未與a相碰）時(shí)的速度大小（3）兩棒發(fā)生完全彈性碰撞，由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得，解得，兩棒第一次碰后，金屬棒a在彈簧彈力作用下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)金屬棒b在安培力作用下做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)解得則故第二次碰撞發(fā)生在處。第二次碰撞由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒可得，解得，兩金屬棒周期性重復(fù)以上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)金屬棒b到達(dá)最右邊時(shí)，根據(jù)能量守恒定律得解得則當(dāng)時(shí)，b棒向右運(yùn)動(dòng)的最大位移為0.5m，則所以金屬棒b的位置坐標(biāo)隨時(shí)間變化的函數(shù)方程為當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)2023—2024學(xué)年第二學(xué)期期未調(diào)研考試高二物理試題本試卷共6頁(yè)，選擇題10題，非選擇題5題，共15題，滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生先將自己的姓名、考生號(hào)、座號(hào)填寫到相應(yīng)位置，認(rèn)真核對(duì)條形碼上的姓名、考生號(hào)和座號(hào)，并將條形碼粘貼在指定位置上。2.選擇題答案必須使用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請(qǐng)按照題號(hào)在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答、超出答題區(qū)域書寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。答題卡面清潔、不折疊、不破損。第Ⅰ卷（選擇題共50分）一、選擇題（本題共有10小題，每小題5分，共50分。1—6為單選，7—10為多選，選對(duì)但選不全得3分，錯(cuò)選不得分。）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)【答案】D【解析】ABC．黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)都說(shuō)明光具有粒子性，能用光的粒子性解釋，都與粒子性有關(guān)，ABC錯(cuò)誤；D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)是探究原子的結(jié)構(gòu)所做的實(shí)驗(yàn)，與光無(wú)關(guān)，D正確。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【答案】B【解析】A．石墨、石墨烯都是晶體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．石墨烯是晶體，在熔解過(guò)程中吸熱，溫度不變，故碳原子的平均動(dòng)能不變，B正確。C．由題意可知單層的厚度為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．碳納米管是管狀的納米級(jí)石墨，碳原子之間的化學(xué)鍵屬于電磁相互作用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。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，則該樣品距今約為11000年C.碳發(fā)生衰變，粒子是碳14核外電子電離形成的D.碳14發(fā)生衰變后形成新核的比結(jié)合能比碳14更小【答案】A【解析】A．根據(jù)核反應(yīng)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，反應(yīng)方程為故A正確；B．根據(jù)放射性物質(zhì)的剩余質(zhì)量和半衰期的關(guān)系滿足其中解得該樣品距今約為年故B錯(cuò)誤；C．碳發(fā)生衰變，衰變輻射出的電子是碳原子核內(nèi)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子同時(shí)放出一個(gè)電子形成的，故C錯(cuò)誤；D．碳14發(fā)生衰變后形成新核更穩(wěn)定，碳14發(fā)生衰變后形成新核更的比結(jié)合能比碳14更大，故D錯(cuò)誤。故選A。A.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)较駾.在第3s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零【答案】C【解析】A．根據(jù)楞次定律及安培定律可知，在0~2s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，電流方向不變，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)楞次定律及安培定律可知，在0~2s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较颍珻正確；D．根據(jù)楞次定律及安培定律可知，在2~4s內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较颍袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)不為零，D錯(cuò)誤；故選C。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，則下列說(shuō)法正確的是（）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1A時(shí)，充滿容量為的電池，至少需要100min【答案】A【解析】A．將手機(jī)換成鋁片放到工作的充電器上，由于充電器產(chǎn)生的磁場(chǎng)是周期性變化的磁場(chǎng)，則鋁片會(huì)產(chǎn)生渦流，鋁片會(huì)發(fā)熱，故A正確；B．根據(jù)可知受電線圈回路中電流大于送電線圈中的電流，根據(jù)可知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，則受電線圈的總電阻變小，將送電線圈和受電線圈的總負(fù)載看成一個(gè)等效電阻，可知等效電阻阻值變小，根據(jù)歐姆定律可知，送電線圈中電流增大，則送電線圈中定值電阻兩端電壓增大，送電線圈兩端的電壓減小，故C錯(cuò)誤；D．若受電線圈中的電流恒為1A時(shí)，充滿容量為的電池，至少需要的時(shí)間為故D錯(cuò)誤。6.在如圖所示電路中接入220V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。閉合開關(guān)S，通過(guò)燈泡L1、L2的電流有效值比為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】燈泡L1的電壓有效值為燈泡L2的電壓有效值為解得故選A。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【答案】AB【解析】A．圖甲為氧氣分子在不同溫度下的速率分布圖像，溫度越高，速率大的分子占比越大，因?yàn)棰鄣摹把帧保瑒t狀態(tài)③的溫度比狀態(tài)①、②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)較短，頻率較高的方向移動(dòng)，選項(xiàng)B正確；C．圖丙中，潔凈的玻璃板接觸水面，要使玻璃板離開水面，拉力必須大于玻璃板受到的重力，其原因是玻璃板受到水分子的引力的作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．圖丁中，用氣體的摩爾質(zhì)量除以阿伏加德羅常數(shù)可得氣體分子的質(zhì)量；用氣體的摩爾體積除以阿伏加德羅常數(shù)可得一個(gè)氣體分子運(yùn)動(dòng)占據(jù)的空間的體積，不可以估算出氣體分子的體積，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。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)開關(guān)S與電感L或電源相連。當(dāng)開關(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.~時(shí)間內(nèi)電容器放電C.~時(shí)間內(nèi)LC回路中磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能D.若電感線圈的自感系數(shù)變大，則LC回路振蕩電流的頻率將變小【答案】AD【解析】A．根據(jù)，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，A正確；B．~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，B錯(cuò)誤；C．~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，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)，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f將變小，D正確。故選AD。9.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。將掃描筆筆口打開，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），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.若頻率為的光子能量為8eV，則一群氫原子從能級(jí)躍遷到能級(jí)過(guò)程中發(fā)出的光，有4種光可以識(shí)別條形碼D.若部分光線被遮擋，光電子飛出陰極時(shí)的最大初動(dòng)能不變，但光電流減小【答案】ABD【解析】A．由題意，可知掃描筆在條形碼上移動(dòng)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6.4eV。根據(jù)氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)釋放光子的能量結(jié)合能級(jí)圖，可知滿足該條件的光子為4→1，3→1，2→1共3種光可以識(shí)別該條形碼，故C錯(cuò)誤；D．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.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的圖像，其中，和圖線為雙曲線的一部分，為絕熱過(guò)程。下列說(shuō)法正確的是（）A.過(guò)程中，氣體可能向外界放出熱量B.過(guò)程中，氣體一定向外界放出熱量C.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【答案】CD【解析】A．圖線為雙曲線的一部分，則過(guò)程中，氣體做等溫變化，氣體內(nèi)能不變，由于氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體向外界吸收熱量，故A錯(cuò)誤；B．和圖線為雙曲線的一部分，則和過(guò)程中，氣體做等溫變化，圖線壓強(qiáng)和體積的乘積較大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得故過(guò)程中，氣體溫度降低，內(nèi)能減小，氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體可能向外界放出熱量，可能向外界吸收熱量，可能沒有熱量傳遞，故B錯(cuò)誤；C．過(guò)程中，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，為絕熱過(guò)程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，只有外界對(duì)氣體做功，故C正確；D．圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示做功，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。第Ⅱ卷（選擇題共50分）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共有2小題，共14分，11題6分，12題8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0.1克的質(zhì)量，以下方法最合理的是___________A.稱量0.1克鋪平到10塊方格中B.把0.1克食鹽充分溶解后，取溶液蒸發(fā)結(jié)晶C.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向量筒中倒入適量水，讀取示數(shù)；②將10根長(zhǎng)度相同的細(xì)鐵絲放入量筒中，使其被水浸沒，讀取示數(shù)；③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___________（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)，1mL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【答案】（1）B（2）（3）AD【解析】（1）A．稱量0.1克鋪平到10塊方格中，食鹽顆粒較小，無(wú)法保證食鹽均勻分布，實(shí)驗(yàn)誤差較大，故A不符合題意；B．把0.1克食鹽充分溶解后，取溶液蒸發(fā)結(jié)晶，故B符合題意；C．用放大鏡查食鹽顆粒數(shù)目，實(shí)驗(yàn)誤差較大，故C不符合題意。故選B（2）每根細(xì)鐵絲的體積為每根細(xì)鐵絲的橫截面積為（3）A．計(jì)算油酸分子直徑的公式是V是純油酸的體積，S是油膜的面積。油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，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將偏小，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，V偏小，故得到的分子直徑d將偏小，故C錯(cuò)誤；D．計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故D正確。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)3V，內(nèi)阻不計(jì)電流表：量程，內(nèi)阻約為電流表：量程250mA，內(nèi)阻約為電壓表V：量程3V，內(nèi)阻約為；滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍0~壓力傳感器，開關(guān)S，導(dǎo)線若干（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，定值電阻、理想電流表（量程），電動(dòng)勢(shì)為6V的電源，電源內(nèi)阻不計(jì)。①將該電子秤水平放置在豎直方向運(yùn)動(dòng)的電梯里，在托盤上放一砝碼，托盤和砝碼的總質(zhì)量為600g，電流表示數(shù)為，取重力加速度，通過(guò)計(jì)算可知壓力傳感器的阻值為___________，可得電梯的加速度大小為___________。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”）?！敬鸢浮浚?）（2）160.2偏小【解析】（1）電路中的最大電流約為故電流表應(yīng)選擇量程的A1。由題中數(shù)據(jù)可知電路中應(yīng)采用電流表內(nèi)接法，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，補(bǔ)充完整圖甲中虛線框內(nèi)的測(cè)量電路如圖所示（2）①[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律有代入數(shù)據(jù)解得[2]由圖乙可知，當(dāng)時(shí)，壓力傳感器的示數(shù)為根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得方向豎直向上。②[3]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)，根據(jù)閉合電路歐姆定律三、計(jì)算題（本題共有3小題，共36分，13題8分，14題12分，15題16分。解答時(shí)要寫出必要的文字說(shuō)明、物理公式和主要的推導(dǎo)步驟。只寫出答案的不給分，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位。）13.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形abc區(qū)