2022无锡高二下学期期末考试物理试题含解析

无锡市普通高中2022年春学期高二期终调研考试试题

物理

注意事项

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1、本试卷共6页，包含选择题（第1题～第10题，共10题）、非选择题（第11题～第16题，共6题）两部分。本卷满分100分，考试时间为75分钟。

2、作答选择题时必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案；作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其它位置作答一律无效。

3、如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。

第I卷（选择题共40分）

一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分，每小题只有一个选项符合题意。

1. 教材中涉及了4种类型核反应：衰变、核裂变、核聚变和人工转变。下列核反应中属于核裂变的是（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】A．属于核聚变，故A不符合题意；

B．属于人工转变，故B不符合题意；

C．属于衰变，故C不符合题意；

D．属于核裂变，故D符合题意。

故选D。

2. 大量处于E3能级的氢原子向低能级跃迁时能发出3种光子，其波长分别为入、、，对应的频率为、、，已知波长关系。则（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】已知波长关系，根据

则可得

则有

根据

可得

故选D。

3. 小芳设计了一个电吹风，其电路图如图所示，变压器原、副线圈的匝数分别为N1、N2，小风扇的额定电压为60V。a、b、c、d为四个固定触点，转动扇形金属触片P的位置可同时接触两个触点，使电吹风可处于关机、吹热风和吹冷风三种工作状态。在电吹风吹热风时（　　）

A. 触片P同时接触a、b，N1：N2=11∶3

B. 触片P同时接触a、b，N1：N2=3∶11

C 触片P同时接触b、c，N1：N2=11∶3

D. 触片P同时接触b、c，N1：N2=3∶11

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】由题意可知，电吹风吹热时，电热丝需连入电路中，触片P同时接触a，b，由变压器电压和匝数关系可得

A正确，BCD错误，故选A。

4. 如图所示，i-t图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在t=0时刻，回路中电容器的M板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板带负电，则这段时间对应图像中哪一段？（    ）

A. Oa B. ab C. bc D. cd

【答案】B

【解析】

【详解】由所示图象可知，t=0时刻电路电流为0，电容器刚刚充电完毕，此时M板带正电，Oa段电路电流逐渐增加，磁场能增加，电容器放电；ab段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带负电；bc段电路电流变大，磁场能增大，电容器放电；cd段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带正电。

故选B。

5. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。其铁芯是由硅钢片平行叠成的，下列说法中错误的是（    ）

A. 用硅钢片代替整块硅钢是为了减小涡流在铁芯中产生热量

B. 硅钢片间应相互绝缘

C. 硅钢片应平行于平面abcd

D. 硅钢片应平行于平面adhe

【答案】C

【解析】

【详解】B．为防止出现涡流，用绝缘的硅钢片叠成，故B正确，不符合题意；

ACD．磁感线环绕的方向沿着闭合铁芯，根据楞次定律及右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向垂直于图示变压器铁芯的正面，即与图示abcd面平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应垂直abcd面，形状相同的回形硅钢片叠加在一起形成铁芯，硅钢片应平行于平面adhe，故BD正确，不符合题意，C错误，符合题意。

故选C

6. 用不同频率的紫外线分别照射钨和锌的表面而产生光电效应，可得到光电子最大初动能随入射光频率变化的图象．已知钨的逸出功是，锌的逸出功是，若将二者的图线画在一个坐标图中，用实线表示钨，用虚线表示锌，则正确反映这一过程的图是（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】AB.依据光电效应方程

可知，图线的斜率代表了普朗克常量h，因此钨和锌的图线应该平行；图线的横轴截距代表了截止频率，而，因此钨的截止频率大些，故选项A不合题意，选项B符合题意；

CD.由上分析知，钨和锌的图线应该平行，故选项CD不合题意．

7. 原子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断正确的是（　　）

A. 核的结合能约为14MeV

B. 核比核更稳定

C. 两个核结合成核时释放能量

D. 核中核子的平均结合能比核中的大

【答案】C

【解析】

【详解】A．核有4个核子，由比结合能图线可知，核比结合能约为7MeV，其结合能约为28MeV，故A错误；

B．比结合能越大，原子核越稳定，由图像可知，核比核的比结合能大，核比核更稳定，故B错误；

C．两个核结合成核时，核子的比结合能变大，结合时要放出能量，故C正确；

D．由比结合能图线知，核中核子平均结合能比核中的小，故D错误。

故选C。

8. 在“用油膜法估测油酸分子大小”实验中，下列操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是（    ）

A. 配制好的油酸酒精溶液放置太久

B. 在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去

C. 在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积时，少数了一滴

D. 油酸薄膜未充分散开

【答案】A

【解析】

【详解】A．油酸酒精溶液放置太久，酒精挥发，导致油酸浓度变大，则油膜的面积S偏大，则直径测量值偏小，选项A正确；

B ．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，选项B错误；

C ．求每滴溶液体积时，少计了1滴，则一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积偏大，则直径的测量值偏大，选项C错误；

D．油酸未完全散开，则油膜面积测量值偏小，则直径测量值偏大，选项D错误。

故选A。

9. 绝热容器内封闭一定质量的理想气体，气体分子的速率分布由状态①变为②，如图所示。则（　　）

A. 气体的内能一定减小 B. 气体的体积一定增大

C. 气体的压强一定增大 D. 气体一定对外界做功

【答案】C

【解析】

【详解】速率在某一范围内的分子数占总分子数的百分比总是一定的，这个比值只与气体的种类及温度有关。由图像可知，由状态①变为②，分子速率变大的分子数占总分子数的百分比在增加，说明气体温度升高，对于理想气体，不计分子势能，所以温度升高内能一定增大；由于容器是封闭的，所以气体体积不变，气体无法对外做功，由一定质量理想气体状态变化规律（C为定值）可知其压强一定增大，故ABD错误，C正确。

故选C。

10. 国庆阅兵时，我国的JH-7型歼击轰炸机在天安门上空沿水平方向自东向西呼啸而过、该机的翼展为12.7m，北京地区地磁场的竖直分量为4.7×10-5T，该机水平飞过天安门时的速度为2.3×102m/s，设南面机翼翼端电势为，北面机翼翼端电势为，两翼端电势差为U。则（    ）

A. > ，U=0.14V B. <，U=0.14V

C. >，U=1.4V D. <，U=1.4V

【答案】A

【解析】

【详解】根据

可得两翼尖间的电势差

北方地磁场方向竖直向下，飞机从东往西运动，由右手定则可知，机翼上感应电动势方向自北向南，故南面的电势较高，即> 。

故选A。

第Ⅱ卷（非选择题共60分）

二、非选择题：本题共6题，共60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.

11. 传感器在自动控制中发挥着重要作用.图甲是利用热敏电阴RT制作的自动报警装置，其中热敏电阻RT阻值随温度变化的图线如图乙所示。问：

（1）为了使温度过高时报警器铃响，c应接在__________（选填“a”或“b”）处；

（2）若要使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向__________（选填“左”或“右”）移动。

【答案】    ①. a    ②. 左

【解析】

【详解】（1）[1]根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出，电阻随温度的升高而减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，为了使温度过高时发送报警信息，则热敏电阻阻值最小，开关c应该接在a处；

（2）[2]若要使启动报警的温度提高些，电路中电阻增大，则滑动变阻R应将P点向左移动。

12. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；

②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；

③重复上述步骤②，多次测量并记录；

④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。

（1）关于本实验的基本要求，下列说法中正确的有__________（选填选项前的字母）

A.移动活塞时应缓慢一些

B.封闭气体的注射器应密封良好

C.必须测出注射器内封闭气体的质量

D.气体的压强和体积必须用国际单位

（2）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确，环境温度分别为T1、T2，且T1>T2。在如图所示的四幅图中，能正确揭示相关物理量之间定量关系的是____________（选填选项的字母）。

A. B.

C. D.

（3）实验时，活塞在移动过程中有摩擦阻力，阻力对实验测量结果____________（选填“有”或“无”）影响。

【答案】    ①. AB    ②. AC    ③. 无

【解析】

【详解】（1）[1] A.移动活塞时应缓慢一些，避免气体温度上升，故A正确；

B.封闭气体的注射器应密封良好，避免气体质量发生变化，故B正确；

C. 探究气体等温变化，不需测出注射器内封闭气体的质量，故C错误；

D.气体压强和体积单位可以不使用国际单位，故D错误。

故选AB。

（2）[2]AB．由理想气体状态方程

可知

pV=CT

对于一定量的气体，温度T越高pV越大，即p-V图像离坐标轴越远，已知

T1＞T2

故A正确，B错误；

CD．由理想气体状态方程

可知

对于一定量的气体，温度T越高图像的斜率越大，已知

T1＞T2

故C正确，D错误。

故选AC。

（3）[3]实验时，活塞在移动过程中有摩擦阻力，但压强和体积的测量与摩擦力没有关系，所以阻力对实验测量结果没有影响。

13. 在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料——作为发电能源为火星车供电。 中的元素是。

(1)写出发生衰变的核反应方程。

(2)的半衰期是87.7年，大约要经过多少年会有的原子核发生衰变？

【答案】(1) ；(2)

【解析】

【详解】(1)根据电荷数和质量数守恒得到衰变方程为

(2)半衰期为87.7年，根据

其中m0为衰变前的质量，m是衰变后剩余质量，有的原子核衰变，剩余质量为

可得

14. 如图所示，水平放置的绝热汽缸内有A、B两个活塞（活塞B导热良好，活塞A绝热），封闭了甲、乙两部分理想气体，活塞的面积为S，两个活塞与汽缸之间的滑动摩擦力均为f=p0S，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.初始时，活塞A到汽缸底部的距离为d，活塞A、B之间的距离也为d，活塞与汽缸之间的摩擦力都恰为0，两部分理想气体的热力学温度均为T0。现缓慢加热甲部分气体，当活塞B刚好要发生滑动时（外界大气压强为p0，环境温度恒为T0），求：

（1）乙部分气体的压强；

（2）甲部分气体的温度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设B刚要发生滑动时，A向右移动距离x，对乙部分气体，由理想气体状态方向得

对活塞B受力分析可知

可得

，

（2）再对甲部分气体，由理想气体状态方向得

对活塞A受力分析可知

解得

15. 轻质绝缘细线吊着一匝数为200匝、总电阻为2.5Ω的匀质正三角形闭合金属线框，线框的质量为0.8kg，线框的顶点正好位于半径为10cm的圆形匀强磁场的圆心处，线框的上边水平，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里、大小随时间的变化如图乙所示，从t=0时刻起经过一段时间后细线开始松弛，取g=10m/s2，π=3，求：

（1）细线松弛前，正三角形线框中产生的感应电流的大小；

（2）t=2s时（细线未松弛）线框受到的安培力大小；

（3）从t=0时刻开始到细线刚要松弛的过程中线框产生的焦耳热。

【答案】（1）0.2A；（2）0.02N；（3）0.4J

【解析】

【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势为

又

解得

根据欧姆定律可得电流为

（2）t=2s时，磁感应强度大小为B=1T，根据几何关系可得线框的有效长度为

线框受到的安培力大小为

（3）细线刚开始松弛时线框受到的安培力等于线框重力

解得

由图像可得

解得

从t=0时刻开始到细线刚要松弛的过程中线框产生的焦耳热为

16. 如图所示，在xoy平面的第I、II象限中，有垂直纸面的两个匀强磁场，磁场分界线OM与x轴正方向夹角为，其右侧磁场的磁感应强度为，左侧磁场未知，质量为m，电量为q的正离子以速度v，从O点沿x轴正方向射入磁场，第1次通过磁场分界线时经过OM上P点，不计离子重力

（1）求P到O的距离；

（2）若离子第4次通过OM时又经过P点，求离子先后通过P点时间间隔；

（3）为使离子不通过第II象限，求OM左侧磁场磁感应强度大小满足什么条件？

【答案】（1）；（2）；（3）若OM左侧磁场垂直纸面向里，则；若OM左侧磁场垂直纸面向外，则

【解析】

【详解】（1）离子在B0磁场中，洛伦兹力提供向心力，设圆周半径为r，则

由几何关系可知

联立可得

（2）若离子第4次通过OM时又经过P点，左侧磁场方向也是垂直纸面向里，在OM左侧磁场（设磁感应强度为B）中圆周运动半径r’，由几何关系

得

可知

B=2B0

离子在B0磁场和B磁场中圆周运动的周期分别为

，

离子先后通过P点时间间隔为

（3）若OM左侧磁场垂直纸面向里，则当轨迹恰好与y轴相切时

设圆周半径为r2，由几何关系得

得

又

解得

若OM左侧磁场垂直纸面向外，则当轨迹恰好与y轴相切时

得

又

解得

综上可知，为使离子不通过第II象限，若OM左侧磁场垂直纸面向里，则OM左侧磁场磁感应强度大小满足；若OM左侧磁场垂直纸面向外，则。