山东省聊城市2021-2022学年高二下学期期末考试打靶题（五）物理试题（Word版含答案）

聊城市2021-2022学年高二下学期期末考试打靶题（五）
物理试题
一、单项选择题（每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1. 下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　）
A. 气体如果失去了容器约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故
B. 一定质量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
C. 对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定向外界放热
D. 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体分子的平均动能增大，因此压强必然增大
2. 下列与α粒子相关的说法中正确的是（ ）
A. 天然放射现象中产生的α射线速度与光速差不多，穿透能力强
B. （铀238）核放出一个α粒子后就变为（钍234）
C. 高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子，核反应方程为
D. 丹麦物理学家玻尔进行了α粒子散射实验并首先提出了原子核式结构模型
3.以下说法正确的是（ ）
A.放射性元素的半衰期跟温度压强等外部条件无关，但与原子所处化学状态有关
B.某种频率的紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应，若增大该种紫外线照射的强度，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能并不改变
C.根据玻尔的原子理论，氢原子由能量较高的定态跃迁到能量较低的定态时，会辐射一定频率的光子，同时核外电子的动能变小
D.用一光电管进行光电效应实验时，当用某一频率的光入射，有光电流产生，若保持入射光的强度不变，增大光电管两端电压则光电流必将变大
4.如图为振荡电路在时刻的状态，该时刻电容器放电刚结束，已知线圈的自感系数为，电容器的电容为，下列说法正确的是（ ）
A.时，线圈中的自感电动势在减小
B.时，电场方向向下，电场强度大小逐渐减小
C.时，磁感应强度方向向下，大小逐渐增大
D.时，电场方向向下，电路中电流正在增大
5.如图所示，某容器装有一定质量的理想气体，气体经历了A→B→C →A的循环过程，其中A→B是等温过程，B→C是绝热过程，则（　　）
A. A→B过程，每个气体分子动能保持不变
B. B-→C过程，气体温度升高
C. B→C过程，单位时间内气体碰撞单位面积器壁的分子数减少
D.整个循环过程中，气体放热
6. 两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边与磁场边界平行,如图甲所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=0时刻进入磁场.导线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是 (　　)
A.磁感应强度的大小为0.5 T
B.导线框运动速度的大小为1 m/s
C.磁感应强度的方向垂直于纸面向里
D.在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.04N
7.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，原线圈接交流电源和理想交流电压表、理想交流电流表，副线圈通过电阻为R的导线与热水器、抽油烟机连接。已知原线圈两端的电压表示数保持不变，副线圈上的电压按如图所示规律变化。当闭合开关S接通抽油烟机时，下列说法正确的是（ ）
A.热水器两端电压的瞬时值表达式为 B.电压表示数为V
C.热水器两端电压减小 D.变压器的输入功率减小
8.将静止在P点原子核置于匀强磁场中（匀强磁场的方向图中未画出），能发生α衰变或β衰变，衰变后沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，得到轨迹圆弧AP和轨迹圆弧PB，两轨迹在P点相切，它们的半径RAP与RPB之比为44:1，则（ ）
A. 发生了α衰变，磁场垂直纸面向外，原核电荷数为90
B. 发生了α衰变，磁场垂直纸面向里，原核电荷数为86
C. 发生了β衰变，磁场垂直纸面向里，原核电荷数为45
D. 发生了β衰变，磁场垂直纸面向外，原核电荷数为43
二、不定项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
9.在甲、乙两次不同的光电效应实验中，得到如图所示的图像，其中Uc为反向e遏止电压，v为入射光频率，已知电子电荷量为e，则下列判断正确的是
A.甲、乙图线的斜率相同，斜率大小表示普朗克常量h
B.两次实验相比，甲实验中金属的逸出功较大
C.用同一入射光做实验（均发生光电效应），甲实验中的光电子最大初动能较大
D.若将甲、乙实验中领率为截止频率的光，分别通过同一双缝干涉装置，甲的干涉条纹间距大
10.氢原子的能级图如图所示，大量氢原子从n=4的能级向低能级跃迁时，则（　　）
A. 核外电子的动能增加
B. 最多能够辐射3种频率的光子
C. 氢原子辐射出0.66eV的光子后，能够稳定在n=3的能级
D. 氢原子从n=4直接跃迁到n=1的能级，发出的光子频率最大
11. 已知压敏电阻的受力面所受压力越小，其阻值越大，如图甲，将压敏电阻R平放在竖直升降电梯的轿厢内，受力面朝上，在其受力面放一质量为m物体，电梯静止时电压表示数为U0；某段时间内电压表示数随时间变化图线如图乙，则（ ）
A. t1- t2时间内压敏电阻受力面所受压力恒定
B. t1- t2时间内电容器处于充电状态
C. t2之后电梯处于超重状态
D. t2之后电梯做匀变速运动
12.如图所示，一定质量的理想气体经历了a→b、b→c、c→d三个状态变化过程，其中纵坐标表示理想气体压强p、横坐标表示理想气体的热力学温度T.则下列结论正确的是(　　)
A．a→b过程，理想气体对外界做正功
B．b→c过程，理想气体向外界放出热量
C．c→d过程，理想气体内能不变
D．三个过程对比，c→d过程是理想气体对外界做正功最多的过程
三、非选择题（共6小题，共52分）
13．（8分）在“探究电磁感应的产生条件”实验中，实物连线后如图甲所示。感应线圈组的内外线圈的绕线方向如图乙粗线所示。
(1)接通电源，闭合开关，G表指针会有大的偏转，几秒后G表指针停在中间不动。将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)；迅速抽出铁芯时，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)。
(2)断开开关和电源，将铁芯重新插入内线圈中，把直流输出改为交流输出，其他均不变。接通电源，闭合开关，G表指针________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)。
(3)仅用一根导线，如何判断G表内部线圈是否断了？
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14.（8分） 在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成___________（选填“单层”或“多层”）分子油膜的特性。若将含有纯油酸体积为V的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为___________。
(2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：
A.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
B.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积
C.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上
D.向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
以上操作的合理顺序是___________（填字母代号）。　
(3)若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会___________（选填“偏大”或“偏小”）。
15.(8分)如图所示,矩形线圈在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动,磁场方向与转轴垂直,线圈匝数n=40匝,内阻r=0.1 Ω,长l1=0.05 m,宽l2=0.04 m,转速为3000 r/min,磁场的磁感应强度B=0.2 T,线圈两端接有阻值为R=9.9 Ω的用电器和一个理想交流电流表.求:
(1)线圈中产生的最大感应电动势;
(2)从图示位置开始计时,t= s时刻电流表的读数;
(3)从图示位置开始,线圈转过60°，通过用电器的电荷量;
(4)1 min内外界需要提供的能量.
16. （8分）如图所示，A、B两个圆柱形气缸中间连通，B气缸正中间有一光滑活塞，用轻弹簧与气缸右侧壁连接，已知A气缸长度为d，横截面积为S，B气缸的横截面积和长度均为A的2倍。最初两气缸内气体压强均为p0、温度均为T0，活塞密闭且厚度不计，弹簧处于原长状态；现用电阻丝缓慢加热活塞右侧的气体，使气体温度升至4T0，此时活塞刚好到达B气缸的左端（即活塞与B气缸左侧紧密接触但无弹力，接触部分之间无气体），此过程中因A气缸壁导热良好，活塞左侧气体的温度保持不变，求此时：
(1)活塞左侧气体的压强；
(2)弹簧劲度系数
17．（10分）一个静止的铀核U)衰变成钍核Th)时,放出一个α粒子。
(1)写出铀核发生衰变的核反应方程。
(2)假设反应中释放出的核能E全部转化为钍核和α粒子的动能,钍核的质量为M,α粒子的质量为m,则钍核和α粒子的动能各为多大
(3)衰变过程一般都有γ光子放出。一个高能γ光子经过重核附近时,在原子核场的作用下,能产生一对正负电子,已知电子质量me=9.1×10-31 kg,光在真空中的传播速度c=3×108 m/s,请写出相应的核反应方程,并计算一个高能γ光子的能量至少多大。
18. （10分）如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在与水平方向成θ=37°角的斜面上,导轨电阻不计,间距为L=0.3 m,在斜面上加有磁感应强度B=1 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场,导轨两端各接一个阻值R0=2 Ω的电阻.一质量m=1 kg、电阻r=2 Ω的金属棒横跨在平行导轨间,棒与导轨间的动摩擦因数为0.5,在金属棒以平行于导轨向上的初速度v0=10 m/s上滑直至上升到最高点的过程中,金属棒始终与导轨垂直且接触良好,通过上端电阻的电荷量Δq=0.1 C.g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)上升过程中棒发生的位移大小;
(2)上端电阻产生的焦耳热.
聊城市2021-2022学年高二下学期期末考试打靶题（五）
物理试题参考答案
1.【答案】B 2.【答案】B 3. 【答案】B 4.【答案】D 5.【答案】C
6.【答案】D　
【解析】 导线框运动的速度v== m/s=0.5 m/s,根据E=BLv=0.01 V可知,B=0.2 T,故A错误,B错误;根据楞次定律可知,磁感应强度的方向垂直于纸面向外,故C错误;在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内,导线框中的感应电流I== A=2 A,安培力大小为F=BIL=0.04 N,故D正确.
7.【答案】C
8.【答案】D
【解析】两粒子运动方向相反，受洛伦兹力方向相同，可知两粒子带异种电荷，可知发生的是β衰变；根据动量守恒定律，两粒子动量等大反向，由，则两粒子的电量之比为1：44，因β射线带一个负电荷，则原核电荷数为43，根据左手定则可知，磁场垂直纸面向外，故选D.
9. 【答案】CD
10.【答案】AD
【解析】A．氢原子从高能级跃迁到低能级，静电力做正功，核外电子的动能增加，电势能减少，故A正确；
B．一个氢原子从能级向基态跃迁，最多可辐射3种不同频率的光子，大量处于能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子，故B错误；
C．n=4跃迁到n=3辐射的光子能量为0.66eV，此时仍处于高能级状态，会有概率继续跃迁到更低的能级，所以不能稳定在n=3的能级，故C错误；
D．n=4跃迁到n=1，能级差最大，放出光子的能量最大，频率也最大，故D正确。
故选AD。
11．【答案】BD
【详解】由图压敏电阻上的电压不变，由欧姆定律知，其阻值不变；当电压增大时，压敏电阻以外的其余部分分担的电压减小，电路中的电流值将减小，所以电路中的电阻值增大，其余的部分电阻值不变，所以压敏电阻的电阻值增大．在t1-t2时间内压敏电阻上的电压增大，压敏电阻的电阻值增大，知压敏电阻的受力面所受压力减小．故A错误；由电路图可知，电容器两端的电压与电压表两端的电压是相等的，在t1-t2时间内电压表两端的电压增大，所以电容器两端的电压增大，则电容器处于充电状态．故B正确；由图可知，t2之后电压表两端的电压大于开始时电压表两端的电压，所以压敏电阻的受力面所受压力小于开始时受到的压力，所以电梯处于失重状态．故C错误；t2之后电压表两端的电压不变，则压敏电阻的受力面所受压力不变，由于小于开始时受到的压力，所以t2之后电梯做匀变速运动，故D正确．综上分析，BD正确．
12．【答案】ABD
解析　a→b过程为等温变化，且压强减小，由公式pV＝C知，体积增大，气体对外界做正功，故A正确；b→c过程为等容变化，且温度降低，理想气体内能减小，气体做功为零，由热力学第一定律可知，气体应放热，故B正确；c→d过程为等压变化，温度升高，理想气体内能增大，故C错误；根据＝C可得p＝·T，设b处的体积为Vb，则a处的体积为，c处的体积为Vb，d处的体积为6Vb，根据W＝p·ΔV可知三个状态变化过程对比，c→d过程是理想气体对外界做正功最多的过程，故D正确．
13．【答案】(1)左偏　右偏　(2)不停振动　(3)短接G表前后各摇动G表一次，比较指针偏转，有明显变化，则线圈未断；反之则断了
解析　(1)滑动变阻器触头向右滑动时，接入电路的电阻减小，电流增大，内线圈的磁通量方向向下，且大小增大，根据楞次定律可判断外线圈内的感应电流使G表指针向左偏。抽出铁芯时，磁通量减小，G表指针向右偏。
(2)把直流输出改为交流输出后，外线圈中的电流方向不断发生变化，故G表指针不停振动。
(3)若G表未损坏，短接G表，并摇晃G表，由于电磁阻尼作用，指针的偏转幅度要比不短接G表摇晃时的幅度小，若G表内部线圈断了，短接时回路不闭合，无上述现象。
14．【答案】 ①. 单层 ②. ③. DACB ④. 偏大
【详解】(1)[1]在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙；由上可知，在水面上要形成单层分子油膜；
[2]一滴油酸的体积为V，油酸分子的直径为
(2)[3]本实验首先要制备酒精油酸溶液，并明确一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，同时通过量筒测出N滴油酸酒精溶液的体积；同时向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上；然后将此溶液1滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积。则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径。故正确的步骤为DACB。
(3)[4]实验过程中，若油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由可知，实验测量的油酸分子的直径偏大。
15.【答案】.(1)5.0 V　(2)0.35 A　(3)0.008C　(4)73.5 J
【解析】 (1)Em=nBSω=5.0 V.(2)I===0.35 A.
(3)由 q=t=t=可得q=0.008C
(4)由能量守恒定律得E'=Q=I2(R+r)t'=73.5 J.
16．【答案】(1)3p0；(2)
【详解】(1)活塞左测气体发生等温变化，有
解得pA=3p0
(2)活塞刚好到达B气左端，由题意得
对活塞右侧的气体，有：
解得 得
17. 【答案】　(1UThHe (2)E　E (3)γee　1.638×10-13 J
解析　(1)铀核发生衰变的核反应方程为UThHe
(2)由衰变过程动量守恒得0=p-pα 根据能量守恒得E=Ek+Ekα
又Ek=,Ekα=,则Ek∶Ekα=m∶M 解得Ek=E,Ekα=E
(3)核反应方程为γee 则E=2mec2=2×9.1×10-31× J=1.638×10-13 J
18．【答案】　(1)2 m　(2)5 J
【解析】 (1)金属棒上升到最高点的过程中,通过上端电阻的电荷量Δq=0.1 C,即金属棒中通过的电荷量为2Δq电路的总电阻R=+r=3 Ω 金属棒中的平均电流为===
通过金属棒的电荷量为Δt==2Δq
故金属棒沿导轨上升的最大距离为smax==2 m.
(2)上端电阻与下端电阻阻值相等,并联后总电阻为1 Ω,再与金属棒串联,外电路产生的焦耳热为全电路产生的焦耳热的,上端电阻产生的焦耳热Q又为外电路产生的焦耳热的,设全电路产生的焦耳热为6Q.由能量守恒定律得
mg(sin θ+μcos θ)smax+6Q=m
解得Q=m-mg(sin θ+μcos θ)smax=5 J.