东坡区22级高二下期期末联合考试
物理答案
一、单选题
1．
【答案】D
【详解】A．甲图是卢瑟福α粒子散射实验，α粒子与金箔撞击后，绝大多数粒子不发生偏转，少数粒子发生明显偏转，极少数粒子发生较大程度的偏转，甚至是反向，所以在C处也能看到少量的闪光点，故A错误；
B．图乙是中子轰击原子核发生裂变反应，不是聚变反应，故B错误；
C．一个处于n=3能级的氢原子发生跃迁时，可以从能级3跃迁到能级2，释放出一种光子，接着再从能级2跃迁到能级1，再释放出另一种光子，所以一个处于n=3能级的氢原子跃迁时最多只能放出2种不同频率的光子，故C错误；
D．发生光电效应时，电子从锌板表面逸出，会使锌板会带上正电。如果用弧光灯照射原本就带电的锌板，发现验电器张角变大时，说明锌板所带电荷量增加，因此说明锌板原来一定带正电，故D正确。
故选D。
2．
【答案】B
【详解】
A．图甲中核的比结合能约为7MeV，但图中不能看出核的比结合能，因此不能计算核的结合能，A错误；
B．根据图甲可知，核比核的比结合能略小，但核子数越多，结合能越大远大于，因此核的结合能比核的结合能大，B正确；
C．将D分裂成E、F，由图乙可知是平均核子质量较大的原子核分裂成平均核子质量较小的原子核，分裂过程存在质量亏损，释放能量，因此生成核的比结合能将增大，C错误；
D．若A、B能结合成C，由图乙可知是平均核子质量较大的原子核结合成平均核子质量较小的原子核，结合过程存在质量亏损，释放能量，D错误。
故选B。
3．
【答案】B
【详解】A B．接通开关S瞬间，灯A2立即变亮，而线圈L产生自感电动势，根据楞次定律可知，自感电动势阻碍电流的增大，使得该支路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，灯A1逐渐变亮，A错误，B正确；
C D．闭合开关，待电路稳定后断开开关，原来通过灯A2的电流立即消失，线圈L产生自感电动势，相当于电源，两灯串联，由于电路稳定时，两支路电流大小相等，所以灯A2不会闪一下，两灯以相同亮度逐渐熄灭，C D错误。
故选B。
4．
【答案】C
【详解】设两种放射性元素分别为甲、乙，时刻甲元素的原子核总数为，乙元素的原子核总数为，则有
在时刻，甲已衰变的原子核总数为，乙已衰变的原子核总数为，则有
联立解得
，
则在时刻，甲已衰变的原子核总数为，乙已衰变的原子核总数为，则已衰变的原子核总数为
故选C。
5．
【答案】D
【详解】A．自由电子向N型一侧移动，N型半导体聚集负电荷，电势更低，故A错误；
B．发生光电效应时极限波长与逸出功需满足
故B错误；
C．光电效应是否发生与入射光的频率有关，与光强无关，黄光的频率比绿光小，故不能发生光电效应，故C错误；
D．用光强相同的紫光和蓝光照射该材料，因为蓝光频率较小，光子能量较小，故单位时间内到达金属板的光子数目较多，产生的光电子较多，通过负载的电流较大，D正确。
故选D。
6．
【答案】A
【详解】ACD．快速充电时流过送电线圈的电流为
此时送线圈两端的电压为
而
联立解得
R=18.75Ω
U2=42.5V
与送电线圈相连的电阻R上的电压为
UR=I1R=7.5V
选项A正确，CD错误。
B．交流电的频率为
则ab间输入的交变电流方向每秒变化100次，选项B错误。
故选A。
7．
【答案】D
【详解】A．根据可知，V—T图像的斜率与压强的倒数成正比，所以状态B的压强小于状态C的压强，故A错误；
B．从状态D到状态A，体积变小，外界对气体做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知气体放热，故B错误；
C．从状态C到状态D，温度降低，气体的平均动能变小，但每个气体分子的速率不一定都减小，故C错误；
D．根据
可得
同理
过程AB和过程CD的温度变化量的值相等，所以在A到B过程中气体对外界做的功等于从C到D过程中外界对气体做的功，故D正确。
故选D。
二、多选题
8．
【答案】AD
【详解】A．根据题意可知气体压强不变，根据盖-铝萨克定律可知当罐内温度升高时，体积增大，油柱向右移动，故A正确；
B．设油柱距接口距离为x，由盖-铝萨克定律可知
解得
T与x成线性关系，刻度是均匀的，故B错误；
C．当罐内温度升高时，气体分子的平均动能增大，气体压强不变体积增大，单位时间内撞击到单位面积上的分子数减少，故C错误；
D．气体的压强不变，气体温度升高内能增大，气体体积增大对外做功，根据热力学第一定律
可知罐内气体从环境中吸收的热量大于气体对外做功的大小，故D正确。
故选AD。
9．
【答案】BC
【详解】A．由右手定则可知，前轮C顺时针转动过程中，金属辐条切割磁感线，金属辐条中产生由飞轮A指向前轮C的电流，则电阻a端的电势低于b端的电势，所以通过电阻R的电流方向是b到a，故A错误；
B．飞轮A转动的角速度为ω顺时针转动，由公式
v=ωr
辐条切割磁感线产生的感应电动势为
由于电路中其他电阻忽略不计，则电阻两端电压等于感应电动势，所以R两端的电压为
故B正确；
C．根据题图可知，脚踏轮B和飞轮A通过链条传动，两轮边缘线速度大小相等，由公式
v=ωr
可知，健身者蹬脚踏轮B以角速度ω1顺时针转动，则飞轮A转动的角速度为
可知若健身者蹬脚踏轮B的角速度是原来的2倍，则金属飞轮A的角速度也变为原来的2倍。电阻R的热功率为
可知电阻R的热功率与ω2成正比，健身者蹬脚踏轮B的角速度是原来的2倍，则电阻R的热功率变为原来的4倍，故C正确；
D．电阻R上产生的热量为
若健身者蹬脚踏轮B的角速度是原来的2倍，健身时间为原来的一半，则热量变为原来的2倍，故D错误。
故选BC。
10．
【答案】BC
三、实验题
11．
【答案】 BC AD 注射器与压强传感器连接部位的气体体积
【详解】(1)[1][2]移动活塞要缓慢；实验时，不要用手握住注射器，都是为了保证实验的恒温条件，故选BC；用橡皮帽堵住注射器的小孔；在注射器活塞上涂润滑油是为了保证气体的质量不变，故选AD。
(2)[3]由于注射器与压强传感器连接部位有气体，设注射器与压强传感器连接部位的气体体积为，根据（为定值）则有
如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，结合图线可知
则代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
12．
【答案】 120 90 50
【详解】（1）[1]由R-t图像可知
当温度，热敏电阻的阻值为
（2）[2]根据图像可知，温度越高，热敏电阻的阻值越小。电流表的量程为15mA，所以电路的总电阻最小值为
可知热敏电阻的阻值为
解得
（3）[3]将该热敏电阻R做防水处理后放入100℃的沸水中，由图像可知此时的电阻为90Ω；过一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器R1，使毫安表指针满偏此时
当毫安表的示数为12.0mA时，热敏电阻的阻值为
可得温度为
[4]由题意可得
毫安表的电流值I（单位：A）和温度t（单位：℃）的关系式为
四、解答题
13．
【答案】（1）200V；（2）16A；（3）
【详解】（1）设降压变压器原、副线圈的电流分别为、，电动机恰能正常工作，有
根据理想变压器原副线圈电流与匝数关系可知
解得
则输电线路上的损耗电压为
（4分）
（2）根据理想变压器原副线圈电流与匝数关系可知
解得升压变压器原线圈电流为
则电流表的读数为。 （4分）
（3）根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得
解得
升压变压器副线圈两端电压
解得
根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得
解得
根据正弦式交变电流产生规律可知，最大值为
联立解得
（4分）
14．
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）根据理想气体状态方程
代入数据
得
（4分）
（2），温度由35℃降到室温27℃过程中轮胎内气体发生等容变化，有
代入数据
解得
（ 2分 ）
胎压过大，需要放出部分气体。放出气体时，根据等温变化，有
（6分）
所以放出气体的质量占轮胎内总气体质量的
15．
【答案】（1）0.5A；（2）；（3）；（4）12.5J
【详解】（1）导体棒ab进入前作匀加速运动，设加速度为a，由牛顿第二定律
解得
由运动学公式，到达处的时间
故R上的电流
由于向下是减小的，由楞次定律可知，电流方向由M到
（4分）
（2）导体棒刚进入磁场的速度
由于
可得
故导体棒匀速进入磁场，导体棒ab第一次在磁场中运动的时间
导体棒第一次出磁场的速度为，与相碰，满足动量守恒
得
由机械能守恒
可得
（7分）
（3）假设第二次能穿出磁场，速度为，由动量定理
即
其中
得
所以能穿出磁场。由动能定理
解得
即最终停止的位置与的距离为。
（4）导体棒运动到，产生的焦耳热
第一次次穿过时，电路中产生的焦耳热
中产生的焦耳热
第二次穿过时，电路产生的焦耳热
中产生的焦耳热
在导体棒运动的整个过程中，定值电阻中产生的焦耳热为
（ 8分）东坡区22级高二下期期末联合考试
物理试题
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．下列四幅图涉及不同的物理知识，如图所示，其中说法正确的是（ ）
A．甲图中A处能观察到大量的闪光点，B处能看到较多的闪光点，C处观察不到闪光点
B．图乙中用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能
C．图丙中处于n=3能级的一个氢原子向低能级跃迁，最多可以放出3种频率的光
D．丁图中用弧光灯照射原来就带电的锌板时，发现验电器的张角变大，说明锌板原来一定带正电
2．如图所示，图甲为原子核的比结合能与质量数关系曲线，图乙为原子核的平均核子质量与原子序数的关系曲线，根据两曲线，下列说法正确的是（ ）
A．根据图甲可知，核的结合能约为7MeV
B．根据图甲可知，核的结合能比核的结合能更大
C．根据图乙可知，核D裂变成核E和F的过程中，比结合能减小
D．根据图乙可知，若A、B能结合成C，结合过程一定要吸收能量
3．如图所示为演示自感现象的实验电路图，线圈的自感系数较大，且使滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，灯A1、A2相同，下列判断正确的是（ ）
A．接通开关S，灯A1、A2立即变亮
B．接通开关S，灯A1逐渐变亮，灯A2立即变亮
C．电路工作稳定后断开开关S，灯A1、A2 同时闪亮一下后逐渐熄灭
D．电路工作稳定后断开开关S，灯A1逐渐熄灭，灯A2立即熄灭
4．两种放射性元素的半衰期分别为和，在时刻这两种元素的原子核总数为。在时刻，已衰变的原子核总数为，则在时刻，已衰变的原子核总数为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，某种材料制成太阳能电池的主体部分由P型半导体和N型半导体结合而成。当太阳光照射到该材料上时，材料吸收光子发生光电效应，自由电子向N型一侧移动，从而在两端形成电势差。已知该材料至少需要吸收波长为λ的绿光才能发生光电效应，普朗克常量为h，光速为c，则（ ）
A．N型半导体电势高于P型半导体
B．该材料的逸出功为
C．用光强更强的黄光照射该材料，只要照射时间足够长，也能产生光电效应
D．用光强相同的紫光和蓝光照射该材料，蓝光照射时，通过负载的电流较大
6．手机无线充电技术越来越普及，图甲是某款手机无线充电装置，其工作原理如图乙所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当ab间接上的正弦式交变电源后，受电线圈中产生交变电流实现给手机快速充电，此时手机两端的电压为5V，充电电流为2A。若把两线圈视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．快速充电时受电线圈两端的电压为42.5V B．ab间输入的交变电流方向每秒变化50次
C．与送电线圈相连的电阻R上的电压为5V D．流过送电线圈的电流为10A
7．一定质量的理想气体从状态A经过B、C、D再到A，其体积V和热力学温度T的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均经过O点，则下列说法正确的是（ ）
A．状态B的压强大于状态C的压强
B．从状态D到状态A，外界对气体做功，气体吸热
C．从状态C到状态D，每个气体分子的速率都减小
D．从A到B过程气体对外界做的功等于从C到D过程外界对气体做的功
二、多选题（每小题5分，共15分）
8．如图，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。罐中气体可视为理想气体，如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计，下列说法正确的是（ ）
A．当罐内温度升高时，油柱向右移动
B．若给吸管上标刻温度值，刻度不均匀
C．当罐内温度升高时，单位时间内撞击到单位面积上的分子数增多
D．当罐内温度升高时，罐内气体从环境中吸收的热量大于气体对外做功的大小
9．一款健身车如图甲所示，图乙是其主要结构部件，金属飞轮A和金属前轮C可绕同一转轴转动，飞轮A和前轮C之间有金属辐条，辐条长度等于飞轮A和前轮C的半径之差。脚踏轮B和飞轮A通过链条传动，从而带动前轮C在原位置转动，在室内就可实现健身。已知飞轮A的半径为，脚踏轮B的半径为，前轮C的半径为，整个前轮C都处在方向垂直轮面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。将阻值为R的电阻的a端用导线及电刷连接在飞轮A上，b端用导线及电刷连接前轮C边缘。健身者脚蹬脚踏轮B时金属飞轮A以角速度ω顺时针转动，转动过程不打滑，电路中其他电阻忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A．通过电阻R的电流方向是a到b
B．R两端的电压为
C．若健身者蹬脚踏轮B的角速度是原来的2倍，则电阻R的热功率变为原来的4倍
D．若健身者蹬脚踏轮B的角速度是原来的2倍，健身时间为原来的一半，则电阻R上产生的热量相同
10．如图甲所示，电阻不计且间距的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值的电阻，虚线下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量、电阻的金属杆ab从上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平，已知杆ab进入磁场时的速度，下落0.3m 的过程中加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示，g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．杆ab下落0.3m时金属杆的速度为0.375m/s
B．匀强磁场的磁感应强度为4T
C．杆ab下落0.3m的过程通过电阻R的电荷量为0.25C
D．杆ab下落0.3m的过程中R上产生的热量为0.575J
三、实验题（每空2分，共14分）
11．用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下： ①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值；③用图像处理实验数据，得出如图乙所示图线：
(1)在做实验操作过程中，要采取以下做法： 是为了保证实验的恒温条件， 是为了保证气体的质量不变。（填入相应的字母代号）
A．用橡皮帽堵住注射器的小孔 B．移动活塞要缓慢
C．实验时，不要用手握住注射器 D．在注射器活塞上涂润滑油
(2)如果实验操作规范正确，但如图所示的图线不过原点，则代表 。
12．学习了传感器之后，某物理兴趣小组找到了一个热敏电阻R，想利用热敏电阻的阻值随温度升高而减小的特点来制作一个简易的温度计。兴趣小组查到了该热敏电阻的阻值随温度变化的一些信息如图甲所示。他们准备的实验器材如下：干电池（电动势为1.5V，内阻不计），毫安表（量程为15mA、内阻为5Ω），滑动变阻器，开关、导线若干。
（1）根据图甲，当温度，热敏电阻的阻值为 Ω；
（2）若直接将干电池、开关、毫安表、热敏电阻R串接成一个电路如题图乙所示，作为测温装置，则该电路能测得的最高温度为 ℃；
（3）现在该兴趣小组想让测温范围大一些，使该电路能测得的最高温度为100℃，他们又设计了如图丙所示的电路图，请同学们帮他们完善下列实验步骤中空白处的内容；
a.将该热敏电阻R做防水处理后放入100℃的沸水中，一段时间后闭合开关，调节滑动变阻器，使毫安表指针满偏；
b.保持滑动变阻器接入电路的电阻不变，他们在实验室中找来了一杯水，把热敏电阻R放入水中，一段时间后闭合开关，发现毫安表的示数为12.0mA，则测得水的温度为 ℃；
c.毫安表的电流值I（单位：A）和温度t（单位：℃）的关系式为 ；
d.根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值。
四、解答题（12+12+19=43分）
13．（12分）如图，用一小型交流发电机向远处用户供电，发电机线圈ABCD匝数匝，面积，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，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，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比，若用户区标有“220V，4.4kW”的电动机恰能正常工作，且不计发电机内阻。求：
（1）输电线路上的损耗电压；
（2）电流表的读数；
（3）交流发电机线圈匀速转动的角速度。
14．（12分）自行车在生活中是一种普及程度很高的交通工具。自行车轮胎气压过低不仅费力而且又很容易损坏内胎，轮胎气压过高会使轮胎的缓冲性能下降，钢丝帘线易断裂或发生爆胎，必须保持合适的轮胎气压来延长轮胎使用寿命和提升骑行感受。某同学用打气筒给自行车打气，自行车轮胎容积为，胎内原来空气压强等于标准大气压强，温度为室温27℃，设每打一次可打入压强为一个标准大气压的空气。打气过程中由于压缩气体做功，打了40次后胎内气体温度升高到35℃。
（1）假设车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计，则此时车胎内空气压强为多少；
（2）若自行车说明书规定轮胎气压在室温27℃下标准压强为，为使充气后车胎内气压在室温27℃下达标，试经过计算判断此次充气量是多了还是少了？为达标应调整胎内气体的质量，则调整气体的质量占轮胎内总气体质量的比例。（车胎体积变化可以忽略不计，调整胎压时温度不变）
15．（19分）如图甲，平行导轨MN、固定在水平面上，左端之间接有一个的定值电阻，足够长的绝缘倾斜轨道NP、与平行导轨分别平滑连接于N、点，导轨间距。定值电阻的右边有一个宽度方向竖直向下的磁场区域，磁感应强度随t的变化规律如图乙所示。在该磁场右边有一根质量、电阻、长的导体棒ab置于水平导轨上，导体棒右侧处有一边界，右侧有一宽度方向竖直向下的匀强磁场区域，磁感应强度大小。时刻，导体棒ab在平行于导轨的水平恒力作用下从静止开始向右运动，当导体棒ab离开磁场区域时撤去恒力F，之后与完全相同的静止导体棒cd发生碰撞并粘在一起滑上绝缘倾斜轨道。已知导体棒ab初始位置到间的轨道粗糙，棒ab和cd与轨道间的动摩擦因数均为0.4，其它轨道光滑，导体棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，。
（1）求导体棒ab进入匀强磁场前通过电阻的电流大小和方向；
（2）棒ab和cd碰后在斜面上升的最大高度；
（3）求出导体棒最终停止的位置到的距离；
（4）在导体棒运动的整个过程中，求定值电阻中产生的焦耳热。
