[物理][期末]江苏省宿迁市2023-2024学年高二下学期6月期末考试试题(解析版)

这是一份[物理][期末]江苏省宿迁市2023-2024学年高二下学期6月期末考试试题(解析版)，共13页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。
1. 吸烟有害健康。香烟中含有放射性元素钋210，其衰变方程为，X会对肺组织造成损伤。则X是（ ）
A. 电子B. 光子C. 质子D. α粒子
【答案】D
【解析】根据质量数守恒，X的质量数为
210-206=4
根据电荷数守恒，X的电荷数为
84-82=2
所以X为α粒子。
故选D。
2. 全自动洗衣机在家庭日常生活中起到很大的作用。如图为设有多段式水位自动感应装置的洗衣机，该自动感应装置可能采用的是（ ）
A. 压力传感器B. 温度传感器
C. 光学传感器D. 红外线传感器
【答案】A
【解析】水位不同，水对洗衣机底部的压力不同，所以该自动感应装置可能采用的是压力传感器。
故选A。
3. 质量为m的钻石，密度为，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为，钻石分子的质量为，则该钻石含有的分子数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A．代表1ml钻石的的分子数，即阿伏伽德罗常数，故A错误；
B．m代表钻石的质量，代表阿伏伽德罗常数，没有意义，故B错误；
C．根据密度的计算公式有
代表阿伏伽德罗常数，没有意义，故C错误；
D．根据物质的量的计算公式有
则分子数为
故D正确；
故选D。
4. 一定质量的理想气体，体积不变，温度升高，则（ ）
A. 分子数密度不变，压强不变
B. 分子平均动能变大，压强变大
C. 分子平均动能变小，压强变小
D. 单位时间、单位面积上碰撞器壁的分子数减少
【答案】B
【解析】ABC．体积不变，温度升高，则分子平均动能变大，根据可知压强变大，气体质量不变，分子数不变，则分子数密度不变，故AC错误,B正确；
D．温度升高，分子平均速率变大，体积不变，则单位时间、单位面积上碰撞器壁的分子数增多，故D错误。
故选B。
5. “拉曼散射”是光通过介质时，入射光与分子相互作用而引起频率变化的散射。若入射光经过某介质发生散射后，光子频率减小，则（ ）
A. 光子的动量变小
B. 光子的能量变大
C. 光传播速度变大
D. 光子的波长变短
【答案】A
【解析】AD．根据可知光子动量变小，波长变大，故A正确，D错误；
B．根据可知光子的能量变小，故B错误；
C．光的传播速度不变，故C错误。
故选A。
6. 关于“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，下列说法不正确的是（ ）
A. 测量副线圈电压时，先用最大量程挡试测
B. 本实验中用控制变量法来探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
C. 为了保证安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过12V
D. 绕制降压变压器原、副线圈时，副线圈导线应比原线圈导线粗一些
【答案】C
【解析】A．为了保证多用电表的安全，测量副线圈电压时，先用最大量程挡试测，故A正确，不符合题意；
B．实验中要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，需要运用的科学方法是控制变量法，故B正确，不符合题意；
C．变压器的工作原理是互感现象，电源应该选用学生电源提供的交流电压，故C错误，符合题意；
D．由变压器的工作原理有
可知，匝数少的线圈中的电流大，则导线应该粗，绕制降压变压器原、副线圈时，由于副线圈的匝数少，副线圈的导线应比原线圈粗一些好，故D正确，不符合题意。
故选C。
7. 如图所示，航天员王亚平在空间站做了“液桥”实验，即两块液桥板之间形成一段液体。下列说法中正确的是（ ）
A. 水分子在太空中停止了热运动，出现“液桥”现象
B. 能搭建“液桥”，是因为水在太空中不受地球引力
C. 两液桥板脱手后最终合在一起，这是水的表面张力在起作用
D. “液桥”表面层的水分子之间作用力表现为斥力
【答案】C
【解析】A．水分子在永不停息地做无规则的热运动不可能停止，故A错误；
B．水在太空中仍然受到地球引力作用，只不过处于完全失重状态，故B错误；
C．液体的表面张力是引力的效果，两液桥板脱手后最终合在一起，这是水的表面张力在起作用，故C正确；
D．“液桥”表面层的水分子之间作用力表现为引力，故D错误。
故选C。
8. 科学家用放射性材料作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素（），其半衰期是87.7年，若有87.5%的Pu原子核发生衰变大约需经过（ ）
A. 43.85年B. 87.7年C. 175.4年D. 263.1年
【答案】D
【解析】根据衰变规律有
解得
年
故选D。
9. 5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生5G无线电波的LC振荡电路，某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（ ）
A. 线圈中磁场的方向向上
B. 电容器极板间电场正在增强
C. 线圈储存的磁场能正在增加
D. 线圈中感应电流的方向与图中电流方向相反
【答案】B
【解析】A．根据右手螺旋定则可知线圈中磁场的方向向下，故A错误；
B．电容器上极板带正电，电流为逆时针方向，可知电容器正在充电，则电荷量增加，根据可知电容器极板间电场正在增强，故B正确；
C．电容器充电，则磁场能在向电场能转化，线圈储存磁场能正在减少，故C错误；
D．电容器充电，则电流越来越小，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向与图中电流方向相同，故D错误。
故选B。
10. 如图所示，U形汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭一定质量的理想气体，已知汽缸不漏气且内壁光滑。初始时，活塞紧压小挡板，封闭气体体积为，外界大气压强为。缓慢升高汽缸内气体的温度，气体的压强p、体积V与热力学温度T的图像可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】在气体压强等于大气压强前，气体做等容变化，根据
变形得
可知与成正比关系，当气体压强等于大气压强后，气体压强保持不变，恒为，气体做等压变化，根据
可得
可知图像延长线过原点，故B正确，ACD错误
故选B。
11. 理想自耦变压器的原线圈、副线圈各接一个电阻、，已知，输入交变电流的电压U不变。则（ ）
A. 原线圈匝数越多，两端电压越大
B. 副线圈输出电压与原线圈匝数成正比
C. 、两端电压之比等于原、副线圈的匝数之比
D. 当原、副线圈匝数相等时，副线圈中电流最小
【答案】C
【解析】设和的阻值为R，原线圈输入电压为U1，原线圈中电流为I1，副线圈电压为U2，副线圈中电流为I2，原线圈匝数为n1，副线圈匝数为n2。
C．根据原、副线圈电流于线圈匝数的关系有
则
故C正确；
ABD．原线圈输入电压
由
得
整理得
当时，,根据数学方法可知有最大值，则副线圈电流最大；
可知
故ABD错误；
二、非选择题：共5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. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将1mL油酸溶于2500mL酒精，用注射器测得1mL上述溶液有100滴。
（1）小华同学在实验过程中拍摄了4张照片，按实验步骤排列的顺序为______。
A．B.C.D.
（2）下列操作合理的是______
A. 水面上应多撒一些痱子粉
B. 直接滴入1mL油酸酒精溶液到浅盘中
C. 滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面
D. 将超过半格的方格作为完整的方格计算油膜面积
（3）实验得到的油膜形状如图所示，坐标系中正方形方格的边长为1cm。则油酸分子直径______m。（保留两位有效数字）
（4）配制好的油酸酒精溶液放置太久，会导致分子直径测量值______（选填“偏大”、“偏小”、“不变”），简单阐述你的理由：______。
【答案】（1）CBAD （2）D （3） （4）偏小 见解析
【解析】（1）实验中先配置好稀释的酒精油酸溶液，后在槽中液面上撒上适量的痱子粉，再将一滴酒精油酸溶液滴入液面上，最后将油酸的边缘形状描绘在玻璃板上，可知，实验步骤排列的顺序为CBAD。
（2）A．水面上撒入的痱子粉不能够太多，若太多，容易使得油膜层不能够形成单分子油膜层，故A错误；
B．实验中要将油酸稀释后第一滴油酸酒精溶液到浅盘中，如果直接滴入1mL油酸酒精溶液到浅盘中，将会导致油酸太多，不能够形成单分子油膜层，故B错误；
C．滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应靠近水面，故C错误；
D．为了估算油膜层的表面积，将超过半格的方格作为完整的方格，不足半格的舍去的方法来计算油膜面积，故D正确。
故选D。
（3）根据数格子的方法，油膜层的表面积为
一滴溶液中纯油酸的体积
根据
解得
（4）[1][2]若配制好的油酸酒精溶液放置太久，酒精发生了挥发，导致浓度增大，使得一滴溶液中的纯油酸体积的测量值偏小，结合上述可知，会导致分子直径测量值偏小。
13. 我国第一台空间莱曼阿尔法太阳望远镜可探测氢原子谱线。测得其中某条谱线是从能级向基态跃迁产生的，氢原子能级图如图所示。求：
（1）该条谱线对应光子能量；
（2）要使处于激发态的氢原子电离，需要吸收的能量
【答案】（1）102eV；（2）大于或等于3.40eV
【解析】（1）根据波尔理论的跃迁规律，该条谱线对应的光子能量
解得
（2）处于激发态的氢原子的电离能为
可知，要使处于激发态的氢原子电离，需要吸收的能量大于或等于3.40eV。
14. 如图所示，正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动。线圈中产生的最大感应电动势为，匝数为N，电阻为R，转动的角速度为。求：
（1）穿过线圈磁通量的最大值；
（2）从图示位置开始计时，线圈中电流瞬时值表达式。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据感应电动势的最大值表达式有
解得
（2）根据欧姆定律可知电流的最大值为
从图示位置计时，则电流瞬时值表达式为
15. 如图甲所示为弹性健身球，球内气体的体积为120L，压强为。某同学趴到球上，达到稳定时，球内气体压强变为。球内气体可视为理想气体且温度不变。
（1）求球内气体体积；
（2）该过程中，气体状态变化的等温线近似看成一段倾斜直线，如图乙所示，估算该过程气体向外界放出的热量；
（3）若健身球放置一段时间后，由于漏气，球内压强变为，求漏出气体与原来气体的质量之比（球的体积可视为不变）。
【答案】（1）100L；（2）3300J；（3）
【解析】（1）根据玻意耳定律可知
解得
（2）该过程中外界对气体做功
气体温度不变，则
该过程气体向外界放出的热量
（3）当球内压强变为时根据玻意耳定律可知
解得
漏出气体与原来气体的质量之比
16. 如图所示为研究光电效应实验装置。发光功率为P的激光器，发出频率为的光全部照射在阴极K上，回路中形成光电流。当滑片B向左移至a时，微安表的示数恰好为零，电压表的示数为；当滑片B向右移至b时，微安表的示数达最大值，电压表的示数为。光电子电量为e，普朗克常量为h。求：
（1）阴极材料的逸出功；
（2）当滑片B向右移至b时，光电子到达A极板时的最大动能；
（3）若每入射N个光子会产生一个光电子，所有的光电子都能到达A，微安表的最大示数I。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）依题意，变阻器的滑片B左移至a时，加在光电管两端的电压为反向电压，此时电流表示数恰好变为零，可得电子从K极射出时的最大初动能为
得阴极材料的逸出功
（2）当滑片B向右移至b时，微安表的示数达最大值，电压表的示数为，根据功能关系可得，此时电子到达A极时的最大初动能为
（3）根据
解得