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2022------2023学高二物理期末模拟题三
时间 75分钟 分值 100分
考试范围 选择型必修一选择性必修二选择性必修三年
一、单选题（每题4分 共32分）
1．一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时的波形如图所示，此时波恰好传到平衡位置为x=12m处的P点，t=1s时x=12m处的P点第一次达到波峰位置。下列说法正确的是（ ）
A．波源的起振方向沿y轴负方向
B．该波的传播速度大小为24m/s
C．若增大波源的振动频率，则该波的波长将减小
D．若增大波源的振动频率，则该波的传播速度增大
2．关于下列四幅图涉及的“近代物理学”知识的说法，正确的是（ ）
A．
向右移动滑动变阻器的滑片，微安表的示数一定增大
B．
卢瑟福通过“α粒子散射实验”确定原子半径的数量级为m
C．
原子从高能级向低能级跃迁时，辐射光子的能量等于两能级的差值
D．
氘核和氚核聚变生成氦核和中子的过程质量守恒
3．如图甲所示，正方形金属线圈abcd处于垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示，若磁场方向垂直线圈平面向外时磁感应强度为正。下列说法正确的是（ ）
A．0~t1时间内，线圈中感应电流的方向为adcba
B．t1~t2和t2~t3时间内，线圈中感应电流的方向相反
C．t3~t4时间内，线圈ad边受到的安培力向右
D．0~t1和t2~t3时间内，线圈ad边受到的安培力方向相同
4．如图所示，圆心为O、半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。氦核（）和质子（）先后从A点沿AO的方向射入磁场，均从C点射出磁场，OA与OC的夹角为106°。氦核（）的质量为m、电荷量为q，不计粒子的重力，sin53°=0.8，下列说法正确的是（ ）
A．质子与氦核在磁场中运动的时间相等
B．质子在磁场中运动的时间是氦核的2倍
C．氦核（）的速度大小为
D．质子（）的速度大小为
5．三束单色光a、b、c沿图示方向射向圆形玻璃砖，经两次折射后变成复色光d，以下说法正确的是（ ）
A．在真空中，a光传播速度比b、c小
B．在玻璃砖中，a光传播速度比b、c小
C．b光的频率比c光大
D．a光的光子能量最小
6．对于以下各图的说明，正确的是（ ）
A．甲图为油膜法估算分子直径的实验图，为了减小误差，实验中应使用纯油酸
B．乙图为模拟气体压强产生机理实验图，说明气体压强是由气体分子对器壁频繁碰撞产生的
C．丙图为热机工作时的能量分配图，说明没有任何漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机的效率可以是100%
D．图丁为立体电影的图片，其原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的
7．圆环形导体线圈a平放在水平绝缘桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路．若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（ ）
A．线圈a中将产生俯视为顺时针方向的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力将增大
8．如图甲为手机及无线充电板。图乙为充电原理示意图。交流电源接充电板，对充电板供电，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电。为方便研究，现将问题做如下简化：设受电线圈的匝数为n，面积为S，若在到时间内，磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈，其磁感应强度由均匀增加到。下列说法正确的是（ ）
A．c点的电势高于d点的电势
B．受电线圈中感应电流方向由d到c
C．c、d之间的电势差为
D．若想增大c、d之间的电势差，可以仅增加送电线圈中的电流的变化率
二、多选题（每题4分 共16分）
9．自耦变压器是一种线圈匝数可通过滑动触头而改变的变压器。如图所示，一种自耦变压器（可视为理想变压器）的线圈均匀绕在圆环型铁芯上，AB间、BP间的线圈匝数分别为n1和n2，热敏电阻R的阻值随温度的降低而增大，R0为定值电阻，电流表为理想交流电表。当滑动触头P处在图示位置时，接在AB间的保险丝熔断，下列说法正确的是（ ）
A．为使保险丝不熔断，可适当逆时针转动滑动触头P
B．为使保险丝不熔断，可适当降低热敏电阻R的温度
C．滑动触头P调节好后，电流表A1和A2的示数之比为
D．滑动触头P调节好后，电流表A1和A2的示数之比为
10．用如图①所示的装置研究光电效应现象。闭合电键S，用频率为的光照射光电管时发生了光电效应。图②是该光电管发生光电效应时光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像，图线与纵轴的交点坐标为（0，－ɑ），与横轴的交点坐标为（b，0）。图③是三种光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），下列说法中正确的是（ ）
A．普朗克常量为
B．甲光频率与丙光频率相同，但甲光比丙光的照射强度大
C．在真空中，甲光波长比乙光波长短
D．图③中乙光光电流大于甲光光电流的那部分实验，与之对应的图①中滑片P位置应该在O点右侧
11．某横波在介质中沿轴传播，图甲是时的波形图，图乙是介质中处质点的振动图象，则下说法正确的是
A．波沿轴正向传播，波速为1m/s
B．＝2 s时，＝2 m处质点的振动方向为y轴负向
C．＝l m处质点和＝2 m处质点振动步调总相同
D．在1s的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是10cm
E．在＝l s到＝2 s的时间内，＝0.5m处的质点运动速度先增大后减小
12．如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，定值电阻R1=R2=10Ω，C为电容器，在变压器原线圈输入如图乙所示的正弦交流电压，电阻R1消耗的功率为40W，电容器不会被击穿，则（ ）
A．变压器原副线圈的匝数比为5∶1
B．变压器原副线圈的匝数比为4∶1
C．仅增大变压器输交流电的频率，R1、R2消耗的功率均不变
D．仅增大变压器输入交流电的频率，R1消耗的功率不变、R2消耗的功率增大
三、实验题（共15分）
13．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液为75滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为。
(1)油酸薄膜的面积为_____；
(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是_____mL（计算结果保留一位有效数字）；
(3)按以上实验数据估算油酸分子直径约为_____m（计算结果保留一位有效数字）。
14．用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：
①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；
②让质量为的入射球多次从斜槽上S位置静止释放，记录其平均落地点位置；
③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上S位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为、、，如图乙，分析数据：
（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为______。
A． B． C．
（2）（单选）关于该实验，下列说法正确的有______。
A．斜槽轨道必须光滑 B．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C．入射球和被碰球的半径必须相同 D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度H
（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为______。（均用题中所给物理量的符号表示）
四、解答题（每题4分 共37分）
15(9分）．某次冰壶训练中使用的红冰壶和蓝冰壶的质量均为m=20kg，初始时蓝冰壶静止在冰面上，红冰壶以速度v0与蓝冰壶发生正碰，碰后红冰壶继续向前运动的位移为x1=2.5m，蓝冰壶的位移为x2=10m。若碰撞时间极短，两冰壶与冰面间的动摩擦因数均为μ=0.02，重力加速度g=10m/s2.求：
（1）碰撞后瞬间两冰壶的速度大小；
（2）两冰壶在碰撞过程中损失的机械能。
16．(14分）一只保温杯的容积为V=480mL，环境温度为T1=300K，大气压强为。现向保温杯中倒入一部分热水并快速拧紧杯盖，上方的气体稳定后温度达到t=57℃。已知标准状态（0℃、）下气体的摩尔体积为Vmol=22.4L/mol，阿伏加德罗常数，热力学温度和摄氏温度之间的关系式为，忽略水蒸气的影响和热水的体积变化。求：
（1）倒入热水前该保温杯内空气的分子数N；
（2）倒入热水拧紧杯盖稳定后，保温杯内剩余空气的压强p。
17.（14分）1897年，物理学家汤姆孙正式测定了电子的比荷，打破了原子是不可再分的最小单位的观点，汤姆孙的这个实验也是物理学发展史上最著名的经典实验之一、在实验中，汤姆孙采用了如图所示的阴极射线管，从阴极C出来的电子经过A、B间的电场加速后，水平射入长度为L的D、E平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑。若在D、E间加上方向向下、场强为E的匀强电场，电子将向上偏转；如果再利用通电线圈在D、E电场区加上一垂直于纸面的磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），电子恰好回到荧光屏中心。接着再去掉电场，电子向下偏转，偏转角为θ。
（1）电子在复合场中沿直线向右飞行的速度；
（2）电子的比荷；
（3）有位同学提出了该装置的改造方案，并画出了如图乙所示的示意图。已知电场平行金属板长度为L1，金属板右则到荧屏垂直距离为L2.实验先通过加电场和磁场求出电子在复合场中沿直线向右飞行的速度。接着撤去磁场，保持电场和电子的速度不变，使电子只在电场力的作用下发生偏转，打在荧屏上出现一个亮点Q，通过屏上刻度可直接读出电子偏离屏中心点的距离。同样可求出电子的比荷。请你判断这一方案是否可行？并说明相应的理由，写出推导过程。
参考答案
1【答案】C
【详解】A．根据“同侧法”可知处P点的起振方向沿y轴正方向，所以波源的起振方向沿y轴正方向，故A错误；
B．时处的P点第一次达到波峰位置，所以该波的传播周期
所以该波的传播速度大小为
故B错误；
CD．机械波的传播速度由介质决定，若增大波源的振动频率，该波的传播速度不变，由
可知该波的波长将减小，故C正确，D错误。
故选C。
2． 【答案】C
【详解】A．图示电路图是研究光电效应饱和电流的，如果滑片在当前位置，光电流已达到饱和，则向右移动滑动变阻器的滑片，微安表的示数不增大，故A错误；
B．通过“α粒子散射实验”可以确定原子核的半径的数量级为m，不能确定原子半径的数量级，故B错误；
C．根据玻尔理论可知原子从高能级向低能级跃迁时，辐射光子的能量等于两能级的差值，故C正确；
D．氘核和氚核聚变生成氮核和中子的过程质量数守恒，此过程有质量亏损，故D错误。
故选C。
3． 【答案】D
【详解】A．由图乙可知0~时间内，垂直线圈平面向外的磁场增加，根据楞次定律可知，线圈中感应电流的方向为abcda，故A错误；
B．和时间内，图像的斜率相同，所以线圈中感应电流的方向相同，故B错误；
C．时间内，垂直线圈平面向里的磁场减弱，根据次定律可知线圈中感应电流的方向为abcda，根据左手定则可知线圈ad边受到的安培力向左，故C错误；
D． 和时间内，磁场方向相反，根据楞次定律可知线圈中感应电流的方向也相反，根据左手定律可得线圈ad边受到的安培力方向相同，故D正确。
故选D。
4． 【答案】C
【详解】AB．作出质子（）和氦核（）在磁场中的运动轨迹，如图所示
根据题意可知质子（）和氦核（）在磁场中运动的圆心角相等，运动周期为
运动时间为
可知质子（）和氦核（）在磁场中运动的时间之比为
故AB错误；
CD．对质子（）和氦核（），根据几何关系可得
由
可得氦核（）的速度大小为
质子（）的速度大小为
故C正确，故D错误。
故选C。
5． 【答案】D
【详解】A．在真空中，三束单色光a、b、c的传播速度相等，故A错误；
BCD．由图可知，a光的偏折程度最小，c光最大，故a光的折射率最小，c光的折射率最大，则a光的频率最小，c光的频率最大，则b光的频率比c光小，由公式可得，在玻璃砖中，a光传播速度最大，由可得，a光的光子能量最小，故BC错误，D正确。
故选D。
6． 【答案】B
【详解】A．在“用油膜法测分子直径的大小”的实验中不能直接将纯油酸滴入水中，否则油膜不是单分子层，A错误；
B．气体压强是由气体分子对器壁频繁碰撞产生的，B正确；
C．任何热机的效率都不可能达到100%的，因为热机吸收的热量不能100%地转化为机械能（总有热机本身吸热用向外散热等能量损失），C错误；
D．立体电影原理和照相机镜头利用偏振原理，D错误。
故选B。
7 【答案】D
【详解】AB．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，从而判断出穿过线圈a的磁通量增加，方向向下，根据楞次定律即可判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故AB错误；
C．再根据微元法将线圈a无线分割，根据左手定则不难判断出线圈a应有收缩的趋势，故C错误；
D．开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，可以用“等效法”，即将线圈a和b看做两个条形磁铁，不难判断此时两磁铁的N极相对，互相排斥，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故D正确。
故选D。
8． 【答案】D
【详解】AB．受电线圈平面磁感应强度向上，由均匀增加到，根据楞次定律可得受电线圈中的感应电流为顺时针（从上往下），即受电线圈中的电流为，受电线圈作为等效电源，电源内部电流由低电势流向高电势，即，故A项和B项错误；
C．根据法拉第电磁感应定律可求得受电线圈的感应电动势大小为
又因为
则c、d之间电势差为
故C项错误；
D．仅增加送电线圈中的电流的变化率，穿过受电线圈的增大，所以c、d两端的电势差增大，故D项正确。
故选D。
9【答案】BD
【详解】AB．根据理想变压器原理得
为使保险丝不熔断，需减小，可减小，即适当顺时针转动滑动触头P；或增大，即适当降低热敏电阻的温度，故A错误，B正确；
CD．根据理想变压器原理得
可得
调节好后，电流表和的示数之比为
故C错误，D正确。
故选BD。
10． 【答案】AB
【详解】A．根据题意，由光电效应方程有
结合图②可得
，，
故A正确；
BC．根据题意，由动能定理有
由图③可知，甲光和丙光的截止电压相等小于乙光的截止电压，则三色光的频率关系为
根据公式可得，三色光的波长关系为
由图③可知，甲光的饱和电流大于丙光，则甲光光照强度大于丙光，故C错误，B正确；
D．图③中乙光光电流大于甲光光电流的那部分实验，光电管两端接的反向电压，则对图①中滑片P位置应该在O点左侧，故D错误。
故选AB。
11． 【答案】BDE
【详解】A、由甲图知，波长λ=2m，由乙图知，质点的振动周期为T=2s，则波速为：，由乙图知，t=1s时刻，x=2m处质点向上运动，根据甲图可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B、由乙图知，t=2s时，x=2m处质点的振动方向为y轴负向，故B正确；
D、因，则在C、x=lm处质点和x=2m处质点相距半个波长，振动步调总相反，故C错误；
1s的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是两个振幅，为10cm，故D正确；
E、在t=1s到t=2s经历的时间为，t=1s时刻x=0.5m处的质点位于波峰，则在t=1s到t=2s的时间内该质点的速度先增大后减小，故E正确；
故选BDE．
【点睛】本题关键要把握两种图象的联系，能根据振动图象读出质点的速度方向，在波动图象上判断出波的传播方向．
12． 【答案】AD
【详解】AB．设副线圈两端的电压为U2，则
解得
因此原副线圈的匝数比
B错误A正确；
CD．仅增大变压器输入交流电的频率，电容器对交流电的阻碍变小，因此R2中的电流变大，功率变大，R1中的电流不变，功率不变，C错误D正确。
故选AD。
13． 【答案】 115（111~119均可） （）
【详解】(1)[1]面积超过正方形一半的正方形的个数为115个，则油酸膜的面积约为
S=115×12cm2=115cm2
(2)[2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积
V=×mL =8×10 6mL
(3)[3]油酸分子的直径为
14【答案】 C C
【详解】（1）[1]为了避免碰撞后小球被撞回，所以要求入射球的质量大于被碰球的质量，即。
故选C。
（2）[2]A．只要保证每一次小球从同一位置静止释放，使得小球获得相同的初速度即可，斜槽轨道可以不用光滑，故A错误；
B．铅垂线的作用是用来确定O点位置的，不是用来检验斜槽是否水平，故B错误；
C．为了能够让小球发生对心碰撞，入射球和被碰球的半径必须相同，故C正确；
D．小球从斜槽末端飞出后，做平抛运动，由于高度相同，所以在空中运动时间相同，即可用水平位移表示速度，所以不需要测量小球抛出点的离地高度H，故D错误。
故选C。
（3）[3]设小球在空中运动的时间为t，若满足动量守恒定律有
整理得
15． 【答案】（1）；（2）
【详解】（1）对红冰壶和蓝冰壶，由牛顿第二定律得
对红冰壶，由匀变速直线运动规律得
对蓝冰壶，由匀变速直线运动规律得
解得
，
（2）对红冰壶和蓝冰壶，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
解得
16． 【答案】（1）；（2）
【详解】（1）设标况下保温杯内空气的体积为，在标况下温度，由盖-吕萨克定律得
空气分子数为
解得
（2）保温杯内剩余气体发生等容变化，倒入热水稳定后温度，由查理定律得
解得
17.【解析】（1）设此射线带电量为e，质量为m，当射线在DE间做匀速直线运动时，有qE=Bqv
则可求出电子向右飞行的速度
（2）设此射线带电量为q，质量为m，当射线在DE间做匀速直线运动时，有qE=Bqv
当射线在DE间的磁场中偏转时，其轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力有
同时又有L=rsinθ
解得
（3）根据带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动可知
竖直方向做匀加速直线运动的加速度
则竖直方向上的速度为
电子离开电场时的速度偏向角为，则有
则有
整理，解得
故此方案可行。
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2022-2023学年高二物理下学期期末模拟卷二
时间 75分钟 分值 100分
考试范围：选择性必修第一册，选择性必修第二册，选择性必修第三册
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，第9-12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1我国的火星探测车用放射性材料作为燃料，中的元素是，已知发生衰变的核反应方程为，的半衰期为87.7年．下列说法正确的是（ ）
A．放出的射线是高速氦核流，它的电离能力很强
B．方程中X是
C．100个原子核经过87.7年后还有50个未衰变
D．的结合能比U的结合能小
2．下列有关生活中的一些物理现象，说法不正确的是（ ）
A．液晶显示屏用力一压颜色改变，是因为液晶的光学性质具有各向异性
B．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在快速翻滚，说明温度越高布朗运动越剧烈
C．从保温瓶中倒一部分开水后盖上瓶塞，瓶塞会自动跳起是由于冷空气进入瓶中气体受热膨胀对外做功
D．空间站里处于完全失重状态下的水大多呈球形，这是液体表面张力的作用
3．如图所示，绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左、右两部分，活塞质量不计，活塞用销钉锁住，活塞与汽缸之间没有摩擦，汽缸左边装有一定质量的理想气体，右边为真空，现在拔去销钉，抽去活塞，让气体向右边的真空做绝热自由膨胀，下列说法正确的是（ ）
A．气体在向真空膨胀的过程中对外做功，气体内能减少
B．气体在向真空膨胀的过程中，分子平均动能变小
C．气体在向真空膨胀的过程中，分子平均动能变大
D．若无外界的干预，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空
4．如图甲所示为双缝干涉实验的原理图，屏上的点位于双缝和的中垂线上，在双缝与屏之间充满折射率为n的均匀介质。用一单色光垂直照射双缝，在屏上会产生干涉条纹，屏上点是一条暗条纹的中心，点到点的距离为x。已知该单色光在真空中的波长为，双缝与屏之间的距离为L，则双缝和间的距离为（ ）
A． B．
C． D．
5．某同学用如图甲所示电路研究光电效应中截止电压与入射光频率的关系，图像如图乙所示。电子的电量为e，下列说法正确的是（ ）
A．普朗克常量
B．该金属的逸出功为
C．入射光频率越高，金属的极限频率越高
D．入射光的频率为，电压表示数为时，增加入射光的强度，则电流表有示数
6．图示为氢原子能级图以及氢原子从n=3、4、5、6能级跃迁到n=2能级时辐射的四条光谱线，已知氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射光子的波长为656nm，下列说法正确的是（ ）
A．四条谱线中波长最大的是Hδ
B．用633nm的光照射能使氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级
C．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种谱线
D．如果用能量为10.3eV的电子轰击，一定不能使基态的氢原子受激发
7．一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后再回到状态a，其p-T图像如图所示，则该气体（ ）
A．在状态a的内能小于在状态b的内能
B．在状态a的分子密集程度大于在状态b的分子密集程度
C．在b→c过程中气体对外界做功等于a→b和c→a过程外界对气体做功的和
D．在a→b过程气体放出的热量小于b→c过程中气体从外界吸收的热量
8．如图，固定在水平面上半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。金属杆一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，金属杆随轴以角速度顺时针匀速转动。相距为l的两光滑平行导轨分别与圆环的A点和电刷相连，一质量为m、长为l、电阻为R的金属棒ab垂直于倾斜导轨（倾角为）放置，倾斜导轨所在区域内存在垂直于导轨平面的匀强磁场（图中未画出），金属棒ab恰能保持静止。重力加速度大小为g，不计金属杆和导轨的电阻。下列说法正确的是（ ）
A．金属棒a端的电势高于b端的电势
B．金属棒ab两端的电势差为
C．倾斜导轨区域内的匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于导轨平面向下
D．若金属杆转动的角速度增大，则金属棒ab将沿倾斜导轨向下运动
9．在磁感应强度为B的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核（）发生了一次α衰变。放射出的α粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为R。以m、q分别表示α粒子的质量和电荷量，生成的新核用Y表示。下面说法正确的是（ ）
A．发生衰变后产生的α粒子与新核Y在磁场中运动的轨迹正确的是图丙
B．新核Y在磁场中圆周运动的半径为
C．α粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，且电流大小为
D．若衰变过程中释放的核能都转化为α粒子和新核的动能，则衰变过程中的质量亏损为
。
10．伽马刀是一种特殊的治疗手段，主要是利用伽马射线对病变组织，进行大剂量聚集照射，使其产生局灶性的坏死或者是功能改变，因此达到理想的治疗目的。其原理是进入癌细胞内的硼核（）吸收慢中子，转变成锂核（）和粒子，释放出射线。已知硼核（）的比结合能为，锂核（）的比结合能为，氦核的比结合能为，真空中光速为c、下列判断正确的是（ ）
A．硼核（）变成锂核（）和粒子的核反应是衰变
B．射线带正电，有较强的电离作用
C．硼核（）的比结合能小于锂核（）的比结合能
D．该核反应释放的核能为
。
11．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．图甲：普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一
B．图乙：康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量
C．图丙：为电子束穿过铝箔后的衍射图样，它证实了电子具有粒子性
D．图丁：汤姆生研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流
12．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（ ）
A．图甲中微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动
B．图乙为分子间作用力的合力与分子间距离的关系，可知当分子间的距离时，分子势能随分子间的距离增大而增大
C．图丙为一定质量的理想气体状态变化的p-V图线，由图可知气体由状态A变化到B的过程中，气体分子的平均动能先减小后增大
D．图丁和氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点
第II卷（非选择题 共52分）
二、实验题（满分14分）
13．某同学用如图（a）所示的实验装置研究“在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”。缓慢推动活塞，使注射器内气体体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据数采集器传送给计算机。
（1）关于该实验下列说法正确的是______。
A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．应快速推拉柱塞
C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
D．注射器旁的刻度尺不仅刻度分布均匀，还要标注单位
（2）实验完成后，计算机屏幕上显示出图线。若气体的压强跟体积反比，则该图线应当是__________。
（3）考虑到注射器与压强传感器连接软管有一定的体积，则下列各图中的实线符合实验实际情况的是（A、B中的虛线为温度保持不变时的一条双曲线）______。
A． B． C． D．
（4）小明所在的小组在压缩气体时发生了漏气，则作出的图线应为图（b）中的______（选填“①”或“②”）。
。
14．小明组装单摆，完成测量当地重力加速度g的实验，装置如图甲所示。
（1）用秒表记录单摆50次全振动所用时间，如图乙所示，则该次实验中50次全振动所用的时间为______s；
（2）用甲图中的多组实验数据作出图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学作出的图线的示意图如下图中的a、b、c所示，其中，a和b都过原点，b和c平行，图线b对应的g值最接近当地重力加速度g的值。则相对于图线b，下列分析错误的是______（选填选项前的字母）。
A．计算单摆的全振动次数时，应以摆球到达最高点开始计时，到达同一侧最高点时记为一次全振动；
B．图线a对应的g值小于图线b对应的g值；
C．出现图线c的原因可能是误将悬点到小球上端的距离直接记为了摆长L；
D．多次改变摆线长l，测量多组50次全振动对应的时间t，通过绘制的关系图线也可以测定重力加速度。
（3）某同学在家测重力加速度g，手边没有实验用的小球。于是他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丙所示。由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺。于是他在细线上的A点做了一个标记，使得O点到A点间的细线长度等于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，分别以O点和A点为悬点，测得相应单摆的周期为1.5s、1s。由此可得重力加速度g＝_______（结果保留3位有效数字，）。
（4）如果甲乙两位同学分别在北京和抚州的实验室用相同的器材做同样的实验，不考虑其它因素的影响，他们得到的图像的斜率分别是和，______。（填“等于”、“大于”或“小于”）
三、计算题（满分38分，其中15题8分，16题8分，17题10分，18题12分，每小题需写出必要的解题步骤，只有答案不得分）
15．如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，以小石头入水点为坐标原点，沿波传播的某个方向建立坐标轴，在轴上离点不远处有一片小树叶，若水波为简谐横波，从某个时刻开始计时，如图乙实线所示为时刻的波动图像，图丙为小树叶的振动图像。
（1）请判断小树叶位于、两点中的哪一点并写出合理的解释；
（2）已知，求质点Q在振动1s内经过的总路程；
（3）若虚线为t2时刻的波形图，且Δt=t1－t2=0.1s，求水波可能的波速。
16．大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。已知氘核质量为2.0136u，中子质量为1.0087u，核的质量为3.0150u。两个速率相等的氘核对心碰撞聚变成并放出一个中子。（质量亏损为1u时，释放的能量为931.5MeV。除了计算质量亏损外，的质量可以认为是中子的3倍）
（1）写出该核反应的反应方程式；
（2）该核反应释放的核能是多少 （结果保留三位有效数字）
（3）若两个氘核以相同的动能正碰而发生核聚变，同时释放出一对向相反方向运动的光子，每个光子的能量为0.5MeV，试求生成的氦核的动能。
17．如图所示，横截面积为，不计厚度的汽缸放置在粗糙的斜面上，斜面的倾角为，汽缸内有质量为的活塞，活塞的厚度也不计，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，汽缸内封有一定质量的理想气体，汽缸和活塞静止不动，此时活塞离汽缸底部的距离为，现已知大气压为，气体的温度为，不计空气的阻力。
(1)若把粗糙的斜面变成光滑的斜面，斜面的长度足够长，保持气体的温度不变，系统相对静止稳定运行之后，求活塞到汽缸底部的距离；
(2)若斜面仍然粗糙，汽缸和活塞静止不动，但是活塞到汽缸底部的距离与(1)相同，则需要改变气体的温度，改变后的温度为多少。
参考答案
1【答案】A
【详解】AB．根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒可知，方程中的X质量数为4，电荷数为2，则X是，所以放出的射线是高速氦核流，它的电离能力很强，A正确，B错误；；
C．原子核的半衰期是针对大量原子核得出的统计规律，对少数原子核衰变不适用，C错误；
D．和U的比结合能接近，但是的核子数大于U，的结合能比U的结合能大，D错误。
故选A。
2． 【答案】B
【详解】A．液晶的光学性质具有各向异性，当外界条件，如温度、压力等发生变化时会改变液晶的光学性质，故A正确；
B．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时水中的胡椒粉在快速翻滚是水的对流引起的，不是布朗运动，故B错误；
C．从保温瓶中倒一部分开水后盖上瓶塞，瓶塞会自动跳起是由于冷空气进入瓶中，气体受热膨胀对外做功，故C正确；
D．在空间站里处于完全失重状态下的水大多呈球形，这是液体表面张力的作用，故D正确。
本题选错误的，故选B。
3． 【答案】D
【详解】A．由于活塞质量不计，右边为真空，所以气体膨胀时不做功，又因为是绝热汽缸，所以气体内能不变，A错误；
BC．气体在向真空膨胀的过程中，不做功，不交换热量，内能不变，故温度不变，分子平均动能不变，BC错误；
D．根据热力学第二定律可知，涉及热现象的宏观过程具有方向性，所以若无外界的干预，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空，D正确。
故选D。
4． 【答案】A
【详解】点到点的距离为x，根据图乙有双缝与屏之间充满折射率为n的均匀介质，则有
根据干涉规律有解得
故选A。
5． 【答案】B
【详解】A．由图像可知，金属的极限频率为，由光电效应方程为又有
由上述两个式子整理得故A错误；
B．因为该金属的截止频率为，所以其逸出功为故B正确；
C．对于同一种金属来说，其极限频率是固定值，不会发生改变，故C错误；
D．由图像可知，当入射光的频率为时，截止电压为，而电压表示数也为，所以此时为截止电压，所以增大入射光的光强并不会使电流表有示数，故D错误。
故选B
6． 【答案】C
【详解】A．根据能级跃迁规律可知； 可知四条谱线中波长中最大的是，故A错误；
B．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时辐射光子的波长为656nm，所以氢原子从n=2能级跃迁到n=3能级也需要656nm的光照射，故B错误；
C．一群处于n=3能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生种谱线，故C正确；
D．当实物粒子轰击氢原子时，只要实物粒子的能量大于等于能级跃迁所需要的能量就可以发生跃迁，电子的能量大于从基态跃迁到第一激发态需要的能量10.2eV，故用能量为10.3eV的电子轰击，能使基态的氢原子受激发，故D错误。故选C。
7． 【答案】D
【详解】A．a、b温度相同，则内能相等，A错误；
B．根据，则状态a的体积大于状态b的体积，故状态a的分子密集程度小于在状态b的分子密集程度，B错误；
C．根据，则状态a的体积等于状态c的体积，则b→c气体体积变化量等于a→b体积变化量，根据W=pV，b→c气体压强大于a→b气体压强，故b→c对外做功多于a→b外界对气体做功，c→a气体不做功，故在b→c过程中气体对外界做功大于a→b和c→a过程外界对气体做功的和，C错误；
D．在a→b→c过程中，温度升高，内能增加，气体对外做功多于外界对气体做功，W＜0，根据热学第一定律得Q＞0在a→b→c过程中吸热，即a→b过程气体放出的热量小于b→c气体从外界吸收的热量，D正确。故选D。
8． 【答案】C
【详解】A．根据右手定则，可知，通过金属棒的感应电流方向由，可知金属棒a端的电势低于b端的电势，A错误；
B．感应电动势为由于金属杆和导轨的电阻不计，则金属棒ab两端的电势差为
，B错误；
C．感应电流对金属棒分析有解得根据右手定则，金属杆中的电流方向由外指向圆心，可知，金属棒中的电流方向为，根据平衡条件，金属棒所受安培力方向沿斜面向上，根据左手定则可知，倾斜导轨区域内的匀强磁场的磁感应强度方向垂直于导轨平面向下，C正确；
D．根据上述，若金属杆转动的角速度增大，感应电动势增大，感应电流增大，金属棒所受安培力增大，则金属棒ab将沿倾斜导轨向上运动，D错误。故选C。
9． 答案：BCD
【解析】A．由动量守恒可知，衰变后α粒子与新核Y运动方向相反，所以，轨迹圆应外切，由圆周运动的半径公式
可知，α粒子半径大，由左手定则可知两粒子圆周运动方向相同，丁图正确，A错误；
B．由圆周运动的半径公式
可知
B正确；
C．圆周运动周期
环形电流
C正确；
D．对α粒子，由洛伦兹力提供向心力
可得
由质量关系可知，衰变后新核Y质量为
由衰变过程动量守恒可得
Mv’-mv=0
可知
系统增加的能量为
由质能方程得
联立得
D正确。
故选BCD。
10． 答案：CD
【解析】A．根据质量数和电荷数守恒，可知核反应方程为
可知该核反应不是衰变，A错误；
B．射线为频率极高的电磁波，有较强的穿透作用，但电离作用较弱，B错误；
C．比结合能越大原子核越稳定，锂核（）比硼核（）稳定，则硼核（）的比结合能小于锂核（）的比结合能，故C正确；
D．核反应过程中释放的核能为
故D正确。
故选CD。
11． 答案：ABD
【解析】A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，A正确；
B．康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量，B正确；
C．电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性，C错误；
D．汤姆生研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流，D正确。
故选ABD。
12． 答案：BD
【解析】A．图中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的无规则运动，不是物质分子的无规则热运动，A错误；
B．根据图像可知当分子间的距离时，分子力表现为引力，此时随着分子间的距离增大分子力做负功，分子势能增大，B正确；
C．根据图线可得直线的方程为
所以有
可知时，乘积最大，根据公式
可知越大，温度越高；所以气体在中间时温度最高，AB时相等即此时温度相同，所以气体由状态A变化到B的过程中温度先升高后降低，根据温度是分子平均动能的标志可得气体分子的平均动能先增大后减小，C错误；
D．图中是麦克斯韦速率分布规律的图解，和氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，D正确。
故选BD。
13 【答案】 A 一条过原点的直线 BD/DB ①
【详解】（1）[1] A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确；
B．为避免温度发生变化，不应快速推拉柱塞，故B错误；
C．为避免温度发生变化，不能用手握注射器再推拉柱塞，故C错误；
D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，故D错误。故选A。
（2）[2]根据；若气体的压强跟体积反比，则该图线应当是一条过原点的直线。
（3）[3] AB．注射器内体积越大，连接软管内气体体积相对总体积就越小，实线越接近双曲线，故A错误，B正确；
CD．连接软管内气体体积，被封闭气体初始体积，根据即设
则图像斜率随x增大而变小，故C错误，D正确。
（4）[4]压缩气体时发生了漏气，相当于逐渐变大的过程中，压强偏小，则作出的图线应为图（b）中的①。
14． 【答案】 95.2 AB/BA 9.47 小于
【详解】（1）[1]由图示秒表可以知道，秒表读数
（2）[2] A．计算单摆的全振动次数时，若以摆球到达最高点开始计时，到达同一侧最高点时记为一次全振动，由于在最高点的速度太小无法找到真正的最高点，计时会出现较大误差，因此不能从最高点计时，应从经过最低点计时，A错误；
B．根据可得斜率越大，重力加速度越小，图线a对应的g值大于图线b对应的g值，B错误；
C．由题图可知，对图线ｃ，当L为零时T２不为零，可能是把悬线长度作为摆长，即把悬点到摆球上端的距离作为摆长，C正确；
D．根据可得又由可得图线斜率，n是定值50次，因此是可以测定重力加速度的，D正确。故选AB；
（3）[3]设铁锁重心到A点距离为d，悬点在O点时有悬点在A点时有
两式联立解得
（4）[4]由北京和抚州相比，北京的重力加速度要大于抚州，因此图像的斜率小于。
15【答案】（1）P点，见解析；（2）；（3）
【详解】（1）小树叶位于P点，因波沿着x轴正方向传播，所以时，P、Q两点的振动方向分别为向下和向上，而在振动图像中时树叶正在向下振动，所以树叶所处的位置为P点。
（2）若周期为，质点Q在1s内全振动的次数为质点Q在1s内振动的总路程为
（3）由图乙可知波长波向x轴正方向传播，那么，经过波向右传播了个周期，则有则有波速
16【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒，该核反应的反应方程式为
（2）该核反应的质量亏损为
该核反应释放的核能为
（3）两个氘核正碰而发生核聚变过程，满足动量守恒，设中子的质量为，中子的速度大小为，氦核的质量为，氦核的速度大小为，由于碰撞前的总动量为零，则有
根据能量守恒可得
联立解得生成的氦核的动能为
17．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）汽缸和活塞静止在斜面时，设气体的压强为，以活塞为研究对象，受力分析如图甲所示，
根据力的平衡条件，则有解得若把粗糙的斜面变成光滑的斜面，汽缸和活塞相对静止，设活塞到汽缸底部的距离为，整体沿着斜面做匀加速直线运动，对整体应用牛顿第二定律可得设气体的压强为，以活塞为研究对象，受力分析如图乙所示
根据牛顿第二定律，则有解得由玻意耳定律得
联立解得
（2）若斜面仍然粗糙，汽缸和活塞静止不动，只改变气体的温度，气体的压强保持为不变，设气体的温度为，由盖—吕萨克定律可得代入解得
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2022----2023学年高二物理第二学期期末模拟测试卷（一）
时间 75分钟 分值 100分
（考查范围：选择性必修一 选择性必修二、三全册）
一、单选题：（本大题共8小题，每题4分，共32分）
1.心脏起搏器使用“氚电池”供电，利用了氚核发生衰变过程释放的能量，衰变方程为，下列说法正确的是
A. 新核是
B. 新核的比结合能比氚核大
C. 衰变过程释放的能量为氚的结合能
D. 射线有很强的穿透能力，常用于金属探伤
2.下列说法中正确的是
A. 浮在水面上的薄油层在太阳光的照射下呈现各种不同颜色，这是光的干涉现象
B. 光学镜头上镀有一层增透膜可以增强透射光的强度，这是利用光的衍射原理
C. 雨后空中出现的彩虹，这主要是由于光的干涉形成的现象
D. 用光照射标准平面与待测器件表面之间的空气薄层所形成的明暗条纹，可检查器件表面的平整程度，这是利用光的衍射现象
3.极性已在图中标出，钨的逸出功为。现分别用氢原子跃迁发出的能量不同的光照射钨板，下列判断正确的是
A. 用能级跃迁到能级发出的光照射，板会发出电子
B. 用能级跃迁到能级发出的光照射，板会发出电子
C. 用能级跃迁到能级发出的光照射，不会有电子到达金属网
D. 一个处于能级氢原子跃迁时最多能发射种不同的光子
4.两种放射性元素的半衰期分别为和，在时刻这两种元素的原子核总数为，在时刻，尚未衰变的原子核总数为，则在时刻，尚未衰变的原子核总数为
A. B. C. D.
5.在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，接电源负极；沿边缘内壁放一个半径与玻璃皿内径相当的圆环形电极，接电源正极，电源电动势为，内阻不计。在玻璃皿中加入导电液体。如果把玻璃皿放在蹄型磁铁的磁场中，液体就会旋转起来。导电液体等效电阻为，下列说法正确的是
A. 导电液体在电磁感应现象的作用下旋转
B. 改变磁场方向，液体旋转方向不变
C. 俯视发现液体顺时针旋转，则蹄型磁铁下端为极，上端为极
D. 通过液体的电流等于
6.小明同学坐动车出行，当动车在水平轨道上自西向东高速匀速行驶时，小明设想了这样一个实验：用绝缘的细绳连接一个带正电的小球，细绳的另一端固定在动车顶部。若动车经过地理位置的地磁场方向可视为水平向北，当小球和动车保持相对静止时，下列判断正确的是
A. 细绳会向正东方向偏离一个角度
B. 细绳会向正南方向偏离一个角度
C. 细绳保持竖直，绳的拉力小于小球的重力
D. 细绳保持竖直，绳的拉力大于小球的重力
7.两分子间的分子势能与分子间距离的关系如图中曲线所示。相距很远的两分子仅在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是
A. 在阶段，做正功，分子动能增加，势能增加
B. 在阶段，做负功，分子动能减小，势能也减小
C. 在时，分子势能最小，动能最大
D. 分子动能和势能之和在整个过程中越来越大
8.药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。如图是某监控温度波动的报警原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压变化量超出设定值时，报警器就会自动报警。下列说法正确的是
A. 温度升高，报警器两端电压减小
B. 温度降低，热敏电阻的热功率一定增大
C. 滑动变阻器取值大，报警器容易报警
D. 滑动变阻器取值与报警器是否容易报警无关
二 多选题(本大题共4小题，每题4分，共16分）
9．如图为利用霍尔元件进行微小位移测量的实验装置。在两块磁感应强度相同，同极相对放置的磁体狭缝中放入金属材料制成的霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时磁感应强度为0，霍尔电压（霍尔元件上下两表面的电势差）也为0。将该点作为坐标原点建立空间坐标系，当霍尔元件沿x轴移动时，即有霍尔电压输出。霍尔元件中电流方向始终为z轴负方向且大小不变，下列说法正确的是（ ）
A．霍尔元件处于x轴负半轴时，下表面的电势高于上表面的电势
B．霍尔元件从O点沿x轴正方向移动的过程中，霍尔电压的大小逐渐增大
C．在某一位置时，若增大霍尔元件沿x轴方向的厚度，则霍尔电压的大小（将减小
D．在某一位置时，若增大霍尔元件沿y轴方向的厚度，则霍尔电压的大小将不变
10．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（ ）
A．图a中甲、乙、丙三种射线分别为β、γ、α
B．图b中氢原子发出的三条谱线波长λ1、λ2、λ3的关系为λ1=λ2+λ3
C．图c中的链式反应就是太阳内部每时每刻发生的核反应
D．图d说明这两束光分别照射同一光电管时发生光电效应的光电子最大初动能相等
11．现有a、b两种单色光，a光在玻璃中全反射的临界角为，b光在玻璃中的折射率为1.7。如图所示为柱状玻璃砖的横截面，右侧是以O为圆心的圆，左侧是等腰直角三角形，一束a光垂直面射入玻璃砖，只考虑经底面一次反射到上的光（不包含P、M两点）。下列说法正确的是（ ）
A．若a光能使氢原子自低能级向高能级跃迁，则b光也一定能使氢原子自低能级向高能级跃迁
B．若a光能使某金属发生光电效应，则b光也一定能使该金属发生光电效应
C．上各部分均有光射出
D．上只有一部分有光射出
12．某校实验小组用如图所示的电路研究“光电效应”现象，现用频率为的红光照射光电管，有光电子从K极逸出。下列说法正确的是（ ）
A．使用蓝光照射比红光照射需要克服的逸出功更大
B．仅增大入射光的强度，从K极逃逸出的电子的最大初动能可能增大
C．当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，电流表示数可能一直增大
D．将电源正负极反接后当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，电流表示数可能一直减小
三、实验题（满分15分）
13．某同学利用如图甲所示的装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
（1）该小组同学在目镜中观察到的干涉图样为________（填“A”或“B”）。
（2）下列说法正确的是________。
A．若仅将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻干涉条纹间距变宽
B．若仅将单缝向双缝移动一小段距离，则相邻干涉条纹间距变宽
C．若仅增大双缝间的距离，则相邻干涉条纹间距变小
D．若去掉滤光片，则干涉现象消失
（3）实验中，选用红色滤光片测量红光的波长，测得双缝间的距离，双缝与屏之间的距离，通过测量头观察第1条亮条纹的读数为3.645mm，转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心，观察第6条亮条纹的位置如图乙所示，其读数为________mm，由此求得红光的波长为________m（计算结果保留三位有效数字）。
14．用题1图所示装置探究气体等温变化的规律。
（1）关于该实验下列说法正确的是____________。
A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B．应快速推拉柱塞
C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞
D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
（2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为题2图中的___________（选填“①”或“②”）。
（3）为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的图如题3图所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化___________。
A．一直下降 B．先上升后下降 C．先下降后上升 D．一直上升
（4）实验中若使用传感器采集数据，则柱塞与针筒间的摩擦对实验结果乘积值的影响是_________（选填“偏大”、“偏小”、“无影响”）。
（5）小华同学将注射器活塞移动到体积适中的位置时，用连接管将注射器的连接头和压强传感器相连，通过DIS系统测得封闭气体的压强p，由注射器壁上的刻度读出气体的体积V，小华同学多次推拉活塞后，记录了多组气体压强、体积数据，完成操作后，将实验数据输入计算机用软件画出了图像，下面图像可能接近小华得到的图像是___________。
A． B． C． D．
四 计算题（本大题共3小题，9分+14分+14分，共37分）
15．如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，以小石头入水点为坐标原点，沿波传播的某个方向建立坐标轴，在轴上离点不远处有一片小树叶，若水波为简谐横波，从某个时刻开始计时，如图乙实线所示为时刻的波动图像，图丙为小树叶的振动图像。
（1）请判断小树叶位于、两点中的哪一点并写出合理的解释；
（2）已知，求质点Q在振动1s内经过的总路程；
（3）若虚线为t2时刻的波形图，且Δt=t1－t2=0.1s，求水波可能的波速。
16．（14分）如图，汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口h＝50cm，活塞面积S＝10cm2，封闭气体的体积为V1＝1500cm3，温度为0℃，大气压强p0＝1.0×105Pa，重物重力G＝50N，活塞重力及一切摩擦不计。缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了Q＝60J的热量，使活塞刚好升到缸口整个过程重物未触地，求：
（1）吸热前汽缸内气体的压强；
（2）活塞刚好升到缸口时，气体的温度是多少？
（3）汽缸内气体对外界做多少功？
（4）气体内能的变化量为多少？
17(15分) 如图，在平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ、Ⅱ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅲ、Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ＝60°角射入磁场，后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出第Ⅳ象限磁场，已知P点与原点O的距离为d，不计粒子重力，求：
(1)粒子经过N点时的速度大小v；
(2)匀强磁场的磁感应强度B；
(3)粒子从M点开始运动回到M点的总时间t．
1.【答案】B
【解析】解：、根据质量数与核电荷数守恒，则氚发生衰变的衰变方程：，则氚核经衰变后产生，故A错误；
B、氚核发生衰变的过程中释放能量，根据质能方程可知，总质量减小，产生的新核的比结合能比氚核大，故B正确；
C、原子核是核子结合在一起构成的，要把它们分开，需要能量，这就是原子核的结合能，而衰变的过程中释放的能量是发生质量亏损产生的，与氚的结合能无关，故C错误；
D、射线的频率很高，穿透能力很强，可用于金属探伤及肿瘤治疗，射线的穿透本领较弱，不能用于金属探伤，故D错误。
故选：。
衰变是内部中子转化为质子时同时生成电子，根据质量数与核电荷数守恒，即可确定衰变方程；衰变的过程中释放能量，比结合能增大；根据结合能的定义解答；根据三种射线的应用判断。
【总结】本题考查衰变的本质、结合能等内容，要熟悉课本知识，能解释生活中的问题。
2.【答案】A
【解析】解：、浮在水面上的薄油层在太阳光的照射下，油膜上下表面形成两频率相同的光，从而进行干涉，因波长的不同，导致条纹间距不同，则呈现各种不同颜色，故A正确；
B、照相机镜头上的增透膜能增强透射光是因为光照射在薄膜两表面上被反射回去，在叠加处由于光程差等于波长的一半使得两束反射光出现振动减弱，导致相互抵消；即减弱了反射光从而增强光的透射能力，这是光的干涉现象，故B错误；
C、夏天雨后的天空出现美丽的彩虹，是光的折射现象，故C错误；
D、检查器件表面的平整程度，观察到的明暗条纹是由被检测玻璃上表面、标准平面的下表面反射的光干涉形成的，故D错误。
故选：。
【总结】本题考查了常见的光现象及其应用，掌握光的干涉、折射和衍射的现象原理，理解条纹间距与波长的关系，注意理解检查哪个表面的平整程度。
3.【答案】B
【解析】解：、用能级跃迁到能级发出的光照射，发出的光子能量是：，小于钨的逸出功，不能发生光电效应，故A错误；
B、用能级跃迁到能级发出的光照射，发出的光子能量是：，大于钨的逸出功为，能发生光电效应，故B正确；
C、、板间电压为，用能级跃迁到能级发出的光照射，发出的光子能量是，钨的逸出功为，所以从发出电子最大初动能为，、板间电压为，根据动能定理得，有电子到达金属网，故C错误；
D、一个处于能级氢原子跃迁时最多能发射种不同的光子，而一群处于能级氢原子跃迁时最多能种不同的光子．故D错误；
故选：。
发生光电效应的条件是入射光子的能量大于逸出功，当能发生光电效应时，若加的电压为正向电压，则一定能到达金属网，若所加的电压为反向电压，根据动能定理判断能否到达．
【总结】解决本题的关键掌握光电效应的条件，以及知道遏止电压与最大初动能的关系。当光照射金属有电子逸出后，有时在电场力作用做正功，有时会出现电场力做负功，这与电池的正负极接法有关，注意一个处于能级氢原子跃迁与一群氢原子跃迁种类的不同．
4.【答案】C
【解析】解：设半衰期为的元素的原子核数为，半衰期为的元素的原子核数为，则
经过后，尚未衰变的原子核总数
经过后，尚未衰变的原子核总数联立解得。
故C正确，ABD错误。故选C。
半衰期指大量原子核发生半数衰变所用的时间，根据两种元素的半衰期和所经历的时间计算未衰变的原子核总数。
【总结】本题考查原子核衰变，理解半衰期概念是解题关键，本题有两种元素同时衰变，注意分开计算两种元素未衰变原子核数。
5.【答案】C
【解析】解：导电液体之所以会旋转，是因为通电液体受到了安培力作用，若磁场反向则受力反向，旋转方向改变，故AB错误；
C.若磁场方向垂直纸面向下，据左手定则，液体顺时针转动，因此蹄型磁铁下端为极，上端为极，故C正确；
D.导体开始运动后切割磁感线产生反电动势，因此电流小于，故D错误。
故选：。
导电液体之所以会旋转，是因为安培力的作用；利用左手定则判断安培力和磁场方向关系；由于不是纯电阻电路，电阻不能利用电压除以电流。
本题以旋转的液体实验为情景载体，考查了安培力方向及磁场方向的判断，根据左手定则判断安培力的方向是解决本题的关键。
6.【答案】C
【解析】解：根据左手定则，小球所受的洛伦兹力竖直向上，相对静止时小球没有水平方向加速度，所以细绳保持竖直，绳的拉力小于小球的重力，故C正确，ABD错误；故选：。
根据左手定则分析出小球所受的洛伦兹力方向，根据对小球的受力分析得出绳的拉力与小球重力的大小关系。
【总结】本题主要考查了洛伦兹力的相关应用，能够应用左手定则分析出洛伦兹力的方向并结合受力分析的知识即可完成分析。
7.【答案】C
【解析】解：为分子间的平衡距离；大于平衡距离时分子间为引力，小于平衡距离时，分子间为斥力；则有：
A、时，分子力表现为引力，相互靠近时做正功，分子动能增加，势能减小，故A错误；
B、阶段，分子间的作用力表现为斥力，做负功，分子动能减小，势能增加，故B错误；
C、由以上分析可知，当等于时，分子势能最小，动能最大，故C正确；
D、由于没有外力做功，故分子动能和势能之和在整个过程中不变，故D错误。
故选：。
【总结】当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子力表现为斥力；根据分子力做功判定分子势能的变化。
本题要注意分子间的势能及分子力虽然属于微观世界的关系，但是我们所学过的功能关系均可使用。本题可以通过分子力做功情况判断分子势能变化也可以根据分子势能与分子之间距离的变化情况直接判断分子势能的变化。
8.【答案】A
【解析】解：、温度升高，热敏电阻的阻值减小，电路中总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，则报警器两端电压减小，故A正确；
B、温度降低，热敏电阻的阻值增大，电路中总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大，则报警器两端电压增大，那么通过热敏电阻的电流减小，根据热功率表达式，则热敏电阻的热功率无法判断，故B错误；
、当滑动变阻器取值大些，若热敏电阻的阻值变化时，报警器两端的电压变化量不大，报警器不容易报警，因此滑动变阻器取值与报警器是否容易报警有关，故CD错误。
故选：。
【总结】根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，结合闭合电路的欧姆定律和串联电路电压与电阻的关系判断即可。
对于电路动态变化分析问题，首先要搞清电路的连接关系，其次要熟练运用串联电路的规律分析电压与电阻的关系
二 多选题(本大题共4小题，每题4分，共16分）
9． 【答案】BCD
【详解】A．霍尔元件处于x轴负半轴时，磁场方向向右，由左手定则可知，电子所受洛伦兹力向下，电子运动到下表面，则上表面电势高于下表面，A错误；
B．设电子的电荷量为e，沿电流方向定向运动的平均速率为v，单位体积内电子的个数为n，导体板的横截面积为S，霍尔元件沿x轴方向的厚度为d，沿y轴方向的厚度为b，则电流的微观表达式为
电子在磁场中受到的洛伦兹力为
电子在洛伦兹力作用下向上运动后，霍尔元件上、下两表面出现电势差，则有电子受到的电场力为
当达到稳定状态时，电场力与洛伦兹力大小相等，则有
由此可知，霍尔元件从O点沿x轴正方向移动时，磁感应强度B逐渐增大，则有霍尔电压的大小逐渐增大，B正确；
CD．由以上分析解得
由此可知，在某一位置时，若增大霍尔元件沿x轴方向的厚度d，则霍尔电压的大小将减小；在某一位置时，若增大霍尔元件沿y轴方向的厚度b，则霍尔电压的大小将不变，CD正确。
故选BCD。
10． 【答案】AD
【详解】A．带电粒子在磁场中运动，根据左手定则，图a中甲、乙、丙三种射线分别为、、，故A正确；
B．由，图b中氢原子发出的三条谱线能量关系
三条谱线频率、、的关系为
由，可知，三条谱线波长关系为
故B错误；
C．图c中的链式反应是重核裂变，太阳内部的反应为轻核聚变反应，故C错误；
D．由，可知这两束光分别照射同一光电管时发生光电效应的光电子最大初动能相等，故D正确。
故选AD。
11． 【答案】BC
【详解】A．根据全反射定律可得
由
可得
若a光能使氢原子自低能级向高能级跃迁，b光不一定，虽然b光能量大，但是跃迁需要光子能量正好等于两个能级差，故A错误；
B．如果a光能使某金属发生光电效应，则b光一定能使该金属发生光电效应，故B正确；
CD．已知从边入射到底边的所有光线入射角均为，均发生全反射。如图1所示，若从中点射入，则经底边反射后将沿半径从中点出射。
如图2若从中点下方射入，经底面反射后打到中点G上方，则有
当入射光线下移，则E点在上上移，增大，也增大，移至P点之前上光线入射角均小于，可以折射出去。同理如图3如果入射光线在中点上方入射，经底面反射后入射点在中点G下方的E点，有
入射点下移减小，增大，在移到M之前均小于，所以光线可以从折射出玻璃砖，故C正确，D错误。
故选BC。
12． 【答案】CD
【详解】A．同种材料的逸出功相同，与入射光的颜色无关，是由材料本身的性质决定的，故A错误；
B．由爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关，故B错误；
C．光电管两端所加电压为正向电压，当滑动变阻器的滑片从左向右滑动时，正向电压不断增大，可能滑片滑到最右端时电流尚未达到饱和电流，此过程中电流表示数一直增大，故C正确；
D．将电源正负极反接后，所加电压为反向电压，逸出的光电子要克服电场力做功才能到达A板形成电流，可能滑动变阻器的滑片滑到最右端时电流表的示数还未减小到零，此过程中电流表示数一直减小，故D正确。
故选CD。
本大题共8小题，每题4分，共32分）
13【答案】 A AC/CA 4.945
【详解】（1）[1]干涉条纹是明暗相间的等间距条纹。观察到的干涉图样为A。
（2）[2] A．相邻两亮条纹间距蓝光的波长小于红光的波长，若将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻干涉条纹间距变宽，A正确；
B．条纹间距与单缝和双缝间的距离无关，B错误；
C．相邻两亮条纹间距双缝间距变大，条纹间距变小，C正确；
D．如果光源发出的光不是单色光，去掉滤光片，仍能发生干涉现象，则是复色光的干涉，D错误。故选AC。
（3）[3][4]读数为由题图可知，条纹间距
双缝与屏之间的距离m，双缝间的距离mm，由得代入数据得
14【答案】 AD ② B 无影响 D
【详解】（1）[1]A.为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，选项A正确；
B.实验时为防止气体温度变化，应慢慢推拉柱塞，选项B错误；
C.实验时为防止温度发生变化，则不能用手握注射器推拉柱塞，选项C错误；
D. 只需关注图像斜率的变化即可探究压强和体积的关系，注射器旁的刻度尺只需要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，故D正确；
故选AD；
（2）[2]理论上则应是一条过原点的倾斜直线，然而压缩气体时漏气，则图像的斜率减小，则应为图乙中的②；
（3）[3]根据一定质量的理想气体状态方程有pV=CT，则压强与体积的乘积越大，温度越高，由图可发现温度先上升后下降；故B正确，ACD错误；故选B。
（4）[4]气体压强由传感器测得，体积由注射器刻度测得，均与活塞与针筒之间的摩擦无关，则柱塞与针筒间的摩擦对实验结果pV乘积值无影响。
（5）[5]当注射器内气体的体积较大时，即较小时，连接注射器和压强传感器的管中的气体可忽略不计；当注射器内气体的体积较小时，即较大时，连接注射器和压强传感器的管中的气体不可忽略不计，即若逐渐减小注射器内气体的体积，则趋近于某一常量，即图像逐渐向平行于轴方向接近，则图像应该是D；
15【答案】（1）P点，见解析；（2）；（3）
【详解】（1）小树叶位于P点，因波沿着x轴正方向传播，所以时，P、Q两点的振动方向分别为向下和向上，而在振动图像中时树叶正在向下振动，所以树叶所处的位置为P点。
（2）若周期为，质点Q在1s内全振动的次数为质点Q在1s内振动的总路程为
（3）由图乙可知波长波向x轴正方向传播，那么，经过波向右传播了个周期，则有则有波速
16【解答】解：（1）吸热前对气缸受力分析，根据平衡条件有pS+F拉＝p0S
F拉＝G
代入数据解得p＝0.5×105Pa
（2）封闭气体初态：T1＝（273+0）K＝273K，V1＝1500cm3，末态：V2＝1500cm3+50×10cm3＝2000cm3
缓慢升高环境温度，封闭气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律有
代入数据解出T2＝364K
（3）汽缸内气体对外界做功W＝pSh
代入解得W＝25J
（4）由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化ΔU＝Q+（﹣W）
代入数据解得ΔU＝35J
故汽缸内的气体内能增加了35J.
17. (15分)
解：(1) 粒子在电场中做类平抛运动, 粒子过N点时的速度，
有 ＝cos θ，
得 v＝2v0． 分）
(2) 如图所示，粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动，半径为O′N，有qvB＝， 根据几何关系有 d=r+r cos θ 可得r=
解得 B=
(3) 由几何关系得XON＝rsin θ，
设粒子在电场中从M-N运动的时间为t1，有XON＝v0t1，
代入解得 t1＝
粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝，
设粒子在磁场中从N-P运动的时间为t2，有
t2＝T＝
代入解得
所以从M-P所用时间 t0＝t1＋t2＝．
由对称性可得从M点出发回到M点所用总时间为
t=2nt0= (n=1,2,3……)
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