黑龙江省双鸭山市名校2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷
一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，每小题4分，多选全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．（2023高二下·双鸭山期末）2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，将3名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮送入中国空间站。在空间站，航天员与地面通信采用的是（ ）
A．超声波 B．无线电波 C．有线通信 D．声波
【答案】B
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波的应用
【解析】【解答】A超声波传播需要介质，在真空中不能传播，A错误；
B无线电波属于电磁波，电磁波可以在真空中传播并携带信息，可以用于航天员与地面的通信，B正确；
C空间站和地球距离较远，使用有线通信不现实，C错误；
D声波传播需要介质，在真空中不能传播，D错误；
故选B。
【分析】本题考查电磁波的应用。
2．（2023高二下·双鸭山期末）关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是组成悬浮颗粒的分子的无规则运动
B．阳光透过缝隙照进教室，从阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动
C．气体中较热部分上升，较冷部分下降，循环流动，互相掺和。这就是一种扩散现象
D．温度越高，扩散现象和布朗运动都更加剧烈
【答案】D
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动
【解析】【解答】A布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动，是受分子碰撞发生的运动，A错误；
B布朗运动的颗粒是非常小的，肉眼看不到，所以阳光中看到的尘埃不是布朗运动，B错误；
C扩散现象只能发生在不同种物质之间，同种物质之间不会发生扩散现象，C错误；
D扩散现象和布朗运动都与运动有关，温度越高，运动越剧烈，D正确；
故选D。
【分析】本题考查扩散现象和布朗运动，需要将布朗运动的特点牢记。
3．（2023高二下·双鸭山期末）以下说法中不正确的是（ ）
A．夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发
B．雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果
C．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
D．达到热平衡的系统一定具有相同的温度
【答案】C
【知识点】热平衡与热平衡定律；晶体和非晶体；液体的表面张力；毛细现象
【解析】【解答】A土壤中有毛细管，夏天干旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发，保持水分，A正确，不符合题意；
B液体与气体相接触时，会形成一个表面层，在这个表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力，它能使液面自动收缩，所以雨后叶子表面上的小水珠接近球形是液体表面张力作用的结果，B正确，不符合题意；
C单晶体的物理性质是各向异性，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性，C错误，符合题意；
D根据热力学第零定律可知，一个热平衡系统的宏观物理性质（压强、温度、体积等）都不会随时间而改变，所以达到热平衡的系统一定具有相同的温度，D正确，不符合题意；
故选C。
【分析】A选项考查毛细现象；B选项考查液体表面张力；C选项考查晶体与非晶体的性质；D选项考查热力学第零定律。
4．（2019·浙江选考）甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在0～t1时间内（ ）
A．甲的速度总比乙大 B．甲、乙位移相同
C．甲经过的路程比乙小 D．甲、乙均做加速运动
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．因x-t图像的斜率等于速度，可知在0～t1时间内开始时甲的速度大于乙，后来乙的速度大于甲，A不符合题意；
B．由图像可知在0～t1时间内甲、乙位移相同，B符合题意；
C．甲乙均向同方向做直线运动，则甲乙的路程相同，C不符合题意；
D．由斜率等于速度可知，甲做匀速运动，乙做加速运动，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，通过这些性质结合选项分析即可。
5．（2023高二下·双鸭山期末）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势的图像如图乙所示，则错误的是（ ）
A．时线框的磁通量变化率最大
B．时线框中电流方向发生改变
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势频率为50Hz
【答案】C
【知识点】交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A.从图乙中可以看出，t=0.005s时感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律，此时线框中的磁通量变化率最大，A正确；
B.从图乙中可以看出，t=0.01s时，感应电动势由正变为负，所以线框中的电流方向发生改变，B正确；
C.从图乙中可以看出，感应电动势的最大值为311V，所以有效值为220V，C错误；
D.从图乙中可以看出，感应电动势的周期为0.02s，频率与周期互为倒数，所以频率为50Hz，D正确；
故选C。
【分析】本题考查正弦交变电流的有效值以及从E-t图像中判断交流电的峰值有效值周期等。
6．（2023高二下·双鸭山期末）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图像如图所示，此过程中该系统（ ）
A．对外界做正功 B．压强保持不变
C．向外界放热 D．内能减小
【答案】A
【知识点】热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】A.从图中可知，理想气体从状态a变化到状态b，体积增大，所以对外界做正功，A正确；
B.从图中可知，气体的体积和温度的关系为①
理想气体的状态方程为：②
联立①②可得：，从式中可以看出，当T增大时，P增大，B错误；
气体从a状态到b状态，温度升高，内能增大，并且对外界做正功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，CD错误；
故选A。
【分析】本题考查理想气体状态方程的应用及热力学第一定律。
7．（2023高二下·双鸭山期末）如图所示，两端开口的“U”形玻璃管竖直放置，其右侧水银柱之间封住一段高的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为h。已知大气压强为75cmHg，空气柱中的气体可视为理想气体，周围环境温度保持不变，玻璃管的导热性良好且玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是（ ）
A．右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度小于5cm
B．封闭空气柱中气体的压强为70cmHg
C．从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大
D．从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大
【答案】C
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】设左测液面处的压强为P0，则P0=75cmHg
根据同一液面压强相等，右侧空气柱中压强相等，可得P1=P2，P3=P2
A.P3=P0+ρgh’，P1=75cmHg+5cmHg=80cmHg，所以P3=80cmHg，所以h’=5cm，A错误；
B.P2=P1=80cmHg，所以封闭空气柱中气体压强为80cmHg，B错误；
C.从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，右侧水银柱长度增加，水银柱对空气柱产生的压强增大，则空气柱的压强一定变大，C正确；
D. 从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银 ，气体做等压变化，压强不变，D错误；
故选C。
【分析】本题考查了压强及封闭气体压强的计算。
8．（2023高二下·双鸭山期末）用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为。已知普朗克常量为，真空中的光速为，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（ ）
A．1×1014 Hz B．8×1014 Hz C．2×1015 Hz D．8×1015 Hz
【答案】B
【知识点】光电效应
【解析】【解答】根据爱因斯坦光电效应方程可得，
能使锌产生光电效应的单色光的最低频率应该满足
所以可得，将数值代入计算可以解的：
，所以B正确，ACD错误；
故选B。
【分析】本题考查爱因斯坦光电效应方程的应用。
9．（2023高二下·双鸭山期末）如图甲所示，匝的线圈（图中只画了1匝），电阻，其两端a、b与一个的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，下列判断正确的是（ ）
A．线圈中的感应电动势大小为
B．线圈中的感应电流大小为
C．线圈中感应电流的方向由a到b
D．a端电势比b端高
【答案】A,D
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A根据法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电动势大小为，A正确；
B线圈中的感应电流大小为，B错误；
C根据楞次定律，可得线圈中感应电流的方向由b到a，C错误；
D电源内部电流由负极流向正极，所以a端电势比b端高，D正确；
故选AD。
【分析】本题考查感应电动势和感应电流的计算以及感应电流方向的判断。
10．（2023高二下·双鸭山期末）原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有( )
A．核的结合能约为14 MeV
B．核比核更稳定
C．两个核结合成核时释放能量
D．核中核子的平均结合能比核中的小
【答案】B,C,D
【知识点】结合能与比结合能
【解析】【解答】A.从图中可以看出核的比结合能为7MeV，所以核的结合能为ΔE=nE=4x7MeV=28MeV，A错误；
B.从图中可以看出核的比结合能为7MeV，核的比结合能为5MeV，核的比结合能大于核的比结合能，B正确；
C. 核的比结合能为1，比核的比结合能小，比结合能小的生成比结合能大时放出能量，C正确；
D.从图中可以看出 核的平均结合能比小，D正确；
故选BCD。
【分析】本题考查原子的比结合能和结合能的关系。
11．（2020高二下·海林期中）右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是（ ）
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r2时，分子间的作用力为零
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
【答案】B,C
【知识点】分子间的作用力
【解析】【解答】因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，从图中可得分子势能最小时，分子间的距离为r2，故当r等于r2时分子间作用力为零，C符合题意；当r小于r1时，随着距离的减小，分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以表现为斥力，B符合题意；当r大于r1时，当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，故从当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功，大于r2时分子力为引力，AD不符合题意；
故答案为：BC
【分析】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为r= r2，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习
12．（2023高二下·双鸭山期末）目前，冰壶国家集训队正在位于北京首钢园区的国家体育总局冬季项目训练中心全力备战，训练中冰壶在水平地面上以一定的初速度向前做匀减速直线运动，若已知冰壶在第1s内的位移为6.4m，在第3s内的位移为0.4m，则下列说法正确的是（ ）
A．物体在0.5s末速度一定为6.4m/s
B．物体在2.5s末速度一定为0.4m/s
C．物体在第2s内的位移为3.4m
D．物体的加速度大小为3.2m/s2
【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.物体在第1s内的平均速度为6.4m/s，匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度，所以在0.5s末的速度一定为6.4m/s，A正确；
B.假设冰壶在第3s末时速度恰好为0，将冰壶的运动看成逆向的初速度为0的匀加速直线运动，那么根据比例关系可得：x3'：x1=1：5，x1=6.4m代入计算，可得x3'=1.28m>0.4m，所以冰壶在第3s内的某一刻速度减为0，所以物体在2.5s末的速度一定不等于0.4m/s，B错误；
设2s末速度为v2，则v2=v0.5-1.5at ①
将冰壶的运动看成逆向的初速度为0的匀加速直线运动，有v22=2ax3②
，t=1s ③
联立①②③ 可解的：3.2m/s2，x2=3.2m，所以C错误，D正确；
故选AD。
【分析】本题考查了匀变速直线运动的综合计算，针对匀减速直线运动需要线确定什么时候速度为0，再进行后续计算。
二、非选择题：本题共5小题，共52分
13．（2023高二下·双鸭山期末）实验小组利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，打点计时器所接电源的频率为。
（1）实验操作前， 平衡摩擦力（选填“需要”或者“不需要”）。
（2）规范操作后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的某个点作为0点，每5个点取一个计数点，测量各计数点与0点的距离，如图2所示，则纸带上打计数点2时的小车速度大小 。（结果保留3位有效数字）
（3）小车运动的加速度大小 。（结果保留3位有效数字）
【答案】（1）不需要
（2）0.504
（3）1.50
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）本题是探究小车速度随时间变化的规律，只需要让小车加速即可，所以不需要平衡摩擦力；
（2）电源频率为50Hz，每5个点为一个计数点，所以T=0.1s，2号点的速度等于1号点到3号点间的平均速度，所以；
（3）运用逐差法计算加速度，可得
。
【分析】本题考查运用逐差法处理纸带问题。
14．（2023高二下·双鸭山期末）小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R0，根据如图所示电路图进行实验时，
（1）电流表量程应选择 （填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用 （填“A”或“B”）；
A．定值电阻（阻值10.0Ω，额定功率10W）
B．定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5W）
（2）在一次测量中量程3V的电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为 V；
（3）根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示，则干电池的电动势E= V，内阻r= Ω（小数点后保留两位）。
【答案】（1）0.6A；B
（2）1.20
（3）1.45；0.50
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）从图3中可以看出电路中最大电力为0.3A，所以电流表的量程应该选择0.6A；
一节干电池电动势约为1.5V，如果选用10Ω的电阻，那么电路中电流只有0.15A，电表指针偏转较小，误差较大，所以选用 定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5W） ，故选B；
（2）电压表量程为3V，分度值为0.1V，读数为1.20V；
（3）根据闭合回路的欧姆定律可得U=E-I（r+R0）；
所以I=0时，电源电动势E=U=1.45V；
，所以r=0.5Ω。
【分析】本题考查 测定干电池的电动势和内阻的实验。
15．（2023高二下·双鸭山期末）如图所示，M和N为平行金属板，质量为m，电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力忽略不计。
（1）求M、N间的电压U；
（2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r；
（3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间t。
【答案】（1）解：带电粒子在磁场中运动，根据左手定则可知粒子带正电粒子在电场中运动由动能定理可知
解得
（2）解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，所受洛伦兹力提供向心力，有
解得
（3）解：设粒子运动轨道圆弧对应的圆心角为，如图
依题意粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，由几何关系，得
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，有
带电粒子在磁场中运动的时间
联立各式解得
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】(1)考查动能定理以及电场力做功的计算；
（2）考查圆周运动的计算；
（3）考查粒子在磁场中圆周运动的时间的计算。
16．（2017高二上·邯郸期末）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：
（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；
（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；
（3）外力做的功WF．
【答案】（1）解：棒匀加速运动所用时间为t，有：
=x
t= =3s
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为：
= = =1.5A
根据电流定义式有：
q= t=4.5C
答：棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量是4.5 C；
（2）解：撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速为：
v=at=6m/s
撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，
再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少．
Q2=△EK= mv2=1.8J
答：撤去外力后回路中产生的焦耳热是1.8J；
（3）解：根据题意在撤去外力前的焦耳热为：
Q1=2Q2=3.6J
撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其绝对值等于焦耳热Q1）、重力不做功共同使棒的动能增大，
根据动能定理有：
△EK=WF﹣Q1
则：WF=△EK+Q1=5.4J
答：外力做的功是5.4 J．
【知识点】安培力
【解析】【分析】电荷量的计算根据电流的定义可知为电流乘以时间，可根据匀变速直线运动知识、感应电动势知识以及欧姆定律可得出电荷量的大小；撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，根据能量守恒定律即可得出结论；根据题意在撤去外力前的焦耳热Q1=2Q，通过动能定理建立方程即可得出结论。
17．（2023高二下·双鸭山期末）如图所示，竖直放置气缸由截面积不同的两圆筒连接而成。截面积SA=20cm2的活塞A和质量为mB=1kg、截面积SB=10cm2的活塞B间用一原长L0=0.8m遵循胡克定律的弹性细线连接，其间封闭一定质量的理想气体，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。初始时，缸内气体温度T1=600K、压强p1=1.2×105Pa，此时活塞B的静止位置距圆筒连接处h=0.5m，弹性细线长L=1m。大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。
（1）求活塞A的质量mA；
（2）若缸内气体温度缓慢升高，直到活塞B即将脱离小圆筒，求此时缸内气体温度T2；
（3）若缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好为0，已知缸内气体内能变化量 U=-162J，求此过程缸内气体与外界交换的热量Q。
【答案】（1）解：设弹性细线上的力为F，对于活塞B，平衡时有
解得
对于活塞A，平衡时有
解得
（2）解：初始时气体的体积为
活塞B即将脱离小圆筒时
设活塞B即将脱离小圆筒时，气缸内的压强为p2，对于A、B两活塞组成的系统
解得
根据
解得
（3）解：在降温过程中，活塞下降，气体的压强不变，即
当活塞A下降至连接处，此时的气体体积为V3，则
外界对缸内气体做功为
继续降温，当弹性细线拉力为0时，缸内气体体积为
此时的压强为p4，对于活塞B有
解得
该过程中压强随体积线性变化，可得
根据热力学第一定律可得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【分析】（1）考查受力分析，以及压强的计算；
（2）考查理想气体与理想气体状态方程的应用；
（3）考查热力学第一定律的应用。
黑龙江省双鸭山市名校2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷
一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，每小题4分，多选全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．（2023高二下·双鸭山期末）2023年5月30日，“神舟十六号”载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空，将3名航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮送入中国空间站。在空间站，航天员与地面通信采用的是（ ）
A．超声波 B．无线电波 C．有线通信 D．声波
2．（2023高二下·双鸭山期末）关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是组成悬浮颗粒的分子的无规则运动
B．阳光透过缝隙照进教室，从阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动
C．气体中较热部分上升，较冷部分下降，循环流动，互相掺和。这就是一种扩散现象
D．温度越高，扩散现象和布朗运动都更加剧烈
3．（2023高二下·双鸭山期末）以下说法中不正确的是（ ）
A．夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发
B．雨后叶子表面上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果
C．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
D．达到热平衡的系统一定具有相同的温度
4．（2019·浙江选考）甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在0～t1时间内（ ）
A．甲的速度总比乙大 B．甲、乙位移相同
C．甲经过的路程比乙小 D．甲、乙均做加速运动
5．（2023高二下·双鸭山期末）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势的图像如图乙所示，则错误的是（ ）
A．时线框的磁通量变化率最大
B．时线框中电流方向发生改变
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势频率为50Hz
6．（2023高二下·双鸭山期末）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图像如图所示，此过程中该系统（ ）
A．对外界做正功 B．压强保持不变
C．向外界放热 D．内能减小
7．（2023高二下·双鸭山期末）如图所示，两端开口的“U”形玻璃管竖直放置，其右侧水银柱之间封住一段高的空气柱。空气柱下方的水银面与玻璃管左侧水银面的高度差也为h。已知大气压强为75cmHg，空气柱中的气体可视为理想气体，周围环境温度保持不变，玻璃管的导热性良好且玻璃管粗细均匀。下列说法正确的是（ ）
A．右侧玻璃管中空气柱上方的水银柱高度小于5cm
B．封闭空气柱中气体的压强为70cmHg
C．从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大
D．从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银，空气柱的压强一定变大
8．（2023高二下·双鸭山期末）用波长为300nm的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为。已知普朗克常量为，真空中的光速为，能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（ ）
A．1×1014 Hz B．8×1014 Hz C．2×1015 Hz D．8×1015 Hz
9．（2023高二下·双鸭山期末）如图甲所示，匝的线圈（图中只画了1匝），电阻，其两端a、b与一个的电阻相连，线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示的规律变化，下列判断正确的是（ ）
A．线圈中的感应电动势大小为
B．线圈中的感应电流大小为
C．线圈中感应电流的方向由a到b
D．a端电势比b端高
10．（2023高二下·双鸭山期末）原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正确的有( )
A．核的结合能约为14 MeV
B．核比核更稳定
C．两个核结合成核时释放能量
D．核中核子的平均结合能比核中的小
11．（2020高二下·海林期中）右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线．下列说法正确的是（ ）
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r等于r2时，分子间的作用力为零
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
12．（2023高二下·双鸭山期末）目前，冰壶国家集训队正在位于北京首钢园区的国家体育总局冬季项目训练中心全力备战，训练中冰壶在水平地面上以一定的初速度向前做匀减速直线运动，若已知冰壶在第1s内的位移为6.4m，在第3s内的位移为0.4m，则下列说法正确的是（ ）
A．物体在0.5s末速度一定为6.4m/s
B．物体在2.5s末速度一定为0.4m/s
C．物体在第2s内的位移为3.4m
D．物体的加速度大小为3.2m/s2
二、非选择题：本题共5小题，共52分
13．（2023高二下·双鸭山期末）实验小组利用如图1所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，打点计时器所接电源的频率为。
（1）实验操作前， 平衡摩擦力（选填“需要”或者“不需要”）。
（2）规范操作后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的某个点作为0点，每5个点取一个计数点，测量各计数点与0点的距离，如图2所示，则纸带上打计数点2时的小车速度大小 。（结果保留3位有效数字）
（3）小车运动的加速度大小 。（结果保留3位有效数字）
14．（2023高二下·双鸭山期末）小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R0，根据如图所示电路图进行实验时，
（1）电流表量程应选择 （填“0.6A”或“3A”），保护电阻应选用 （填“A”或“B”）；
A．定值电阻（阻值10.0Ω，额定功率10W）
B．定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5W）
（2）在一次测量中量程3V的电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为 V；
（3）根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示，则干电池的电动势E= V，内阻r= Ω（小数点后保留两位）。
15．（2023高二下·双鸭山期末）如图所示，M和N为平行金属板，质量为m，电荷量为q的带电粒子从M由静止开始被两板间的电场加速后，从N上的小孔穿出，以速度v由C点射入圆形匀强磁场区域，经D点穿出磁场，CD为圆形区域的直径。已知磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外，粒子速度方向与磁场方向垂直，重力忽略不计。
（1）求M、N间的电压U；
（2）求粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r；
（3）若粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，求粒子在磁场中运动的时间t。
16．（2017高二上·邯郸期末）如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距l=0.5m，左端接有阻值R=0.3Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度B=0.4T．棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速运动，当棒的位移x=9m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1：Q2=2：1．导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：
（1）棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；
（2）撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；
（3）外力做的功WF．
17．（2023高二下·双鸭山期末）如图所示，竖直放置气缸由截面积不同的两圆筒连接而成。截面积SA=20cm2的活塞A和质量为mB=1kg、截面积SB=10cm2的活塞B间用一原长L0=0.8m遵循胡克定律的弹性细线连接，其间封闭一定质量的理想气体，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气。初始时，缸内气体温度T1=600K、压强p1=1.2×105Pa，此时活塞B的静止位置距圆筒连接处h=0.5m，弹性细线长L=1m。大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g取10m/s2。
（1）求活塞A的质量mA；
（2）若缸内气体温度缓慢升高，直到活塞B即将脱离小圆筒，求此时缸内气体温度T2；
（3）若缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好为0，已知缸内气体内能变化量 U=-162J，求此过程缸内气体与外界交换的热量Q。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】电磁波的发射、传播与接收；电磁波的应用
【解析】【解答】A超声波传播需要介质，在真空中不能传播，A错误；
B无线电波属于电磁波，电磁波可以在真空中传播并携带信息，可以用于航天员与地面的通信，B正确；
C空间站和地球距离较远，使用有线通信不现实，C错误；
D声波传播需要介质，在真空中不能传播，D错误；
故选B。
【分析】本题考查电磁波的应用。
2．【答案】D
【知识点】分子动理论的基本内容；布朗运动
【解析】【解答】A布朗运动是指悬浮在液体或气体中的微粒所做的永不停息的无规则运动，是受分子碰撞发生的运动，A错误；
B布朗运动的颗粒是非常小的，肉眼看不到，所以阳光中看到的尘埃不是布朗运动，B错误；
C扩散现象只能发生在不同种物质之间，同种物质之间不会发生扩散现象，C错误；
D扩散现象和布朗运动都与运动有关，温度越高，运动越剧烈，D正确；
故选D。
【分析】本题考查扩散现象和布朗运动，需要将布朗运动的特点牢记。
3．【答案】C
【知识点】热平衡与热平衡定律；晶体和非晶体；液体的表面张力；毛细现象
【解析】【解答】A土壤中有毛细管，夏天干旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发，保持水分，A正确，不符合题意；
B液体与气体相接触时，会形成一个表面层，在这个表面层内存在着的相互吸引力就是表面张力，它能使液面自动收缩，所以雨后叶子表面上的小水珠接近球形是液体表面张力作用的结果，B正确，不符合题意；
C单晶体的物理性质是各向异性，多晶体和非晶体的物理性质是各向同性，C错误，符合题意；
D根据热力学第零定律可知，一个热平衡系统的宏观物理性质（压强、温度、体积等）都不会随时间而改变，所以达到热平衡的系统一定具有相同的温度，D正确，不符合题意；
故选C。
【分析】A选项考查毛细现象；B选项考查液体表面张力；C选项考查晶体与非晶体的性质；D选项考查热力学第零定律。
4．【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．因x-t图像的斜率等于速度，可知在0～t1时间内开始时甲的速度大于乙，后来乙的速度大于甲，A不符合题意；
B．由图像可知在0～t1时间内甲、乙位移相同，B符合题意；
C．甲乙均向同方向做直线运动，则甲乙的路程相同，C不符合题意；
D．由斜率等于速度可知，甲做匀速运动，乙做加速运动，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，通过这些性质结合选项分析即可。
5．【答案】C
【知识点】交变电流的图像与函数表达式；交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A.从图乙中可以看出，t=0.005s时感应电动势最大，根据法拉第电磁感应定律，此时线框中的磁通量变化率最大，A正确；
B.从图乙中可以看出，t=0.01s时，感应电动势由正变为负，所以线框中的电流方向发生改变，B正确；
C.从图乙中可以看出，感应电动势的最大值为311V，所以有效值为220V，C错误；
D.从图乙中可以看出，感应电动势的周期为0.02s，频率与周期互为倒数，所以频率为50Hz，D正确；
故选C。
【分析】本题考查正弦交变电流的有效值以及从E-t图像中判断交流电的峰值有效值周期等。
6．【答案】A
【知识点】热力学第一定律及其应用
【解析】【解答】A.从图中可知，理想气体从状态a变化到状态b，体积增大，所以对外界做正功，A正确；
B.从图中可知，气体的体积和温度的关系为①
理想气体的状态方程为：②
联立①②可得：，从式中可以看出，当T增大时，P增大，B错误；
气体从a状态到b状态，温度升高，内能增大，并且对外界做正功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，CD错误；
故选A。
【分析】本题考查理想气体状态方程的应用及热力学第一定律。
7．【答案】C
【知识点】气体的等压变化及盖-吕萨克定律；压强及封闭气体压强的计算
【解析】【解答】设左测液面处的压强为P0，则P0=75cmHg
根据同一液面压强相等，右侧空气柱中压强相等，可得P1=P2，P3=P2
A.P3=P0+ρgh’，P1=75cmHg+5cmHg=80cmHg，所以P3=80cmHg，所以h’=5cm，A错误；
B.P2=P1=80cmHg，所以封闭空气柱中气体压强为80cmHg，B错误；
C.从玻璃管右侧管口缓慢注入少量水银，右侧水银柱长度增加，水银柱对空气柱产生的压强增大，则空气柱的压强一定变大，C正确；
D. 从玻璃管左侧管口缓慢注入少量水银 ，气体做等压变化，压强不变，D错误；
故选C。
【分析】本题考查了压强及封闭气体压强的计算。
8．【答案】B
【知识点】光电效应
【解析】【解答】根据爱因斯坦光电效应方程可得，
能使锌产生光电效应的单色光的最低频率应该满足
所以可得，将数值代入计算可以解的：
，所以B正确，ACD错误；
故选B。
【分析】本题考查爱因斯坦光电效应方程的应用。
9．【答案】A,D
【知识点】楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】A根据法拉第电磁感应定律，线圈中的感应电动势大小为，A正确；
B线圈中的感应电流大小为，B错误；
C根据楞次定律，可得线圈中感应电流的方向由b到a，C错误；
D电源内部电流由负极流向正极，所以a端电势比b端高，D正确；
故选AD。
【分析】本题考查感应电动势和感应电流的计算以及感应电流方向的判断。
10．【答案】B,C,D
【知识点】结合能与比结合能
【解析】【解答】A.从图中可以看出核的比结合能为7MeV，所以核的结合能为ΔE=nE=4x7MeV=28MeV，A错误；
B.从图中可以看出核的比结合能为7MeV，核的比结合能为5MeV，核的比结合能大于核的比结合能，B正确；
C. 核的比结合能为1，比核的比结合能小，比结合能小的生成比结合能大时放出能量，C正确；
D.从图中可以看出 核的平均结合能比小，D正确；
故选BCD。
【分析】本题考查原子的比结合能和结合能的关系。
11．【答案】B,C
【知识点】分子间的作用力
【解析】【解答】因为当分子间相互作用力为零时，分子势能最小，从图中可得分子势能最小时，分子间的距离为r2，故当r等于r2时分子间作用力为零，C符合题意；当r小于r1时，随着距离的减小，分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以表现为斥力，B符合题意；当r大于r1时，当r大于r1而小于r2时分子力为斥力，故从当r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功，大于r2时分子力为引力，AD不符合题意；
故答案为：BC
【分析】正确理解分子力、分子势能与分子之间距离的变化关系，注意分子力与分子势能变化的一个临界点为r= r2，注意将分子力与分子之间距离和分子势能与分子之间距离的图象比较进行学习
12．【答案】A,D
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；匀变速直线运动规律的综合运用
【解析】【解答】A.物体在第1s内的平均速度为6.4m/s，匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度，所以在0.5s末的速度一定为6.4m/s，A正确；
B.假设冰壶在第3s末时速度恰好为0，将冰壶的运动看成逆向的初速度为0的匀加速直线运动，那么根据比例关系可得：x3'：x1=1：5，x1=6.4m代入计算，可得x3'=1.28m>0.4m，所以冰壶在第3s内的某一刻速度减为0，所以物体在2.5s末的速度一定不等于0.4m/s，B错误；
设2s末速度为v2，则v2=v0.5-1.5at ①
将冰壶的运动看成逆向的初速度为0的匀加速直线运动，有v22=2ax3②
，t=1s ③
联立①②③ 可解的：3.2m/s2，x2=3.2m，所以C错误，D正确；
故选AD。
【分析】本题考查了匀变速直线运动的综合计算，针对匀减速直线运动需要线确定什么时候速度为0，再进行后续计算。
13．【答案】（1）不需要
（2）0.504
（3）1.50
【知识点】探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】（1）本题是探究小车速度随时间变化的规律，只需要让小车加速即可，所以不需要平衡摩擦力；
（2）电源频率为50Hz，每5个点为一个计数点，所以T=0.1s，2号点的速度等于1号点到3号点间的平均速度，所以；
（3）运用逐差法计算加速度，可得
。
【分析】本题考查运用逐差法处理纸带问题。
14．【答案】（1）0.6A；B
（2）1.20
（3）1.45；0.50
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】（1）从图3中可以看出电路中最大电力为0.3A，所以电流表的量程应该选择0.6A；
一节干电池电动势约为1.5V，如果选用10Ω的电阻，那么电路中电流只有0.15A，电表指针偏转较小，误差较大，所以选用 定值电阻（阻值2.0Ω，额定功率5W） ，故选B；
（2）电压表量程为3V，分度值为0.1V，读数为1.20V；
（3）根据闭合回路的欧姆定律可得U=E-I（r+R0）；
所以I=0时，电源电动势E=U=1.45V；
，所以r=0.5Ω。
【分析】本题考查 测定干电池的电动势和内阻的实验。
15．【答案】（1）解：带电粒子在磁场中运动，根据左手定则可知粒子带正电粒子在电场中运动由动能定理可知
解得
（2）解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，所受洛伦兹力提供向心力，有
解得
（3）解：设粒子运动轨道圆弧对应的圆心角为，如图
依题意粒子的轨道半径与磁场区域的直径相等，由几何关系，得
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为T，有
带电粒子在磁场中运动的时间
联立各式解得
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】(1)考查动能定理以及电场力做功的计算；
（2）考查圆周运动的计算；
（3）考查粒子在磁场中圆周运动的时间的计算。
16．【答案】（1）解：棒匀加速运动所用时间为t，有：
=x
t= =3s
根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为：
= = =1.5A
根据电流定义式有：
q= t=4.5C
答：棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量是4.5 C；
（2）解：撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速为：
v=at=6m/s
撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，
再通过电流做功将电能转化为内能，所以焦耳热等于棒的动能减少．
Q2=△EK= mv2=1.8J
答：撤去外力后回路中产生的焦耳热是1.8J；
（3）解：根据题意在撤去外力前的焦耳热为：
Q1=2Q2=3.6J
撤去外力前拉力做正功、安培力做负功（其绝对值等于焦耳热Q1）、重力不做功共同使棒的动能增大，
根据动能定理有：
△EK=WF﹣Q1
则：WF=△EK+Q1=5.4J
答：外力做的功是5.4 J．
【知识点】安培力
【解析】【分析】电荷量的计算根据电流的定义可知为电流乘以时间，可根据匀变速直线运动知识、感应电动势知识以及欧姆定律可得出电荷量的大小；撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动，安培力做负功先将棒的动能转化为电能，根据能量守恒定律即可得出结论；根据题意在撤去外力前的焦耳热Q1=2Q，通过动能定理建立方程即可得出结论。
17．【答案】（1）解：设弹性细线上的力为F，对于活塞B，平衡时有
解得
对于活塞A，平衡时有
解得
（2）解：初始时气体的体积为
活塞B即将脱离小圆筒时
设活塞B即将脱离小圆筒时，气缸内的压强为p2，对于A、B两活塞组成的系统
解得
根据
解得
（3）解：在降温过程中，活塞下降，气体的压强不变，即
当活塞A下降至连接处，此时的气体体积为V3，则
外界对缸内气体做功为
继续降温，当弹性细线拉力为0时，缸内气体体积为
此时的压强为p4，对于活塞B有
解得
该过程中压强随体积线性变化，可得
根据热力学第一定律可得
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学第一定律及其应用
【解析】【分析】（1）考查受力分析，以及压强的计算；
（2）考查理想气体与理想气体状态方程的应用；
（3）考查热力学第一定律的应用。
