2023-2024学年广东省潮州市高二下学期期末教学质量检测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1物理注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号、学校、班级等考生信息填写在答卷上。2．选择题的作答：每小题选出〖答案〗后，用统一提供的2B铅笔把答卷上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它〖答案〗标号，写在本试卷上无效。3．非选择题的作答：用黑色字迹的钢笔或签字笔直接答在答卷上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸上无效。一、单项选择题（本题7小题，每小题3分，共21分。每小题给出四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错得0分）1.2023年4月，中国“人造太阳”实现403秒稳态运行，其物理本质就是核聚变，下列属于核聚变反应的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗A．该核反应属于衰变，故A错误；B．该核反应属于人工核转变，故B错误；C．该核反应属于重核裂变，故C错误；D．该核反应属于轻核聚变，故D正确。故选D。2.甲型流感是一种急性呼吸道传染病，患者易有发热症状，使用手持测温仪测量体温是常用的检测措施，该测温仪用到的传感器通常是（）A.气体传感器 B.红外线传感器 C.压力传感器 D.生物传感器〖答案〗B〖解析〗手持测温仪用到的传感器通常是红外线传感器。故选B。3.烟雾自动报警器中装有放射性元素镅241，其核反应方程为，下列说法正确的是（）A.X是粒子，射线穿透能力比射线强B.X是粒子，射线电离能力比射线强C.X是粒子，射线穿透能力比射线强D.X是粒子，射线电离能力比射线强〖答案〗B〖解析〗根据核反应中的质量数和电荷数守恒，可写出该核反应方程为所以，X是粒子，在三种射线中，射线的电离性最强，穿透性最弱，射线的电离性最弱，但穿透性最强。故选B。4.小明用强度相同的黄光和蓝光分别照射同一种金属，均能发生光电效应。下列说法正确的是（）A.黄光照射时逸出光电子所需时间长，蓝光照射时逸出光电子所需时间短B.黄光照射时该金属的逸出功小，蓝光照射时该金属的逸出功大C.黄光照射时逸出的光电子最大初动能小，蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大D.若增加入射光的强度，逸出的光电子最大初动能相应增加〖答案〗C〖解析〗A．发生光电效应时间极短，即逸出光电子在瞬间完成，与光的频率无关。故A错误；B．同种金属的逸出功是相同的，故B错误；C．蓝光的频率比黄光大，由知，用蓝光时逸出的光电子最大初动能大，故C正确；D．根据光电效应方程可知，逸出的光电子最大初动能与入射光的强度无关。故D错误。故选C。5.近视眼镜上可以镀一层增透膜，利用光的干涉来减少光线的反射，提高镜面清晰度。下列现象原理与上述相同的是（）A.弯曲的水流可以导光B.用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像C.阳光下的肥皂薄膜呈现彩色D.白光通过三棱镜，出现色散现象〖答案〗C〖解析〗A．弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象，故A错误；B．用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像利用的光的偏振现象，故B错误；C．阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，故C正确；D．白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射现象，故D错误。故选C。6.如图为大唐发电厂供电流程的简化图，理想升压变压器将发电厂的输出电压升压为，理想降压变压器再把电压降至，为用户设备供电，发电厂的输出电流为，升压变压器输出电流为，降压变压器输入电流为，此时用户设备的输入电流为。若变压器的匝数，输送过程中存在电能损耗，将输送电线的电阻等效为，则下列正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗AB．依题意，输电线有电压损失，可得可知，故AB错误；CD．根据理想变压器原副线圈匝数与电流关系，可得，故C正确；D错误。故选C。7.2023年5月，中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，则该合成云母（）A.是非晶体 B.没有规则的外形C.有固定的熔点 D.各向性质均相同〖答案〗C〖解析〗由图可知，该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列，是晶体，具有一定的几何外形，具有固定的熔点、具有各向异性的特点。故选C。二、多项选择题（本题3小题，每小题5分，共15分。每小题给出四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）8.如图所示，在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，下列判断正确的是（）A.甲图能产生电场，不能产生电磁波B.乙图能产生电场，不能产生电磁波C.丙图能产生电场，也能产生电磁波D.丁图能产生电场，不能产生电磁波〖答案〗AC〖解析〗A．甲是均匀变化的磁场，可以产生稳定的电场，但不能产生电磁波，故A正确；B．乙是稳定的磁场，不可以产生电场，不能产生电磁波，故B错误；C．丙是周期性变化的磁场，能产生周期性变化的电场，也能产生电磁波，故C正确；D．丁是周期性变化的磁场，能产生周期性变化的电场，也能产生电磁波，故D错误。故选AC。9.如图甲所示，洛伦兹力演示仪可通过改变出射电子的速度或磁感应强度来观察电子做圆周运动的半径r的变化，图乙中通同方向稳恒电流I后，励磁线圈能够在两线圈之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电子沿如图丙中所示方向进入磁场，在磁场内沿顺时针做圆周运动。则图丙中（）A.磁场方向垂直于纸面向外 B.磁场方向垂直于纸面向里C.励磁线圈中电流I为顺时针方向 D.励磁线圈中电流I为逆时针方向〖答案〗BC〖解析〗AB．如图可知，电子射出时速度水平向左，所受向心力竖直向上，根据左手定则，可知，磁场方向垂直直面向里。故A错误，B正确；CD．磁场是电流产生的，磁场方向垂直直面向里，根据右手螺旋定则，可以判断出励磁线圈中电流I的方向为顺时针，故C正确，D错误。故选BC。10.一个环形线圈放在匀强磁场中如图甲所示，其磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，取磁感线垂直线圈平面向里为正方向，那么在1~3s时间内，下列说法正确的是（）A.垂直纸面往里看，感应电流为逆时针方向B.垂直纸面往里看，感应电流为顺时针方向C.感应电流的大小逐渐变大D.感应电流的大小恒定〖答案〗AD〖解析〗AB．在第2s内，磁感应强度方向垂直线圈向外，磁感应强度逐渐减小，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针；在第3s内，磁感应强度方向垂直向里，磁感应强度逐渐增大，根据楞次定律可知，感应电流方向亦为逆时针，则在1~3s时间内，垂直纸面往里看，感应电流为逆时针方向，A正确，B错误；CD．根据根据图乙可知，在1~3s时间内，磁感应强度的变化率一定，即感应电动势一定，则感应电流一定，即感应电流大小恒定，C错误，D正确。故选AD。三、填空、实验题（本题7小题，每空2分，共28分）11.一正弦式交变电流的输出电压的瞬时值表达式为，由此可知该交变电流的电压有效值______V，频率______Hz。〖答案〗4450〖解析〗[1]由题可知，交变电流的输出电压的瞬时值表达式为所以交变电流的电压有效值[2]频率12.可见光的波长的大致范围是400~760nm。已知光速，，普朗克常量，则760nm电磁辐射的能量子的值是______J。（结果保留三位有效数字）〖答案〗2.62×10-19〖解析〗760nm电磁辐射的能量子〖答案〗吸收〖解析〗一个氢原子从能级跃迁到能级，即从低能级向高能级跃迁，能量增加，需要吸收光子。14.如图是光信号在光导纤维中传导的示意图，其原理是利用了光的______原理，其中光导纤维的内套的折射率______外套的折射率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。〖答案〗全反射大于〖解析〗[1]光信号在光导纤维中传导的原理是利用了光的全反射；[2]全反射的条件之一是从光密到光疏介质，即光导纤维的内套的折射率大于外套的折射率。15.一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S。已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为，则油酸所含的分子数N＝________，油酸分子的直径d＝________。〖答案〗〖解析〗[1]由题意可知，一滴油酸的物质的量为则有分子数为[2]一滴油酸酒精溶液含油酸的体积为一滴纯油酸油膜最大面积为S，则油酸分子直径为16.如图所示，某同学对以下实验装置进行调节并观察实验现象。（1）如图所示，a、b、c、d四个图是不同的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得到：c、d是光的________图样（选填“双缝干涉”或“单缝衍射”），若采用的实验装置相同，则形成a图样的光的波长________（选填“大于”“小于”或“等于”）b图样的光的波长。（2）若实验前已获知的数据有：双缝间的间距为d，双缝到屏的距离为l，经测量，n条亮条纹间的距离为a，写出计算该光波长大小的表达式________。〖答案〗（1）单缝衍射大于（2）〖解析〗（1）[1]双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度；衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗，且不等间距。根据此特点知c、d图样是光的单缝衍射图样；[2]根据双缝干涉条纹间距公式可知，若采用的实验装置相同，则相邻亮（暗）条纹之间的间距越大，则光的波长就越长，所以由图可知形成a图样的光的波大于b图样的光的波长；（2）根据双缝干涉条纹间距公式，可得故改波的波长表达式为17.如图甲所示为一个简单恒温箱的电路图，其温控电路由一热敏电阻R和继电器组成，图乙为该热敏电阻的图像。初始时继电器的衔铁吸附在M端，当线圈中的电流大于或等于30mA时，衔铁被吸合到N端，则加热电路停止工作。已知继电器线圈的电阻为，为继电器线圈供电的电池电动势，内阻不计，图甲中的“电源”是恒温箱加热器的电源。（1）应该把恒温箱内的加热器接在______端（选填“A、B”或“C、D”）。（2）如果要使恒温箱内的温度保持，热敏电阻R的阻值为______，可变电阻的阻值应调节为______。〖答案〗（1）A、B（2）90190〖解析〗（1）当温度较低的时候，热敏电阻R的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端。（2）[1]由图可知如果要使恒温箱内的温度保持，热敏电阻R的阻值为[2]当温度达到100℃时，加热电路就要断开，此时的继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要到达I=30mA=0.03A根据闭合电路欧姆定律可得解得可变电阻的阻值应调节为四、计算题（本题3小题，共36分）18.如图，小明用一小段油柱将一定质量的空气密封在小烧瓶容器内，现改变烧瓶内气体的温度，测出几组体积V与对应温度T的值，作出图像如图所示。状态a气体温度为27℃，体积为，当加热到状态b时气体温度达到102℃，问：（1）状态b气体体积为多少；（2）判断该过程气体是吸热还是放热，并作出解释。〖答案〗（1）；（2）吸热，见〖解析〗〖解析〗（1）气体做等压变化，由盖吕萨克定律得其中代入数据得（2）状态到状态b，温度升高，气体内能增加，又体积增大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知则此过程气体是吸热。19.如图所示，一电子静止在O点，经宽度为d的匀强电场加速后，于M点垂直于边界射入宽度为d的匀强磁场中，从N点穿出磁场时速度方向和入射方向的夹角为，已知电子电荷量为e，质量为m，匀强电场场强大小为E，求：（1）电子刚进入磁场时的速度大小v；（2）磁场的磁感应强度大小B；（3）粒子穿越磁场的时间t。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）电子经电场加速后，由动能定理得解得（2）粒子的运动轨迹图如图所示由洛伦兹力提供向心力得则磁感应强度根据几何关系得解得（3）电子在磁场中的周期又圆心角则电子穿越磁场的时间解得20.如图所示，质量导体棒ab垂直放在相距为的足够长的平行光滑金属导轨上，并处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。导轨通过双掷开关与电源及定值电阻连接。已知金属导轨电阻不计，导轨平面与水平面的夹角，导体棒在电路中接入的电阻为，电源电动势，内阻，定值电阻。重力加速度g取，，，则（1）开关S接1时，此时导体棒恰好静止在导轨上，求磁感应强度B的大小；（2）开关S接2时，由静止释放导体棒，当导体棒速度达到时，求此时理想电压表的示数U；（3）开关S接2时，在导体棒从静止释放至达到最大速度的过程中，电阻产生的热量为，求此过程中流过R的电荷量q。〖答案〗（1）2T；（2）4V；（3）4C〖解析〗（1）开关S接1时，导体棒中的电流导体棒静止时受沿斜面向上的安培力，则解得（2）静止释放导体棒，当棒速度为时,此时电流两金属板间的电压解得（3）导体棒从静止释放至达到最大速度时此时电流由能量关系又电荷量又解得物理注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号、座位号、学校、班级等考生信息填写在答卷上。2．选择题的作答：每小题选出〖答案〗后，用统一提供的2B铅笔把答卷上对应题目的〖答案〗标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它〖答案〗标号，写在本试卷上无效。3．非选择题的作答：用黑色字迹的钢笔或签字笔直接答在答卷上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸上无效。一、单项选择题（本题7小题，每小题3分，共21分。每小题给出四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错得0分）1.2023年4月，中国“人造太阳”实现403秒稳态运行，其物理本质就是核聚变，下列属于核聚变反应的是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗A．该核反应属于衰变，故A错误；B．该核反应属于人工核转变，故B错误；C．该核反应属于重核裂变，故C错误；D．该核反应属于轻核聚变，故D正确。故选D。2.甲型流感是一种急性呼吸道传染病，患者易有发热症状，使用手持测温仪测量体温是常用的检测措施，该测温仪用到的传感器通常是（）A.气体传感器 B.红外线传感器 C.压力传感器 D.生物传感器〖答案〗B〖解析〗手持测温仪用到的传感器通常是红外线传感器。故选B。3.烟雾自动报警器中装有放射性元素镅241，其核反应方程为，下列说法正确的是（）A.X是粒子，射线穿透能力比射线强B.X是粒子，射线电离能力比射线强C.X是粒子，射线穿透能力比射线强D.X是粒子，射线电离能力比射线强〖答案〗B〖解析〗根据核反应中的质量数和电荷数守恒，可写出该核反应方程为所以，X是粒子，在三种射线中，射线的电离性最强，穿透性最弱，射线的电离性最弱，但穿透性最强。故选B。4.小明用强度相同的黄光和蓝光分别照射同一种金属，均能发生光电效应。下列说法正确的是（）A.黄光照射时逸出光电子所需时间长，蓝光照射时逸出光电子所需时间短B.黄光照射时该金属的逸出功小，蓝光照射时该金属的逸出功大C.黄光照射时逸出的光电子最大初动能小，蓝光照射时逸出的光电子最大初动能大D.若增加入射光的强度，逸出的光电子最大初动能相应增加〖答案〗C〖解析〗A．发生光电效应时间极短，即逸出光电子在瞬间完成，与光的频率无关。故A错误；B．同种金属的逸出功是相同的，故B错误；C．蓝光的频率比黄光大，由知，用蓝光时逸出的光电子最大初动能大，故C正确；D．根据光电效应方程可知，逸出的光电子最大初动能与入射光的强度无关。故D错误。故选C。5.近视眼镜上可以镀一层增透膜，利用光的干涉来减少光线的反射，提高镜面清晰度。下列现象原理与上述相同的是（）A.弯曲的水流可以导光B.用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像C.阳光下的肥皂薄膜呈现彩色D.白光通过三棱镜，出现色散现象〖答案〗C〖解析〗A．弯曲的水流可以导光是因为光在水和空气界面上发生了全反射现象，故A错误；B．用偏振眼镜看3D电影，感受到立体的影像利用的光的偏振现象，故B错误；C．阳光下的肥皂薄膜呈现彩色是因为光的干涉现象，故C正确；D．白光通过三棱镜，出现色散现象是因为光发生了折射现象，故D错误。故选C。6.如图为大唐发电厂供电流程的简化图，理想升压变压器将发电厂的输出电压升压为，理想降压变压器再把电压降至，为用户设备供电，发电厂的输出电流为，升压变压器输出电流为，降压变压器输入电流为，此时用户设备的输入电流为。若变压器的匝数，输送过程中存在电能损耗，将输送电线的电阻等效为，则下列正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗AB．依题意，输电线有电压损失，可得可知，故AB错误；CD．根据理想变压器原副线圈匝数与电流关系，可得，故C正确；D错误。故选C。7.2023年5月，中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，则该合成云母（）A.是非晶体 B.没有规则的外形C.有固定的熔点 D.各向性质均相同〖答案〗C〖解析〗由图可知，该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列，是晶体，具有一定的几何外形，具有固定的熔点、具有各向异性的特点。故选C。二、多项选择题（本题3小题，每小题5分，共15分。每小题给出四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）8.如图所示，在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，下列判断正确的是（）A.甲图能产生电场，不能产生电磁波B.乙图能产生电场，不能产生电磁波C.丙图能产生电场，也能产生电磁波D.丁图能产生电场，不能产生电磁波〖答案〗AC〖解析〗A．甲是均匀变化的磁场，可以产生稳定的电场，但不能产生电磁波，故A正确；B．乙是稳定的磁场，不可以产生电场，不能产生电磁波，故B错误；C．丙是周期性变化的磁场，能产生周期性变化的电场，也能产生电磁波，故C正确；D．丁是周期性变化的磁场，能产生周期性变化的电场，也能产生电磁波，故D错误。故选AC。9.如图甲所示，洛伦兹力演示仪可通过改变出射电子的速度或磁感应强度来观察电子做圆周运动的半径r的变化，图乙中通同方向稳恒电流I后，励磁线圈能够在两线圈之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电子沿如图丙中所示方向进入磁场，在磁场内沿顺时针做圆周运动。则图丙中（）A.磁场方向垂直于纸面向外 B.磁场方向垂直于纸面向里C.励磁线圈中电流I为顺时针方向 D.励磁线圈中电流I为逆时针方向〖答案〗BC〖解析〗AB．如图可知，电子射出时速度水平向左，所受向心力竖直向上，根据左手定则，可知，磁场方向垂直直面向里。故A错误，B正确；CD．磁场是电流产生的，磁场方向垂直直面向里，根据右手螺旋定则，可以判断出励磁线圈中电流I的方向为顺时针，故C正确，D错误。故选BC。10.一个环形线圈放在匀强磁场中如图甲所示，其磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，取磁感线垂直线圈平面向里为正方向，那么在1~3s时间内，下列说法正确的是（）A.垂直纸面往里看，感应电流为逆时针方向B.垂直纸面往里看，感应电流为顺时针方向C.感应电流的大小逐渐变大D.感应电流的大小恒定〖答案〗AD〖解析〗AB．在第2s内，磁感应强度方向垂直线圈向外，磁感应强度逐渐减小，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针；在第3s内，磁感应强度方向垂直向里，磁感应强度逐渐增大，根据楞次定律可知，感应电流方向亦为逆时针，则在1~3s时间内，垂直纸面往里看，感应电流为逆时针方向，A正确，B错误；CD．根据根据图乙可知，在1~3s时间内，磁感应强度的变化率一定，即感应电动势一定，则感应电流一定，即感应电流大小恒定，C错误，D正确。故选AD。三、填空、实验题（本题7小题，每空2分，共28分）11.一正弦式交变电流的输出电压的瞬时值表达式为，由此可知该交变电流的电压有效值______V，频率______Hz。〖答案〗4450〖解析〗[1]由题可知，交变电流的输出电压的瞬时值表达式为所以交变电流的电压有效值[2]频率12.可见光的波长的大致范围是400~760nm。已知光速，，普朗克常量，则760nm电磁辐射的能量子的值是______J。（结果保留三位有效数字）〖答案〗2.62×10-19〖解析〗760nm电磁辐射的能量子〖答案〗吸收〖解析〗一个氢原子从能级跃迁到能级，即从低能级向高能级跃迁，能量增加，需要吸收光子。14.如图是光信号在光导纤维中传导的示意图，其原理是利用了光的______原理，其中光导纤维的内套的折射率______外套的折射率（选填“大于”、“等于”或“小于”）。〖答案〗全反射大于〖解析〗[1]光信号在光导纤维中传导的原理是利用了光的全反射；[2]全反射的条件之一是从光密到光疏介质，即光导纤维的内套的折射率大于外套的折射率。15.一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S。已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为，则油酸所含的分子数N＝________，油酸分子的直径d＝________。〖答案〗〖解析〗[1]由题意可知，一滴油酸的物质的量为则有分子数为[2]一滴油酸酒精溶液含油酸的体积为一滴纯油酸油膜最大面积为S，则油酸分子直径为16.如图所示，某同学对以下实验装置进行调节并观察实验现象。（1）如图所示，a、b、c、d四个图是不同的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得到：c、d是光的________图样（选填“双缝干涉”或“单缝衍射”），若采用的实验装置相同，则形成a图样的光的波长________（选填“大于”“小于”或“等于”）b图样的光的波长。（2）若实验前已获知的数据有：双缝间的间距为d，双缝到屏的距离为l，经测量，n条亮条纹间的距离为a，写出计算该光波长大小的表达式________。〖答案〗（1）单缝衍射大于（2）〖解析〗（1）[1]双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度；衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗，且不等间距。根据此特点知c、d图样是光的单缝衍射图样；[2]根据双缝干涉条纹间距公式可知，若采用的实验装置相同，则相邻亮（暗）条纹之间的间距越大，则光的波长就越长，所以由图可知形成a图样的光的波大于b图样的光的波长；（2）根据双缝干涉条纹间距公式，可得故改波的波长表达式为17.如图甲所示为一个简单恒温箱的电路图，其温控电路由一热敏电阻R和继电器组成，图乙为该热敏电阻的图像。初始时继电器的衔铁吸附在M端，当线圈中的电流大于或等于30mA时，衔铁被吸合到N端，则加热电路停止工作。已知继电器线圈的电阻为，为继电器线圈供电的电池电动势，内阻不计，图甲中的“电源”是恒温箱加热器的电源。（1）应该把恒温箱内的加热器接在______端（选填“A、B”或“C、D”）。（2）如果要使恒温箱内的温度保持，热敏电阻R的阻值为______，可变电阻的阻值应调节为______。〖答案〗（1）A、B（2）90190〖解析〗（1）当温度较低的时候，热敏电阻R的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒