江苏省苏州市2023-2024学年高二下学期6月期末物理试卷(含答案)

这是一份江苏省苏州市2023-2024学年高二下学期6月期末物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．一个氢原子从能级向低能级跃迁的过程中，辐射出的光子频率种类最多可能有( )
A.4种B.3种C.2种D.1种
2．一个简单的门窗防盗报警装置示意图如图所示，门的上沿嵌入一块永磁体，当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；打开时，蜂鸣器响，指示灯灭。为实现上述功能，最适合的传感器是( )
A.光敏电阻B.电阻应变片C.热敏电阻D.干簧管
3．放射性元素发生β衰变的半衰期为6h，则( )
A.衰变产物为
B.发生β衰变的原因是强相互作用
C.温度升高后，的半衰期可能变为5h
D.β射线是电子流
4．荷叶上的露珠呈球形，其表面与空气接触的薄层叫表面层，分子间作用力F和分子间距r的关系如图所示。则图中( )
A.A位置可反映表面层中水分子之间的作用力
B.C位置可反映表面层中水分子之间的作用力
C.B位置相邻两水分子间的分子势能最大
D.D位置相邻两水分子间的分子势能最小
5．如图所示，一定质量的理想气体从状态A经状态B变为状态C。则( )
A.A到B过程中气体分子平均动能不变B.A到B过程中气体分子的密度增大
C.B到C过程中气体从外界吸收热量D.状态A的温度比状态C的温度高
6．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，总长为的导体棒的O端位于圆心，A为棒的中点。现使导体棒绕O点在纸面内逆时针匀速转动，则O点到导体棒上任意一点P的电势差U与间距离r的关系图像正确的是( )
A.B.
C.D.
7．汤姆孙在实验中让一束电子经过电场加速后，通过多晶晶体得到了如图所示的衍射图样。已知电子质量为m，加速后电子速度为v，普朗克常量为h，则( )
A.该图样说明电子具有粒子性
B.该实验中电子的德布罗意波波长为
C.加速电压越大，电子的物质波波长越长
D.加速电压越大，电子的粒子性越明显
8．用图甲所示实验装置探究光电效应规律，得到a、b两种金属材料遏止电压随入射光频率v的图线如图乙中1和2所示，则下列有关说法中正确的是( )
A.图线的斜率表示普朗克常量h
B.金属材料a的逸出功较大
C.用同一种光照射发生光电效应时，a材料逸出的光电子最大初动能较大
D.光电子在真空管中被加速
9．如图所示，AB为平行板电容器的上下极板，R为定值电阻，线圈L的直流电阻不计。下列说法正确的是( )
A.S保持闭合一段时间后，A板带正电，B板带负电
B.S由闭合到断开的瞬间，电场能开始转化为磁场能
C.S由闭合到断开的瞬间，左侧LC振荡电路电流最大
D.该电路可以有效地发射电磁波
10．匀强磁场绕如图所示的轴线匀速转动，圆形金属线圈保持静止。理想变压器原、副线圈的匝数比为k，为定值电阻，R为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想交流电表。下列说法正确的是( )
A.滑片P上滑时，通过的电流变大
B.滑片P下滑时，电压表示数变小
C.k值增大，变压器输出功率变小
D.圆形线圈拉成正方形，电压表示数变大
二、多选题
11．如图所示，半径为的圆形线圈内部有一半径为的圆形磁场区域，磁感应强度的大小随时间均匀增加，则( )
A.线圈面积有缩小的趋势B.线圈面积有增大的趋势
C.线圈中电子沿顺时针方向定向移动D.线圈中电子沿逆时针方向定向移动
12．“探究一定质量气体等温变化的规律”的实验装置如图所示。操作正确的是( )
A.应以较快速度推拉柱塞来改变空气柱的体积
B.实验前应先测量出柱塞及压力表的总质量
C.推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器
D.实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好
三、计算题
13．1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变的实验中，锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个原子核，核反应方程为。已知、、X的质量分别为、、，光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h。
（1）写出X的原子核符号并求出其核内的中子数n；
（2）求该核反应中由于质量亏损所产生的能量E。
14．如图为自行车车头灯发电机的示意图。线圈绕在固定的U形铁芯上，车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁体转动，使线圈中产生正弦式交变电流。已知摩擦小轮转动的角速度为，线圈匝数为1000匝，线圈横截面积为，线圈电阻与车头灯电阻均为。图示位置中磁体在线圈处产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为。摩擦小轮由如图所示位置转过圈的过程中，求：
（1）通过车头灯的电荷量q：
（2）车头灯电阻的热功率P。
15．如图所示是一种测定肺活量的装置示意图，A为倒扣在水中的开口薄壁圆筒，圆筒的质量为M，底面积为S。由于圆筒中的空气未排尽，导致圆筒浮出水面的高度为，若外界大气压强为标准大气压，水的密度为ρ，重力加速度为g。
（1）求圆筒内气体的压强；
（2）求圆筒底部距圆筒内水面的高度；
（3）若某同学通过B管用力向圆筒A中吹一次气，使圆筒浮出水面的高度升高至，设整个过程中吹出气体的温度与圆筒内气体温度相同且均保持不变，求该同学的肺活量（标准大气压下，人一次吹出气体的体积）。
16．如题图1所示，圆形线圈的轴线与Z轴重合，Q为线圈的几何中心，线圈两端接入的电阻，线圈电阻不计。一圆柱形强磁体M与线圈共轴，其中心与Z轴原点O重合，磁体静止时，测得穿过线圈的磁通量Φ随线圈中心Q在Z轴上位置变化的图像如题图2所示。现使磁体M沿Z轴方向穿过线圈，将电阻R两端的电压信号通过计算机实时处理，信号轨迹近似看作三角波形，如题图3所示。
（1）判断第末通过电阻R的电流方向并求出其大小I；
（2）求内通过电阻R的电荷量q；
（3）估算磁体M通过线圈的速度v。（不计线圈中的感应电流对运动磁体的影响）
四、实验题
17．“油膜法估测油酸分子的大小”实验中：
（1）下列操作步骤正确的顺序是( )
A.a、d、e、cB.c、d、a、eC.b、d、a、eD.c、d、b、e
（2）正确实验操作后，形成的油膜面积为S，已知油酸酒精溶液浓度为η，N滴油酸酒精溶液的总体积为V，由此估算出油酸分子的直径_______。
18．“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”的部分实验装置如图所示。
（1）将学生电源电压挡调到，与可拆变压器原线圈上的“0”和“400”两接线柱相连，请完成电路连线_______；现要使副线圈获得低于的电压，多用电表的两表笔应分别接副线圈的“0”和“_______”两接线柱。
A.200B.800C.1400
（2）完成连线后，进行测量时发现副线圈电压测量值明显小于理论值，形成这种现象的不当操作可能是_______。
参考答案
1．答案：C
解析：一个氢原子从能级向低能级跃迁的过程中，辐射出的光子频率种类最多为
故选C。
2．答案：D
解析：根据题意，应使用干簧管，使得门动时穿过干簧管磁通量变化，产生感应电流。
故选D。
3．答案：D
解析：A.β衰变放出的粒子是电子，根据质量数和电荷数守恒可知，衰变产物为，故A错误；
B.发生β衰变的原因是弱相互作用，故B错误；
C.温度升高后，的半衰期不变，故C错误；
D.β射线是电子流，故D正确。
故选D。
4．答案：B
解析：AB.表面层中水分子之间的作用力表现为引力，分子间距离大于平衡位置，则C位置可反映表面层中水分子之间的作用力而A位置不可以，故A错误，B正确；
CD.分子间距离为平衡位置时，分子间作用力为0，分子势能最小，在B位置，故CD错误。
故选B。
5．答案：D
解析：A.根据，A到B过程中温度增大，则气体分子平均动能增大，故A错误；
B.A到B过程中体积增大，而质量不变，则气体分子的密度减小，故B错误；
C.B到C过程中体积不变，而根据可知温度降低，则，根据热力学第一定律可知，气体放热，故C错误；
D.根据，可知
则状态A的温度比状态C的温度高，故D正确。
故选D。
6．答案：A
解析：由于AC段不切割磁感线则AC电势相同，在OA段，设某点到O的距离为d，根据
则离O越远电势减小得越快，即电势差增大得越快。
故选A。
7．答案：D
解析：A.该图样说明电子的衍射性，说明电子的波动性，故A错误；
B.该实验中电子的德布罗意波波长
故B错误；
C.加速电压越大，电子速度越大，根据B分析可知，电子的物质波波长越短，故C错误；
D.加速电压越大，电子的物质波波长越短，粒子性越明显，故D正确。
故选D。
8．答案：C
解析：A.由爱因斯坦光电效应方程有
遏止电压与最大初动能关系为
可得
可知图线的斜率
A错误；
B.由
则图像在纵轴上的截距为
由图可知b的截距大于a的截距，所以
B错误；
C.由爱因斯坦光电效应方程有
由于a材料的逸出功较小，则用同一种光照射发生光电效应时，a材料逸出的光电子最大初动能较大，C正确；
C.图中光电管加的是反向电压，光电子在真空管中被减速，D错误。
故选C。
9．答案：C
解析：A.S保持闭合一段时间后，由于线圈的直流电阻不计，电容器被短路，两端电压为零，A错误；
BC.S断开瞬间，线圈中电流迅速变小，线圈产生感应电流，给电容器充电，此时磁场能开始转化为电场能，电路中电流最大，B错误，C正确；
D.普通的LC振荡电路不能有效地向外发射电磁波，因为电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部，在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能主要是在电路内互相转化，向外辐射的能量很少，故D错误。
故选C。
10．答案：B
解析：AB.滑片P上滑时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，根据等效电阻法可知，等效电阻增大，则通过的电流变小，同理可得，滑片P下滑时，通过的电流变大，则两端的电压增大，变压器原副线圈两端的电压减小，故A错误，B正确；
C.k值增大，则等效电阻增大，变压器输出功率可能变大，也可能变小，故C错误；
D.圆形线圈拉成正方形，则原线圈中电源电压减小，根据等效电源法可知，原副线圈电流减小，则电压表示数变小，故D错误。
故选B。
11．答案：AC
解析：AB.根据楞次定律“增缩减扩”可知，线圈面积有缩小的趋势，故A正确，B错误；
CD.根据安培定则和楞次定律可知，线圈电流为逆时针，则线圈中电子沿顺时针方向定向移动，故C正确，D错误。
故选AC。
12．答案：CD
解析：A.应该以较慢的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积，以避免操作动作过快使空气柱的温度发生改变，故A错误；
B.因压强由压力表测得，不是由平衡条件计算出，所以实验前不需要利用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量，故B错误；
C.实验过程中手不能握住注射器前端，以免改变空气柱的温度，使气体发生的不是等温变化，故C正确；
D.实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定，故D正确。
故选CD。
13．答案：（1）；2（2）
解析：（1）根据质量数和电荷数守恒可知核反应方程为
核内的中子数
（2）根据质能方程可得
14．答案：（1）（2）0.2W
解析：（1）摩擦小轮由如图所示位置转过圈的过程中，通过车头灯的电荷量
（2）感应电动势峰值
有效值
车头灯电阻的热功率
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）根据平衡条件
可得
（2）根据平衡条件
可得
（3）设该同学的肺活量为，则呼出气体的初始压强为，体积为。进入圆筒内气体压强均变为，对呼出气体，根据玻意耳定律
最终圆筒内气体高度
由于内部气体压强不变，则内外水面高度不变，则根据几何关系
联立解得
16．答案：（1）；3mA（2）（3）2m/s
解析：（1）感应电动势在增大，说明穿过线圈向右的磁通量一直在增大且增大得越来越快，根据楞次定律可判断通过电阻R的电流方向为;
根据欧姆定律
（2）通过电阻R的电荷量
则图像与时间轴围成的面积与电阻的比值即为电荷量，则为
（3）根据法拉第电磁感应定律，等磁通量变化率最大时感应电动势最大，此时应为4ms，根据图2可知此段时间内运动距离为8mm，则速度约为2m/s。
17．答案：（1）B（2）
解析：（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配置油酸酒精溶液→准备浅水盆，撒上痱子粉→滴入油酸酒精溶液，形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积，计算分子直径。
故选B。
（2）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
则油酸分子的直径为
18．答案：（1）见解析；A（2）铁芯松动未拧紧
解析：（1）变压器的原线圈输入电压为8V，匝数为400，需要副线圈输出电压低于8V，则副线圈选择200匝。
故选A。
连接电路如图所示
（2）变压器副线圈输出电压总比理论值小，可能的原因有漏磁，可能是铁芯松动未拧紧。