駐馬店市2023~2024學(xué)年度第二學(xué)期期終質(zhì)量監(jiān)測高二物理試題本試卷分為選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，時間75分鐘。注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上?？忌J(rèn)真核對答題卡上粘貼的條形碼的姓名、準(zhǔn)考證號與考生本人姓名、準(zhǔn)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(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需要改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)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(xì)細(xì)的一束。在射線經(jīng)過的空間施加垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場或水平方向的勻強(qiáng)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(qiáng)磁場，A為α射線B.若施加的是水平向右的勻強(qiáng)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(qiáng)D.三種射線中B的電離本領(lǐng)最強(qiáng)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(yīng)堆以放射性較低的Th為核燃料。已知90232Th發(fā)生βA.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(xué)方法都能改變Th的半衰期C.N?(N?表示阿伏伽德羅常數(shù))個90232Th經(jīng)過48天后還剩余ND.90232Th經(jīng)過6次α衰變和6次4.如圖為傳統(tǒng)的爆米花機(jī)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(qiáng)為p?、溫度為300K。加熱后，當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為3.5p?時，將容器打開即爆出爆米花。打開容器前，可以認(rèn)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(qiáng)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(dá)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5.某發(fā)射星云可認(rèn)為完全由氫原子構(gòu)成，其發(fā)光機(jī)理可簡化為：能量為12.09eV的紫外光子照射該星云時，會使其氫原子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)的氫原子會輻射光子。氫原子能級圖如圖所示，部分顏色的可見光光子能量范圍見下表，則觀測到該星云的顏色是顏色紅黃藍(lán)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(lán)色D.紫色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(dāng)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(dāng)天平示數(shù)為正時，兩線圈中電流方向相同B.當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)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.電流相同時，線圈Ⅱ的匝數(shù)越少，天平越靈敏7.某同學(xué)自制了一個小型發(fā)電機(jī)，給規(guī)格為“3Ω，3W”的小燈泡供電，圖中acdeb段是一段硬導(dǎo)線，處在勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1T。cde是折成的等腰直角三角形，直角邊cd長為L=1m。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)動的角速度為A.5rad/sBC.6rad/sD8.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v?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(fù)該過程，以相同速度v?進(jìn)入管內(nèi)，同時在此空間加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)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(jī)械能增加10.如圖所示，帶電圓環(huán)P套在足夠長的、粗糙絕緣水平細(xì)桿上，空間中存在與水平成θ角斜向左上方的勻強(qiáng)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(dāng)圓環(huán)P滑至A點時，在空間加上水平方向且垂直細(xì)桿的勻強(qiáng)磁場，并從此刻開始計時，t?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Ek隨時間t變化的圖像，可能正確的是高二物理試題第3頁(共6頁)第Ⅱ卷(非選擇題，共57分)二、實驗題(本題共2小題，共14分)11.(6分)有同學(xué)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.1:50B.1:500C.1:5000(3)由于沒有方格紙，該同學(xué)首先在一張透明膠片上描出油膜的輪廓，測量膠片的面積S?，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(yīng)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(yuǎn)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12.(8分)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(dāng)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(dāng)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U?=5V,內(nèi)阻不計，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻.R(1)由圖乙可知，當(dāng)環(huán)境溫度為80℃時，熱敏電阻阻值為Ω；(2)由圖乙可知，當(dāng)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(qiáng)”、“減弱”或“不變”)；(3)圖甲中指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱相連(均選填“A”或“B”)；(4)當(dāng)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(yīng)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.(12分)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P。的空氣中，開始時氣體的溫度為T?，活塞與容器底的距離為h?，當(dāng)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(dǎo)熱良好，當(dāng)?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?14.(14分)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(O?O?的勻強(qiáng)磁場。沿(O?O?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(qiáng)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v?的粒子。已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q(q(1)求未加電場時，粒子做圓周運動的半徑r；(2)若要使粒子恰好打在探測屏的中心，求探測屏中心與粒子源間的距離d。15.(17分)如圖所示，在光滑水平面上有一個直角坐標(biāo)系xoy，正方形導(dǎo)線框abcd邊長為L，質(zhì)量為m，電阻為R，導(dǎo)線框的d點與坐標(biāo)原點O重合，cd邊和x軸重合，ad邊和y軸重合。在第一象限內(nèi)存在垂直于水平面向下的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨，x坐標(biāo)變化的規(guī)律為：B=B?+kxk0)。在水平方向上給線框一個與(1)線框剛開始運動時閉合回路中感應(yīng)電流的大小和方向。(2)線框達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時ad邊的x坐標(biāo)。(3)從開始運動到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)線框產(chǎn)生的焦耳熱。駐馬店市2023~2024學(xué)年度第二學(xué)期期終質(zhì)量監(jiān)測高二物理試題參考答案一、選擇題(43分)12345678910CACAABDBCADBD二、實驗題(本題共2小題,共14分)11.(6分)【答案】(1)A(1分)(2)B(1分)(3)504m(2分)(4)C(2分12.(8分)30/29/31(1分)減小(1分)增強(qiáng)(2分)A(2分)40/39/41(2分)三、計算題(本題共3小題，共43分)13.(12分)解：(1)取密閉氣體為研究對象，活塞下降過程為等壓變化，由蓋-呂薩克定律有:VV0V=h?-得外界溫度T=h(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W=mg根據(jù)熱力學(xué)第一定律得密閉氣體增加的內(nèi)能△U=Q+W2分△U=14.(14分)解(1)粒子在磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得qν0解得軌道半徑為r=m(2)粒子在磁場中運動的周期T=2粒子回到x軸時間為t=nT沿x軸方向d=1qE=ma2分聯(lián)立解得d2=15.(17分)解析：(1)由楞次定律可知，線框剛開始運動時閉合回路中感應(yīng)電流的方向為逆時針方向1分導(dǎo)線框的BC邊與AD邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，有效切割速度為水平方向分速度，線框剛開始運動時大小為3BC邊所處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?，AD邊所處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B?，感應(yīng)電動勢為E=BB?-BI=E代入得I=3(2)由(1)可知，導(dǎo)線框中的電流與沿x軸方向的速度成正比，在x軸方向上，由動量定理可知，在一段極短時間△t內(nèi)，有：-B?從開始運動到最終穩(wěn)定下來，由積累求和可得-B2其中∑νxx=3(3)導(dǎo)線框沿x軸方向的速度在安培力作用下減為零，沿y方向的速度不受影響vy=由能量守恒可知：Q=1Q=31、C.愛因斯坦提出了波粒二象性；盧瑟福通過分析α粒子散射實驗結(jié)果，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型；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。2、A.根據(jù)射線偏轉(zhuǎn)情況可以判斷。3、C.半衰期由原子核決定，不受物理化學(xué)性質(zhì)的影響。4、A.溫度升高，平均動能增大，是統(tǒng)計規(guī)律，每個分子速率不一定增大。5、A.能量為12.09eV的紫外光子照射該星云時，會使其氫原子從基態(tài)躍遷n=3能級，從n=3能級躍遷回n=2能級時發(fā)出紅光。6、B.當(dāng)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(dāng)天平示數(shù)為正時，兩線圈相互排斥，電流方向相反，當(dāng)天平示數(shù)為負(fù)時，兩線圈相互吸引，電流方向相同，故B正確，A錯誤；C.線圈I對線圈Ⅱ的作用力與線圈Ⅱ?qū)€圈Ⅰ的作用力是一對相互作力，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，相同電流情況下受的力越大，天平越靈敏，故D錯誤。7、D由題可知，燈泡的額定電壓為U=PR=3V,燈泡正常發(fā)光時，cde段產(chǎn)生的電動勢有效值為E=3V，則Em8、BC.開關(guān)S閉合后，負(fù)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I1I2=n2n1可知，原線圈輸入電流增大，即電流表A的示數(shù)增大。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