山东省枣庄市滕州市第一中学2023-2024学年高二下学期期末物理模拟试题

滕州一中2023-2024学年度高二物理期末模拟试题6.30一、单选题1．核动力航母利用可控制核裂变释放的核获得动力，核反应方程为：。已知光在真空中速度为c，比结合能为，的比结合能为，的比结合能为，反应过程中释放的核能为E。下列说法错误的是（

）A．X为中子， B．反应过程中质量亏损为C．三种比结合能的大小关系为 D．此核裂变释放核能约为2．在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制。它有两种方法：一是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变，这种调制叫作调幅；二是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变，这种调制叫作调频。下面四幅图中调频波是（）A． B．C． D．3．如图所示，有一个20匝、电阻为R的矩形线圈，绕轴在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间关系为：。矩形线圈通过铜滑环与理想变压器原线圈的A、B两端相接，变压器的副线圈连接一个阻值为4R的电阻。变压器原、副线圈匝数比为1：2，原线圈中间位置接有接线柱P，则（）A．副线圈两端电压为48VB．穿过矩形线圈的最大磁通量为0.24WbC．开关K由A换接到P后副线圈输出功率变小D．副线圈回路中串接一个二极管后电流平均值变为原来的倍4．如图（a）所示，在水平面上固定两根电阻可忽略的足够长平行光滑直导轨，两导轨间距为L=1m，导轨左右两侧分别连接两个电阻R1、R2，且两导轨间存在边长为L=1m的正方形磁场区域，磁场的左边界距R1足够远，磁感应强度随时间变化的规律（B-t图）如图（b）所示，垂直于导轨所在平面向下的方向为正方向，一根长为L=1m、质量为m=1kg、电阻阻值为R=1Ω的金属杆静止放置在导轨上，金属杆距离磁场右边界L=1m，t=0时刻，水平向左的恒力F作用在金属杆上，使金属杆沿导轨做匀加速直线运动，t0时刻，金属杆刚好进入磁场区域，然后金属杆匀速穿过磁场区域，金属杆与导轨垂直并接触良好，则下列说法正确的是（）A．t0=1sB．0~t0时间内，流过金属杆的电流大小为I=0.5AC．金属杆穿过磁场的过程中，电阻R1产生的焦耳热为Q=2JD．t0时刻之后的0.75s时间内，恒力F对金属杆做的功为W=40J5．如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C又回到状态A。下列说法正确的是（）A．A→B过程中气体分子的平均动能增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加B．A→B过程中气体吸收的热量大于B→C过程中气体放出的热量C．C→A过程中单位体积内分子数增加，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少D．A→B过程中气体对外做的功小于C→A过程中外界对气体做的功6．如图，绝热密闭容器中有一个气球，气球内、外为温度相同的同种理想气体。已知膨胀的气球内部压强总是大于外部压强，且随气球体积的增大而减小。现气球因某种原因缓慢漏气，与漏气前相比，（）A．气球外部气体的压强保持不变B．气球外部气体分子平均动能增大C．气球内部所有气体分子的动能都增大D．气球内部气体的分子速率分布图峰值将向左移7．如图所示，LC电路中，电容C为0.4μF，电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带电灰尘恰好处于静止状态。当开关S闭合时，灰尘开始在电容器内运动（设灰尘未与极板相碰），此时开始计时，在一个振荡周期内，下列说法正确的是（）A．时，回路中电流变化最快B．时，灰尘的速度最大C．时，灰尘的加速度最大D．时，线圈中磁场能最大8．测温枪通过红外线照射到温度传感器，发生光电效应，将光信号转化为电信号，计算出温度数据。已知人的体温正常时能辐射波长为10μm的红外线，如图甲所示，用该红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，得到电流随电压变化的图像如图乙所示，已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s，电子的电量e=1.6×10-19C，光速c=3×108m/s，则下列说法中正确的是（）A．将图甲的电源反接，一定不会产生电信号B．波长10μm的红外线在真空中的频率为3×1013HzC．由图乙数据可知该光电管的阴极金属逸出功约为0.02eVD．若人体温度升高，则辐射红外线的强度减弱，光电管转换成的光电流减小二、多选题9．内径均匀且大小可忽略的“T”形细玻璃管竖直放置，管内有被水银封闭的理想气体Ⅰ和Ⅱ，竖直管上端与大气相通，各部分长度如图所示。已知环境温度为27℃，大气压强p0=76cmHg。下列说法正确的是（）A．两部分气体升高相同温度，竖直管水银面上升10cm时，气体Ⅰ长度为18cmB．两部分气体升高相同温度，竖直管水银面上升10cm时，气体温度为500KC．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度为11.2cmD．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银长度为12cm10．如图，真空中区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，等腰直角三角形区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场。图中三点在同一直线上，与垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为、磁感应强度大小为，区域Ⅱ中磁感应强度大小为，则粒子从的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（）A．若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为，则B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为，则C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则11．"西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离高压输电示意图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4。在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为20：1和1：20，各互感器和电表均为理想状态，则下列说法正确的是（）A．电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流作用B．若电压表的示数为200V，电流表的示数为5A，则线路输送电功率为100kWC．若保持发电机输出电压U1和用户数不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大D．若发电机输出电压U1一定，仅增加用户数，为维持用户电压U4不变，可将滑片P上移12．某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨段与段粗糙，其余部分光滑，右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过进入磁场，最终恰好停在处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为，。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．金属杆经过的速度为B．在整个过程中，定值电阻R产生的热量为C．金属杆经过与区域，金属杆所受安培力的冲量相同D．若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍三、实验题13．某同学利用压强传感器探究气体等温变化的规律，实验装置如图所示。气体压强传感器通过胶管与注射器相连，空气柱的体积可由注射器标的示数读出，压强由压强传感器自动记录。(1)关于本实验的操作，下列说法正确的有________。A．注射器和柱塞间涂抹润滑油是为了减少摩擦力B．实验时可用手紧握注射器的针筒部分C．改变空气柱的体积时要缓慢进行D．分别在20℃和25℃环境下完成实验对实验结论没有影响(2)该同学在一次实验时获得的实验数据如下表所示：123456压强p（kPa）109.0121.0138.8159.3189.0229.3压强倒数9.178.267.206.275.294.36体积V（mL积倒数5.606.257.148.3310.0012.50该同学画出的图线未过坐标原点，他认为出现这种情况可能是因为未考虑胶管内的气体体积V0，简要说明通过什么方法，可以使图线通过坐标原点．(3)为了便于求得注射器和压强传感器间的胶管连接处的体积，应作出．（选填“”、“”或“”）图像．(4)请根据（2）中实验数据描点作图，并由图像求出胶管连接处的体积为mL（结果保留一位有效数字）。14．某实验探究小组制作热敏温度计。在实验室找到下列器材：A．电流计G（量程为10mA，内阻约为50Ω）B．标准毫安表mA（量程为30mA，内阻约为65Ω）C．电阻箱R（阻值范围为0~999.9Ω）D．电阻箱R0（阻值范围为0~999.9Ω）E.干电池一节（电动势为1.5V，内阻很小）F.热敏电阻RTG.开关S、导线若干(1)该实验小组先设计如图（a）所示实验电路测电流计的内阻Rg。当电阻箱的值R=36.0Ω时，标准毫安表示数为18.0mA，电流计示数为8.0mA。则电流计内阻Rg=Ω（保留3位有效数字）。(2)为将电流计的量程扩大为原来的6倍，该实验小组将电阻箱与电流计并联，把电流计改装成电流表A，则应将电阻箱的阻值调为Ω。(3)已知热敏电阻RT的说明书上给出其性能如图（b）所示。利用上述改装的电流表和热敏电阻制作热敏温度计，其电路如图（c）所示，把电流表的表盘刻度改为相应的温度刻度，原电流计指针满偏的位置标为50℃。若不计电源内阻，则应调节R0=Ω，原电流计指针在5mA处应标为℃（保留2位有效数字）。(4)如果按上述计算结果调节R0，由于电源有内阻，所测温度与实际温度相比（填“偏高”“偏低”或“不变”）。四、解答题15．如图所示，用一小型交流发电机向远处用户供电，已知发电机线圈匝数N=500匝，面积，线圈匀速转动的角速度ω=100πrad/s，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，经高压输电，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，两根输电导线的总电阻为R=5Ω，变压器可视为理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为，若用户区标有“220V，8.8kW”的电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻不可忽略，其它导线的电阻值均可忽略。（1）求交流发电机产生电动势的最大值；（2）求输电线路上损耗的电功率；（3）若升压变压器原、副线圈匝数比为，求交流发电机线圈上的热功率Pr。16．我国自主研发的094型战略核潜艇，被称为“镇国神器”。如图所示为一个体积为V的简易潜艇模型，当储水舱里的气体体积为V0、压强为p0时，潜艇有浸没在海水中。当地大气压强为p0，海水密度为ρ，假设各深度处海水温度相同，潜艇在吸入或排出海水过程中，海水深度对潜艇的压强变化忽略不计，重力加速度大小为g。（1）当潜艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时，可以吸入一定量的海水，使潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态。此时，储水舱上方气体的压强为p1，求储水舱剩余气体的质量与原有气体的质量之比；（2）当潜艇静止潜在深度h处时（潜艇全部浸入海水后，储水舱内气体的变化忽略不计），用空气压缩泵向储水舱注入一定量的压强为p0的气体后，打开阀门排出部分海水使潜艇向上浮。要使舱内的海水排出的体积为，求打开阀门前，储水舱内气体的压强。17．为了约束带电粒子在一定区域内运动，某同学设计了如图所示的装置。边长为L的正方形横截面abcd将装置分成左右两部分。左侧是宽度为L的匀强电场区域，电场方向竖直向下；右侧是长为x（x未知）的长方体匀强磁场区域，磁场方向水平向右，长方体右侧面efgh内有一个光屏。粒子源射出一电荷量为+q、质量为m的粒子，以速度v0从pq中点水平射入匀强电场区域，恰好从图中abcd面的中心O点进入长方体区域，粒子在右侧磁场内运动过程中，到达光屏之前恰好未离开长方体区域，粒子重力不计。（1）求粒子到达O点时的速度大小v和左侧区域中的电场强度大小E；（2）若粒子打在光屏上Q点时的速度恰好和经过O点时的速度相同，求磁感应强度大小B和OQ两点间距离x；（3）若将光屏平移至和O点距离，求粒子打到光屏上的位置到O点的距离s。18．如图所示，间距为的两平行光滑长直金属导轨水平放置。区域有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向竖直向上。细金属杆N静置于磁场中，磁场外的细金属杆M以速度向右运动，此后两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为。已知杆的质量为，N杆质量为。两杆在导轨间的电阻均为，两金属杆与导轨接触良好且始终与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。试求：（1）N杆在磁场内运动过程中的最大加速度；（2）从M杆进入磁场到N杆刚出磁场过程中通过M杆的感应电荷量及M杆产生的焦耳热；（3）N杆的初始位置到的最小距离d。参考答案：6.301．C2．D【详解】A．该波是信号波，故A错误；C．该波用来携带信号的高频电磁波，即载波，故C错误；B．波的振幅变了，而频率没有变，则该波是调幅波，故B错误；D．波的频率变了，而振幅没有变，则该波是调频波，故D正确。3．C【详解】A．产生感应电动势有效值为设原线圈电流为I1，则由理想变压器电流关系可得副线圈电流为0.5I1，则有解得则原副线圈电压分别为故A错误；B．感应电动势最大值为可得穿过矩形线圈的最大磁通量为故B错误；C．将副线圈电阻等效到原线圈的阻值为由此时内阻和外阻相等，输出功率最大，所以开关K由A换接到P后内阻大于外电阻，所以副线圈输出功率变小，故C正确；D．一个周期内线圈的磁通量变化量为0，则所以原线圈电流平均值副线圈回路中串接一个二极管后，由于单向导电性结合电路等效原理，只有半个周期有电流，后半个周期无电流，则原线圈电流平均值根据由于串联二极管前平均电流为0，可知串接一个二极管后副线圈的电流平均值不是倍，故D错误。4．C【详解】A．由题可知，t0时刻，金属杆刚好进入磁场区域，然后金属杆匀速穿过磁场区域，故其中，解得A错误；B．由题可知，根据法拉第电磁感应定律可知流过金属杆的电流大小为B错误；C．由题可知代入数据解得金属杆穿过磁场的过程中，感应电动势为流过的电流为金属杆穿过磁场的过程中，电阻R1产生的焦耳热为C正确；D．由题可知，t0时刻之后的0.75s时间内金属棒的位移为恒力F对金属杆做的功为D错误。5．B【详解】A．A→B过程中，温度升高，气体分子的平均动能增大，AB直线过原点表示该过程为等压变化，故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数减少，故A错误；B．气体从A→B过程中，温度升高且体积增大，故气体吸收热量且对外做功，设吸热大小为Q1，做功大小为W1，根据热力学第一定律有气体从B→C过程中，温度降低且体积不变，故气体不做功且对外放热，设放热大小为Q2，根据热力学第一定律气体从C→A过程中，温度不变，内能增量为零，有即所以A→B过程中气体吸收的热量Q1大于B→C过程中气体放出的热量Q2，故B正确；C．C→A过程中体积减小，单位体积内分子数增加，温度不变，故单位时间内撞击单位面积器壁的分子数增加，故C错误；D．气体做功A→B过程中体积变化的大小等于C→A过程中体积变化的大小，但图像上的点与原点连线的斜率越大，压强越小，故A→B过程中气体对外做的功大于C→A过程中外界对气体做的功，故D错误。6．B【详解】A．气球漏气，气球外部气体密度增大，所以气球外部气体压强增大，故A错误；B．气球漏气，体积减小，气球弹性势能减小，转化为容器系统的内能，容器内系统温度升高，所以气球外部气体的平均动能增大，故B正确；C．温度升高是气体平均分子动能增大，不一定所有的分子的动能都增大，故C错误；D．温度升高，分子平均速率增大，所以气体的分子速率分布图峰值将向右移，故D错误；7．C【详解】A.开关S断开时，极板间带电灰尘处于静止状态，则有式中m为灰尘质量，Q为电容器所带的电荷量，d为板间距离，由，得s＝4π×10－5s开关S闭合时t＝0，则当t=时，即时，电容器放电完毕，回路中电流最大，回路中电流变化最慢，故A错误；B.当t=时，即时，电容器放电完毕，此时灰尘仅受重力；之后电容器反方向充电，带电灰尘受电场力方向向下，带电灰尘会继续加速，故B错误；C.当t＝2π×10－5s时，即t＝时，振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向跟t＝0时刻方向相反，则此时灰尘所受的合外力为F合＝mg＋＝2mg又因为F合＝ma，此时灰尘的加速度a＝2g，方向竖直向下；之后电容器再次反向充电，极板间场强方向又跟t＝0时刻方向相同，带电灰尘受电场力方向向上，所以2π×10－5s时，灰尘的加速度最大为2g，故C正确；D.当t＝2π×10－5s时，即t＝时，振荡电路中电流为零，线圈中磁场能最小，故D错误。8．B【详解】A．根据图乙可知，遏止电压为0.02V，如果反接，但电源电压小于0.02V，则仍会产生电信号，选项A错误；B．波长10um的红外光在真空中的频率为选项B正确；C．根据爱因斯坦光电效应方程和得到选项C错误；D．若人体温度升高，则辐射红外线的强度增强，光电管转换成的光电流增大，选项D错误。9．ABD【详解】AB．两部分气体升高相同温度，竖直管水银面上升10cm时，对气体Ⅰ，有其中，，，，，，对气体Ⅱ，有其中，有，，，，，，且气体的体积满足联立解得，故AB正确；CD．保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口，对气体Ⅰ，有其中，对气体Ⅱ，有其中，可得，则加入水银长度为故C错误，D正确；10．ABC【详解】由题知粒子在AC做直线运动，则有解得区域Ⅱ中磁感应强度大小为，则粒子从CF的中点射出，设CF的长度为，则粒子转过的圆心角为，则有，，解得，，可知，粒子从边射出的最大半径为AB．若仅将区域I中磁感应强度大小变为，则能进入区域Ⅱ中的粒子速度为粒子在区域Ⅱ中运动的半径为粒子扔从飞出，则粒子转过的圆心角仍为，且周期不变，则运动时间不变，即若仅将区域I中电场强度大小变为，则能进入区域Ⅱ中的粒子速度为粒子在区域Ⅱ中运动的半径为恰好从点飞出，则粒子转过的圆心角仍为，且周期不变，则运动时间不变，即故AB正确；C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则粒子在区域Ⅱ中运动的半径和周期为，粒子从上点飞出，如图所示由几何关系有解得则有故C正确；若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则粒子在区域Ⅱ中运动的半径和周期为，同理有解得则有故D错误。故选ABC。11．ACD【详解】A.电压互感器起降压作用，电流互感器起减小电流作用，故A正确；B.电压互感器原线圈两端电压V=4000V电流互感器原线圈中的电流A=100A对于理想变压器，线路输送电功率W=400kW故B错误；C.仅将滑片Q下移，相当于增加了升压变压器副线圈的匝数，根据理想变压器的规律升压变压器副线圈两端的电压增大；回路等效电阻不变，所以增大，根据则输电线上损耗功率增大，故C正确；D.仅增加用户数，即负载总电阻R减小，若降压变压器副线圈两端电压不变，则通过副线圈的电流增大，降压变压器原线圈中的电流增大，输电线上的电压损失可知输电线上的电压损失增大；原线圈两端电压减小，根据可知，当减小时，减小可以使不变，所以要将降压变压器的滑片P上移，故D正确。故选ACD。12．CD【详解】A．设平行金属导轨间距为L，金属杆在AA1B1B区域向右运动的过程中切割磁感线有E=BLv，金属杆在AA1B1B区域运动的过程中根据动量定理有

则由于，则上面方程左右两边累计求和，可得则设金属杆在BB1C1C区域运动的时间为t0，同理可得，则金属杆在BB1C1C区域运动的过程中有解得综上有则金属杆经过BB1的速度大于，故A错误；B．在整个过程中，根据能量守恒有则在整个过程中，定值电阻R产生的热量为故B错误；C．金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域，金属杆所受安培力的冲量为则金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域滑行距离均为，金属杆所受安培力的冲量相同，故C正确；D．根据A选项可得，金属杆以初速度再磁场中运动有金属杆的初速度加倍，则金属杆通过AA1B1B区域时中有则金属杆的初速度加倍，则金属杆通过时速度为则设金属杆通过BB1C1C区域的时间为，则，则，则由于，则可见若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍，故D正确。13．(1)CD(2)选择容积较大的注射器(3)(4)1解析：（2）软管内有一部分气体，容易造成误差，所以选择容积较大的注射器会忽略软管内气体的体积，从而减小误差，可以使图线通过坐标原点。（3）根据玻意耳定律得解得其图像如图所示，胶管内的气体体积V0等于纵轴截距，故选图像。（4）画出图像如图所示，根据图像得，胶管内气体体积为14．(1)45.0(2)9.0(3)7.530(4)偏低【详解】（1）由欧姆定律可知代入数据可得电流计内阻为（2）将电流计的量程扩大为原来的6倍，则电阻箱分电流，由欧姆定律可知代入数据解得，应将电阻箱的阻值调为（3）[1]由题意可知，改装后的电流表量程为内阻为原电流计指针满偏的位置标为50℃，此时热敏电阻阻值为由闭合电路的欧姆定律代入数据解得[2]原电流计指针在5mA处时说明改装后的电流表示数为由闭合电路欧姆定律解得由图（b）可知，时温度为，故原电流计指针在5mA处应标为。（4）如果电源有内阻，则的计算值偏大，所测温度比实际温度偏低。15．（1）；（2）；（3）【详解】（1）电动势的最大值为（2）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，