十堰市2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末調(diào)研考試

物理試卷

一、選擇題:本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題

只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~11題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的

得2分，有選錯(cuò)的得0分。

1.關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說法不正確的是（）

A.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`背了熱力學(xué)第一定律

B.自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性

C.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體

D.熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%

【答案】A

【解析】

【詳解】A.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`背了熱力學(xué)第二定律，故A錯(cuò)誤；

B.自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，都不可逆，故B正確；

C.根據(jù)熱力學(xué)第二定律知，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞

到高溫物體，故C正確；

D.熱力學(xué)第二定律可表述為：不可能從單一熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響，所

以熱機(jī)效率不可能達(dá)到100%,故D正確。

故選A?

2.在如圖所示的電路中，C是平行板電容器，乙是直流電阻可以忽略的電感線圈，閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后

突然斷開開關(guān)S,下列說法正確的是（）

BT

R

------1I----------

A.當(dāng)A板上所帶的正電荷逐漸增多時(shí)，LC振蕩電路中的電流在增加

B.當(dāng)B板上所帶的正電荷逐漸增多時(shí)，LC振蕩電路中的電流在增加

C.僅減小電容器兩極板間的距離，LC振蕩電路的周期將變大

D.減小電容器兩極板間的距離，同時(shí)增加電感線圈的匝數(shù)，LC振蕩電路的周期可能不變

【答案】c

【解析】

【詳解】A.當(dāng)A板上所帶的正電荷逐漸增多時(shí)，電容器中電場能增加，則線圈中磁場能減小，LC振蕩電

路中的電流在減小，故A錯(cuò)誤；

B.當(dāng)B板上所帶的正電荷逐漸增多時(shí)，電容器中電場能增加，則線圈中磁場能減小，LC振蕩電路中的電

流在減小，故B錯(cuò)誤；

C.僅減小電容器兩極板間的距離，根據(jù)

C=-^-

471kd

T=2TT4LC

可知電容器電容變大，LC振蕩電路的周期將變大，故C正確；

D.減小電容器兩極板間的距離，同時(shí)增加電感線圈的匝數(shù)，根據(jù)

C=-^~

4/rkd

T=2TI4LC

可知電容器電容變大，電感線圈自感系數(shù)變大，則ZC振蕩電路的周期將變大，故D錯(cuò)誤。

故選Co

3.遠(yuǎn)距離輸電示意圖如圖所示，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器T的原、副線圈匝數(shù)比

%:%=1:1000,在T的原線圈的兩端接入一有效值U=1000V的正弦交流電壓，若原線圈的輸入電功率

P=lxl04kW，輸電線的總電阻為20A。不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）

A.2kWB.5kWC.10kWD.20kW

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】由

P=UI\

解得升壓變壓器T原線圈中的電流

，=10000A

根據(jù)理想變壓器的電流規(guī)律

A_衛(wèi)

A4

解得輸電線中電流

乙=4=10A

輸電線上損失的電功率

22

△p=/2.r=10x20W=2000W

選項(xiàng)A正確。

4.氫原子能級(jí)圖如圖所示，用某單色光照射大量處于基態(tài)的氫原子后，氫原子輻射的光對(duì)應(yīng)譜線只有兩根

譜線屬于巴耳末系，則該單色光的光子能量為()

〃賴曼系巴耳末系帕邢系布喇開系E/eV

8--------r-------1------:------丁——「0

5-S54

4

激

-S85發(fā)態(tài)

3-L51

2-3.40」

-13.6基態(tài)

A.14.14eVB.12.75eVC.12.09eVD.10.20eV

【答案】B

【解析】

【詳解】巴耳末系是高能級(jí)氫原子躍遷到2能級(jí)的譜線圖，根據(jù)題意可知?dú)湓虞椛涞墓鈱?duì)應(yīng)譜線只有兩

根譜線屬于巴耳末系，則氫原子從4能級(jí)躍遷到2能級(jí)時(shí)有兩根譜線屬于巴耳末系，則單色光的光子能量

為

E=-0.85eV—(―13.6eV)=12.75eV

故選B。

5.兩分子間的分子力與它們之間距離的關(guān)系圖像如圖甲所示，圖中“為分子力的零點(diǎn)，彳為分子力的極值

點(diǎn)；兩分子的勢(shì)能與分子間距離的關(guān)系圖像如圖乙所示，規(guī)定兩分子間距離為無限遠(yuǎn)時(shí)分子勢(shì)能為0,2為

分子勢(shì)能的零點(diǎn)，4為分子勢(shì)能的極值點(diǎn)，極小值為-Epmin。下列判斷正確的是()

A.石=弓B.%=弓=4=G

【答案】B

【解析】

【詳解】當(dāng)分子間距離等于平衡距離時(shí)，分子力為零，分子勢(shì)能最小，所以為=弓，從，3減小到，2的過程

中，分子勢(shì)能增大，分子間距離小于平衡位置，分子間作用力為斥力，故4彳々。

故選B。

6.當(dāng)兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)a粒子時(shí)，放出28.30MeV的能量；當(dāng)三個(gè)a粒子結(jié)合成一個(gè)碳核時(shí)，

放出7.26MeV的能量；當(dāng)六個(gè)中子和六個(gè)質(zhì)子結(jié)合成一個(gè)碳核時(shí)，釋放的能量為()

A.184.32MeVB.92.16MeVC.77.64MeVD.35.56MeV

【答案】B

【解析】

【詳解】設(shè)中子的質(zhì)量為機(jī)n，質(zhì)子的質(zhì)量為7"p，a粒子的質(zhì)量為加「碳原子核的質(zhì)量為mC，根據(jù)質(zhì)能方

程

2

=28.30MeV=[2(mn+mp)-ma]c

2

△E2=7.26MeV=(3ma-mc)c

2

=(6mn+6mp1c)c

聯(lián)立各式解得

AE3=92.16MeV

故選B。

7.如圖所示，理想變壓器三個(gè)線圈的匝數(shù)滿足珥=%+%，當(dāng)加在原線圈兩端的電壓為U1時(shí)，原線圈的輸

入功率為《，電路中四個(gè)規(guī)格相同的燈泡A、B、C、D都恰好正常發(fā)光，兩副線圈的輸出電壓分別為。2、

輸出功率分別為舄、居，電路中三個(gè)理想電流表的示數(shù)分別為12、k，下列判斷正確的是（）

A.6：鳥：6=3:2:1B.%:。2：03=4：2:1C.%=3:1:2D,人：右：4=4：3:6

【答案】D

【解析】

【詳解】BC.設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)工作電壓為。0,工作電流為/。，則有

“2。22。02

“303U°1

又

可得

々：%：%=3:2:1

根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓比等于匝數(shù)比可得

U]：。2：03=4：“2：“3=3：2：1

故BC錯(cuò)誤；

AD.根據(jù)

P2=U2I2=2U0I0

P^U.I^U0-2I0

又

聯(lián)立可得

《：g:月=2:1:1

4：q：Z,=4：3:6

故A錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

8.2篇Th（針）經(jīng)過一系列a、夕衰變后，變成器第Pb（鉛），下列說法正確的是（）

A.該過程經(jīng)過6次a衰變B.該過程經(jīng)過6次夕衰變

C.。射線的電離能力比￡射線更強(qiáng)D.提高環(huán)境溫度，可以減少半衰期

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒可知

232=4〃+208

可得

n=6

既該過程經(jīng)過6次a衰變，故A正確;

B.根據(jù)電荷數(shù)守恒可知

90—2x6+7律=82

可得

m=4

既該過程經(jīng)過4次￡衰變，故B錯(cuò)誤；

C.a粒子是；He,帶2個(gè)單位的正電荷，力粒子是電子，帶一個(gè)單位負(fù)電，所以a射線的電離能力比￡

射線更強(qiáng)，故C正確;

D.半衰期是放射性元素的特性，與環(huán)境的溫度無關(guān)，故D錯(cuò)誤。

故選AC。

9.如圖甲所示，面積為0.2m2的100匝線圈內(nèi)部存在垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加的勻強(qiáng)磁場，線

圈的電阻為2Q,磁場方向垂直干線圈平面向里，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時(shí)間/變化的規(guī)律如圖乙所示，磁場

垂直紙面向里為正，定值電阻R的阻值為8。，下列說法正確的是（)

A.a、6兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U"=-1.6VB.電阻R上產(chǎn)生的熱功率為0.32W

C.0~5s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為1.6JD.0~5s內(nèi)通過電阻火某截面的電荷量為1C

【答案】BCD

【解析】

【詳解】A.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為

E=N—=NS—=2V

A?A?

根據(jù)楞次定律可知電流從。點(diǎn)流出、6點(diǎn)流入，所以。點(diǎn)電勢(shì)比6點(diǎn)電勢(shì)高，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

a、Z?兩點(diǎn)間電壓為

RF

Uab=——=1.6V

R+r

故A錯(cuò)誤;

B.電路中電流為

F

1=-------=0.2A

R+r

電阻R上產(chǎn)生的熱功率為

P=/2R=0.32W

故B正確;

C.0~5s內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為

Q=/2Rf=l6J

故C正確;

D.。?5s內(nèi)通過電阻H的電荷量為

q—It—1C

故D正確。

故選BCD。

10.研究某種金屬光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，用0、6兩種單色光照射金屬K,得到的光電流/與光

電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖乙所示。下列判斷正確的是（）

光

A.b光照射時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能更大

B.兩單色光通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，b光的偏折程度更小

C.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距更大

D.a光照射時(shí)逸出的動(dòng)能最大的光電子的物質(zhì)波的波長比b光照射時(shí)逸出的動(dòng)能最大的光電子的物質(zhì)波的

波長短

【答案】AC

【解析】

詳解】A.由

Ek=eUc

可知6光照射時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能更大，故A正確;

B.由

Ek^hv-W

Ek=eUc

可知6光的頻率大，所以。光的折射率大，則兩單色光通過同一玻璃三棱鏡時(shí)，6光的偏折程度更大，故

B錯(cuò)誤；

CD.a光的頻率小，由

c=2v

可知。光波長長，由

Ax=-A

d

可知通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，。光的相鄰條紋間距更大，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。

”.半徑為八間距為L的固定光滑;圓弧軌道右端接有一阻值為R的定值電阻，如圖所示。整個(gè)空間存在

方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8的勻強(qiáng)磁場。一根長度為L、質(zhì)量為機(jī)、電阻也為R的金屬棒從軌道最

低位置cd開始，在外力的作用下以速度V沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在油處與軌道分離。已知金屬棒在軌道

上運(yùn)動(dòng)的過程中始終與軌道接觸良好，電路中其余電阻均不計(jì)，重力加速度大小為g,下列說法正確的是

A.金屬棒兩端的最大電壓為BLv

mr

B.整個(gè)過程中通過金屬棒某截面的電荷量為——

2R

C.整個(gè)過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為兀BL"

167?

金屬棒從運(yùn)動(dòng)到ab的過程中，外力做的功為也

D.4a+mgr

47?

【答案】BC

【解析】

【詳解】A.金屬棒切割磁感線，最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

E=BLv

則金屬棒兩端的最大電壓為

D1

U=------E=-BLv

R+R2

故A錯(cuò)誤;

B.設(shè)金屬棒從cd運(yùn)動(dòng)到ab的過程中所用時(shí)間為t,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為了，感應(yīng)電流的平均值為7,

則有

T，7」

R+R

可知

BLr

q=It=

2R

故B正確;

C.金屬棒從cd運(yùn)動(dòng)到仍的過程中產(chǎn)生正弦式交流電，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值為

BLv

E'

則整個(gè)過程中定值電阻上產(chǎn)生的焦耳熱為

1

E22乃廠_7iB~Lrvr

Q=

R+Rv16R

故C正確;

D.根據(jù)功能關(guān)系有

W=Q+mgr=^^^+mgr

故D錯(cuò)誤;

故選BC。

二、非選擇題:共56分。

12.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。在橡膠套和柱塞間封閉著一段空氣柱，空氣柱的

長度L可以從刻度尺讀取，空氣柱的壓強(qiáng)p可以從與空氣柱相連的壓力表讀取。緩慢地向下壓或向上拉柱

塞，保持空氣柱的溫度不變，測(cè)量空氣柱的長度及對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)，得到如圖乙所示的。-L圖像.

4

不

一

|2=

~|

|1|=

—Z

IO二E

甲

(1)為了更直觀地處理數(shù)據(jù)，將圖乙化曲為直，繪制了如圖丙所示的擬合直線，則圖丙的橫坐標(biāo)為

1「1

.(填“工”、“VI”、“忑”或“右”)。

(2)本實(shí)驗(yàn)探究是氣體等溫變化時(shí)壓強(qiáng)p與體積V變化的規(guī)律，但測(cè)量時(shí)卻測(cè)量了空氣柱的長度L,用

工代替V的理由是?

A.空氣柱橫截面積S恒定B.空氣柱的溫度恒定C.空氣柱的壓強(qiáng)恒定

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論為0

A.一定量的氣體等溫變化時(shí)，壓強(qiáng)與體積成正比

B.一定量的氣體等溫變化時(shí)，壓強(qiáng)與體積成反比

C.一定量的氣體等容變化時(shí)，壓強(qiáng)與溫度成正比

D.一定量的氣體等容變化時(shí)，壓強(qiáng)與溫度成反比

【答案】?.-②.A③.B

L

【解析】

【詳解】(1)[1]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

-p--v--=Cr

T

V=SL

可得

CT1

p=--------

SL

(2)⑵氣體的體積

V=SL

其中S為空氣柱的橫截面積，由于空氣柱的橫截面積S不變，所以用工代替V。

故選A。

(3)[3]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論為一定量的氣體等溫變化時(shí),壓強(qiáng)與體積成反比.

故選B。

13.圖甲為用雙縫干涉裝置測(cè)量紫光的波長的實(shí)驗(yàn)。

白熾燈濾光片單縫次縫遮光筒屏

序」TW陪

A光瞿A

乙丙

(1)按照實(shí)驗(yàn)裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)量頭的手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第1條亮紋，手輪的示數(shù)如圖乙所示。繼

續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，使分劃板中心刻線對(duì)準(zhǔn)第11條亮紋，手輪的示數(shù)如圖丙所示，則相鄰條紋的間距為

mm(保留三位有效數(shù)字).

(2)如果已經(jīng)測(cè)得雙縫的間距是0.30mm,雙縫和光屏之間的距離為900mm,則待測(cè)光的波長為

m(保留三位有效數(shù)字)。

(3)若將裝置浸入某種絕緣液體中，則。

A.干涉條紋消失B.干涉條紋的間距變大C.干涉條紋的間距不變D.干涉條紋的間距變小

【答案】?.1.25②.4.17x10-7③.D

【解析】

【詳解】(1)口］圖乙螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為

0mm+0.01X5.0mm=0.050mm

圖丙螺旋測(cè)微器讀數(shù)

12.5mm+0.01X5.0mm=12.550mm.

所以條紋的間距為

Ax=———=1.25mm

10

(2)⑵根據(jù)雙縫干涉條紋的間距公式

A—J

d

解得

2=4.17xl0-7m

(3)［3］若將裝置浸入某種絕緣液體中，則根據(jù)

v=—,

nJ

可知光的波長變小，再根據(jù)Ax=-2可知干涉條紋的間距變小。

a

故選D。

14.如圖所示，一半徑為R的半球形透明介質(zhì)，0點(diǎn)為底面的圓心,AB為直徑，一束單色光以入射角?=60°

從。點(diǎn)射入介質(zhì)，從49的中點(diǎn)E垂直射出，已知光在直空中的傳播速度為c。

(1)求半球形透明介質(zhì)對(duì)單色光的折射率"；

(2)求單色光在透明介質(zhì)中的傳播時(shí)間f；

（3）若單色光在法線另一側(cè)從。點(diǎn)射入介質(zhì)，恰好在AB邊的尸點(diǎn)（圖中未畫出）發(fā)生全反射，求F兩

【答案】（1）n=y/3;（2）t=—；（3）d=R

2c4

【解析】

【詳解】（1）設(shè)光射入介質(zhì)的折射角為力則有

sin60

n=---------

sin/

1

siny=-

2

解得

n=也

（2）根據(jù)已知條件有

tnRcosy

解得

3R

t=一

2c

（3）設(shè)單色光在介質(zhì)中的臨界角為C,則有

1

-----=n

sinC

d

tanC

匹

2

解得

,_V5?

d——R

4

15.某物理探究小組設(shè)計(jì)了一款火警報(bào)警裝置，原理圖如圖所示。汽缸通過細(xì)線懸掛在天花板下，質(zhì)量

m=300g,橫截面積S=15cm2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)。起初環(huán)境的熱力學(xué)溫度

Ti=294K時(shí)，活塞距汽缸底部的高度//=15cm,當(dāng)環(huán)境溫度上升，活塞緩慢下移A/?=5cm時(shí)，活塞表面(涂

有導(dǎo)電物質(zhì))恰與a方兩觸點(diǎn)接觸，峰器發(fā)出報(bào)警聲，不計(jì)活塞與汽缸之間的摩擦,外界大氣壓強(qiáng)po=L0xl05Pa,

取重力加速度大小g=10m/s2o

(1)求缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)〃；

(2)求蜂鳴器剛報(bào)警時(shí)密封氣體的熱力學(xué)溫度72；

(3)若蜂鳴器剛報(bào)警時(shí)氣體的內(nèi)能增加了10J,求此過程中密封氣體吸收的熱量Q。

【答案】(1)9.8xlO4Pa；(2)392K；(3)17.35J

【解析】

【詳解】(1)對(duì)活塞受力分析有

P°S=PiS+mg

解得

0=9.8x104Pa

(2)此過程為等壓變化，則有

hS(/7+A/Z)S

亍■亍2

解得

%=392K

(3)氣體等壓膨脹，設(shè)氣體對(duì)外界做的功為W,氣體的內(nèi)能增加了10J,根據(jù)熱力學(xué)第一定律有

\U=W+Q

解得