江苏省淮安市2023-2024学年高二下学期6月期末考试物理试卷（Word版附解析）

这是一份江苏省淮安市2023-2024学年高二下学期6月期末考试物理试卷（Word版附解析），共18页。试卷主要包含了06， 电子经电场加速后等内容，欢迎下载使用。
2024.06
注意：本试卷满分100分，考试时间75分钟。请将答案填写在答题卡上，直接写在试卷上不得分。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项符合题意。
1. 传感器使用让我们的生活更加方便、安全和舒适。家用全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置一般采用的是（ ）
A. 温度传感器B. 压力传感器
C. 光传感器D. 红外线传感器
2. 验钞机是利用下列哪种光照射使纸币上的荧光物质发光来鉴别纸币真伪的（ ）
A. 红光B. 白光
C. 红外线D. 紫外线
3. 要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是（ ）
A. 增加线圈的匝数
B. 在线圈中插入铁芯
C. 增大电容器两极板的板间距离
D. 增大电容器两极板的正对面积
4. 如图所示为电熨斗构造示意图，其中温度敏感元件是双金属片，其作用是控制电路的通断。下列说法中不正确的是（ ）
A. 常温下，电熨斗的上下触点是接触的
B. 当温度升高时，双金属片向下弯曲
C. 当温度升高时，双金属片上层的膨胀大于下层
D. 熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时调节调温旋钮使调温旋钮下降
5. LC振荡电路中，自t=0 时刻开始计时，极板M所带的电荷量q随时间t的变化如图所示。在下列哪段时间里，电路电流方向为顺时针，磁场能增加（ ）
A. 0~t1B.
C. D.
6. 关于以下几幅图中现象分析，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果
B. 乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果
C. 丙图中毛细管中液面高于管外液面的毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象
D. 丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象
7. 一定质量的理想气体经过一系列过程，压强P随热力学温度T变化的图像如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. a→b过程中，气体压强增大，体积变小
B. a→b过程中，气体温度升高，内能变大
C. b→c过程中，气体压强减小，体积变小
D. b→c过程中，气体温度不变，分子数密度变大
8. 2024年4月，我国首次成功利用核电商用堆批量生产碳14，破解了国内碳14长期依赖进口的难题。用中子（）撞击氮核（），生成碳14（）并放出一个粒子，该粒子是（ ）
A. 质子B. 电子
C. 氘核D. 光子
9. 电子经电场加速后（ ）
A. 频率减小B. 动量减小
C. 波长增大D. 能量增大
10. 已知巴耳末公式 则在巴耳末系中（ ）
A. n值越大，对应的频率v越大
B. n值越大，对应的波长λ越长
C. n值越大，对应的光子能量ε越小
D. n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱
11. 两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示。若将甲分子固定在坐标原点O，乙分子从r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 从r= r2到r=r0，分子间引力、斥力都在增大
B. 从r= r2到r=r1，分子力的大小先减小后增大
C. 从r= r2到r= r0，分子势能先减小后增大
D. 从r= r2到r=r1，分子动能先减小后增大
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~16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。
12. 在用“油膜法估测分子大小”的实验中，选用下列器材：浅盘（直径为30~40cm）、痱子粉、注射器（或滴管）、按一定比例稀释好的油酸酒精溶液、坐标纸、玻璃板、水彩笔。
（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
A.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
B.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
C.往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
D.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。上述步骤中，正确的操作顺序是_____。 （填写步骤前面的字母）
（2）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10⁴mL溶液中有纯油酸 5mL，用注射器测得1mL 上述溶液为50滴，按正确的操作步骤，将1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，得到油酸膜的形状如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm, 则:
①油酸膜的面积S=___cm²。
②按以上实验数据估测出油酸分子直径d=____m。（结果保留两位有效数字）。
（3）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏小，可能是由于（ ）
A. 将油酸酒精溶液体积直接作为油酸的体积进行计算
B. 计算油酸膜面积时，不完整方格全部作为完整方格处理
C. 计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数
D. 水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开
13. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态B和C。 已知状态A时的气体温度TA为300K，求：
（1）状态B时的气体温度；
（2）从状态A到状态C气体对外界做功大小。
14. 如图甲所示为研究光电效应现象的实验电路图，现用强度不变的单色光照射阴极K，改变滑动变阻器的滑片位置，得到流过电流表的光电流I与电压表两端电压U的关系图像如图乙所示，电压表示数为时光电流刚好达饱和光电流；电压表示数为时电流表示数恰好为零。已知电子的电荷量为e，普朗克常量为h，不计电流表的内阻。求当电压表示数分别为时
（1）到达阳极A的光电子最大动能的比值；
（2）电流表示数的比值。
15. 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（Li）和α粒子，释放出γ光子。已知核反应过程中质量亏损为Δm，核反应放出的能量一部分为γ光子的能量E0，锂核的比结合能为E1，α粒子的比结合能为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释放的能量；
（2）求γ光子的频率；
（3）求硼核的比结合能E。
16. 如图所示，内部高为H、底面积为S的绝热气缸静止在水平地面上，气缸内部有加热装置，用轻质绝热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与劲度系数为k的轻质弹簧相连，轻质弹簧上端固定，气缸顶部开口但有卡扣，以保证活塞不会脱离气缸。缸内气体初始温度为： 此时活塞到气缸底部的距离为0.5H，弹簧伸长量为0.25H。现缓慢加热气体，活塞缓慢到达气缸顶部。已知大气压强恒为p0，重力加速度为g，忽略活塞的厚度，不计一切摩擦。
（1）求温度为T₁时，封闭气体的压强p₁；
（2）求活塞刚好到达气缸顶部时，封闭气体的温度
（3）设整个加热过程中封闭气体吸收的热量为Q，求该气体内能的变化量△U。
2023—2024学年度第二学期高二年级期末调研测试
物理试题
2024.06
注意：本试卷满分100分，考试时间75分钟。请将答案填写在答题卡上，直接写在试卷上不得分。
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项符合题意。
1. 传感器的使用让我们的生活更加方便、安全和舒适。家用全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置一般采用的是（ ）
A. 温度传感器B. 压力传感器
C. 光传感器D. 红外线传感器
【答案】B
【解析】
【详解】家用全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，是通过不同的压力转换成相应的电学量，采用的是压力传感器。
故选B。
2. 验钞机是利用下列哪种光照射使纸币上的荧光物质发光来鉴别纸币真伪的（ ）
A. 红光B. 白光
C. 红外线D. 紫外线
【答案】D
【解析】
【详解】验钞机是利用紫外线照射使纸币上的荧光物质发光来鉴别纸币真伪。
故选D。
3. 要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率，可采用的方法是（ ）
A. 增加线圈的匝数
B. 在线圈中插入铁芯
C. 增大电容器两极板的板间距离
D. 增大电容器两极板的正对面积
【答案】C
【解析】
【详解】LC振荡电路的周期为
频率为
电容器的电容公式
A．若增加线圈的匝数，线圈的自感系数增大，振荡电路周期增大，频率减少，故A错误；
B．在线圈中插入铁芯，线圈的自感系数增大，振荡电路周期增大，频率减少，故B错误；
C．增大电容器两极板的板间距离，电容减少，振荡电路周期减少，频率增大，故C正确；
D．增大电容器两极板的正对面积，电容增大，振荡电路周期增大，频率减少，故D错误。
故选C。
4. 如图所示为电熨斗构造示意图，其中温度敏感元件是双金属片，其作用是控制电路的通断。下列说法中不正确的是（ ）
A. 常温下，电熨斗的上下触点是接触的
B. 当温度升高时，双金属片向下弯曲
C. 当温度升高时，双金属片上层的膨胀大于下层
D. 熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时调节调温旋钮使调温旋钮下降
【答案】D
【解析】
【详解】C．当温度升高时，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，接触点断开，故上层的膨胀大于下层金属片，从而向下弯曲，故C正确；
AB．常温下，电熨斗的上下触点是接触的；当温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分开，起到调温作用，故双金属片向下弯曲，故AB正确；
D．熨烫丝绸衣物需要设定较低温度，即温度稍高时，金属片就要离开触点，所以要将调温旋钮旋转上升，保证在温度升高到一定值时，金属片与接触点断开，故D错误。
本题选不正确项，故选D。
5. LC振荡电路中，自t=0 时刻开始计时，极板M所带的电荷量q随时间t的变化如图所示。在下列哪段时间里，电路电流方向为顺时针，磁场能增加（ ）
A. 0~t1B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据极板M的图像可知，时间内M带正电，电荷量减小，极板处于放电过程，则电流方向为逆时针，磁场能增加，故A错误；
B．根据极板M的图像可知，时间内M带负电，电荷量增大，极板处于充电过程，则电流方向为逆时针，磁场能减小，故B错误；
C．根据极板M的图像可知，时间内M带负电，电荷量减小，极板处于放电过程，则电流方向为顺时针，磁场能增加，故C正确；
D．根据极板M的图像可知，时间内M带正电，电荷量增大，极板处于充电过程，则电流方向为顺时针，磁场能减小，故D错误。
故选C。
6. 关于以下几幅图中现象的分析，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中水黾停在水面而不沉，是浮力作用的结果
B. 乙图中将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果
C. 丙图中毛细管中液面高于管外液面的毛细现象，低于管外液面的不是毛细现象
D. 丁图中玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是一种浸润现象
【答案】B
【解析】
【详解】A．因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如，故A错误；
B．将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B正确；
C．浸润液体情况下容器壁对液体的吸引力较强，附着层内分子密度较大，分子间距较小，故液体分子间作用力表现为斥力，附着层内液面升高，故浸润液体呈凹液面，不浸润液体呈凸液面都属于毛细现象，故C错误；
D．玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是表面张力的原因，不是浸润现象，故D错误。
故选B。
7. 一定质量的理想气体经过一系列过程，压强P随热力学温度T变化的图像如图所示。下列说法中正确的是（ ）
A. a→b过程中，气体压强增大，体积变小
B. a→b过程中，气体温度升高，内能变大
C. b→c过程中，气体压强减小，体积变小
D. b→c过程中，气体温度不变，分子数密度变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．a→b过程中，气体发生等容变化，温度升高，内能增大，故A错误，B正确；
CD．b→c过程中，气体发生等温变化，根据玻意耳定律
pV=C
可知压强减小，体积增大，分子密度减少。故CD错误。
故选B。
8. 2024年4月，我国首次成功利用核电商用堆批量生产碳14，破解了国内碳14长期依赖进口的难题。用中子（）撞击氮核（），生成碳14（）并放出一个粒子，该粒子是（ ）
A. 质子B. 电子
C. 氘核D. 光子
【答案】A
【解析】
【详解】根据质量数与电荷数守恒可知，该粒子电荷数为1，质量数也为1，即该粒子是质子。
故选A。
9. 电子经电场加速后（ ）
A. 频率减小B. 动量减小
C. 波长增大D. 能量增大
【答案】D
【解析】
【详解】D．电子经电场加速过程，速度增大，动能增大，即电子经电场加速后能量增大，故D正确；
B．电子动量为mv，速度增大，电子动量增大，故B错误；
C．根据物质波表达式有
结合上述，电子速度增大，动量增大，则波长减小，故C错误；
A．根据
结合上述，电子加速后，速度增大，波长减小，则频率增大，故A错误。
故选D。
10. 已知巴耳末公式 则巴耳末系中（ ）
A. n值越大，对应的频率v越大
B. n值越大，对应的波长λ越长
C. n值越大，对应的光子能量ε越小
D. n可取任意值，故氢原子光谱是连续谱
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．由巴耳末公式可见n值越大，对应的光子波长越短。由公式
可见光子波长越小，频率越大，对应的能量越大。故A正确，BC错误；
D．公式中n只能取大于或等于3的整数，λ不能连续取值，故氢原子光谱是线状谱，故D错误；
故选A。
11. 两分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示。若将甲分子固定在坐标原点O，乙分子从r=r2处由静止释放，仅考虑这两个分子间的作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 从r= r2到r=r0，分子间引力、斥力都在增大
B. 从r= r2到r=r1，分子力的大小先减小后增大
C. 从r= r2到r= r0，分子势能先减小后增大
D. 从r= r2到r=r1，分子动能先减小后增大
【答案】A
【解析】
【详解】A．从r= r2到r=r0，分子之间间距减小，分子间引力、斥力都在增大，故A正确；
B．从r= r2到r=r1，分子力的大小先增大后减小，最后增大，故B错误；
C．从r= r2到r= r0，分子力做正功，分子势能一直减小，故C错误；
D．从r= r2到r=r1，分子力先做正功后做负功，则分子动能先增大后减小，故D错误。
故选A。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~16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。
12. 在用“油膜法估测分子大小”的实验中，选用下列器材：浅盘（直径为30~40cm）、痱子粉、注射器（或滴管）、按一定比例稀释好的油酸酒精溶液、坐标纸、玻璃板、水彩笔。
（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
A.用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
B.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
C.往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
D.将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。上述步骤中，正确的操作顺序是_____。 （填写步骤前面的字母）
（2）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10⁴mL溶液中有纯油酸 5mL，用注射器测得1mL 上述溶液为50滴，按正确的操作步骤，将1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，得到油酸膜的形状如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm, 则:
①油酸膜的面积S=___cm²。
②按以上实验数据估测出油酸分子的直径d=____m。（结果保留两位有效数字）。
（3）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏小，可能是由于（ ）
A. 将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B. 计算油酸膜面积时，不完整的方格全部作为完整方格处理
C. 计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数
D. 水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开
【答案】（1）CADB
（2） ①. 70 ②.
（3）B
【解析】
【小问1详解】
油膜法估测油酸分子的大小实验步骤为：配置酒精油酸溶液，准备浅水盘，形成油膜，描绘油膜边缘，测量油膜面积，计算分子直径，故正确的操作顺序是CADB。
【小问2详解】
①[1]面积超过正方形一半的正方形个数为70个，油酸膜的面积为
S=70cm²
②[2]每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积
油酸分子的直径
【小问3详解】
A．油酸分子的直径
将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会导致计算时所用体积数值偏大，进而使得计算结果偏大，故A错误；
B．计算油酸膜面积时，不完整的方格全部作为完整方格处理，油酸膜的面积偏大，油酸分子的直径偏小，故B正确；
C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数，油酸膜的面积偏小，油酸分子的直径偏大，故C错误；
D．水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，油酸膜的面积偏小，油酸分子的直径偏大，故D错误。
故选B。
13. 如图所示，一定质量理想气体从状态A开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态B和C。 已知状态A时的气体温度TA为300K，求：
（1）状态B时的气体温度；
（2）从状态A到状态C气体对外界做功大小。
【答案】（1）750K；（2）600J
【解析】
【详解】（1）过程压强一定，根据该吕萨克定律有
解得
TB=750K
（2）从状态A到状态C过程，气体体积增大，气体对外界做功，则气体对外界做功大小为
其中结合图像解得
14. 如图甲所示为研究光电效应现象的实验电路图，现用强度不变的单色光照射阴极K，改变滑动变阻器的滑片位置，得到流过电流表的光电流I与电压表两端电压U的关系图像如图乙所示，电压表示数为时光电流刚好达饱和光电流；电压表示数为时电流表示数恰好为零。已知电子的电荷量为e，普朗克常量为h，不计电流表的内阻。求当电压表示数分别为时
（1）到达阳极A的光电子最大动能的比值；
（2）电流表示数的比值。
【答案】（1）；（2）1
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，光子从金属表面逸出后的最大初动能为
根据动能定理可得当电压表示数分别为时，到达阳极A的光电子的最大动能分别为
联立可得
（2）电压表示数为时光电流刚好达饱和光电流，所以当电压为时，电流不变，仍为，即电压表示数分别为时，电流表示数的比值为1。
15. 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（Li）和α粒子，释放出γ光子。已知核反应过程中质量亏损为Δm，核反应放出的能量一部分为γ光子的能量E0，锂核的比结合能为E1，α粒子的比结合能为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释放的能量；
（2）求γ光子的频率；
（3）求硼核的比结合能E。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据质量数与电荷数守恒，该核反应方程为
核反应过程中质量亏损为Δm，根据质能方程有
（2）γ光子的能量E0，根据
解得
（3）根据结合能、比结合能的定义以及能量守恒定律有
解得
16. 如图所示，内部高为H、底面积为S的绝热气缸静止在水平地面上，气缸内部有加热装置，用轻质绝热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与劲度系数为k的轻质弹簧相连，轻质弹簧上端固定，气缸顶部开口但有卡扣，以保证活塞不会脱离气缸。缸内气体初始温度为： 此时活塞到气缸底部的距离为0.5H，弹簧伸长量为0.25H。现缓慢加热气体，活塞缓慢到达气缸顶部。已知大气压强恒为p0，重力加速度为g，忽略活塞的厚度，不计一切摩擦。
（1）求温度为T₁时，封闭气体的压强p₁；
（2）求活塞刚好到达气缸顶部时，封闭气体的温度
（3）设整个加热过程中封闭气体吸收的热量为Q，求该气体内能的变化量△U。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）温度为时，对活塞，根据平衡条件有
解得
（2）活塞恰好到达气缸顶部的过程中，气体压强体积温度都在变化，则末状态的压强为，对活塞有
解得
根据理想气体状态方程
解得
（3）整个过程压强关于上升高度成线性关系，故有气体对外做功为
由热力学第一定律有
所以该气体内能的变化量为。