2023—2024学年度第二学期期末教学质量抽测
高二物理试题
本试卷共6页，满分100分，考试时间90分钟。所有试题的答案均在答题卡的指定位置作答，在试卷上作答不得分。
一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 原子核的比结合能随质量数的变化图像如图所示，根据该图像和对核能的认识，下列说法正确的是（ ）
A. 质量数越大，比结合能越大
B. 质量数较小的轻核结合成中等质量的核时要吸收能量
C. 比结合能越大的原子核，核子平均质量越小
D. 一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的质量之和一定大于原来重核的质量
2. 一定质量的氧气在不同温度下分子的速率分布规律如图所示，横坐标表示分子的速率，纵坐标表示某一速率的分子数占总分子数的百分比，由图可知（ ）
A. ①状态的温度比②状态的温度高
B. 随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大
C. 随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D. 速率分布曲线①、②与横轴围成图形的面积相等
3. 如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，D是理想二极管，L是带铁芯的线圈，其直流电阻忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A. S闭合瞬间，B先亮A后亮
B S闭合瞬间，A先亮B后亮
C. 电路稳定后，在S断开瞬间，A闪亮一下，然后逐渐熄灭
D. 电路稳定后，在S断开瞬间，A、B都是熄灭状态
4. 关于液体性质，下列说法正确的是（ ）
A. 钢针能浮在水面上主要是由于水的浮力作用
B. 液体的表面张力垂直于液面指向液体的内部
C. 玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是分子表面张力作用的结果
D. 唐诗《观荷叶露珠》中有“霏微晓露成珠颗”句，诗中荷叶和露水表现为浸润
5. 如图甲所示，在LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图乙所示，且把由P经L流向Q的方向规定为电流i的正方向，则（ ）
A. 0.5s至1s时间内，电容器C在放电
B. 0.5s至1s时间内，电容器C的下极板带正电
C. 1s至1.5s时间内，Q点的电势比P点的电势低
D. 1s至1.5s时间内，磁场能正在转化成电场能
6. 医学影像诊断设备PET/CT是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。示踪剂常利用同位素，作示踪原子标记，其半衰期仅为。由小型回旋加速器输出的高速质子轰击获得，则下列说法正确的是（ ）
A. 用高速质子轰击，生成的同时释放出中子
B. 用高速质子轰击，生成的同时释放出粒子
C. 经后，剩余的质量为
D. 将置于回旋加速器加速时，其半衰期可能会发生变化
7. 如图所示，水平放置的铜质导电板，置于匀强磁场中。通入沿AB方向的电流为I时，测得CD两端的电压为U（C点的电势高于D点）。已知铜质导电板的厚度为d、垂直于I方向的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量大小为e。则该处的磁感应强度的大小和方向可能是（ ）
A. 垂直纸面向外 B. 垂直纸面向外
C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向里
8. 晶须是一种发展中的高强度材料，它是一些非常细、非常完整的丝状（横截面为圆形）晶体。现有一根铁质晶须，直径为d，用大小为F的力恰好将它拉断，断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为，铁的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，铁质晶须内的铁原子可看作紧密排列的小球，则下列说法中正确的是（ ）
A. 铁质晶须单位体积内铁原子的个数为
B. 铁原子的直径为
C. 断面内铁原子的个数为
D. 相邻铁原子之间的相互作用力为
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图所示，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后原速率反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是（ ）
A. A端为冷端，B端为热端
B. 单位时间内A端流出气体的内能一定小于B端流出气体的内能
C. 该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，也满足热力学第二定律
D. 该装置气体进出的过程满足能量守恒定律，但违背了热力学第二定律
10. 一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出n种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲所示电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（ ）
A.
B. 图乙中的a光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的
C. 图乙中的b光是氢原子由第4能级跃迁到第2能级发出的
D. 图乙中的c光光子能量为10.20eV
11. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，先经过等压过程到状态B，再经过等容过程到状态C。已知从状态A到状态B的过程中，气体吸收了100J的热量，则下列说法中正确的是（ ）
A. 气体在状态C时的温度高于在状态A时的温度
B. 从状态A变化到状态C的过程中气体对外做功45J
C. 气体从状态A变化到状态B的过程中内能增加了40J
D. 气体从状态B变化到状态C过程中放出了40J的热量
12. 如图所示，两条光滑平行的固定金属导轨，导轨所在平面与水平面夹角为，导轨电阻可忽略不计；导轨间有一垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，其边界ab、cd均与导轨垂直。现将两相同的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，运动过程中PQ、MN始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为零，从PQ进入磁场时开始计时，MN中电流记为I，MN两端电势差记为U，则下列图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
三、非选择题：本题共6个小题，共60分。
13. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的体积恰好为1mL，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，把带有正方形小方格的玻璃板盖在浅盘上，描画出油膜的轮廓，如图所示。正方形小方格的边长为2cm。
（1）每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为______；
（2）由图可以估算出油膜的面积是______；
（3）由此估算出油酸分子的直径是______m（保留一位有效数字）。
14. 传感器在科研、生产和生活中有着广泛的应用。
（1）关于传感器下列说法中正确的是______
A. 传感器一般是将非电学量转化为电学量的装置
B. 光敏电阻在光照增强时电阻值会变大
C. 金属热电阻和热敏电阻的阻值都随温度升高而减小
（2）某实验小组同学为了研究某保温式自动电饭锅中用于监测温度的热敏电阻的特性。设计了如图甲所示的电路，电路中的电压表均可看成理想电压表，定值电阻。
①开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最______（填“左”或“右”）端；
②通过多次实验，得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图像如图乙所示，某次实验时，图甲中的电压表、的示数分别为3.0V、4.2V，则热敏电阻所处环境的温度约为______℃；
③该种保温式自动电饭锅，采用电磁开关控制加热电路，电磁开关可等效为定值电阻，通过电磁开关的电流小于某一值时加热电路的开关闭合。当锅内米饭温度低于60℃时，加热电路开始工作，则下列电路图可能是该电饭锅中电路的是______（选填“图丙”或“图丁”）。
15. 我国中微子探测实验利用光电管把光信号转换为电信号。如图所示，A和K分别是光电管的阳极和阴极，加在A、K之间的电压为U。现用发光功率为P的激光器发出频率为v的光全部照射在K上，回路中形成电流。已知阴极K材料的逸出功为W0，普朗克常量为h，电子电荷量为e。
(1)求光电子到达A时的最大动能Ekm；
(2)若每入射N个光子会产生1个光电子，所有的光电子都能到达A，求回路的电流强度I。
16. 如图所示，长为L的导体棒ab，其两个端点分别搭接在两个竖直放置半径均为R的金属圆环上，两圆环及导体棒处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。圆环与交流电流表、理想变压器的原线圈相连，理想变压器原副线圈的匝数比为，变压器副线圈连接定值电阻。导体棒ab沿金属圆环，从圆环的最低点开始以角速度匀速转动。交流电流表的内阻为，圆环、导体棒ab和导线电阻均不计，导体棒ab与圆环始终接触良好。求：
（1）导体棒ab产生的电动势的瞬时值表达式；
（2）交流电流表的示数。
17. 如图所示，竖直放置的圆形管道内封闭有一定质量的理想气体，初始时阀门K关闭，A处有一固定绝热活塞，C处有一质量为2kg、横截面积为的可自由移动的绝热活塞，初始时两活塞处于同一水平面上，并将管内气体分割成体积相等的Ⅰ、Ⅱ两部分，温度都为300K，其中Ⅰ部分气体的压强为。现保持Ⅱ部分气体温度不变，只对Ⅰ部分气体加热，使C处的活塞缓慢移动到最低点B（不计活塞厚度与摩擦，活塞密闭良好）。已知重力加速度g取，外界大气压强恒为。求：
（1）可移动活塞到达B处时Ⅱ部分气体的压强；
（2）可移动活塞到达B处时Ⅰ部分气体的温度；
（3）Ⅰ中气体加热后保持温度不变，打开阀门K，向外释放气体，使可移动活塞缓慢回到C处，Ⅰ部分剩余气体的质量与初始状态时气体的质量之比。
18. 电磁驱动在军事、科研和生活中有着广泛的应用，某一驱动装置的原理图如图所示，正方形线圈ABCD和金属导轨相连接，均放置在某一水平面上。线圈内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的规律为，平行导轨间距，其间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度，质量的导体棒PQ垂直导轨放置，且与导轨接触良好。已知正方形线圈的边长，匝数，电阻；导体棒的电阻，导体棒与导轨间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，其余电阻不计。
（1）导体棒PQ刚好能滑动时，求k的取值；
（2）若，导体棒从静止开始加速，经3.6s达到最大速度。求：
（ⅰ）导体棒PQ最终的速度大小；
（ⅱ）加速过程导体棒PQ的位移大小。
1. 【答案】C
2. 【答案】D
3. 【答案】D
4. 【答案】C
5. 【答案】B
6. 【答案】B
7.【答案】A
8. 【答案】D
9. 【答案】AC
10. 【答案】AD
11. 【答案】CD
12. 【答案】BC
13. 【答案】（1）
（2）256（252~260）
（3）
14.【答案】（1）A （2） ①. 左 ②. 30 ③. 图丙
15. 【答案】(1) ；(2)
16. 【答案】（1）；（2）
17. 【答案】（1）；（2）；（3）
18. 【答案】（1）（2）（ⅰ）（ⅱ）
