第1頁/共1頁南安一中2024-2025學(xué)年度下學(xué)期高二年期末考物理科試卷一、單項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1.下列說法正確的是（）A.甲圖為靜電除塵裝置，利用的是電流磁效應(yīng)B.乙圖中用銅絲網(wǎng)包裹話筒線，利用的是靜電屏蔽原理C.丙圖為粒子散射實驗，盧瑟福通過該實驗發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子D.丁圖為光電效應(yīng)現(xiàn)象，說明了光具有粒子性【答案】B【解析】【詳解】A．甲圖為靜電除塵裝置的示意圖，含塵氣體經(jīng)過高壓靜電場時被電分離，故A錯誤；B．乙圖中話筒線外面包裹著金屬外衣應(yīng)用了靜電屏蔽原理，故B正確；C．丙圖為粒子散射實驗，盧瑟福通過該實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，故C錯誤；D．丁圖為康普頓效應(yīng)現(xiàn)象，說明了光具有粒子性，故D錯誤；故選B。2.水晶球是用天然水晶加工而成的一種透明的球形物品。如圖所示，一個質(zhì)量分布均勻的透明水晶球，過球心的截面是半徑為的圓。一單色細光束平行直徑從點射入球內(nèi)，折射光線與夾角為。已知光在真空中的傳播速度為，則（）A.水晶球折射率為B.光在水晶球中的傳播速度為C.光在水晶球中的傳播時間為D.若逐漸增大射向水晶球表面光的入射角，光可能因發(fā)生全反射而無法射出水晶球【答案】B【解析】【詳解】A．作出A點的法線如圖所示由幾何關(guān)系可知，光線射入時的入射角則折射率故A錯誤；B．光在水晶球中的傳播速度為故B正確；C．由幾何關(guān)系可知光在水晶球中的傳播時間為故C錯誤；D．由幾何關(guān)系可知若逐漸增大射向水晶球表面光的入射角，光不會因為全反射而無法射出水晶球，故D錯誤。故選B。3.如圖所示的LC振蕩電路中，某時刻的磁場方向如圖所示，則下列說法錯誤的是（）A.若磁場正在減弱，則電容器正在充電，電流由b向aB.若磁場正在減弱，則電場能正在增大，電容器上板帶負電C.若磁場正在增強，則電場能正在減少，電容器上板帶正電D.若磁場正在增強，則電容器正在充電，電流方向由a向b【答案】D【解析】【詳解】AB．若磁場在減弱，則磁場能在減小，電流在減小，電場能在增加，根據(jù)磁感線的方向和右手螺旋定則可以判斷出電流的方向由到；因為在充電，所以自感線圈相當(dāng)于電源，電流由電源正極流出，所以下板帶正電，上板帶負電，故AB正確；CD．若磁場正在增強，說明電流正在增大，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，電容器正在放電，電場能正在減少，根據(jù)右手螺旋定則可以判斷出電流的方向仍是由向，此時電容器相當(dāng)于電源，所以上極板帶正電，故C正確，D錯誤。本題選擇錯誤的，故選D。4.磁流體發(fā)電機可簡化為如下模型：兩塊長、寬分別為a、b的平行板，彼此相距L，板間通入已電離的速度為v的氣流，兩板間存在一磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，磁場方向與兩板平行，并與氣流速度方向垂直，如圖所示．把兩板與外電阻R連接起來，在洛倫茲力作用下，氣流中的正、負離子分別向兩板移動形成電流，設(shè)該氣流的導(dǎo)電率（電阻率的倒數(shù)）為σ，則（）A.該磁流體發(fā)電機模型的內(nèi)阻為B.產(chǎn)生的電動勢為E=BavC.流過外電阻R的電流為D.該磁流體發(fā)電機模型的路端電壓為【答案】C【解析】【詳解】B．根據(jù)左手定則知正離子向上偏，負離子向下偏，則上極板帶正電，下極板帶負電，板間產(chǎn)生電場，最終離子處于平衡狀態(tài)，有解得電動勢為E=BLv故B錯誤；A．根據(jù)電阻定律可知內(nèi)電阻為故A錯誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律有故C正確；D．路端電壓為故D錯誤。故選C。二、雙項選擇題（本題共4小題，每小題6分，共24分，每小題有兩個選項符合題目要求，全部選對得6分，選對但選不全的得3分，有選錯的得0分。）5.核反應(yīng)方程為→+17.6MeV，現(xiàn)真空中有兩個動量大小相等，方向相反的氘核與氚核相撞，發(fā)生核反應(yīng)，設(shè)反應(yīng)釋放的能量幾乎轉(zhuǎn)化為與的動能，則（）A.該反應(yīng)有質(zhì)量虧損B.該反應(yīng)為核裂變C.獲得的動能約為14MeVD.獲得的動能約為14MeV【答案】AC【解析】【詳解】A．核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒，有質(zhì)量虧損，A正確；B．該反應(yīng)是核聚變反應(yīng)，B錯誤；CD．在真空中，該反應(yīng)動量守恒，由于相撞前氘核與氚核動量大小相等，方向相反，系統(tǒng)總動量為零。故反應(yīng)后氦核與中子的動量也大小相等，方向相反。由得反應(yīng)粒子獲得的動能之比為而兩個粒子獲得的總動能為，故獲得的動能，獲得的動能。故C正確，D錯誤。故選AC。6.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)和D后再回到狀態(tài)A，其中，和為等溫過程，和為絕熱過程。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）A.過程中，氣體對外界做正功，放熱B.過程中，氣體分子的平均動能減少C.過程中，外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增加D.過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少【答案】BC【解析】【詳解】A．過程中，體積增大，氣體對外界做正功，溫度不變，內(nèi)能不變，氣體吸熱，故A錯誤；B．過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B正確；C．過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內(nèi)能增加，故C正確；D．過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故D錯誤。故選BC。7.如圖甲所示為氫原子的能級圖，用同一光電管研究氫原子發(fā)出的a、b、c三種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖乙。則這三種光不正確的是（）A.照射該光電管時c光使其逸出的光電子初動能最大B.光子動量C.通過同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距最大D.若這三種光是原子從能級躍遷到較低能級時發(fā)出的光，則c光的波長可以表示為【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程，c光的遏止電壓最大，即其逸出的光電子最大初動能最大，不是初動能最大，故A錯誤，符合題意；B．根據(jù)，光子波長越長，動量越小。c光的遏止電壓最大，即c光的頻率最高，根據(jù)，c光的波長最短，故光子動量，故B正確，不符合題意；C．根據(jù)，a光的波長最長，故a光的相鄰條紋間距最大，故C正確，不符合題意；D．若這三種光是原子從能級躍遷到較低能級時發(fā)出的光，則c光是躍遷到發(fā)出的光，光子能量最大，根據(jù)能級差可得，即，故D錯誤，符合題意。故選AD。8.如圖所示，足夠長的光滑水平軌道左側(cè)部分的軌道間距為，右側(cè)部分的軌道間距為，兩部分軌道通過導(dǎo)線連通。整個區(qū)域存在豎直向下的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強度大小。質(zhì)量的金屬棒和質(zhì)量的金屬棒垂直于導(dǎo)軌分別靜止放置在左、右兩側(cè)軌道上?，F(xiàn)給金屬棒一大小為、方向沿軌道向右的初速度，已知兩金屬棒接入電路的有效電阻均為，軌道電阻不計，，兩金屬棒在運動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸，棒總在寬軌上運動，棒總在窄軌上運動。下列說法正確的是（）A.整個過程金屬棒、動量守恒B.金屬棒勻速運動的速度大小為C.整個過程通過金屬棒某橫截面的電荷量為D.整個運動過程金屬棒、掃過的面積之差為【答案】BC【解析】【詳解】A．因為受到的安培力大小不相等，合力不為零，所以整個過程金屬棒動量不守恒，A錯誤；B．選取水平向右為正方向，對分別應(yīng)用動量定理，對有對Q有其中整理得兩棒最后勻速時，電路中無電流，此時回路總電動勢為零，必有即聯(lián)立解得B正確；C．在Q加速過程中根據(jù)動量定理有又電荷量解得C正確；D．根據(jù)代入數(shù)據(jù)解得D錯誤。故選B。三、填空題（本題共3小題，每題3分，共9.0分）9.完成下列核反應(yīng)方程：（1）_____；（2）_____；（3）_____?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1詳解】根據(jù)核反應(yīng)方程所遵循的質(zhì)量數(shù)守恒、核電荷數(shù)守恒規(guī)律可得故填；【小問2詳解】根據(jù)核反應(yīng)方程所遵循的質(zhì)量數(shù)守恒、核電荷數(shù)守恒規(guī)律可得故填；【小問3詳解】根據(jù)核反應(yīng)方程所遵循的質(zhì)量數(shù)守恒、核電荷數(shù)守恒規(guī)律可得故填。10.某種原子能級躍遷時放出三種頻率分別為、、的光子，且。若用這三種光照射圖中的光電管時均能發(fā)生光電效應(yīng)，則用頻率為______（填“”“”或“”）的光照射時逸出光電子的最大初動能最大。欲使電流計G示數(shù)為零，應(yīng)將滑片P向______（填向“左”“右”）移動。【答案】①.②.左【解析】【詳解】[1]根據(jù)光電效應(yīng)方程變形得頻率越大，能量越高，所以用頻率為的光照射時逸出光電子的最大初動能最大；[2]根據(jù)電路圖，結(jié)合逸出電子受到電場阻力時，電流計G示數(shù)才可能為零，因只有K的電勢高于A點，即觸頭P向左端滑動，才能實現(xiàn)微安表示數(shù)恰好變?yōu)榱恪?1.如圖所示，平行四邊形線圈匝數(shù)n=200匝，線圈面積S=10cm2，線圈電阻r=1Ω，在勻強磁場中繞軸逆時針（從上往下看）勻速轉(zhuǎn)動，軸和磁場方向垂直，磁感應(yīng)強度的大小，角速度，外電阻電阻R=9Ω，交流電表均為理想電表．若從圖示位置開始計時，線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為__________________，流過電流表的最大值電流值為__________；轉(zhuǎn)動過程中交流電壓表的數(shù)值為__________________．【答案】①.②.③.27V【解析】【詳解】圖示位置為垂直中性面，所以線圈感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為；；．四、實驗題（本題共2小題，共12.0分）12.某學(xué)習(xí)小組通過實驗測定一截面為半圓形玻璃磚的折射率n，可用的實驗器材有半圓形玻璃磚、白紙、激光筆、刻度尺、游標(biāo)卡尺、光屏、圓規(guī)、鉛筆。部分步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測量玻璃磚的直徑d；②在平鋪的白紙上利用圓規(guī)畫出半圓形玻璃磚的位置和圓心O，過O點畫出法線；將玻璃磚沿畫好的半圓形位置放好，玻璃磚直徑AB與豎直放置的光屏MN垂直并接觸于A點；③用激光筆從玻璃磚一側(cè)照射半圓形玻璃磚的圓心O，如圖甲所示，在光屏MN上可以觀察到兩個光斑C、D；從圖示位置逆時針緩慢移動激光筆，使光斑D恰好消失，用鉛筆在白紙上標(biāo)記此時光斑E的位置，移走玻璃磚和光屏。根據(jù)以上步驟，回答下列問題：（1）測得半圓形玻璃磚直徑d的讀數(shù)如圖乙所示，則____________cm；（2）為了精準測量半圓形玻璃磚的折射率n，還需測量的一個物理量及表示它的字母為____________；（3）根據(jù)以上測量的物理量，寫出計算玻璃磚折射率的表達式____________。【答案】（1）7.775（2）的長度（3）【解析】【小問1詳解】由圖乙可知，游標(biāo)卡尺為分度的游標(biāo)卡尺，精度為，故【小問2詳解】由題可知，光斑在處時，光斑恰好消失，即光線此時發(fā)生全反射，故為測量折射率，還需測量的長度。【小問3詳解】當(dāng)光線恰好發(fā)生全反射時，有13.科技小組制作的渦流制動演示裝置由電磁鐵和圓盤控制部分組成。圖（a）是電磁鐵磁感應(yīng)強度的測量電路。所用器材有：電源E（電動勢15V，內(nèi)阻不計）；電流表A（量程有0.6A和3A，內(nèi)阻不計）；滑動變阻器RP（最大阻值100Ω）；定值電阻R0（阻值10Ω）；開關(guān)S；磁傳感器和測試儀；電磁鐵（線圈電阻16Ω）；導(dǎo)線若干。圖（b）是實物圖，圖中電機和底座相固定，圓形鋁盤和電機轉(zhuǎn)軸相固定。請完成下列實驗操作和計算。（1）量程選擇和電路連接。①由器材參數(shù)可得電路中的最大電流為_________A（結(jié)果保留2位有效數(shù)字），為減小測量誤差，電流表的量程選擇0.6A擋。②圖（b）中已正確連接了部分電路，請在虛線框中完成RP、R0和A間的實物圖連線______。（2）磁感應(yīng)強度B和電流I關(guān)系測量。①將圖（a）中的磁傳感器置于電磁鐵中心，滑動變阻器RP的滑片P置于b端。置于b端目的是使電路中的電流_________，保護電路安全。②將滑片P緩慢滑到某一位置，閉合S。此時A的示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為_________A。分別記錄測試儀示數(shù)B和I，斷開S。③保持磁傳感器位置不變，重復(fù)步驟②。④下圖是根據(jù)部分實驗數(shù)據(jù)描繪的B?I圖線，其斜率為_________mT/A（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）制動時間t測量。利用圖（b）所示裝置測量了t，結(jié)果表明B越大，t越小。【答案】（1）①.0.58②.（2）①.最?、?0.48③.30【解析】【小問1詳解】①[1]由題知，電源內(nèi)阻不計、電流表內(nèi)阻不計，則當(dāng)滑動變阻器的阻值為零時，電路中有最大電流②[2]由于電路中最大電流為0.58A，則電流表應(yīng)選擇0~0.6A量程，根據(jù)電路圖實物圖連線如下【小問2詳解】①[1]滑動變阻器RP的滑片P置于b端時滑動變阻器的電阻最大，電路中的電流最小，保護電路安全。②[2]電流表讀數(shù)為0.48A。③[3]根據(jù)題圖中數(shù)據(jù)可知B?I圖線斜率為五、解答題（本題共3小題，共39.0分）14.如圖所示的粗細均勻薄壁U形管，導(dǎo)熱良好，左管上端封閉，右管開口且足夠長。環(huán)境溫度為時，右管內(nèi)水銀面比左管高h=4cm，左管內(nèi)空氣柱長度L=20cm，大氣壓強（1）求此時封閉氣體的壓強大??；（2）現(xiàn)使環(huán)境溫度降低，當(dāng)左管內(nèi)水銀面比右管高=4cm時，環(huán)境熱力學(xué)溫度為多少？【答案】（1）（2）【解析】【小問1詳解】此時封閉氣體的壓強大小為，有代入數(shù)據(jù)解得【小問2詳解】設(shè)玻璃管橫截面積為S，以管內(nèi)氣體為研究對象，末態(tài)壓強為，氣柱長度為，有其中根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有解得15.如圖所示，在xOy面內(nèi)，第一象限中存在沿x軸正方向的勻強電場，第二象限中存在垂直紙面向外的勻強磁場?，F(xiàn)有一個質(zhì)量為m、帶電量為的粒子從x軸上的A點以初速度沿y軸正方向射入電場，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，沿著與y軸正方向成30°角的方向進入磁場，粒子恰好未從x軸上射出磁場。已知O、A兩點間的距離為L，不計粒子的重力，求：（1）勻強電場的電場強度E的大?。唬?）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大?。唬?）粒子從A點開始到第二次通過y軸所用的時間t?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）粒子的運動軌跡如圖所示粒子電場中做類平拋運動，有設(shè)粒子進入磁場時的速度大小為v，則又聯(lián)立解得（2）類平拋運動過程的豎直位移為粒子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得在磁場中的運動軌跡剛好與x軸相切，由幾何關(guān)系得聯(lián)立解得（3）粒子在磁場中的軌跡所對應(yīng)的圓心角為粒子在磁場中運動的周期為粒子在磁場中運動的時間為粒子從A點開始到第二次通過y軸所用的時間為聯(lián)立解得16.如圖所示，一個匝數(shù)n=1000、面積S=100cm2的水平圓形線圈內(nèi)有豎直向上的勻強磁場B1，磁感應(yīng)強度大小隨時間變化關(guān)系為B1[T]=B0+0.25t[s]。線圈與右側(cè)的平行導(dǎo)軌MN、M'N'通過開關(guān)K相連，導(dǎo)軌MN、M'N'構(gòu)成的平面為水平面，其內(nèi)有豎直向下的勻強磁場B2，其右側(cè)有傾角θ=30°的傾斜平行導(dǎo)軌PQ、P'Q'，N與