高級中學名校試卷PAGEPAGE12023—2024學年度第二學期質量檢測高二物理試題1.甲圖為水黽停在水面上的情景；乙圖為分子間作用力與分子間距離的關系；丙圖為金剛石微觀結構示意圖；丁圖中的每條折線表示一個炭粒每隔相同時間位置的連線。下列說法正確的是（）A.水黽能停在水面上是因為其受到了水的表面張力作用B.當分子間距離為時，分子間作用力為0，分子間沒有引力和斥力C.金剛石晶體中，原子按照一定規則排列，具有空間上的周期性D.炭粒沿著筆直的折線運動，說明水分子在短時間內的運動是規則的〖答案〗C〖解析〗A．水黽能停在水面上是因為液體表面存在張力，而不是受到張力作用，故A錯誤；B．圖（乙）中處，分子引力和斥力的合力為零，但引力和斥力均不為零，故B錯誤；C．晶體中原子（或分子、離子）都按照一定規則排列，具有空間上的周期性，故C正確；D．圖（丁）是每隔一定時間把水中炭粒的位置記錄下來，然后用線段把這些位置按時間順序依次連接起來，而炭粒本身并不是沿折線運動，該圖說明炭粒的運動（布朗運動）是不規則的，從而反映了水分子運動的不規則性，故D錯誤。2.太陽黑子群13679在北京時間2024年05月24日10時49分爆發了一個C4.9級小耀斑，耀斑從太陽的日冕拋射出高能的電子、離子和原子云氣團，其中的一部分射向了地球，使地球上許多高緯地區出現了美麗壯觀的極光。如圖所示，科學家發現并證實，這些高能帶電粒子流向兩極做螺旋運動，旋轉半徑不斷減小，原因可能是（）A.重力對粒子做正功，使其動能增大B.越接近兩極，地磁場的磁感應強度越大C.洛倫茲力對粒子做負功，使其動能減小D.空氣分子與粒子碰撞，使粒子的帶電量減少〖答案〗B〖解析〗帶電粒子在磁場中做圓周運動，根據可得A．若動能增大，則粒子速度增大，粒子做圓周運動的半徑會增大，A錯誤；B．越接近兩極，地磁場的磁感應強度B越大，則半徑減小，B正確；C．洛倫茲力不做功，C錯誤；D．若粒子帶電量減小，則半徑增大，D錯誤。故選B。3.電蚊拍利用高壓電擊網來擊殺飛近的蚊蟲，原理如圖所示，將鋰電池的4V電壓通過轉換器轉變為交變電壓，再將其加在理想變壓器的原線圈上，副線圈兩端接電擊網，電壓峰值達到2700V時可擊殺蚊蟲。電蚊拍正常工作時，下列說法正確的是（）A.交流電壓表的示數為4VB.副線圈與原線圈匝數比需滿足C.電擊網上的高頻電壓的頻率為10000HzD.相比副線圈，原線圈應該用較細的導線繞制〖答案〗B〖解析〗A．交流電壓表的示數等于正弦交變電壓的有效值，為故A錯誤；B．根據理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數的關系，副線圈與原線圈匝數比需滿足故B正確；C．交變電壓的頻率為變壓器不改變交變電壓的頻率，則電擊網上的高頻電壓的頻率為5000Hz，故C錯誤；D．根據理想變壓器原副線圈電流與線圈匝數關系，通過原線圈的電流大于通過副線圈的電流，副線圈應該用較細的導線繞制，故D錯誤。故選B。4.如圖甲所示，在LC振蕩電路實驗中，多次改變電容器的電容C并測得相應的振蕩電流的周期T；如圖乙所示，以C為橫坐標、為縱坐標，將測得的數據標示在坐標紙上并用直線擬合數據，由圖像可得線圈的自感系數約為（）A.0.0375H B.0.375H C.2.67H D.26.7H〖答案〗A〖解析〗根據可得圖像的斜率為可得故選A。5.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于能級的氫原子向低能級躍遷時會輻射出多種不同頻率的光。已知鈣的逸出功為3.20eV，下列說法正確的是（）A.氫原子向低能級躍遷時可輻射出3種不同頻率的光B.用輻射出的光照射鈣板時都能使其發生光電效應C.氫原子從能級直接躍遷到能級輻射出的光波長最短D.氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光和從能級躍遷到能級輻射出的光相比，后者的頻率較小〖答案〗C〖解析〗A．一群處于能級的氫原子向低能級躍遷時輻射出不同頻率的光的數目為故A錯誤；B．上述6種頻率光的能量分別為由于鈣的逸出功為3.20eV，可知，上述光子只有3種光照射鈣板時能使其發生光電效應，故B錯誤；C．結合上述，氫原子從能級直接躍遷到能級輻射出的光的能量最大，根據可知，該光的波長最短，故C正確；D．結合上述可知，氫原子從能級躍遷到能級輻射出的光的能量小于從能級躍遷到能級輻射出的光的能量，可知，后者的頻率較大，故D錯誤。故選C。6.如圖甲所示的電路中，已知燈泡電阻不變且阻值為R。閉合開關S后，流過兩個電流傳感器的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.線圈的直流電阻小于燈泡電阻RB.斷開開關S瞬間，燈泡先閃亮再熄滅C.閉合開關S瞬間，線圈中自感電動勢和電流均為零D.由圖像中的數據和題干條件可以計算出電源電動勢和內阻〖答案〗D〖解析〗A．閉合開關S后，電路穩定時，通過燈泡的電流是，通過線圈的電流是，可知所以線圈的直流電阻大于燈泡電阻R，故A錯誤；B．電路穩定時，通過燈泡的電流大于通過線圈的電流，斷開開關S瞬間，燈泡由線圈供電，通過燈泡的電流從減小，燈泡逐漸熄滅，故B錯誤；C．開關S閉合的瞬間，自感線圈中的電流為零，但由于線圈的自感現象，其自感電動勢不為零，故C錯誤；D．根據閉合電路的歐姆定律，開關剛閉合瞬間，有達到穩定狀態后有解得，故D正確。故選D。7.一定質量的理想氣體經過a→b→c→d→a過程的如圖所示，其中ab和cd圖線均為雙曲線的一部分，下列說法正確的是（）A.a→b過程中，氣體可能向外界放出熱量B.b→c過程中，氣體一定向外界放出熱量C.整個過程中氣體從外界吸收熱量D.c→d過程中，在單位時間、單位面積上與器壁碰撞的分子數減少〖答案〗C〖解析〗A．由題意可知，a→b過程中，氣體體積增大，氣體對外做功，氣體溫度不變，內能不變，由熱力學第一定律可知，氣體從外界吸熱，A錯誤；B．b→c過程中，由圖像可知，氣體溫度降低，內能減小，即，體積增大，氣體對外做功，即，由熱力學第一定律可知，氣體向外界吸收熱量還是放出熱量不能確定，B錯誤；C．由圖像的面積意義可知，整個過程中，外界對氣體做負功，即，而氣體的內能不變，由熱力學第一定律可知，，氣體從外界吸收熱量，C正確；D．c→d過程中，是等溫壓縮，氣體的密度增大，溫度不變，單位體積內的分子數增多，壓強增大，在單位時間、單位面積上與器壁碰撞的分子數增多，D錯誤。故選C。8.圖甲是回旋加速器的工作原理圖。A處的粒子源產生的粒子（）被電場加速，粒子在磁場中的動能隨時間t的變化規律如圖乙所示，不計粒子在電場中的加速時間，不考慮相對論效應帶來的影響，下列說法正確的是（）A.高頻交流電的變化周期等于B.在圖像中有C.不改變任何條件，該裝置不能對氘核加速D.設第n次加速后粒子在D形盒內運動半徑為，有〖答案〗D〖解析〗A．粒子在磁場中做圓周運動，有可得周期為回旋加速器周期與速度無關，粒子加速一次電流改變一次方向，所以粒子一個周期粒子加速兩次，所以高頻交流電的變化周期等于粒子圓周運動的周期，即故A錯誤；B．粒子在電場中加速，有所以故B錯誤；C．根據可知粒子（）與氘核的比荷相同，所以粒子做圓周運動的周期相同，所以可以加速，故C錯誤；D．粒子第n次加速后有可得所以有由于所以有故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖所示，平行金屬導軌傾角為，下端與電源相連，勻強磁場垂直于導軌平面向上，一導體棒垂直于導軌放置，并處于靜止狀態。下列做法可能使導體棒運動的是（）A.僅增大電源電動勢 B.僅將電源正負極對調C.僅增大勻強磁場的磁感應強度 D.僅將勻強磁場的方向反向〖答案〗AC〖解析〗AC．由左手定則可知，開始時導體棒受安培力沿傾斜導軌向下，由平衡條件可得靜摩擦力方向沿軌斜導軌向上。僅增大電源電動勢，則回路中電流增大，則安培力增大，此時靜摩擦力僅增大勻強磁場的磁感應強度，則安培力增大，則靜摩擦力有當靜摩擦力達到最大靜摩擦力時導體棒開始向下運動，AC正確；BD．僅將電源正負極對調或僅將勻強磁場的方向反向，可知安培力方向沿傾斜導軌向上，假設導體棒能沿傾斜導軌向上運動，則有則有可知導體棒不可能向上運動，假設不成立，BD錯誤。故選AC。10.如圖所示，甲圖是兩種不同單色光照射光電管時光電流與電壓的關系圖像，乙圖是c、d兩種金屬遏止電壓與入射光頻率之間的關系圖像，丙圖是放射性元素氡的質量和初始時質量比值與時間之間的關系圖像，丁圖是原子核的比結合能與質量數之間的關系圖像。下列說法正確的是（）A.a光光子的能量大于b光光子的能量B.金屬c的逸出功大于金屬d的逸出功C.每過3.8天要衰變掉質量相同的氡D.原子核比原子核更穩定〖答案〗AD〖解析〗A．由圖可知，a光的截止電壓大，根據同一光電管逸出功相同，所以a光頻率大，光子的能量大，故A正確；B．由光電效應可知又有由圖可知當頻率相等時，由于金屬c截止電壓大，所以c的逸出功小，故B錯誤；C．由圖可知氡半衰期為3.8天，由于每次衰變后的氡質量均變成原來的一半，故每過3.8天要衰變掉質量不相同的氡，故C錯誤；D．原子核比原子核的比結合能大，原子核更穩定，故D正確。故選AD。11.如圖甲所示，虛線框內存在垂直紙面的勻強磁場，磁感應強度隨時間的變化規律如圖乙所示，一固定的金屬線圈abcd有部分處于磁場中，則線圈中產生的電流i、線圈受到的安培力F與時間t的關系可能正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗BD〖解析〗AB．令線圈處于磁場中的面積為S，根據法拉第電磁感應定律有圖像中，前半個周期與后半個周期內，磁感應強度的變化率均為一個定值，一負一正，表明電動勢的方向相反，根據歐姆定律可知，前半個周期與后半個周期內，感應電流的大小均一定，根據楞次定律可知，電流方向先沿順時針，后沿逆時針，方向相反，故A錯誤，B正確；CD．結合上述可知，前半個周期與后半個周期內，感應電動勢的大小均一定，方向相反，根據可知，安培力大小與磁感應強度大小成正比，根據左手定則可知，在一個周期內安培力方向先向左后向右，再向左最后向右，故C錯誤，D正確。故選BD。12.如圖甲所示，間距的平行光滑金屬導軌固定在水平面內，左端用導線連接，導軌處在豎直向上的勻強磁場中，一根長度也為L、電阻的金屬棒放在導軌上，在平行于導軌向右、大小的恒力作用下向右運動，金屬棒運動過程中，始終與導軌垂直并接觸良好，金屬棒運動的加速度與速度的關系如圖乙所示。不計導軌及左邊導線電阻，導軌足夠長，下列說法正確的是（）A.金屬棒的質量為5kgB.勻強磁場的磁感應強度大小為8TC.當F做功為5J時，通過金屬棒橫截面的電量為1.25CD.若某時刻撤去F，此后金屬棒運動過程中加速度大小與速率的關系為〖答案〗ABC〖解析〗A．金屬棒運動過程中，產生的感應電動勢為感應電流為金屬棒受到的安培力為根據牛頓第二定律整理得圖像的縱截距為解得圖像的斜率為解得故AB正確；C．當F做功為5J時，金屬棒的位移為通過金屬棒橫截面的電量為故C正確；D．若某時刻撤去F，根據牛頓第二定律解得故D錯誤。故選ABC。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數的關系”實驗中使用可拆式變壓器如圖所示，圖中各接線柱對應的數字表示倍率為“×100”的匝數。（1）下列說法正確的是______。A.實驗中，必須在副線圈上接上用電器以形成閉合回路B.變壓器正常工作時，鐵芯導電，把電能由原線圈輸送到副線圈C.變壓器鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊壓而成是為了減小渦流D.使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用適當的擋位進行測量（2）用原線圈匝的變壓器實驗，測得的實驗數據如表所示：次數1234/V4.906.007.5010.06/V2.402.923.704.97根據實驗數據可知，該次實驗時副線圈的匝數為______（填“200”或“800”或“1600”）。（3）多次實驗后發現原線圈與副線圈的電壓之比總是稍大于原線圈與副線圈的匝數之比，可能的原因是______。（寫出兩條即可）〖答案〗（1）CD（2）200（3）見〖解析〗〖解析〗（1）A．實驗中，不需要在副線圈上接上用電器以形成閉合回路，副線圈也能產生感應電動勢，故A錯誤；B．變壓器正常工作時，鐵芯導磁，利用互感現象把電能由原線圈輸送到副線圈，故B錯誤；C．變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊壓而成是為了減小渦流，故C正確；D．使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用適當的擋位進行測量，故D正確。故選CD。（2）由于鐵芯發熱、漏磁、銅損鐵損等原因，副線圈交流電壓表讀數應小于理想電壓表的讀數，而忽略誤差后總是的一半，所以可判斷出原線圈匝數為200匝。（3）由于鐵芯在交變磁場的作用下會發熱，交變電流產生的磁場不可能完全限制在鐵芯內，存在著漏磁現象，理想變壓器是一個理想模型，實際用的變壓器會有銅損和鐵損等原因，所以原線圈與副線圈的電壓之比總是稍大于原線圈與副線圈的匝數之比。14.某同學通過圖甲所示的實驗裝置，利用玻意耳定律來測定一塊形狀不規則的易受潮變質的藥品的體積。實驗步驟：①將藥品裝進注射器，插入活塞，再將注射器通過軟管與傳感器A連接；②移動活塞，讀取氣體體積V，同時記錄對應的傳感器數據；③重復步驟②，得到多組實驗數據，建立適當的直角坐標系，如圖乙所示。（1）在實驗操作中，下列說法正確的是______。A.圖甲中，傳感器A為壓強傳感器B.在步驟①中，將注射器與傳感器A連接前，應把注射器活塞移至注射器最左端位置C.為確保讀取數據時數據穩定，應當握緊注射器D.若實驗過程中不慎將活塞拔出針筒，應放棄已獲數據重新實驗（2）為了在坐標系中獲得直線圖像，若取y軸為V，則x軸為______（填“”或“p”）。（3）選擇合適的坐標后，該同學通過描點作圖，得到圖像如圖乙所示（a、b已知），若不考慮傳感器和注射器連接處的軟管容積帶來的誤差，則藥品的體積為______；若傳感器和注射器連接處的軟管容積為c（且保持不變），則藥品的體積為______。〖答案〗（1）ABD（2）（3）〖解析〗（1）A．實驗中需要測量氣體的壓強和體積，氣體的體積可以由注射器上的刻度讀出，因此圖甲中，傳感器A為壓強傳感器，A正確；B．實驗過程需要推動活塞改變氣體的體積，在推動活塞時氣體的體積減小，在步驟①中，將注射器與傳感器A連接前，注射器應封閉一定量的氣體，因此應把注射器活塞移至注射器最左端位置，B正確；C．實驗需要氣體的溫度不變，因此在操作中不可用手握住注射器封閉氣體的部分，C錯誤；D．實驗過程中應使氣體的質量不變，若實驗過程中不慎將活塞拔出針筒，則注射器中氣體的質量產生變化，應放棄已獲數據重新實驗，D正確。故選ABD。（2）由玻意耳定律可得為了在坐標系中獲得直線圖像，若取y軸為V，則x軸為。（3）[1]以注射器內氣體與傳感器和注射器連接的軟管內氣體為研究對象。若不考慮傳感器和注射器連接處的軟管容積帶來的誤差，則氣體的總體積由玻意耳定律可得則有由乙圖可知，在時，則有藥品的體積為[2]若傳感器和注射器連接處的軟管容積為c（且保持不變），則有氣體的總體積由玻意耳定律可得則有由乙圖可知，在時，則有可得藥品的體積為15.我國在超導物理的研究中處于世界領先水平，如果能夠實現常溫超導，用超導體代替常規導線輸電將會節約大量的電能。某遠距離輸電示意圖如圖所示，若發電機的功率為100kW，輸出電壓為250V，用戶電壓為220V，升壓變壓器匝數比，降壓變壓器匝數比。若用超導體代替常規導線，求節省的功率。〖答案〗5000W〖解析〗根據題意，升壓變壓器原線圈兩端電壓根據得降壓變壓器副線圈兩端電壓根據得則損失電壓輸電電流則損失功率所以節省的功率為5000W。16.氣釘槍是一種廣泛應用于建筑、裝修等領域的氣動工具，工作時以高壓氣體為動力。如圖甲所示是氣釘槍和與之配套的氣罐、氣泵，圖乙是氣釘槍發射裝置示意圖，氣缸通過細管與氣罐相連。射釘時打開開關．氣罐向氣缸內壓入高壓氣體推動活塞運動，活塞上的撞針將釘子打入物體，同時切斷氣源，然后閥門自動打開放氣，復位彈簧將活塞拉回原位置。氣釘槍配套氣罐的容積，氣缸有效容積，氣釘槍正常使用時氣罐內壓強范圍為，為大氣壓強，當氣罐內氣體壓強低于時氣泵會自動啟動充氣，壓強達到時停止充氣。假設所有過程氣體溫度不變，已知氣罐內氣體初始壓強為，。（1）當氣罐內氣體壓強降為時氣泵啟動對氣罐充氣，當充氣結束時，求氣泵共向氣罐內泵入壓強為的空氣體積；（2）通過計算說明充氣結束后能否用氣釘槍正常射出150個釘子。〖答案〗（1）；（2）見〖解析〗〖解析〗（1）充氣前，氣罐內氣體壓強為，充氣后氣罐內氣體壓強為，充氣過程為等溫變化，有解得（2）設發射第一個釘子有可得發射第二個釘子，有解得發射第三個釘子，有解得以此類推，發射第150個釘子，有代入數據可得所以可以用氣釘槍正常射出150個釘子。17.如圖所示，一圓形區域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，圓形區域半徑為R，圓心為O，圓形邊界上有P、Q、A三點，其中P、Q兩點連線為直徑，OP與OA間的夾角為60°。現有大量帶負電的粒子以不同的速率從P點射入圓形區域，入射方向均與OP成角，帶電粒子質量為m，電荷量為，不計粒子重力及相互間作用。（1）求從Q點射出磁場區域的粒子在磁場中的運動時間t；（2）求從A點射出磁場區域的粒子速度大小v；（3）垂直PQ連線方向射出磁場區域的粒子，出射點為C（圖中未畫出），求C點到PQ連線的距離d。〖答案〗（1）；（2）