2024-2025学年江苏省连云港市高二（下）期末调研物理试卷（选修）（含解析）

这是一份2024-2025学年江苏省连云港市高二（下）期末调研物理试卷（选修）（含解析），共11页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，莲塘夜色中，明亮的露珠悄然凝结于荷叶上，关于荷叶上露珠说法正确的是( )
A. 露水浸润荷叶B. 露珠表面分子间作用力表现为引力
C. 露珠中的水分子在做无规则的布朗运动D. 露珠中水分子在空间按照一定的规则排列
2.下列哪种现象违背热力学第二定律
A. 一杯热茶自然放置，慢慢变凉
B. 桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥、水自动分离
C. 一滴红色颜料滴进一杯清水中，整杯水将均匀地变红
D. 蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能，效率达100%
3.从发电站输出的功率一定，用1100 V和11kV两种电压输电．两种情况下由输电线上电阻造成的( )
A. 电压损失比为1:1B. 电压损失比为1:10
C. 功率损失比为10:1D. 功率损失比为100:1
4.某微型核电池原料是 2863Ni，衰变方程是 2863Ni→2963Cu+X。则( )
A. X是正电子
B. 2963Cu比结合能比 2863Ni比结合能大
C. 2863Ni的质量等于 2963Cu与X的质量之和
D. 2863Ni核内一个质子转变为一个中子和一个电子
5.如图为氢原子能级图，依据玻尔理论一群处于n=4能级上的氢原子( )
A. 向低能级跃迁时最多产生4种谱线B. 可以吸收能量为1eV的光子
C. 向低能级跃迁时，电势能增大，动能减小D. 向n=3能级跃迁时释放光子的频率最大
6.如图，用强度一定、频率为ν的单色光照射阴极K，滑动变阻器的滑片P与
固定端O都在中央位置时灵敏电流计G中有电流通过。滑片P向( )
A. b端移动可测遏止电压Uc
B. b端移动过程中G示数一定不断增大
C. a端移动过程中G示数一定不断增大
D. a端移动过程中G示数增大是因为随电压增加发生光电效应的电子数量增加了
7.如图，两灯泡规格相同，线圈直流电阻与R接入电路阻值相同( )
A. 闭合S，A2缓慢变亮
B. 闭合S，A2的亮度不变
C. 断开S，A2一定会闪亮
D. 断开S，线圈产生的电动势可能大于电池电动势
8.某散热排风控制电路如图所示，M为排风扇，R0是热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，R是可变电阻。当电压表示数小于某一数值U时，控制开关处于断路状态；当电压表示数大于U时，控制开关接通电路，M开始运转。电路两端的电压U0恒定，下列说法中正确的是( )
A. 环境温度降低时，电压表示数变大
B. 可变电阻R阻值调大时，电压表示数变小
C. 若用金属电阻代替热敏电阻，电路不能正常工作
D. 可变电阻R阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高
9.图甲中闭合开关S，电路达到稳定状态后，t=0时断开S，图乙表示某物理量Y随时间t变化的规律。下列说法正确的是( )
A. Y可能为线圈中的电流
B. Y可能为电容器所带电荷量
C. t=T4时刻线圈的磁场能最大
D. 将自感系数L和电容C同时增大为原来的2倍，电磁振荡的频率变为原来的14
10.在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列情况可能导致测量结果偏小的是( )
A. 油酸酒精溶液放置过久
B. 撒的痱子粉过多，导致油酸未能完全散开
C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D. 测一滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴
11.“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量．“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p−T图像如图所示．该过程对应的p−V图像可能是( )
A. B. C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.图1为一环形降压变压器，图中1、2为初级线圈，3、4和5、6为两次级线圈，某同学想测量三个线圈的匝数并依次进行如下操作
(1)该同学通过裸露部分观察，发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制，可以推知其中较粗的铜线属于 (选填“初级线圈”或“次级线圈”)．
(2)图2中的器材，本实验需要用到的有 .(填选项字母)
(3)该同学在变压器闭合铁芯上紧密缠绕n=100匝漆包细铜线，然后在初级线圈(1、2端)上接入 V(选填“12”“36”“110”“220”)的交流电压并听到变压器内部有轻微的“嗡嗡”声．
(4)测量100匝细铜线上的电压，应先选择图3中多用电表的 (选填“A”“B”“C”“D”“E”“F”“G”“H”)档接在细铜线两端．
(5)选择正确的量程后测得100匝细铜线上的电压为4V，则1、2之间的线圈匝数可能为 ．
A.290 B.300 C.320 D.900
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.一波长为λ0的光子被静止的、质量为m的电子散射。散射后电子的速度为v且方向与光子散射前的运动方向相同，光子散射后的运动方向与散射前相反，已知普朗克常量为ℎ。求：
(1)光子在散射前的动量p；
(2)光子在散射后的波长λ。
14.某发电机原理如图所示，矩形线圈ABCD匝数n=110、面积S=100cm2、电阻r=2Ω，图示位置线圈平面与磁感线平行，外接电阻R=20Ω，匀强磁场的磁感应强度为2 2πT，在外力作用下线圈绕对称轴OO′匀速转动，角速度ω=100πrad/s，求线圈从图示位置转过360 ∘的过程中
(1)产生的平均感应电动势E；
(2)电阻R上产生的热量Q。
15.如图甲所示，一端封闭粗细均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管长L=56cm，横截面积S=1cm2，管中一段ℎ=24cm的水银柱将长L1=24cm空气柱封闭在管内。大气压强p0=76cmHg。
(1)求被封闭气体的压强；
(2)若将甲状态的气体缓慢加热使水银柱刚好到达管口，求被封闭气体对外做的功(取1cmHg=1333Pa，结果保留一位有效数字)；
(3)若将甲状态的玻璃管缓慢旋至开口竖直向下，求稳定后管内空气柱的长度L2。
16.如图，在竖直平面内正方形efgℎ区域有磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，ef边与水平方向夹角为45 ∘，正方形单匝线框abcd质量m=0.01kg、电阻R=0.1Ω、边长L= 210m，ab边离gℎ边界距离也为L，cbgf四点共线，让线框自由下落，当dc边刚进入磁场时ad边恰好到达eℎ边界，重力加速度g取10m/s2，运动过程中线框面始终与磁场垂直，不计空气阻力。求：
(1)线框进入磁场过程中通过其某横截面的电荷量q；
(2)ab边刚进入磁场时产生的电动势E；
(3)线框进入磁场过程中产生的热量Q。
答案解析
1.【答案】B
【解析】A.露珠凝结于荷叶上，说明露水不浸润荷叶，故 A错误；
B.露珠成球形，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故，故B正确；
C.露珠中的水分子在做无规则的热运动，不是布朗运动，故C错误；
D.水不是晶体，露珠中水分子在空间没有按照一定的规则排列，故D错误。
2.【答案】D
【解析】A、一杯热茶自然放置，慢慢变凉，是高温物体自发地向低温物体传导热量，不违背热力学第二定律，故 A不符合题意；
B、桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥、水自动分离也不违背热力学第二定律，故 B不符合题意；
C、一滴红色颜料滴进一杯清水中，整杯水将均匀地变红是一个自发地扩散现象，不违背热力学第二定律，故 C不符合题意；
D、蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能，效率达100%是违背热力学第二定律的，符合题意；
故选D。
3.【答案】D
【解析】根据变压器基本关系有：U1I1=U2I2，当采用用1100 V和11 kV两种电压输电时，即U2=1100V，U2′=11kV时，相应地输电电流I2=10I2′，
由输电线上电阻造成的电压损失ΔU=I输R线，故电压损失之比为10:1，AB均错误；
由输电线上电阻造成的功率损失ΔP=I输2R线，故功率损失之比为100:1，故C错误，D正确；
故选D。
4.【答案】B
【解析】A.镍63的衰变方程为2863Ni→e−10e+2963Cu，X为电子，选项A错误；
B. 2963Cu比 2863Ni比结合能大，更稳定，故B正确;
C.该核反应过程中会放出核能，质量有亏损， 2863Ni的质量大于 2963Cu与X的质量之和，故C错误；
D.β衰变的实质是核内一个中子转化成了一个质子和一个电子，故D错误．
5.【答案】B
【解析】A、依据玻尔理论一群处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生C42=6种谱线，故 A错误；
B、由于E4=−0.85eV，故处于n=4能级上的氢原子可以吸收能量为1eV的光子，故B正确；
C、向低能级跃迁时，电势能减小，动能增大，故C错误；
D、向n=1能级跃迁时释放光子的频率最大，故D错误；
故选B。
6.【答案】A
【解析】A.b端移动时光电管加反向电压，则可测遏止电压 Uc ，选项A正确；
B.b端移动过程中，光电管加反向电压，可知G示数不断减小，选项B错误；
C.a端移动过程中，光电管加正向电压，则开始时光电流逐渐增加，当达到饱和光电流时保持不变，则G示数可能先增加后不变，选项C错误；
D.a端移动过程中G示数增大是因为随电压增加从K极到A极单位时间的电子数增加了，并非是发生光电效应的电子数量增加了，选项D错误。
故选A。
7.【答案】D
【解析】AB、闭合S，A2支路直接接通，故A ​2直接变亮，A1支路中的电流要增大，线圈L产生阻碍，A1中电流缓慢增大，干路电流增大，干路变阻器R上消耗的电压增大，故并联部分分到的电压减小，因此A2的亮度变暗，AB均错误；
C、电路稳定时，A1支路和A2支路中的电流相同，故当断开S时，A2中电流不会增大，不会闪亮，C错误；
D、线圈产生的电动势E=LΔIΔt，若线圈自感电动势足够大，断开S时，线圈产生的电动势可能大于电池电动势，故D正确；
故选D。
8.【答案】C
【解析】A.当环境温度降低时，半导体热敏电阻R0阻值增大，则电路中的电流减小，可变电阻R两端的电压减小，电压表示数变小，故 A错误;
B.可变电阻R阻值调大时，可变电阻R的分压变大，则电压表示数变大，故 B错误;
D.可变电阻R阻值调大时，电压表示数变大，当电压表示数大于U时，控制开关接通电路，M开始运转，故排风扇会提前工作，即临界温度降低，故 D错误;
C.若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，当温度升高时，其阻值增大，导致电压表示数变小，则开关会处于断开状态，起不到散热排风的作用，故 C正确。
9.【答案】B
【解析】ABC.断开关前，线圈中存在电流，但电压为零，故此时电容器两端电压为零，电量为零；断开开关S，电感线圈L与电容器构成振荡回路，L中的电流从某一最大值减小，产生自感电动势对电容器充电，磁场能转化为电场能，电容器所带电荷量从0增加，当L中的电流减为零，电容器充满电，所带电荷量达到最大，振荡电路经历 14T，此时磁场能为零，电场能最大，随后电容器放电，所带电荷量减小，L中电流反向增加，电场能转化为磁场能，依此形成振荡电路，故AC错误，B正确；
D.由振荡电路的周期为 T=2π LC知，电磁振荡的频率为 f=1T=12π LC，将自感系数L和电容C同时增大为原来的2倍，电磁振荡的频率变为原来的 12倍，故D错误。
故选：B。
10.【答案】A
【解析】解：根据d=VS
A.由于酒精发生挥发使得浓度变大，则计算时的浓度偏小，1滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏小，故A正确；
C.舍去所有不足一格的方格，则油膜面积测量值偏小，使得油酸分子直径测量值偏大，故C错误；
B.撒的痱子粉过多，导致油酸未能完全散开，从而使油膜面积偏小，由d=VS可知，得出的分子直径偏大，故B错误；
D.测一滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴，则1滴油酸酒精溶液中含纯油酸体积测量值偏大，使得油酸分子直径测量值偏大，故D错误。
故选：A。
11.【答案】B
【解析】根据pVT=C，可得p=CVT，从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c态的体积大于b态体积．故选B项．
12.【答案】次级线圈
BD
12
E
A

【解析】(1)根据变压器基本关系可知：U1I1=U2I2，降压变压器中U1>U2，故I2>I1，考虑到降低损耗的需求，电流大的线圈电阻应较小，故电流大的线圈应用较粗的铜线，因此其中较粗的铜线属于次级线圏；
(2)本实验是用交流电源，测量也应用交流电表或多用电表交流电压挡进行测量，故选BD；
(3)实验中由于不清楚初级线圈具体匝数，故应接入低压交流电先进行试测，故应在初级线圈上接入12V的交流电压；
(4)测量100匝细铜线上的电压，应先选择高量程档位进行试测，故应先选择图3中多用电表的E档接在细铜线两端；
(5)选择正确的量程后测得100匝细铜线上的电压为4 V，即原副线圏电压之比U1U2=12V4V=3，考虑到变压器的损耗，故变压器原副线圈匝数之比应略小于3，因此1、2之间的线圈匝数可能为290匝，A正确，BCD均错误。
13.【答案】解：(1)由德布罗意波关系可知，光子在散射前的动量P=ℎλ0
(2)如图取向右为正方向，由动量守恒ℎλ0=mv−ℎλ
得λ=ℎmvλ0−ℎλ0
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
14.【答案】解：(1)由E=n△ϕ△t，△ϕ=0得E=0
(2)Em=nBSω=220 2V
Q=Em 2R+r2RT
T=2πω
代入数据得Q=40J
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
15.【答案】解：(1)由p=p0+ℎ得p=100cmHg
(2) 若将甲状态的气体缓慢加热使水银柱刚好到达管口，封闭气体的压强不变
被封闭气体对外做的功W=pS(L−ℎ−L1)
解得W=1J
(3)设水银未溢出，温度不变，由玻意耳定律可知pL1S=(p0−ℎ)L2S
解得L2=60013cm
因为L2+ℎ>56cm，故有水银溢出．
所以pL1S=[p0−(L−L2)]L2S
解得L2=40cm
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
16.【答案】解：(1)由q=BL 2R得q=0.1C
(2) ab边刚进入磁场之前过程的位移ℎ=0.2m
由自由落体运动得v= 2gℎ=2m/s
建立如图坐标系，
vy= 22v= 2m/s
E=BL·vy=0.1V
(3)I=ER=1A
y方向F安=BIL= 220N
mgsin45∘= 220N
所以线框在y方向匀速进入磁场区，电流恒定为1A
由t=Lvy、Q=I2Rt
解得Q=0.01J
【解析】详细解答和解析过程见【答案】