第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學年江蘇省無錫市高二（下）期末物理試卷一、單選題：本大題共10小題，共40分。1.全自動洗衣機設有多段水位自動感應裝置，該裝置采用的可能是下列哪種類型的傳感器(

)A.溫度傳感器 B.壓力傳感器 C.霍爾元件 D.干簧管2.下列反應中能產生鏈式反應的是(

)A.?1124Na→?1224Mg+??13.如圖所示，曲線a、b、c、d為氣泡室中某放射性物質發生衰變放出的部分粒子的徑跡，氣泡室中磁感應強度方向垂直紙面向外。下列判斷正確的是(

)A.a、b為γ粒子的徑跡

B.c、d為γ粒子的徑跡

C.a、b為β粒子的徑跡

D.c、d為β粒子的徑跡4.??14C的半衰期約為5700年。在植物存活其間，其體內??14C與?12C的比例不變；生命活動結束后，??A.2850年 B.5700年 C.11400年 D.22800年5.如圖所示，長為2l的直導線折成邊長相等、夾角為60°的V形，并固定在絕緣水平桌面(紙面)上，導線所在空間有一勻強磁場，磁感應強度為B，方向豎直向下。當導線中通以圖示電流I時，該V形導線受到的安培力(

)A.大小為33BIl

B.大小為3BIl

6.某同學用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規律。下列說法正確的是(

)A.柱塞上涂油的主要目的是為了減小摩擦對實驗的影響

B.柱塞與注射器之間的摩擦不影響壓強的測量

C.為了方便推拉柱塞，應用手握緊注射器再推拉柱塞

D.實驗中為找到體積與壓強的關系，需要測量柱塞的橫截面積7.在豎直方向的勻強磁場中，水平放置一圓形導體環。規定導體環中電流的正方向如圖1所示，磁場方向向上為正方向。當磁感應強度B隨時間t按圖2變化時，導體環中感應電流隨時間變化的圖像是(

)

A. B.

C. D.8.當分子間距離為r0時，分子間的作用力為0，則分子間的距離從0.9r0增大到10rA.分子間的作用力先減小后增大 B.分子間的作用力先增大后減小

C.分子勢能先減小后增大 D.分子勢能先增大后減小9.一定質量的理想氣體從狀態a開始。第一次經絕熱過程到狀態b；第二次先經等壓過程到狀態c，再經等容過程到狀態b。p?V圖像如圖所示。則(

)A.c→b過程。氣體從外界吸熱

B.a→c→b過程比a→b過程氣體對外界所做的功多

C.氣體在狀態a時比在狀態b時的分子平均動能小

D.氣體在狀態a時比在狀態c時單位時間內撞擊在單位面積上的分子數少10.如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑導軌傾斜放置，上端連接一電阻R，空間有一垂直導軌平面向上的勻強磁場B，一質量為m的導體棒與導軌接觸良好，從某處自由釋放，下列四幅圖像分別表示導體棒運動過程中速度v與時間t關系、加速度a與時間t關系、機械能E與位移x關系、以及通過導體棒電量q與位移x關系，其中可能正確的是(

)A.B.C.D.二、實驗題：本大題共2小題，共12分。11.在“探究影響感應電流方向的因素”實驗中

(1)如圖甲所示的電路，閉合開關后，觀察電流計指針向右偏轉，該操作的目的是______。

(2)如圖乙所示，圖中用粗線標出了螺線管上導線的繞行方向。某次實驗中在條形磁鐵插入螺線管的過程中，觀察到電流計指針向左偏轉。此時螺線管中的電流方向(從上往下看)是沿______(填“順時針”或“逆時針”)方向。

(3)關于該實驗，下列說法錯誤的是______。

A.判斷線圈中感應電流的方向，需要先確定線圈的繞法

B.實驗中將條形磁體的磁極插入或拔出時，速度大小不影響感應電流方向的判斷

C.實驗中若條形磁體的磁極未知，則無法判斷感應電流方向12.某同學用如圖甲所示器材做“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系”實驗。

(1)該同學按圖乙連接電路，變壓器的左側線圈0、8接線柱與學生電源的“穩壓6V”接線柱相連。閉合開關，用多用電表測得右側線圈0、4接線柱之間的電壓為______。

A.0VB.3.0VC.6.0VD.12.0V

(2)正確連接電路后，變壓器選用左側0、2接線柱和右側0、4接線柱進行實驗，用多用電表測得左側0、2之間的電壓為U1，右側0、4之間的電壓為U2，數據如下表所示，可判斷學生電源接在了接線柱______上。(選填“左側0、2”或“右側0、4”)實驗次數12345U2.012.983.965.066.05U4.336.388.4110.7212.77(3)關于該實驗，下列說法正確的是______。

A.變壓器正常工作后，通過鐵心導電將電能從原線圈傳遞到副線圈

B.因為實驗所用電壓較低，通電時可用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路

C.需要用到多用電表的交流電流擋進行測量

D.測量結束后，應先斷開多用電表，再斷開電源三、簡答題：本大題共1小題，共14分。13.如圖甲所示為質譜儀的原理圖，加速電壓為U。粒子源A持續釋放出初速度可忽略、比荷分別k1和k2的兩種正電荷，k1>k2。粒子從O點沿垂直磁場邊界方向進入勻強磁場，磁場下邊界放置膠片C。比荷為k1的粒子恰好打在距O點為L的M點，不計粒子重力和粒子間的相互作用。求：

(1)磁感應強度B的大?。?/p>

(2)若加速電壓存在波動，在(U?ΔU)到(U+ΔU)之間變化，在膠片上分開兩種粒子，ΔU的取值范圍；

(3)如圖乙所示，若比荷為k1的粒子進入磁場時存在散射角θ=60°，粒子在2θ范圍內均勻射入，現撤去膠片C，緊靠M點在其左側水平放置一長度為0.4L的接收器，求接收器中點左右兩側在單位時間內接收到比荷為四、計算題：本大題共3小題，共34分。14.如圖，固定汽缸內由活塞封閉一段長為L、溫度為T0的氣體，活塞的橫截面積為S，開始時活塞處于靜止狀態。用電熱絲對氣體加熱后活塞向左移動了L10，氣體內能增加了ΔU，移動過程中活塞與汽缸的摩擦忽略不計，且氣體與外界環境沒有熱交換，已知大氣壓強為p0。求：

(1)加熱后氣體的溫度T；

(2)加熱過程中氣體吸收的熱量Q。15.在氫原子光譜中，賴曼線系是電子從較高能級(n=2、3、4，…)躍遷到n=1能級發出的譜線。類似地，有巴耳末系、帕邢系、布喇開系等線系，如圖所示。已知氫原子基態能量為E1，普朗克常量為?，電子質量為m，真空中光速為c，氫原子能級公式為En=1n2E1。

(1)求巴耳末系中波長最短的光子能量；

(2)將16.一邊長為L的正方形導線框abcd，質量為m，電阻為R，由高度?處自由下落，如圖所示。其下邊ab剛離開磁場后，線框便開始做勻速運動，直到其上邊dc穿出勻強磁場為止，此勻強磁場區域寬度為D(D>L)，磁感應強度為B。求：

(1)ab邊進入磁場時線框的加速度；

(2)dc邊進入磁場時線框的速度；

(3)線框在穿越勻強磁場過程中產生的焦耳熱。答案解析1.B

【解析】解：洗衣機在不同段式水位時壓力不同，水位自動感應裝置可能使用的是壓力傳感器，故ACD錯誤，B正確。

故選：B。

本題考查的知識點是傳感器，不同的傳感器有不同的具體應用，要具體問題具體分析。

本題考查傳感器的應用，對于常用傳感器的工作原理、特性及在實踐中的應用要在平時學習中不斷積累。2.D

【解析】解：A、該反應屬于β衰變，故A錯誤；

B、該反應屬于原子核人工轉變，故B錯誤；

C、該核反應是輕核結合成較重的原子核，屬于聚變，故C錯誤；

D、?92235U核在中子的轟擊下，裂變為較小的?54140Xe核和?3894Sr核，同時釋放出兩個中子，這是鏈式反應，故D3.C

【解析】解：AB.γ粒子不帶電，在磁場中不會偏轉，AB錯誤；

CD.β粒子是帶負電的電子流，根據左手定則，四指的指向與粒子的運動方向相反，所以軌跡應在圖示的磁場中向下偏轉，故D錯誤，C正確。

故選：C。

根據γ粒子不帶電和左手定則分析。

知道γ粒子不帶電，β粒子是帶負電的電子流，會用左手定則是解題的基礎。4.C

【解析】解：某古木樣品中??14C的比例正好是現代植物所制樣品的四分之一，可知經過了2個半衰期，則該古木的年代距今約t=2T=5700年×2=11400年。故ABD錯誤，C正確。

故選：C。

根據半衰期的物理意義以及剩余質量和總質量之間的關系可正確求解。5.D

【解析】解：導線在磁場內有效長度為

L=2lsin30°，解得L=l

根據安培力公式，故該V形通電導線受到安培力大小為

F=BIl

由左手定則可得安培力方向向后；

故D正確，ABC錯誤。

故選：D。

先計算有效長度，再根據安培力公式，求安培力大小，根據左手定則，分析安培力方向。

本題解題關鍵是分析出導線在磁場內有效長度為l。6.B

【解析】解：A、在柱塞上涂油的目的是為了避免漏氣，不是為了減小摩擦，故A錯誤；

B、柱塞與注射器之間的摩擦對氣體壓強的測量無影響，故B正確；

C、該實驗探究氣體等溫變化的規律，手握緊注射器會改變氣體的溫度，不符合實驗條件，故C錯誤；

D、實驗中要驗證

p1V1=p2V2

由于V=Sl，推拉柱塞前后柱塞橫截面積不變，因此只需驗證

p1l1=p27.A

【解析】解：0?1s磁場由B0(負向)一直減小至0，根據楞次定律知，感應電流方向為順時針(圖1規定的正方向)；1s?2s，磁場由0增加到B0(正向)，根據楞次定律知，感應電流方向為正向電流，即0?2s電流為一恒定正值，分析到此，可判斷A正確，BCD錯誤；

故選：A。8.C

【解析】解：當分子間距離由0.9r0增大到10r0的過程中，如圖所示：

分子間的作用力先變小后變大再變?。划敺肿娱g距離由0.9r0增大到r0的過程中，分子力表現為斥力，斥力做正功，分子勢能減小，由r0增大到10r0的過程中，分子力表現為引力，引力做負功，分子勢能變大，故C正確，ABD錯誤。

故選：C9.B

【解析】解：A、c→b過程，氣體體積不變，即氣體發生等容變化過程，氣體壓強變小，溫度降低，故氣體的內能減小。該過程氣體對外不做功，由熱力學第一定律可知氣體向外界放熱，故A錯誤；

B、p?V圖像與橫坐標圍成的面積表示為氣體做功的多少，由圖像可知，a→c→b過程比a→b過程氣體對外界所做的功多，故B正確；

C、a→b過程為絕熱過程，氣體體積變大，氣體對外做功，由熱力學第一定律可知，氣體內能減小，溫度降低。結合溫度是分子平均動能的標志，可知氣體在狀態a時比在狀態b時的分子平均動能大，故C錯誤；

D、a→c過程，氣體的壓強不變，溫度升高，分子的平均動能變大，平均每次分子撞擊容器壁的沖力變大。由氣體壓強的微觀解釋可知，在狀態a時比在狀態c時單位時間內撞擊在單位面積上的分子數多，故D錯誤。

故選：B。

c→b過程，氣體發生等容變化，根據壓強變化分析溫度變化，進而判斷出內能變化，由熱力學第一定律分析吸放熱情況。根據p?V圖像與橫坐標圍成的面積表示為氣體做功多少，分析氣體對外界所做的功大小。溫度是分子平均動能的標志，根據溫度關系分析分子平均動能關系。a→c過程，氣體的壓強不變，結合壓強的微觀意義分析單位時間內撞擊在單位面積上的分子數多少。

本題主要考查氣體實驗定律和熱力學第一定律，要理解圖像的物理意義，結合一定質量的理想氣體只與溫度有關，溫度是分子平均動能的標志進行分析。10.C

【解析】解：A、設導軌寬度為L，對金屬棒根據牛頓第二定律可得：mgsinθ?BIL=ma，其中I=BLvR，則有：mgsinθ?B2L2vR=ma，

解得：a=gsinθ?B2L2vRm

隨著速度的增加，加速度逐漸減小，根據v=at可知v?t圖象的斜率減小，當加速度為零時導體棒做勻速運動，故A錯誤；

B、根據a=gsinθ?B2L2vRm=gsinθ?B2L2atRm，由于加速度逐漸減小，a?t圖象的斜率逐漸減小，故B錯誤；

C、開始時，合力方向沿斜面向下，位移沿斜面向下，安培力做負功，金屬棒的機械能減少；

在很短一段位移△x內，根據功能關系可得：△E=BIL△x=B2L2vR?△x，所以E?x圖象的斜率表示安培力，隨著速度增大、安培力增大、圖象的斜率增大，最后勻速運動時，安培力不變，則E?x圖象的斜率不變，故11.推斷電流計指針偏轉方向與電流方向的關系

逆時針

C

【解析】解：(1)推斷電流計指針偏轉方向與電流方向的關系。

(2)由(1)中操作可知，某次實驗中在條形磁鐵插入螺線管的過程中，觀察到電流計指針向左偏轉，說明外電路電流為順時針方向，則感應電流從螺線管的上端順著纏繞在螺線管上的導線流向螺線管的下端，從上往下看，螺線管中的電流方向沿著逆時針方向。

(3)A、判斷線圈中感應電流的方向，需要先確定線圈的繞法，故A正確；

B、實驗中將條形磁體的磁極插入或拔出時，速度大小不影響感應電流方向的判斷，故B正確；

C、實驗中若條形磁體的磁極未知，也可以根據電流計指針偏轉的方向進行判斷感應電流方向，故C錯誤。

本題選錯誤的

故選：C。

故答案為：(1)推斷電流計指針偏轉方向與電流方向的關系；(2)逆時針；(3)C。

(1)根據電流表指針的偏轉方向和電流方向的定性關系，確定其特點；

(2)根據楞次定律分析的電流的方向；

(3)根據實驗電路要求進行實物連線，結合開關剛閉合時的磁通量變化情況以及后來的各種措施進行對比分析判斷。

考查多用電表的實驗，電磁感應和楞次定律的應用問題，會根據題意進行準確分析和判斷。12.A

右側0、4

CD

【解析】解：(1)變壓器是根據互感現象進行工作的，由題圖可知，原線圈連接的電壓為直流電壓，所以副線圈兩端的電壓為0，故A正確，BCD錯誤。

故選：A。

(2)由于實際變壓器有漏磁，副線圈電壓測量值小于理論值，因此左側0、2接線柱為副線圈，可判斷連接交流電源的原線圈是右側0、4。

(3)A、變壓器正常工作后，通過互感把能量從原線圈傳遞到副線圈，故A錯誤；

B、雖然實驗所用電壓較低，但是通電時不可用手接觸裸露的導線、接線柱等檢查電路，這樣可減小實驗誤差，也可以避免發生危險，故B錯誤；

C、需要用到多用電表的交流電流擋進行測量。故C正確；

D、測量結束后，應先斷開多用電表，再斷開電源，防止因為斷開開關時線圈產生大的自感電動勢燒壞電表，故D正確。

故選：CD。

故答案為：(1)A；(2)右側0、4；(3)CD。

(1)根據變壓器的工作原理判斷；

(2)根據理想變壓器電壓與匝數比的關系，以及實際變壓器有漏磁來分析；

(3)根據變壓器的工作原理、減小誤差的方法、實驗注意事項來分析。

本題的關鍵要掌握實驗原理、實驗注意事項，同時，要掌握理想變壓器的規律，注意實際變壓器有漏磁。13.解：(1)粒子在電場中加速過程，根據動能定理有

qU=12mv2

粒子磁場中做勻速圓周運動，根據洛倫茲力提供向心力有

qvB=mv2r

由幾何關系知r=L2

聯立解得：B=2L2Uk1

(2)根據第一問中的分析可得

r=1B2mUq

由于比荷k1>k2，當B和U相同時

r1<r2

當電壓波動時，在膠片上分開兩種粒子，需滿足

2r1max<2r2min

即

2B2(U+ΔU)k1<2B2(U?ΔU)k2

聯立解得：ΔU<k1?k2k1+k2U

(3)粒子恰好打在接收器中點N時，設粒子進入磁場時速度與豎直方向夾角為β，則

0.2L=2r?2rcosβ=L(1?cosβ)

解得：β=37°

【解析】(1)根據動能定理列出粒子在電場中加速的方程，再根據圓周運動的規律列出粒子在磁場中做勻速圓周運動的方程，聯立求出磁感應強度；

(2)根據軌跡半徑的表達式結合k1與k2的關系，求出當電壓波動時，在膠片上分開兩種粒子，需滿足的電壓的取值范圍；

(3)畫出粒子恰好打在接收器中點N時的運動軌跡，根據幾何關系求出粒子進入磁場時速度與豎直方向的夾角，以及粒子恰好打在接收器最左端時粒子進入磁場時速度與豎直方向夾角；進而求出在單位時間內接收到比荷為k114.解：(1)加熱氣體時，氣體進行等壓變化，則由蓋?呂薩克定律可得

V1T1=V2T2

即

SLT0=S(L+L10)T

代入數據解得：T=1.1T0；

(2)該過程中氣體對外做功，則

W=?p0ΔV

即W=?p0ΔLS=?【解析】(1)根據蓋?呂薩克定律可求得；

(2)先求氣體做的功然后根據熱力學第一定律可求出結果。

本題主要考查學生對于蓋?呂薩克定律、氣體對外做功和熱力學第一定律知識點掌握的熟練度。15.解：(1)根據玻爾理論，巴耳末系中波長最短的光子對應著從n=∞到n=2的躍遷，則光子的