2022-2023学年高二下学期期末考前必刷卷 物理02 （全解全析）

这是一份2022-2023学年高二下学期期末考前必刷卷 物理02 （全解全析），共15页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷两部分等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年高二下学期期末考前必刷卷物理·全解全析注意事项：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选题：共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项最符合题意。1．石墨烯是从石墨中分离出的新材料，其中碳原子紧密结合成单层六边形晶格结构，如图所示，则正确的是（　　）A．石墨是非晶体B．单层石墨烯的厚度约2μmC．石墨研磨成的细粉末就是石墨烯D．碳原子在六边形顶点附近不停地振动【答案】D【详解】A．石墨是晶体，A错误；B．单层石墨烯的厚度约为原子尺寸，B错误；C．石墨烯是石墨中提取出来的新材料，C错误；D．根据分子动理论，固体分子在平衡位置附近不停地振动，D正确。故选D。2．α粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，为建立现代原子核理论打下了基础，关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）A．汤姆生的α粒子散射实验，证明了原子核是可以再分的B．该实验的数据否定了卢瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小C．该实验表明原子中心有一个极大的核，它占有原子体积的极大部分D．在其他条件相同情况下，只改变金箔的厚度，对实验结果会有影响【答案】D【详解】A．卢瑟福的α粒子散射实验，证明了原子是可以再分的，故A错误；B．卢瑟福用α粒子散射实验的数据否定了模汤姆生的“西瓜型”，并估算了原子核的大小，故B错误；C．从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使α粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分，故C错误；D．在相同的条件下，改变金箔的厚度对实验结果有影响，故D正确。故选D。3．在一些机场、车站、饭店的洗手间通常都装有自动热风干手器。人们洗于后将湿手靠近干手器，机内传感器发出感应信号，使干手器工作吹出“热风”，将湿手烘干（如图所示）。自动热风干手器之所以能实现这种自动控制，主要是由于湿手靠近它时（　　）A．改变了传感器附近的湿度 B．改变了传感器附近的温度C．改变了传感器的电容 D．改变了传感器的电阻【答案】C【解析】手掌作为导体置于干手器内部，改变的电容器的介质，从而改变了电容器的电容。4．玻璃管裂口尖端非常尖锐如图甲所示，将其在火焰上烧熔，冷却后尖端变钝如图乙所示。该现象说明（　　）A．玻璃在导热时具有各向异性B．烧熔使玻璃由晶体变为非晶体C．玻璃烧熔为液态时表面分子间的作用力表现为斥力D．玻璃烧熔为液态时表面存在张力【答案】D【详解】AB．玻璃是非晶体，高温熔化冷却凝固后仍然是非晶体，导热性表现为各向同性。故AB错误；CD．玻璃管裂口尖端在火焰上烧熔，冷却后尖端变钝，是表面张力的作用，因熔化后的玻璃表面分子间作用力表现为引力使其表面收缩。故C错误；D正确。故选D。5．如图所示为模拟气体压强产生机理的演示实验。操作步骤如下：①把一颗豆粒从距秤盘处松手让它落到秤盘上，观察指针摆动的情况；②再把100颗左右的豆粒从相同高度均匀连续地倒在秤盘上，观察指针摆动的情况；③使100颗左右的豆粒从的位置均匀连续倒在秤盘上，观察指针掘动的情况。下列说法正确的是（    ）。A．步骤①和②模拟的是气体压强与气体分子平均动能的关系B．步骤②和③模拟的是气体压强与分子密集程度的关系C．步骤②和③模拟的是大量气体分子速率分布所服从的统计规律D．步骤①和②反映了气体压强产生的原因【答案】D【详解】AD．步骤①和②都从相同的高度下落，不同的是豆粒的个数，故它模拟的气体压强与分子密集程度的关系，也说明大量的豆粒连续地作用在盘子上能产生持续的作用力，即反映了气体压强产生的原因，A错误，D正确；BC．步骤②和③的豆粒个数相同，让它们从不同的高度落下，豆粒撞击的速率不同，所以它们模拟的是气体压强与分子的速率的关系，或者说是气体的分子压强与气体平均动能的关系，BC错误。故选D。6．如图所示为LC回路中电流i随时间t变化的图像，可知（    ）A．在t1时刻，电路中的电场能最大 B．从t1到t2，电容器极板上的电荷逐渐减少C．从t2到t3，电容器充电 D．在t2时刻，线圈中的磁场能最小【答案】D【详解】A．在t1时刻，电路中的电流最大，磁场能最大，电场能最小，选项A错误；    B．从t1到t2，电流减小，电容器充电，则电容器极板上的电荷逐渐增加，选项B错误；C．从t2到t3，电流变大，则电容器放电，选项C错误；D．在t2时刻，电路中的电流最小，线圈中的磁场能最小，选项D正确。故选D。7．原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有（　　）A．He核的结合能约为14 MeVB．He核比Li核结合能大C．两个H核结合成He核时释放能量D．U核中核子的平均结合能比Kr核中的大【答案】C【详解】A．由题图可知He核的比结合能约为7 MeV，所以结合能约为28 MeV，故A错误；B．由题图可知Li核的比结合能约为5.5 MeV，所以结合能约为33 MeV，大于He核的结合能，故B错误；C．两个H核结合成He核时，生成物的总结合能大于反应物的总结合能，所以会释放能量，故C正确；D．由题图可知U核中核子的平均结合能比Kr核中的小，故D错误。故选C。8．如图所示，和是输电线，所接入的电压互感器原、副线圈的匝数比为，电流互感器原、副线圈的匝数比为，电压表的示数为，电流表的示数为，则输电线路输送的功率为（　　）A． B．C． D．【答案】D【详解】设输电线电压为U1，电流为I1，由原、副线圈电压之比等于匝数比，电流之比等于匝数比的倒数，可得，解得则输电线路输送的功率为故选D。9．如图，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管极板K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙。下列说法正确的是（  ）A．这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光B．光电管极板K的逸出功为C．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源左侧为负极D．氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可以使极板K发生光电效应现象【答案】B【详解】A．这些氢原子跃迁时共发出光的频率种数为故A错误；B．大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率最高的光子能量为由图丙可知遏止电压为Uc=7V，设光电管阴极K金属材料的逸出功为W0，根据爱因斯坦光电效应方程以及动能定理综合可得解得故B正确；C．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，说明光电管所加电压为反向电压，光电子受到电场力指向阴极K，即电源正极与阴极K相连，则电源左侧为正极，右侧为负极，故C错误；D．由能级图可知，从n=4到n=1跃迁、从n=3到n=1跃迁、从n=2到n=1跃迁时所放出光子的能量分别为12.75eV、12.09eV、10.2eV，都大于W0，而其余3种跃迁放出光子的能量都小于W0，所以共有3种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象，故D错误。故选B。10．如图所示为模拟远距离输电的实验电路图，两变压器均为理想变压器，变压器的匝数，四根输电线的电阻，、为两个相同的小灯泡，灯丝电阻，忽略灯丝电阻随温度的变化。当端输入低压交流电时，下列说法正确的是（　　）A．电流表示数比示数小B．的热功率大于的热功率C．、两灯泡的功率相同D．的功率比的功率要小【答案】A【详解】A．电流表示数为令通过灯泡的电流为，则灯泡两端电压为，根据电流匝数关系，电流表示数为根据电压匝数关系可知降压变压器原线圈两端电压为，令端输入为U，根据电压匝数关系可知升压变压器副线圈两端电压为，则有解得则有由于，可知可知即电流表示数比示数小，A正确；B．根据由于，可知，的热功率小于的热功率，B错误；CD．由于根据上述根据可知，灯泡的功率大于灯泡的功率，CD错误。故选A。第II卷（非选择题）本卷共5题，共60分。其中第12题～第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有滴，把滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中，待油膜形状稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中小正方形方格的边长为，回答下列问题：（1）油酸薄膜的面积是_______；（2）油酸分子的直径是_______m；（结果保留两位有效数字）（3）某同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大，出现这种情况的原因可能是________；A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C．水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理（4）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数，如果已知体积为V的一滴油酸在水面上散开形成单分子油膜的面积为S，这种油的密度为，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________；（分子看成球体）（5）本实验中油膜的形成是分子力的作用效果，图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能Ep随分子间距r的变化图线（规定两分子相距无穷远系统分子势能为0），请你指出图乙不合理的两处：①_______________________________________________；②_______________________________________________。【答案】     71/70/72     //     AC/CA          处分子势能为0不合理     在的范围内弯曲情况不合理，斜率应越来越大的【详解】（1）[1]根据不足一格舍掉，对于半格算一格的原则，可得油酸薄膜的面积是（2）[2]根据题意可得，1滴油酸溶液中油酸的体积为则分子直径为（3）[3]根据题意可知，分子直径为A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，油酸体积偏大，则偏大，故A正确；B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，油酸体积偏小，则偏小，故B错误；C．水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开，面积偏小，则偏大，故C正确；D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，面积偏大，则偏小，故D错误。故选AC。（4）[4]根据题意可知，一个油酸分子的体积为油酸的摩尔体积为则阿伏加德罗常数的表达式为（5）[5]图乙处分子势能为零的点不合理。由于分子力做功等于分子势能的变化，故分子间距由足够远减小到的过程中分子力做的总功应当为零，即甲图中处以右图线下的总面积应当为零，图中显然不符合。[6]图乙在的范围内弯曲情况不合理。由于图线的斜率即为分子力，该区间的分子力是越来越大的，而图中的斜率显然越来越小。12．硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其原理是进入癌细胞内的硼核（）吸收慢中子，转变成锂核（）和粒子，释放出光子。已知核反应过程中质量亏损为Δm，光子的波长为，硼核的比结合能为E1，氦核的比结合能为E2，普朗克常量为h，真空中光速为c。（1）写出核反应方程并求出光子的能量E0；（2）求锂核的比结合能E3。【答案】（1）；；（2）【详解】（1）根据质量数和电荷数守恒可得光子的能量（2）根据爱因斯坦质能方程解得锂核的比结合能 13．如图为某型号家用喷水壶的外形图和原理图，壶中气筒内壁的横截面积，活塞的最大行程，正常喷水时壶内气体需达到压强以上。壶内装水后，将压柄连接的活塞压到气筒的最底部，此时壶内气体体积为，压强，温度为27℃。已知大气压强。（1）若将装好水的喷水壶由室内拿到室外放置一段时间，已知室外气温为9℃，求稳定后壶内气体的压强；（2）若在室外温度保持不变的环境中，先给空喷水壶加水到壶内气体体积，再通过压柄打气使喷水壶达到工作状态，至少需要通过压柄充气多少次？【答案】（1）；（2）8次【详解】（1）气体发生等容变化，则有其中，，解得（2）若在室外温度保持不变的环境中，先给空喷水壶加水到壶内气体体积，再通过压柄打气使喷水壶达到工作状态，设至少需要通过压柄充气次，根据玻意耳定律可得其中，，联立解得故至少需要通过压柄充气8次。14．如图所示，线圈的边长，边长，共匝，线圈的总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度，当线圈以的转速匀速逆时针（俯视图）旋转时．问：（1）若线圈从图示位置开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）电路中电压表的示数是多少？（3）从图示位置开始计时，经通过电阻的电荷量是多少？【答案】（1） ；（2）；（3）【详解】（1）转速故频率图示时刻电动势最大值为从图示时刻开始计时，所以感应电动势按余弦规律变化（2）电动势的有效值为电路中电流有效值为电压表示数（3）内线圈转过的角度该过程中15．如图甲所示，两光滑的平行导轨与水平放置，、两点间接有电阻，导轨间距为，导轨处有两个匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ（分别是和），磁场方向均垂直于导轨平面竖直向上，Ⅱ区是磁感应强度为的恒定磁场区。Ⅰ区磁场的宽度为x1，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。一质量为、长度为、电阻也为的导体棒垂直于导轨放置在Ⅰ区磁场正中央，从时刻开始，导体棒在安培力的作用下向左运动，时刻离开Ⅰ区时速度为，最后离开Ⅱ区时速度为。求：（1）时刻，导体棒受到的安培力大小；（2）导体棒穿越Ⅱ区磁场的过程中，电阻上产生的焦耳热；（3）Ⅱ区磁场的宽度。【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）时刻，导体棒所在回路的感应电动势回路的电流导体棒受到的安培力大小解得（2）导体棒穿越Ⅱ区磁场的过程中，产生的总的焦耳热电阻上产生的焦耳热（3）金属棒经过磁场Ⅱ过程中有动量定理其中解得