2023-2024学年吉林省金太阳联考高二（下）期中物理试卷（含答案）

2023-2024学年吉林省金太阳联考高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.下列涉及的物理知识，说法正确的是( )
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
B. 康普顿效应说明光子具有波动性
C. 汤姆生研究粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
D. 玻尔研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流
2.如图表示振荡电路某时刻的情况，下列说法中正确的是( )
A. 电容器正在充电
B. 电路中的磁场能正转换为电场能
C. 电路中的电流正在增大
D. 若只增大电容器极板距离，则振荡周期变大
3.用图甲所示的电路研究光电效应中电子发射的情况与照射光的强弱、光的颜色频率等物理量之间的关系分别用三束光照射同一阴极进行了三次实验，得到电流表示数与电压表示数之间的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 入射光光子的能量 B. 光电子的最大初动能
C. 单位时间照射到上的光子数 D. 照射到上时金属的逸出功最大
4.氢原子的能级图如图所示，现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁，下列说法正确的是( )
A. 这些氢原子可能发出种不同频率的光
B. 氢原子从跃迁到，发射的光子波长最长
C. 氢原子从跃迁到，发射的光子能量最小
D. 氢原子从跃迁到，氢原子能量减小
5.一三角形线圈在外力的作用下以速度匀速进出如图所示的匀强磁场区域，下列说法错误的是( )
A. 线圈进、出磁场过程，感应电流方向相反
B. 线圈进、出磁场过程，通过导线截面的电荷量相等
C. 线圈进、出磁场过程，平均感应电动势大小相等
D. 若该线圈再次以速度匀速进出上述磁场，线圈进、出磁场过程通过导线截面的电荷量仍相等，但均变成原来的倍
6.国家为节约电能，执行峰谷分时电价政策，引导用户错峰用电。为了解错峰用电的好处，建立如图所示的“电网仅为户家庭供电”模型，户各有功率相同的用电器，采用两种方式用电：方式一为同时用电小时，方式二为错开单独用电各小时，若用户电压恒为，除了输电线总电阻以外不计其他电阻，变压器为理想变压器，则两种方式用电时( )
A. 电网提供的总电能之比为 B. 变压器原线圈中的电流之比为
C. 变压器原线圈两端电压之比为 D. 输电线路总电阻损耗的电能之比为
7.如图甲所示，导体框架放置于水平面内，平行于，导体棒与两导轨垂直并与导轨接触良好，整个装置放置于垂直于框架平面的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，始终保持静止。规定竖直向上为磁场正方向，沿导体棒由到为感应电流正方向，水平向右为导体棒所受安培力的正方向，下列图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图为广州市某日的天气预报，下列说法正确的是( )
A. 空气中细颗粒物如在空气中做热运动
B. 从：到：，空气分子中速率较大的分子所占总分子比例逐渐变大
C. 若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中分子间引力减小，斥力增大
D. 若温度降为，水蒸气液化为露珠的过程中分子势能减小
9.一定质量的理想气体封闭在汽缸中，气体由状态经状态、最终变化到，该过程中气体的图像如图，、、三点共线。下列说法正确的是( )
A. 气体由到一定是从外界吸收热量
B. 气体在状态单位时间对单位面积器壁的冲量小于在状态的冲量
C. 气体由到从外界吸收热量
D. 气体由到对外做的功大于从外界吸收的热量
10.如图甲所示，边长为、电阻为的正三角形金属框由粗细均匀的金属棒组成，绝缘细线一端连接的中点将金属框吊在天花板上的点，金属框处于静止状态，金属框部分处于垂直金属框平面向外的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为，金属框，边的中点、在磁场的水平边界上，重力加速度为。现让磁感应强度按如图乙所示规律变化，图甲中磁场方向为正方向，时刻悬线的拉力恰好为零，细线能承受的最大拉力为金属框重力的倍，则下列判断正确的是( )
A. 细线未断时，金属框中感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向
B. 时刻，线框中感应电流不为零，细线上拉力大小等于金属框重力
C. 细线能承受的最大拉力等于
D. 时刻细线断开
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.刘同学研究电磁感应现象的实验装置如图甲所示，该同学正确连接电路，闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。

闭合开关电路稳定后，该同学将滑动变阻器的滑片__________填“向左”或“向右”移动时，灵敏电流计的指针向右偏转。
该同学继续用如图乙所示的实验装置来探究影响感应电流方向的因素，实验中发现感应电流从“”接线柱流入灵敏电流计指针向右偏转，螺线管的绕线方向在图丙中已经画出。若将条形磁铁向下插入螺线管时，指针向右偏转，则条形磁铁__________填“上端”或“下端”为极。进一步实验发现，当穿过螺线管的原磁场磁通量减小时，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向__________填“相同”或“相反”。
12.刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
该同学先取的油酸注入的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了滴时量筒恰好达到。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为_________。
接着该同学在边长约为的浅水盘内注入约深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状。
将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上，算出完整的方格有个，大于半格的有个，小于半格的有个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为_________，油酸分子的直径约为________结果保留两位有效数字。
该同学分析实验时查阅资料，发现自己所测的数据偏大，关于出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是_________。
A.油酸未完全散开 油酸溶液的浓度低于实际值
C. 在向量筒中滴入油酸酒精溶液时，滴数少计了 计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，空间中有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小，一个匝数，边长，阻值不计的正方形金属线框置于磁场中的竖直平面内，现使线框绕中央竖直对称轴匀速转动，线框匀速转动的周期，并将线框与一理想变压器连接，理想变压器原、副线圈的匝数比为，副线圈中接有两个阻值均为的定值电阻，取，求：
线框产生的交变电压的有效值；
在线框转动圈的时间内，线框输出的电能。
14.如图所示，竖直放置，粗细均匀且足够长的形玻璃管与容积的金属球形容器连通，用形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度时，形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出，右管水银柱上方空气柱长，现在左管中加入水银，保持温度不变，使两边水银柱在同一高度，大气压强，形玻璃管的横截面积．
求需要加入的水银柱的长度；
若通过加热使右管水银面恢复到原来的位置，求此时封闭气体的温度．
15.如图所示，两电阻不计的光滑金属导轨倾斜平行放置，间距，倾角，下端接定值电阻，矩形区域内有垂直导轨平面向上的磁场，边长，磁场磁感应强度随时间变化情况如图乙所示。现将一质量，电阻的金属棒在导轨上端某处由静止释放，经运动到位置，进入磁场后，再运动后开始做匀速运动。取，。求：
时间内金属棒中电流的大小；
金属棒刚进磁场时加速度的大小；
从金属棒刚进磁场到开始做匀速运动的过程中，定值电阻上产生的焦耳热。
答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.向右
上端；相同
12.

13.线框产生的交变电压的最大值
其中
联立可得
有效值为
设副线圈的输出电压为 ，则
解得
线框输出的电能为
14.初态：，
末态：，体积为
根据玻意耳定律有：
解得
此时水银正好到球的底部，可知加入的水银柱长度为：
初态：，
末态：，温度为
根据查理定律有：
解得：
15.解：内，磁场均匀变化，由乙图得
设回路中感应电动势大小为，则
解得
设金属棒刚进入磁场前的加速度为，刚进入时速度为，则
解得：
设金属棒刚进磁场时磁感应强度为，切割磁感线产生的电动势，金属棒中的电流，刚进磁场时加速度的大小为，由乙图得金属棒进入磁场后磁感应强度则
由牛顿第二定律有
解得
，
金属棒进磁场后磁感应强度始终为，设金属棒匀速运动时速度为，切割磁感线产生的电动势，金属棒中的电流，则
根据平衡条件有
解得
从金属棒刚进磁场到开始做匀速运动的过程中，这整个回路中产生的焦耳热为，则由能量守恒有
而
解得
，。
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