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无锡市普通高中2024年春学期高二期终调研考试试题

物理

注意事项：

1．本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分值为100分。

2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。

3．答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。

一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项符合题意）

1. 全自动洗衣机设有多段水位自动感应装置，该装置采用的可能是下列哪种类型的传感器（    ）

A. 温度传感器 B. 压力传感器 C. 霍尔元件 D. 干簧管

【答案】B

【解析】

【详解】洗衣机在不同段式水位时压力不同，水位自动感应装置可能使用的是压力传感器，故B正确，ACD错误。

故选B。

2. 下列反应中能产生链式反应的是（    ）

A. B.

C. D.

【答案】D

【解析】

【详解】A．反应属于衰变，不是链式反应，故A错误；

B．反应属于人工转变原子核，不是链式反应，故B错误；

C．该核反应是轻核结合成较重原子核，属于聚变，故C错误；

D．核在中子的轰击下，裂变为较小的核和核，同时释放出两个中子，这是链式反应，故D正确；

故选D。

3. 如图所示，曲线a、b、c、d为气泡室中某放射性物质发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向外。下列判断正确的是（    ）

A. a、b为粒子的径迹 B. c、d为粒子的径迹

C. a、b为粒子的径迹 D. c、d为粒子的径迹

【答案】D

【解析】

【详解】粒子不带电，在磁场中不会偏转；粒子是带负电的电子流，根据左手定则，应在图示的磁场中向下偏转，D正确，ABC错误。

故选D。

4. 的半衰期约为5700年。在植物存活其间，其体内与的比例不变；生命活动结束后，的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的四分之一。则该古木的年代距今约（    ）

A. 2850年 B. 5700年 C. 11400年 D. 22800年

【答案】C

【解析】

【详解】某古木样品中的比例正好是现代植物所制样品的四分之一可知经过了2个半衰期，则该古木的年代距今约5700年×2=11400年。

故选C。

5. 如图所示，长为2l的直导线折成边长相等、夹角为60°的V形，并固定在绝缘水平桌面（纸面）上，导线所在空间有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向竖直向下。当导线中通以图示电流I时，该V形导线受到的安培力（    ）

A. 大小为 B. 大小为 C. 方向向前 D. 方向向后

【答案】D

【解析】

【详解】导线在磁场内有效长度为

故该V形通电导线受到安培力大小为

由左手定则可得安培力方向向后；

故选D。

6. 某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律。下列说法正确的是（    ）

A. 柱塞上涂油的主要目的是为了减小摩擦对实验的影响

B. 柱塞与注射器之间的摩擦不影响压强的测量

C. 为了方便推拉柱塞，应用手握紧注射器再推拉柱塞

D. 实验中为找到体积与压强的关系，需要测量柱塞的横截面积

【答案】B

【解析】

【详解】A．在柱塞上涂油的目的是为了避免漏气，不是为了减小摩擦，故A错误；

B．柱塞与注射器之间的摩擦对气体压强的测量无影响，故B正确；

C．手握紧注射器会改变气体的温度，不符合实验条件，故C错误；

D．实验中要验证

由于推拉柱塞前后柱塞横截面积不变，因此只需验证

无需测量柱塞的横截面积，故D错误。

故选B。

7. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场方向向上为正方向。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时，导体环中感应电流随时间变化的图像是（　　）

A. B.

C. D.

【答案】A

【解析】

【详解】均匀变化的磁场产生恒定的电流，在内，磁场方向竖直向下， 并且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为正；内磁场方向竖直向上，并且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为正，内磁场方向竖直向上，并且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为负；在内，磁场方向竖直向下， 并且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为负；内的变化与内一致，即电流方向为正，因此选项A正确。

故选A。

8. 当分子间距离为时，分子间的作用力为。当分子间的距离从增大到的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 分子间的作用力先减小后增大 B. 分子间的作用力先增大后减小

C. 分子势能先减小后增大 D. 分子势能先增大后减小

【答案】C

【解析】

【详解】分子间的距离从增大到过程，分子力体现为斥力，分子力大小逐渐减小，分子斥力做正功，分子势能逐渐减小；分子间的距离从增大到过程，分子力体现为引力，分子力大小先增大后减小，分子引力做负功，分子势能增大，故分子间的距离从增大到的过程中，分子间的作用力先减小后增大再减小，分子势能先减小后增大，C正确，ABD错误。

故选C。

9. 一定质量的理想气体从状态a开始。第一次经绝热过程到状态b；第二次先经等压过程到状态c，再经等容过程到状态b。图像如图所示。则（　　）

A. 过程气体从外界吸热

B. 过程比过程气体对外界所做的功多

C. 气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能小

D. 气体在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数少

【答案】B

【解析】

【详解】A．过程，气体体积不变，即等容变化过程，气体压强变小，温度降低，故内能减小，该过程气体对外不做功，故气体向外界放热，A错误；

B．由微元法可得图像与横坐标围成的面积表示为气体做功的多少，由图像可知，过程比过程气体对外界所做的功多，B正确；

C．过程为绝热过程，气体体积变大对外做功，由热力学第一定律可知，气体内能减小，温度降低。温度是分子平均动能的标志，故气体在状态a时比在状态b时的分子平均动能大，C错误；

D．过程，气体的压强相等，体积变大温度变大，分子的平均动能变大，分子撞击容器壁的动量变化量变大。由气体压强的微观解释可知，在状态a时比在状态c时单位时间内撞击在单位面积上的分子数多，D错误。

故选B。

10. 如图所示，两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置，上端连接一电阻R，空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场B，一质量为m的导体棒与导轨接触良好，从某处自由释放，下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度v与时间t关系、加速度a与时间t关系、机械能E与位移x关系、以及通过导体棒电量q与位移x关系，其中可能正确的是（　　）

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】

分析】

【详解】A．根据右手定则和左手定则，导体棒在斜面方向受力有

可得

可知，速度逐渐增加，其他物理量不变，加速度逐渐减小，而速度时间图像中斜率表示加速度，由图可知加速度逐渐增加，与分析不符合，A错误；

B．由加速度时间图像可知，加速度逐渐减小，且加速度的变化率逐渐增大，由分析可得，加速度为

图像与分析变化率减小不符合，B错误；

C．开始时，合力方向沿斜面向下，位移沿斜面向下，合力做正功，动能增加，由动能定理有

又

联立可得

因此，机械能减小，当加速度为零时，导体棒会继续匀速下滑，此后动能不变，重力势能减小，机械能减小，C正确；

D．由电荷量的公式可得

在电磁感应中，电流与磁通量的关系为

联立可得

可知，电荷量与位移成正比，D错误。

故选C。

二、非选择题：本题共6小题，共60分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。

11. 在“探究影响感应电流方向的因素”实验中

（1）如图甲所示的电路，闭合开关后，观察电流计指针向右偏转，该操作的目的是______。

（2）如图乙所示，图中用粗线标出了螺线管上导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向左偏转。此时螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿______（填“顺时针”或“逆时针”）方向。

（3）关于该实验，下列说法错误的是______。

A. 判断线圈中感应电流的方向，需要先确定线圈的绕法

B. 实验中将条形磁体的磁极插入或拔出时，速度大小不影响感应电流方向的判断

C. 实验中若条形磁体的磁极未知，则无法判断感应电流方向

【答案】（1）推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系    

（2）逆时针    （3）C

【解析】

【小问1详解】

推断电流计指针偏转方向与电流方向的关系。

【小问2详解】

由（1）中操作可知，某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向左偏转，说明外电路电流为顺时针方向，则感应电流从螺线管的上端顺着缠绕在螺线管上的导线流向螺线管的下端，从上往下看，螺线管中的电流方向沿着逆时针方向。

【小问3详解】

A．判断线圈中感应电流的方向，需要先确定线圈的绕法。故A正确，与题意不符；

B．实验中将条形磁体的磁极插入或拔出时，速度大小不影响感应电流方向的判断。故B正确，与题意不符；

C．实验中若条形磁体的磁极未知，也可以根据电流计指针偏转的方向进行判断感应电流方向。故C错误，与题意相符。

本题选错误的故选C。

12. 某同学用如图甲所示器材做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验。

（1）该同学按图乙连接电路，变压器的左侧线圈0、8接线柱与学生电源的“稳压6V”接线柱相连。闭合开关，用多用电表测得右侧线圈0、4接线柱之间的电压为______。

A. 0V B. 3.0V C. 6.0V D. 12.0V

（2）正确连接电路后，变压器选用左侧0、2接线柱和右侧0、4接线柱进行实验，用多用电表测得左侧0、2之间的电压为，右侧0、4之间的电压为，数据如下表所示，可判断学生电源接在了接线柱______上。（选填“左侧0、2”或“右侧0、4”）。

（3）关于该实验，下列说法正确的是______。

A. 变压器正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈

B. 因为实验所用电压较低，通电时可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路

C. 需要用到多用电表的交流电流挡进行测量

D. 测量结束后，应先断开多用电表，再断开电源

【答案】（1）A    （2）右侧0、4    （3）CD

【解析】

【小问1详解】

变压器是根据互感现象进行工作的，由题图可知，原线圈连接的电压为直流电压，因此副线圈两端的电压为0。

故选A。

【小问2详解】

由于有漏磁，副线圈测量电压小于理论值，所以左侧0、2接线柱为副线圈，可判断连接交流电源的原线圈是右侧0、4。

【小问3详解】

A．变压器正常工作后，通过互感把能量从原线圈传递到副线圈。故A错误；

B．虽然实验所用电压较低，但是通电时不可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样可减小实验误差，避免发生危险。故B错误；

C．需要用到多用电表的交流电流挡进行测量。故C正确；

D．测量结束后，应先断开多用电表，再断开电源，防止因为断开开关时线圈产生大的自感电动势烧坏电表。故D正确。

故选CD

13. 如图，固定汽缸内由活塞封闭一段长为L、温度为的气体，活塞的横截面积为S，开始时活塞处于静止状态。用电热丝对气体加热后活塞向左移动了，气体内能增加了，移动过程中活塞与汽缸的摩擦忽略不计，且气体与外界环境没有热交换，已知大气压强为。求：

（1）加热后气体的温度T；

（2）加热过程中气体吸收的热量Q。

【答案】（1）1.1T₀；（2）

【解析】

详解】（1）加热气体时，气体进行等压变化，则由盖吕萨克定律可得

即

解得

（2）该过程中气体对外做功，则

气体与外界环境没有热交换，根据

则气体吸收的热量

14. 在氢原子光谱中，赖曼线系是电子从较高能级（、3、4，…）跃迁到能级发出的谱线。类似地，有巴耳末系、帕邢系、布喇开系等线系，如图所示。已知氢原子基态能量为，普朗克常量为h，电子质量为m，真空中光速为c，氢原子能级公式为。

（1）求巴耳末系中波长最短的光子能量；

（2）将（1）问中的光子照射极限频率为的金属时发现有光电子逸出，求逸出光电子的物质波的最小波长。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）巴耳末系中波长最短的光子对应着从到n=2的跃迁，则光子的能量

（2）将（1）问中的光子照射极限频率为的金属时发现有光电子逸出，求逸出光电子的最大初动能

根据

可得物质波的最小波长

15. 一边长为L的正方形导线框abcd，质量为m，电阻为R，由高度h处自由下落，如图所示。其下边ab刚离开磁场后，线框便开始做匀速运动，直到其上边dc穿出匀强磁场为止，此匀强磁场区域宽度为，磁感应强度为B。求：

（1）ab边进入磁场时线框的加速度；

（2）dc边进入磁场时线框的速度；

（3）线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）依题意，线框进入磁场前做自由落体运动，可得

根据法拉第电磁感应定律，有

又

根据牛顿第二定律，可得

联立，解得

（2）设线框匀速运动的速度为，则有

线框从dc边进入到磁场到ab离开磁场过程，做匀加速直线运动，有

联立，解得

（3）由功能关系，可得

解得

16. 如图甲所示为质谱仪的原理图，加速电压为U。粒子源A持续释放出初速度可忽略、比荷分别和的两种正电荷，。粒子从O点沿垂直磁场边界方向进入匀强磁场，磁场下边界放置胶片C．比荷为的粒子恰好打在距O点为L的M点，不计粒子重力和粒子间的相互作用。求：

（1）磁感应强度B的大小；

（2）若加速电压存在波动，在到之间变化，在胶片上分开两种粒子，ΔU的取值范围；

（3）如图乙所示，若比荷为的粒子进入磁场时存在散射角θ=60⁰，粒子在2θ范围内均匀射入，现撤去胶片C，紧靠M点在其左侧水平放置一长度为0.4L的接收器，求接收器中点左右两侧在单位时间内接收到比荷为的粒子数之比。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）粒子电场中加速

粒子磁场中匀速圆周运动

联立得

（2）根据第一问中的分析可得

由于比荷，当B和U相同时

当电压波动时，在胶片上分开两种粒子，需满足

即

解得

（3）粒子恰好打在接收器中点N时，设粒子进入磁场时速度与竖直方向夹角为β，则

解得

粒子恰好打在接收器最左端时，设粒子进入磁场时速度与竖直方向夹角为a，则

解得

进入磁场速度与竖直方向夹角在到的粒子打在接收器中点N左侧，夹角在到的粒子打在接收器中点N右侧。接收器中点左右两侧在单位时间内接收到比荷为的粒子数之比