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    [物理][期末]广东省湛江市2023-2024学年高二下学期7月期末调研测试试题(解析版)
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    [物理][期末]广东省湛江市2023-2024学年高二下学期7月期末调研测试试题(解析版)

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    这是一份[物理][期末]广东省湛江市2023-2024学年高二下学期7月期末调研测试试题(解析版),共16页。

    1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上,并在答题卡相应位置上填涂考生号。
    2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
    3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答无效。
    4.考生必须保证答题卡的整洁,考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
    一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,有一项是符合题目要求的。
    1. 严冬时节,梅花凌寒盛开,淡淡的花香沁人心脾。我们能够闻到花香,这与分子的热运动有关,关于热学中的分子,下列说法中正确的是( )
    A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动
    B. 扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的,扩散能在气体和液体中进行,也能在固体中进行
    C. 两个分子间距离小于r0时,分子间只有斥力没有引力
    D. 两个分子间的距离增大时,分子间的分子势能一定减小
    【答案】B
    【解析】A.布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动,A错误;
    B.扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的,扩散能在气体和液体中进行,也能在固体中进行,B正确;
    C.两个分子间距离小于r0时,分子间斥力和引力都有,只是分子力表现为斥力,C错误;
    D.当,分子势能随着分子间距离的增大,分子势能减小,当时,分子势能随分子距离增大而增大,D错误。
    故选B。
    2. 电磁波发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是( )
    A. 根据麦克斯韦电磁理论,变化的磁场产生变化的电场,变化的电场产生变化的磁场
    B. 蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
    C. 盒装牛奶内壁有铝箔,放入微波炉中不能被加热
    D. 某同学自制收音机来收听广播时,其接收电台的过程称为调制
    【答案】C
    【解析】A.根据麦克斯韦电磁理论,均匀变化的磁场产生恒定的电场,均匀变化的电场产生恒定的磁场,A错误;
    B.蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度等于手机通信的电磁波速度,B错误;
    C.盒装牛奶内壁有铝箔,这属于金属材料,金属能聚集能量产生高频电流,进而出现发热产生电火花的现象,不能放入微波炉中加热,C正确;
    D.某同学自制收音机来收听广播时,其接收电台的过程称为调谐,D错误。
    故选C。
    3. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势e=200·sin 100πt(V),下列说法正确的是( )
    A. 该交变电流的频率是100 Hz
    B. 当t=0时,线圈平面恰好与中性面垂直
    C. 当t= s时,e达到峰值
    D. 该交变电流的电动势的有效值为200 V
    【答案】C
    【解析】由交变电流的电动势瞬时值表达式与题干公式
    可知,交变电流的频率,选项A错误;
    在t=0时,电动势瞬时值为0,线圈平面恰好在中性面处,选项B错误;
    当时,e达到峰值,选项C正确;
    该交变电流的电动势的有效值,选项D错误。
    4. 氢原子的能级图如图所示,如果大量氢原子处于能级的激发态,则下列说法正确的是( )
    A. 这群氢原子可能辐射2种频率的光子
    B. 处于能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能电离
    C. 这群氢原子辐射光子的最小能量为
    D. 这群氢原子从能级跃迁到能级,辐射光子的波长最大
    【答案】B
    【解析】A.这群原子能辐射出种不同频率的光子,故A错误;
    B.处于能级的氢原子具有的能量为-1.51eV,则至少需吸收能量的光子才能电离,故B正确;
    C.根据能级差公式可知氢原子从能级跃迁到能级,辐射光子的能量最小,氢原子辐射光子的最小能量为
    故C错误;
    D.根据能级差公式
    则氢原子从能级跃迁到能级,辐射光子的能量最大,波长最小,故D错误。
    故选B。
    5. 某防盗报警器工作原理如图所示。用紫外线照射光敏材料制成的阴极时,逸出的光电子在电路中产生电流,电流经放大后使电磁铁吸住铁条。当光源与阴极间有障碍物时,警报器响起。下列说法正确的是( )
    A. 若用红外光源代替紫外光源,该报警器一定能正常工作
    B. 逸出光电子的最大初动能与照射光频率成正比
    C. 若用更强的同一频率紫外线照射阴极,光电流变大
    D. 若用更强的同一频率紫外线照射阴极,所有光电子的初动能均增大
    【答案】C
    【解析】A.由光电效应方程知
    紫外光频率大于红外光频率,该光敏材料极限频率未知,不能确保红外光照射会发生光电效应,A错误;
    B.由光电效应方程知,逸出光电子的最大初动能与照射光频率有关,但不成正比,B错误;
    C.光照强度越强,光电子越多,光电流越大,C正确;
    D.由光电效应方程知,光电子的最大初动能只与光的频率有关,与光照强度无关,D错误;
    故选C。
    6. 如图所示,ABCA表示一定质量的理想气体的一个循环过程,下列说法正确的是( )
    A. 在A→B过程中,气体对外做了功B. B→C过程中,气体内能不变
    C. C→A过程中,气体内能减少D. A→B→C过程中,气体放热
    【答案】D
    【解析】A.由图可知A→B过程中,气体发生等压变化,温度降低,由盖吕萨克定律可知,气体体积减小,外界对气体做功,A错误;
    B.由图可知B→C过程中,气体压强与热力学温度成正比,由查理定律可知,气体发生等容变化,气体温度升高,内能增加,B错误;
    C.由图示可知,C到A过程中,气体温度保持不变,气体内能不变,该过程气体压强减小,C错误;
    D.由图示图象可知,A→B过程压强不变而温度降低,内能减少,体积减小,根据热力学第一定律可知
    B→C过程为等容变化,温度升高,内能增加,根据热力学第一定律可知
    B→C过程和A→B过程温度的变化相等,则内能的变化相等,所以A→B过程中气体放出的热量大于B→C过程中吸收的热量,A→B→C过程中,气体放热,D正确。
    7. 如图甲所示,正五边形硬导线框abcde固定在磁场中,磁场方向与线框平面垂直,图乙表示该磁场的磁感应强度B随时间t变化的关系,时刻磁场方向垂直纸面向里。设垂直cd边向下为安培力的正方向,在0~5t0时间内,线框cd边受到该磁场对它的安培力F随时间t变化的关系图为( )
    A. B.
    C. D.
    【答案】B
    【解析】在0~2t0时间内,磁感应强度变化率不变,则感应电流的方向不变,方向为顺时针方向,则在0~t0时间内,线框cd边受到的安培力向下,并均匀减小,在t0~2t0时间内,线框cd边受到的安培力向上,并均匀增大;在2t0~3t0时间内,磁感应强度不变,无感应电流,无安培力;在3t0~5t0时间内,磁感应强度的变化率不变,则感应电流的方向不变,方向为逆时针方向,则在3t0~4t0时间内,线框cd边受到的安培力向下,并均匀减小,在4t0~5t0时间内,线框cd边受到的安培力向上,并均匀增大。
    故选B。
    二、多项选择题:本题共3小题,每题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
    8. 秦山核电站生产C的核反应方程为N+n→C+X,其产物C的衰变方程为C→N+e。下列说法正确的是( )
    A. X是H
    B. C可以用作示踪原子
    C. e来自原子核外
    D. 经过一个半衰期,10个C将剩下5个
    【答案】AB
    【解析】A.根据质量数守恒和电荷数守恒可知,X为,故A正确;
    B.常用的示踪原子有: 、、,故B正确;
    C.β衰变是由原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子,电子被释放出来,所以来自原子核内,故C错误;
    D.半衰期是一个统计规律,对于大量原子核衰变是成立的,个数较少时规律不成立,故D错误。
    故选AB。
    9. 如图是公路上安装的一种测速“电子眼”。在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设两个通电线圈,当车辆通过线圈上方的道路时,会引起线圈中电流的变化,系统根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离,对超速车辆进行抓拍。下列判断正确的是( )
    A. 汽车经过线圈会产生感应电流
    B. 线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的
    C. “电子眼”测量的是汽车经过第二个线圈的瞬时速率
    D. 如果某个线圈出现故障,没有电流,“电子眼”还可以正常工作
    【答案】A
    【解析】A.在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设的是“通电线圈”,汽车上大部分是金属,当汽车通过线圈时会引起通电线圈的磁通量变化,从而产生电磁感应现象,产生感应电动势,故A正确;
    B.线圈本身就是通电线圈,线圈中的电流并不是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的,汽车通过时产生的电磁感应现象只是引起线圈中电流发生变化,故B错误;
    C.测量的是经过两个线圈的平均速度,故C错误;
    D.如果某个线圈出现故障,没有电流,就会无计时起点或终点,无法计时,电子眼不能正常工作,故D错误。
    故选A。
    10. 如图所示,某小型水电站发电机的输出电压,经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻,输电线上损失的功率,养殖场共有1100盏标有“220V 40W”字样的灯泡正常工作(除此之外没有其他用电器)。假设两个变压器均为理想变压器,下列说法正确的是( )
    A. 输电线上的电流
    B. 升压变压器的匝数比
    C. 降压变压器的匝数比
    D. 发电机的输出功率为44kW
    【答案】AC
    【解析】A. 根据
    解得
    A正确;
    B. 设升压变压器原线圈电流为I1
    解得
    升压变压器的匝数比为
    B错误;
    C. 降压变压器的副线圈的电流为
    降压变压器的匝数比为
    C正确;
    D. 发电机的输出功率为
    D错误。
    故选AC。
    三、非选择题:共54分,按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
    11. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中,
    (1)为安全检测灵敏电流表指偏转方向与电流流向的关系,在给出的实物图如图中,将正确需要的实验仪器连成完整的实验电路_______。
    (2)电路中定值电阻的作用主要是为了______。
    A.减小电路两端的电压,保护电源
    B.增大电路两端的电压,保护电源
    C.减小电路中的电流,保护灵敏电流表
    D.减小电路中的电流,便于观察灵敏电流表的读数
    (3)下列实验操作中说法正确的是______。
    A.判断感应电流的方向时,需要先确定线圈的绕法
    B.实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出,感应电流的产生将更加明显
    C.实验中将条形磁体的磁极插入或拔出时,不管缓慢,还是迅速,对实验现象都不影响
    D.将N极向下插入线圈或将S极向下插入线圈,电流表的偏转方向相同
    【答案】(1) (2)C (3)AB
    【解析】(1)[1]为安全检测灵敏电流表指偏转方向与电流流向的关系,应将电源和电流计连接,考虑到电流计的内阻很小,接入大电阻保护电表,几个元件串联连接,完整的实验电路如图
    (2)[2]因灵敏电流计的内阻很小,直接接电源容易满偏,则接入定值电阻的作用主要是为了减小电路中的电流,保护灵敏电流表,故选C;
    (3)[3]A.判断感应电流的方向时,用楞次定律需要知道线圈流过电流时原磁场的方向,则需要先确定线圈的绕法,故A正确;
    BC.实验中将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出,磁通量的变化串更大,产生的感应电流大,指针的偏转幅度大,产生的现象将更加明显,故B正确,C错误;
    D.将N极向下插入线圈或将S极向下插入线圈,磁通量部增大,但两种原磁场方向相反,由楞次定律得出的感应电流方向相反,电流表的偏方向相反,故D错误;
    故选AB。
    12. 纯电动汽车的蓄电池的安全性,主要体现在对其温度的控制上,当电池温度过高时,必须立即启动制冷系统进行降温。如图甲是小明设计的模拟控温装置示意图,电磁继电器与热敏电阻、滑动变阻器串联接在电压为的电源两端。当电磁铁线圈(电阻不计)中的电流大于或等于时,衔铁被吸合,热敏电阻置于温度监测区域,其阻值与温度的关系如图乙所示,滑动变阻器的最大阻值为。则:
    (1)图甲中,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移至______。(选填“左”或“右”)端。
    (2)图甲中应将端与______(选填“”或“”)端相连。
    (3)若设置电池温度为时启动制冷系统,由题图乙可知,当温度为时,的阻值为______,此时滑动变阻器对应阻值应为______。
    (4)该电路可设置启动制冷系统的最高温度是______℃。
    【答案】(1)左 (2)c (3)100 150 (4)74
    【解析】(1)开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,故滑片应移至左端。
    (2)由题意可知,当控制电路电流达到时衔铁被吸合,制冷系统工作,所以题图甲中,应将端与端相连。
    (3)[1][2]若设置电池温度为50℃启动制冷系统,由题图乙可知,当温度为50℃时,的阻值为,此时控制电路的总电阻
    由串联电路的电阻规律,可知滑动变阻器接入的电阻为
    (4)当滑动变阻器的最大阻值为时
    热敏电阻的阻值
    由题图乙可知此时对应的温度为74℃,所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是74℃。
    13. 遇到突发洪水时,可以借助塑料盆进行自救,简化模型如下,塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器,把塑料盆口向下竖直轻放在静止水面上,用力竖直向下缓慢压盆底,当压力为F时恰好使盆底与液面相平,忽略塑料盆的厚度及盆的重力,已知大气压强为p0,重力加速度为g,水的密度为ρ,求:
    (1)此时盆内空气的压强p;
    (2)此时塑料盆口的深度d。
    【答案】(1);(2)
    【解析】(1)设根据平衡条件可得
    解得
    (2)当塑料盆轻放在静止水面上时,盆内封闭气体的压强、体积分别为

    当盆底与水平相平时,设进入盆内水的液面距盆底,盆内压强、体积分别为
    而根据等压面法可知
    根据题意
    联立以上各式可得
    14. 如图甲所示,将一单匝开口金属圆线圈从开口端、处用两段细导线悬于铁架台上两绝缘杆上的固定端点、,圆线圈的质量为,电阻为,半径为,圆线圈处于竖直平面内,其下半部分处于匀强磁场中,上半部分位于磁场外,磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示(磁场方向垂直纸面向里为正)。用导线将一控制电路接在、两点之间并保持导通,控制电路中的为变阻器,其调节范围为,定值电阻。已知圆线圈一直处于静止状态,悬挂线圈的细导线处于竖直方向,除线圈、、外其余电阻不计,重力加速度为。
    (1)时将调为0并保持不变,求时间内流过的电流大小和方向;
    (2)时将调为0并保持不变,求时,圆线圈受到两根细导线的总拉力大小;
    (3)调节,求出消耗电功率的最大值。
    【答案】(1),;(2); (3)
    【解析】(1)在时间内,由楞次定律可知流过的电流方向:,由题图乙可得磁感应强度变化率
    由法拉第电磁感应定律可得回路中的感应电动势为
    由闭合电路欧姆可知
    解得流过的电流大小
    (2)当时
    对应磁感应强度为
    安培力大小为
    设此时圆线圈受到两根细导线的总拉力为
    根据平衡条件可得
    解得
    (3)将等效为电源内阻
    可得等效电源内阻为
    可知的最大阻值小于电源的等效内阻,根据电路知识可得当调节到最大阻值时,其消耗电功率最大,

    解得
    15. 如图所示,MN、PQ为足够长光滑平行导轨,间距L=0.5,导轨平面与水平面间的夹角θ=,⊥,间连接一个的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面向上,磁感应强度为=1T。将一根质量为=0.02的金属棒紧靠放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻,其余部分电阻不计。现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与平行。当金属棒滑行至处时速度大小开始保持不变,cd距离NQ为s=0.5,,不计空气阻力。求:
    (1)求金属棒达到稳定时速度是多大?
    (2)金属棒从静止开始到稳定速度的过程中,电阻R上产生的热量是多少?
    (3)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,可使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间变化?
    【答案】(1)(2)(3)
    【解析】(1)在达到稳定速度前,金属棒的加速度逐渐减小,速度逐渐增大,达到稳定速度时,有
    解得
    (2)根据能量关系有:
    解得
    (3)当回路中的总磁通量不变时,金属棒中不产生感应电流,此时金属棒将沿导轨做匀加速直线运动
    设磁感应强度为,总磁通量不变有∶
    所以磁感应强度随时间变化为
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