2024苏州高二下学期6月期末考试物理含解析

这是一份2024苏州高二下学期6月期末考试物理含解析，共21页。试卷主要包含了卷包含选择题和非选择题两部分等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
学生在答题前请认真阅读本注意事项
1.卷包含选择题和非选择题两部分。学生答题全部答在答题卡上，答在本卷上无效。全卷共16题，本次调研时间为75分钟，满分100分。
2.选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。
3.需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 一个氢原子从n=3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，分子间作用力和分子间距的关系如图所示。则图中（ ）
A. 位置可反映表面层中水分子之间的作用力
B. 位置可反映表面层中水分子之间的作用力
C. 位置相邻两水分子间的分子势能最大
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经状态变为状态。则（ ）
A. 到过程中气体分子平均动能不变
B. 到过程中气体分子的密度增大
C. 到过程中气体从外界吸收热量
D. 状态的温度比状态的温度高
6. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，总长为的导体棒的端位于圆心，为棒的中点。现使导体棒绕点在纸面内逆时针匀速转动，则点到导体棒上任意一点的电势差与间距离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，加速后电子速度为，普朗克常量为，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. 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
9. 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
10. 如图所示，为平行板电容器的上下极板，为定值电阻，线圈的直流电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A. 保持闭合一段时间后，板带正电，板带负电
B. 由闭合到断开的瞬间，电场能开始转化为磁场能
C. 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
11. 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，R0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R0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、非选择题：共5小题，共56分。其中第13题~第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. “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
13. “油膜法估测油酸分子大小”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D=______。
14. “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. 200 B. 800 C. 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______。
15. 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、、的质量分别为、、，光在真空中的传播速度为，普朗克常量为。
（1）写出的原子核符号并求出其核内的中子数；
（2）求该核反应中由于质量亏损所产生的能量。
16. 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：
（2）车头灯电阻的热功率。
17. 如图所示是一种测定肺活量的装置示意图，为倒扣在水中的开口薄壁圆筒，圆筒的质量为，底面积为。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，重力加速度为。
（1）求圆筒内气体的压强；
（2）求圆筒底部距圆筒内水面高度；
（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）。
18. 如题图1所示，圆形线圈的轴线与轴重合，为线圈的几何中心，线圈两端接入的电阻，线圈电阻不计。一圆柱形强磁体与线圈共轴，其中心与轴原点O重合，磁体静止时，测得穿过线圈的磁通量随线圈中心在轴上位置变化的图像如题图2所示。现使磁体沿轴方向穿过线圈，将电阻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）判断第末通过电阻的电流方向并求出其大小；
（2）求内通过电阻电荷量；
（3）估算磁体通过线圈的速度。（不计线圈中的感应电流对运动磁体的影响）
苏州市2023~2024学年第二学期学业质量阳光指标调研卷
高二物理
注意事项：
学生在答题前请认真阅读本注意事项
1.卷包含选择题和非选择题两部分。学生答题全部答在答题卡上，答在本卷上无效。全卷共16题，本次调研时间为75分钟，满分100分。
2.选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。
3.需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 一个氢原子从n=3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
【答案】C
【解析】
【详解】一个氢原子从n=3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. 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
【答案】D
【解析】
【详解】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. 放射性元素发生β衰变的半衰期为6h，则（ ）
A. 衰变产物
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
【答案】D
【解析】
【详解】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. 荷叶上的露珠呈球形，其表面与空气接触的薄层叫表面层，分子间作用力和分子间距的关系如图所示。则图中（ ）
A. 位置可反映表面层中水分子之间的作用力
B. 位置可反映表面层中水分子之间的作用力
C. 位置相邻两水分子间的分子势能最大
D. 位置相邻两水分子间的分子势能最小
【答案】B
【解析】
【详解】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. 如图所示，一定质量的理想气体从状态经状态变为状态。则（ ）
A. 到过程中气体分子平均动能不变
B. 到过程中气体分子的密度增大
C. 到过程中气体从外界吸收热量
D. 状态的温度比状态的温度高
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据，到过程中温度增大，则气体分子平均动能增大，故A错误；
B．到过程中体积增大，而质量不变，则气体分子的密度减小，故B错误；
C．到过程中体积不变，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
则状态的温度比状态的温度高，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，总长为的导体棒的端位于圆心，为棒的中点。现使导体棒绕点在纸面内逆时针匀速转动，则点到导体棒上任意一点的电势差与间距离的关系图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】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. 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，加速后电子速度为，普朗克常量为，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
【答案】D
【解析】
【详解】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. 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
【答案】AC
【解析】
【详解】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。
9. 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
【答案】C
【解析】
【详解】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。
10. 如图所示，为平行板电容器的上下极板，为定值电阻，线圈的直流电阻不计。下列说法正确的是（ ）
A. 保持闭合一段时间后，板带正电，板带负电
B. 由闭合到断开的瞬间，电场能开始转化为磁场能
C. 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
【答案】C
【解析】
【详解】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
11. 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，R0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R0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
【答案】B
【解析】
【详解】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R0的电流变小，同理可得，滑片P下滑时，通过R0的电流变大，则R0两端的电压增大，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。
二、非选择题：共5小题，共56分。其中第13题~第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. “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
【答案】CD
【解析】
【详解】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. “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D=______。
【答案】（1）B （2）
【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。
【小问2详解】
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
14. “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. 200 B. 800 C. 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______。
【答案】 ①. ②. A ③. 铁芯松动未拧紧
【解析】
【详解】（1）[1] [2]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）[3]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。
15. 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、、的质量分别为、、，光在真空中的传播速度为，普朗克常量为。
（1）写出的原子核符号并求出其核内的中子数；
（2）求该核反应中由于质量亏损所产生的能量。
【答案】（1）；2；（2）
【解析】
【详解】（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
16. 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：
（2）车头灯电阻的热功率。
【答案】（1）；（2）0.2W
【解析】
【详解】（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
17. 如图所示是一种测定肺活量的装置示意图，为倒扣在水中的开口薄壁圆筒，圆筒的质量为，底面积为。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，重力加速度为。
（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）。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（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V0，则呼出气体的初始压强为p0，体积为V0。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
18. 如题图1所示，圆形线圈的轴线与轴重合，为线圈的几何中心，线圈两端接入的电阻，线圈电阻不计。一圆柱形强磁体与线圈共轴，其中心与轴原点O重合，磁体静止时，测得穿过线圈的磁通量随线圈中心在轴上位置变化的图像如题图2所示。现使磁体沿轴方向穿过线圈，将电阻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）判断第末通过电阻的电流方向并求出其大小；
（2）求内通过电阻的电荷量；
（3）估算磁体通过线圈的速度。（不计线圈中的感应电流对运动磁体的影响）
【答案】（1）；3mA；（2）；（3）2m/s
【解析】
【详解】（1）感应电动势在增大，说明穿过线圈向右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的电流方向为;
根据欧姆定律
（2）通过电阻的电荷量
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。