湖北省孝感市2022-2023学年高二(下)期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年湖北省孝感市高二(下)期末物理试卷
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 在春暖花开的季节，游客抛洒花粉于静水中，花粉微粒会做布朗运动，下列说法正确的是( )
A. 布朗运动是花粉分子的无规则运动
B. 布朗运动可以反映单个水分子的运动速率
C. 人可以闻到花香是化学反应的结果
D. 悬浮在水中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显
2. 已知普朗克常量，则电磁波辐射的能量子为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示，、是两个完全相同的白炽灯，是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，下列说法正确的是( )
A. 断开开关时，灯立即熄灭而灯慢慢熄灭
B. 断开开关时，灯一定会闪亮一下
C. 断开开关时，灯可能会闪亮一下
D. 闭合开关时，灯比灯先亮，最后一样亮
4. 下列说法正确的是( )
A. 图甲是某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系，温度
B. 图乙是康普顿效应的示意图，该光子与电子碰撞后其波长将变大
C. 图丙中射线由电子组成，说明原子核内有电子
D. 图丁所示的链式反应属于轻核的聚变，反应前后有质量亏损
5. 电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成一个密闭的连通系统，制冷剂在连通系统内循环流经这四个部分。各部分的温度和压强如图所示，则下列说法正确的是( )
A. 制冷剂在蒸发器中的状态可以看成理想气体
B. 该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律
C. 冷凝器向环境散失的热量可能小于蒸发器从冰箱内吸收的热量
D. 制冷剂在通过冷凝器的过程中分子势能和分子动能都增大
6. 如图所示，将两块平行金属板构成的电容为的电容器与储罐外壳绝缘置于储罐中，然后向储罐中注入不导电液体，电容器可通过开关与自感系数为的线圈或电源相连。当开关从拨到时开始计时，线圈与电容器构成的回路中产生振荡电流。下列说法正确的是( )
A. 在储罐中，振荡电路的周期小于
B. 当储罐内的液面高度降低时，回路中振荡电路的频率增大
C. 在第一个四分之一周期内，线圈的磁场能逐渐减小
D. 在第二个四分之一周期内，电容器极板上的电荷逐渐减小
7. 的某种气体的压强和温度的关系图像图像如图所示。表示个标准大气压，标准状态个标准大气压下气体的摩尔体积为。下列说法正确的是( )
A. 状态时气体的体积为 B. 状态时气体的体积为
C. 状态时气体的体积为 D. 状态时气体的体积为
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
8. “千树万树梨花开”，晶莹剔透的雪花是种晶体，下列关于晶体的说法正确的是( )
A. 晶体都有确定的熔点 B. 多晶体都有天然的规则的几何形状
C. 非晶体都可以转化为晶体 D. 单晶体都显示各向异性
9. 一定质量的理想气体从状态经过状态变化到状态，其图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 的过程中，气体对外界做功
B. 的过程中，气体放出热量，内能不变
C. 的过程中，气体压强不变
D. 的过程中，气体内能增加
10. 某输电能耗演示电路如图所示。左侧升压变压器原副线圈的匝数比为，输入电压为的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为，负载的阻值为。开关接时，右侧降压变压器原、副线圈的匝数比为，上的功率为；接时，匝数比为，上的功率为。下列说法正确的是( )
A. 开关接时，左侧升压变压器副线圈两端的电压
B. 开关接时，右侧降压变压器原线圈中的电流
C. 导线总电阻
D. 开关接时，上的功率
11. 年月日和月日，“嫦娥四号”任务“玉兔二号”月球车和着陆器分别完成休眠设置，完成第月昼工作，进入第月夜休眠。月球车采用同位素电池为其保暖供电，是人工放射性元素，可用吸收一个中子得到。衰变时只放出射线，其半衰期为年，已知的质量为，的质量为，则下列说法正确的是( )
A. 吸收一个中子得到时，还要释放一个电子
B. 衰变时放出射线的衰变方程为
C. 月球昼夜温差大，在白天的衰变速度比在夜晚快
D. 衰变为释放的能量为
三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）
12. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为：，用注射器和量筒测得上述溶液滴，把滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。
本实验中做了三点理想化假设，
将油酸分子视为球形；
______；
油酸分子是紧挨在一起的。
测得油膜的面积约为，则油酸分子的直径是______；结果保留两位有效数字
某同学计算出的结果明显偏大，可能的原因是______。
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，溶液的滴数多记了几滴
13. 图为“研究电磁感应现象”的实验装置。

将图中所缺的导线补接完整。
如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计的指针将______。
原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调小时，灵敏电流计的指针______均填“向左偏”或“向右偏”。
如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路______。
A.因电路不闭合，无电磁感应现象 不能用楞次定律判断感应电动势的方向
C.可以用楞次定律判断感应电动势的方向 有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）
14. 一端封闭的粗细均匀的细玻璃管竖直放置，水银柱长，开口向上时，管内封闭的空气柱长；开口向下时，管内封闭的空气柱长，水银没有溢出。求：
大气压强；
把管水平放置时，管内封闭空气柱的长度。
15. 在磁感应强度为的匀强磁场内放置一极薄的金属片，其极限波长为，实验证明，在某种特定条件下，金属内的电子能吸收个光子，产生光电效应。现用某一频率的弱单色光照射，发现没有电子放出。若保持频率不变，逐渐增大光照强度，释放出的电子质量为，电荷的绝对值为能在垂直于磁场的平面内做圆周运动，最大半径为。已知普朗克常量为，光速为，求：
遏止电压；
此照射光光子的能量；
单色光光子的动量。
16. 如图所示，两平行光滑导轨竖直放置，宽度为，上端接有阻值为的电阻，下端有一有界匀强磁场，，磁感应强度大小为，方向垂直导轨平面向里，一质量为、有效电阻为的导体棒从边上方自由下落，进入磁场时恰好可以做匀速直线运动，其他电阻不计，重力加速度大小为，求：
导体棒的起始位置距边的高度；
电阻两端的电压；
导体棒穿过磁场过程中产生的焦耳热。
答案和解析
1.【答案】
【解析】悬浮在水中的花粉颗粒的运动是布朗运动，是由于受到水分子的不平衡撞击而发生的，故反映了水分子的永不停息的无规运动，但不能反映单个水分子的运动速率，AB错误；
C.人可以闻到花香是花香分子做无规则运动的结果，不是化学反应的结果，C错误；
D.悬浮在水中的颗粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动越明显；温度越高，水分子无规则运动越剧烈，布朗运动越明显，D正确。
故选D。
2.【答案】
【解析】根据公式 和 可知，电磁波辐射的能量子
故选A。
3.【答案】
【解析】断开开关的瞬间，线圈与两灯一起构成一个新的自感回路，通过线圈的电流将要逐渐减小，由于自感作用，两灯同时缓慢熄灭。由于线圈的电阻可以忽略，断开开关前两灯电流大小相同，因此灯一定不会闪亮，故ABC错误；
D.开关闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，灯立即发光，但由于线圈的自感电动势阻碍电流的增加，因此灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，最后灯会和灯一样亮，故D正确。
故选D。
4.【答案】
【解析】A.题图甲是某黑体在不同温度下的辐射强度与波长的关系，温度 ，A错误；
B.题图乙是康普顿效应的示意图，该光子与电子碰撞后动量减小、频率减小同时波长变大，B正确；
C.题图丙中射线由电子组成，但不能说明原子核内有电子，衰变的实质是核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子，C错误；
D.题图丁所示的链式反应属于重核的裂变，D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】A.制冷剂在蒸发器中虽然是气体状态，但是不满足远离液化的状态，不能看成理想气体，故A错误；
B.该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，因为消耗了能量，符合热力学第二定律，故B正确；
C.冷凝器向环境散失的热量大于蒸发器从冰箱内吸收的热量，因为还有压缩机对其做功，故C错误；
D.在冷凝器中制冷剂温度降低，分子平均动能降低，分子间距从气体过渡到液体，分子势能降低，故D错误。
故选B。
6.【答案】
【解析】A.在储罐中有不导电液体，电容器的电容变大，周期变大，A错误；
B.当液面降低时，电容减小，则振荡电路的周期减小，频率增大，B正确；
C.第一个四分之一周期是放电过程，磁场能逐渐增大，C错误；
D.第二个四分之一周期是充电过程，电容器极板上的电荷逐渐增加，D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】此气体在时，压强为标准大气压，所以此时它的体积应为
由题中图线可知，从压强为到状态，气体做等容变化，状态时气体的体积为，温度为

从状态到状态为等压变化，状态的温度为

根据盖吕萨克定律 得
故选D。
8.【答案】
【解析】A.晶体和非晶体的区别就是晶体具有固定的熔点，A正确；
单晶体晶体具有各向异性，具有规则的几何形状，但是多晶体和非晶体具有各向同性，不具有规则的几何形状，B错误，D正确；
C.在一定条件下，晶体和非晶体可以相互转化，但是并不是所有的非晶体都能转化为晶体，C错误。
故选AD。
9.【答案】
【解析】由题图可知，从到过程气体的体积减小，外界对气体做功，气体的温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，故A错误，B正确；
C.从到过程中 是一个常数，气体发生的是等压变化，故C正确；
D.从到的过程中，气体的温度降低，气体内能减少，故D错误。
故选BC。
10.【答案】
【解析】A.开关接时，左侧升压变压器原、副线圈的匝数比为，输入电压为的正弦交流电，根据
得升压变压器副线圈两端的电压
A错误；
B.开关接时，右侧降压变压器原、副线圈的匝数比为， 上的功率为，根据公式
可知，电阻的电流
根据欧姆定律可知，降压变压器副线圈两端的电压
根据匝数比可知
，
解得
右侧降压变压器原线圈中的电流为，B正确；
C.因左侧升压变压器副线圈两端的电压 ，右侧降压变压器原线圈两端的电压 ，根据欧姆定律得
C正确；
D.开关接时，设输电电流为 ，则右侧变压器的次级电流为 ；由右侧变压器两边电压的关系可知
解得
则 上的功率
D错误。
故选BC。
11.【答案】
【解析】A.根据题意写出核反应方程有
A正确；
B. 衰变时放出 射线的衰变方程为
B正确；
C.半衰期的大小与元素所处的化学环境和物理环境都无关，C错误；
D. 衰变为 释放的能量为
D错误。
故选AB。
12.【答案】 油膜看成单分子层
【解析】本实验中做了三点理想化假设，是油酸分子视为球形；油膜看成单分子层；油酸分子是紧挨在一起的；
滴油酸酒精溶液中所含的纯油酸的体积为
由于形成单分子层油膜，则油酸分子的直径为
油酸未完全散开，偏小，分子直径偏大，故A正确；
B.油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为酒精最终挥发或者溶于水，故B错误；
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，偏小，分子直径偏大，故C正确；
D.求每滴体积时，的溶液的滴数误多记了几滴，纯油酸的体积将偏小，分子直径偏小，故D错误。
故选AC。
13.【答案】 向右偏 向右偏
【解析】电路图如图所示。

开关闭合时，灵敏电流计的指针向右偏，说明在磁场方向不变的情况下，增大磁通量，灵敏电流计的指针向右偏。将原线圈迅速插入副线圈时，磁通量增大，灵敏电流计的指针将向右偏。
原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的阻值调小时，螺线管中电流增大，磁场增强，磁通量增加，灵敏电流计的指针将向右偏。
在副线圈中磁通量发生变化时，即使副线圈不闭合，副线圈中也有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势，同样可以利用楞次定律判断感应电动势的方向。
故选CD。
14.【答案】；
【解析】封闭部分气体做等温变化，设横截面积为，则有


解得

把管水平放置时有

解得

15.【答案】 ； ；
【解析】由题意知电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
得
由
得
电子吸收个光子的能量，产生光电效应，由光电效应方程有
得
由 得
16.【答案】解：导体棒做匀速直线运动时，由平衡条件：
解得感应电流大小
回路的感应电动势
又
解得导体棒匀速运动时的速度大小
导体棒自由下落的高度；
电阻两端的电压；
由能量守恒定律知，回路产生的焦耳热
故导体棒穿过磁场过程中产生的焦耳热。
【解析】本题考查法拉第电磁感应定律的应用，基础题目。
根据平衡条件列方程得出回路产生的感应电流，从而求出感应电动势，结合法拉第电磁感应定律得出导体棒匀速运动的速度大小，根据自由落体运动规律列方程得出导体棒的起始位置距边的高度；
根据部分电路欧姆定律得出电阻两端的电压；
根据能量守恒定律得出回路产生的总焦耳热，从而求出导体棒穿过磁场过程中产生的焦耳热。
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