河南省開封市2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期期末調(diào)研考試物理試題一、單選題1．物理學(xué)家通過對實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得了正確的科學(xué)認(rèn)知，進(jìn)而推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。下列說法符合事實(shí)的是（）A．湯姆孫通過對陰極射線的研究，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型B．洛倫茲通過一系列實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論C．貝克勒爾發(fā)現(xiàn)的天然放射現(xiàn)象，說明原子核有復(fù)雜結(jié)構(gòu)D．盧瑟福用粒子轟擊，獲得反沖核，發(fā)現(xiàn)了中子2．關(guān)于下列各圖，說法正確的是（

）

A．甲圖中半杯水與半杯酒精混合之后的總體積要小于整個(gè)杯子的容積，說明液體分子之間有間隙B．圖乙中液體和管壁表現(xiàn)為不浸潤C(jī)．圖丙中對應(yīng)曲線為同一氣體溫度較高時(shí)的速率分布圖D．圖丁中微粒越大，單位時(shí)間內(nèi)受到液體分子撞擊次數(shù)越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯3．2024年10月3日，中國科學(xué)院近代物理研究所依托蘭州重離子加速器發(fā)現(xiàn)了钚元素的一個(gè)新同位素，測量發(fā)現(xiàn)該新核素的衰變方程為，衰變釋放能量約為8191keV，半衰期約為0.78s。下列說法正確的是（）A．新核素發(fā)生的是衰變 B．的中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多181C．升高溫度或增大壓強(qiáng)會(huì)縮短的半衰期 D．的比結(jié)合能比的比結(jié)合能小4．氣閘艙是載人航天器中供航天員進(jìn)入太空或由太空返回時(shí)使用的氣密性裝置。如圖所示，座艙A與氣閘艙B之間裝有閥門K，座艙A中充滿一定質(zhì)量的空氣（可視為理想氣體），氣閘艙B內(nèi)為真空。航天員從太空返回氣閘艙B時(shí)，打開閥門K，A中的氣體進(jìn)入B中，最終達(dá)到平衡。假設(shè)此過程中系統(tǒng)與外界沒有熱交換。下列說法正確的是（）A．在完全失重的情況下，座艙A內(nèi)的空氣對器壁的頂部沒有作用力B．氣體對外做功，平衡后氣體內(nèi)能減小C．氣體對外做功，氣體體積變大，平衡后壓強(qiáng)減小D．氣體對外不做功，氣體體積變大，平衡后壓強(qiáng)減小5．如圖所示，圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的圓心為O，半徑為R，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以某一速度從P點(diǎn)沿磁場區(qū)域的半徑方向射入磁場，從Q點(diǎn)射出，PO與OQ成60°角，不計(jì)粒子重力。下列說法正確的是（）A．帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于RB．帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于C．若射入速度變大，粒子運(yùn)動(dòng)的半徑變小D．若射入速度變大，粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短6．圖甲為洛倫茲力演示儀的實(shí)物圖，乙圖為其結(jié)構(gòu)示意圖。演示儀中有一對彼此平行的共軸串聯(lián)的圓形線圈（勵(lì)磁線圈），通過電流時(shí)，兩線圈之間產(chǎn)生沿線圈軸向、方向垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場。圓球形玻璃泡內(nèi)有電子槍，電子槍發(fā)射電子，電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。電子速度的大小可由電子槍的加速電壓來調(diào)節(jié)，磁場強(qiáng)弱可由勵(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是（）A．僅使勵(lì)磁線圈中電流為零，電子槍中飛出的電子將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．乙圖中電子發(fā)射時(shí)向右運(yùn)動(dòng)，若要正常觀察電子運(yùn)動(dòng)徑跡，勵(lì)磁線圈中電流方向應(yīng)該為逆時(shí)針（垂直紙面向里看）C．僅增大勵(lì)磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑將變大D．僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑將變小二、多選題7．變壓器是日常生活中必不可少的重要元器件，小明同學(xué)從功率放大器中拆解出一個(gè)如圖甲所示的環(huán)形變壓器，該變壓器可視為理想變壓器，銘牌上顯示該變壓器原線圈的匝數(shù)為880匝，當(dāng)原線圈接入220V的交流電時(shí)，副線圈兩端的電壓為22V。小明同學(xué)在環(huán)形變壓器原線圈中串入一個(gè)理想交流電流表，在副線圈兩端接一個(gè)銘牌為“2.5V，0.3A”的小燈泡，如圖乙所示。當(dāng)原線圈兩端接如圖丙所示的正弦交變電壓時(shí)，小燈泡恰好能正常發(fā)光，下列說法正確的是（）A．變壓器副線圈的匝數(shù)為88匝B．圖丙中交流電的頻率為100HzC．小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表的示數(shù)為0.03AD．圖丙中正弦交變電壓的峰值8．一定質(zhì)量的封閉氣體可看做理想氣體，其狀態(tài)從a變?yōu)闋顟B(tài)b、c又回到狀態(tài)a，用圖像表示如圖所示。下列說法正確的是（）A．在b→c過程中，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少B．在c→a過程中，氣體對外界做功，氣體內(nèi)能不變，溫度不變C．在a→b→c過程中，氣體放出的熱量等于D．氣體在a→b→c→a循環(huán)過程中對外做的功等于圖像圍成的面積9．如圖所示是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置。大量處于n＝3激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時(shí)，發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子能量為12.09eV，用此光束照射到光電管電極K上。移動(dòng)滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為7V時(shí)，微安表的示數(shù)恰好為零。圖示位置中滑片P和O點(diǎn)剛好位于滑動(dòng)變阻器的上、下中點(diǎn)位置。則（）A．要使微安表的示數(shù)恰好為零，滑片P應(yīng)由圖示位置向a端移動(dòng)B．不同頻率的光子照射電極K，只要能發(fā)生光電效應(yīng)，遏止電壓是相同的C．若10.2eV為另一光子能量，則能發(fā)生光電效應(yīng)的光子共有2種D．從圖示位置滑動(dòng)滑片P，微安表的讀數(shù)可能不變10．如圖所示，兩根足夠長的粗糙平行金屬導(dǎo)軌間距為，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其所在平面與水平面的夾角均為，上端連接一阻值為的電阻，整個(gè)裝置處于方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中。將一質(zhì)量為、電阻不計(jì)的金屬棒放在導(dǎo)軌上，無磁場時(shí)金屬棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。從時(shí)刻開始，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示（令垂直導(dǎo)軌平面向下為正方向），已知金屬棒與導(dǎo)軌間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度取，，。在時(shí)，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)，則（）A．金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.75B．時(shí)，從上方俯視整個(gè)回路，回路中感應(yīng)電流的方向沿順時(shí)針C．時(shí)，金屬棒受到的安培力大小為6ND．時(shí)刻，金屬棒與導(dǎo)軌頂端的距離為3m三、實(shí)驗(yàn)題11．“用油膜法估測油酸分子的大小”的實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．將畫有油膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓中的方格數(shù)（正方形小方格的邊長為2cm），求油膜面積S（如圖所示）B．將一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在盤上，用彩筆將薄膜的形狀畫在玻璃板上C．向淺盤中裝入約2cm深的水，并撒上痱子粉或細(xì)石膏粉D．用所學(xué)公式求出油膜厚度，即油酸分子的直徑E.在1mL純油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液總體積為1000mL，F(xiàn).用注射器或滴管將配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，測得60滴溶液體積為1mL。(1)上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是：；(2)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是mL；（保留2位有效數(shù)字）(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)及圖中的面積，估測出油酸分子的直徑是cm；（保留2位有效數(shù)字）(4)該實(shí)驗(yàn)體體現(xiàn)了理想化模型的思想，實(shí)驗(yàn)中我們的理想假設(shè)有______。A．油酸不溶于水B．把油酸分子視為球形C．油酸分子是緊挨著的沒有空隙D．油酸在水面上充分散開形成單分子油膜(5)某次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)油膜的形狀如圖所示，你認(rèn)為形成這一現(xiàn)象的主要原因是。12．某熱敏電阻的阻值R隨溫度t變化的圖像如圖甲所示，某同學(xué)用該熱敏電阻制作的簡易火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器電路圖如圖乙所示。請回答以下問題：（1）為使溫度在升高到報(bào)警溫度時(shí)，報(bào)警器響起，單刀雙擲開關(guān)C應(yīng)該接（選填“a”或“b”）。（2）為實(shí)現(xiàn)溫度升高到60℃時(shí)報(bào)警器響起的目的，該同學(xué)先把熱敏電阻放入60℃的恒溫水中，然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的電阻，直到報(bào)警器響起。在閉合兩開關(guān)，之前，該同學(xué)還應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至最（選填“左端”或“右端”）。（3）已知直流電源電動(dòng)勢，內(nèi)阻不計(jì)。若繼電器線圈ed電阻忽略不計(jì)，流過繼電器線圈的電流才會(huì)報(bào)警，欲使溫度升高到60℃時(shí)報(bào)警器響起，則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)該是Ω。四、解答題13．圖甲為市面上常見的氣壓式升降椅，它通過汽缸的上下運(yùn)動(dòng)支配座椅升降，其簡易結(jié)構(gòu)如圖乙所示，圓柱形汽缸與座椅固定連接，橫截面積的柱狀支架與底座固定連接，可自由移動(dòng)的汽缸與支架之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體。質(zhì)量的工作人員坐在座椅上（兩腳懸空離地），穩(wěn)定后封閉氣體柱長度，已知汽缸與座椅的總質(zhì)量，大氣壓強(qiáng)，室內(nèi)溫度。工作人員坐在座椅上打開空調(diào)，室內(nèi)氣溫緩慢降至，汽缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，忽略摩擦，g取。(1)求降溫過程座椅高度的變化量；(2)若降溫過程封閉氣體內(nèi)能變化了1.4J，求氣體吸收或放出的熱量。14．如圖所示，一對半徑均為r的光滑豎直圓弧型金屬導(dǎo)軌，其右端與一對足夠長平行且光滑的水平金屬導(dǎo)軌平滑連接成固定軌道，水平導(dǎo)軌的右端接入阻值為R的電阻，且水平導(dǎo)軌處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、長度為L、電阻為的導(dǎo)體棒從圓弧軌道上高處由靜止釋放，若已知固定導(dǎo)軌間的距離為L，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g，金屬導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求：(1)導(dǎo)體棒恰好到達(dá)圓弧導(dǎo)軌底端時(shí)對軌道的壓力大??；(2)整個(gè)過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；(3)整個(gè)過程中，導(dǎo)體棒在水平軌道上向右運(yùn)動(dòng)的距離。15．某離子注入工藝原理如圖所示。離子源產(chǎn)生的離子經(jīng)小孔進(jìn)入加速電場，初速度可忽略不計(jì)。加速后的離子豎直向上進(jìn)入速度選擇器，該區(qū)域存在水平向左的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場；通過速度選擇器的離子射出后從小孔進(jìn)入電場分析器，電場分析器內(nèi)為圓弧輻射狀電場，離子沿半徑為（未知）的圓弧做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；隨后離子從小孔射出并沿水平方向進(jìn)入磁場分析器，該區(qū)域存在垂直紙面向外的圓形勻強(qiáng)磁場（未畫出），離子偏轉(zhuǎn)后沿

的方向豎直向下射入水平向左的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，最終打在水平放置的晶圓（硅片）上。已知加速電場兩水平極板間的電壓為U，速度選擇器電場、電場分析器內(nèi)離子所經(jīng)位置的電場強(qiáng)度大小均為E；速度選擇器、磁場分析器中的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B；偏轉(zhuǎn)電場的上下邊界MN和PQ間距為L，水平方向足夠?qū)?。晶圓半徑為R，圓心為O，其上表面到PQ邊界的距離為d。不計(jì)重力及離子間相互作用，忽略邊緣效應(yīng)，求：(1)通過速度選擇器離子的比荷；(2)離子在電場分析器中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑及運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；(3)磁場分析器中“圓形勻強(qiáng)磁場”區(qū)域的最小面積S；(4)若離子需恰好打在晶圓上表面的邊緣處，求偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度大小。

參考答案題號(hào)12345678910答案CADDDBACBCACAD11．(1)EFCBAD(2)(3)(4)BCD(5)撒入的痱子粉過多12．a(chǎn)左端122013．(1)0.4cm(2)放出熱量5J【詳解】（1）汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)一定，由蓋—呂薩克定律得即解得則可得降溫過程座椅下降了0.4cm（2）人坐在座椅上，由平衡條件得氣體溫度下降，內(nèi)能減小；外界對缸內(nèi)氣體所做的功即根據(jù)熱力學(xué)第一定律代入數(shù)據(jù)得此過程氣體放出熱量為5J14．(1)(2)(3)【詳解】（1）由機(jī)械能守恒定律得解得根據(jù)牛頓第二定律有解得根據(jù)牛頓第三定律可知，導(dǎo)體棒剛到達(dá)圓弧導(dǎo)軌底端時(shí)對軌道的壓力大小為（2）根據(jù)能量守恒定律，回路產(chǎn)生的總熱量電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為聯(lián)立解