高中试卷答案网2022-2023学年长沙市麓山联盟高二（下）期中
物理试卷
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）
1. 关于核反应的类型，下列表述正确的有( )
A. 是人工转变 B. 是衰变
C. 是聚变 D. 是裂变
2. 两个分子间的作用力的合力与分子间距离的关系如图所示，假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为，下列说法正确的是( )
A. 在由无限远到趋近于的过程中，先变小后变大
B. 在由无限远到趋近于的过程中，先做正功后做负功
C. 在由无限远到趋近于的过程中，分子势能先增大后减小再增大
D. 在处分子势能为零
3. 如图所示的振荡电路的振荡周期为，初始时开关断开，电容器上带有一定的电荷量，随后闭合开关，记此时，则下列说法中不正确的是( )
A. 时，回路中电流为最大
B. 时，线圈中的磁场能最大
C. 若将电容器的极板间距增大，则电路振荡的周期减小
D. 若在电感线圈中插入铁芯，则电路振荡的频率增大
4. 氢原子的能级图如图所示，关于氢原子的说法正确的是( )
A. 氢原子的发射光谱是连续的
B. 一群氢原子处于的能级，向低能级跃迁时可以辐射出三种频率的光子
C. 若用的光子照射处于基态的氢原子，可以使它电离
D. 若用的光子照射处于基态的氢原子，可以使它跃迁到的能级
5. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为：：，在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻、交变电源电压为，则下列说法中正确的是( )
A. 电阻、两端的电压之比为：
B. 电阻、上消耗的电功率之比为：
C. 电阻、两端的电压均为
D. 电阻、上消耗的电功率之比为：
6. 某金属发生光电效应，光电子的最大初动能与入射光频率之间的关系如图所示。已知为普朗克常量，为电子电荷量的绝对值，结合图象所给信息，下列说法正确的是( )
A. 入射光的频率小于也可能发生光电效应现象
B. 该金属的逸出功随入射光频率的增大而增大
C. C.若用频率是的光照射该金属，则遏止电压为
D. 遏止电压与入射光的频率无关
二、多选题（本大题共5小题，共25.0分）
7. 如图所示是一定质量的气体由状态变到状态再变到状态的过程，、两点在同一条双曲线上，则此变化过程中( )
A. 从到的过程温度升高
B. 从到的过程温度升高
C. 从到再到的过程温度先降低再升高
D. A、两点的温度相等
8. 多选用均匀导线做成的正方形线圈边长为，总电阻为，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以的变化率增强时，则( )
A. 线圈中感应电流方向为
B. 线圈中产生的电动势
C. 线圈中点电势高于点电势
D. 线圈中、两点间的电压
9. 两个完全相同的边长为的匀质正方形金属框甲和乙，甲在点断开，乙在点断开．如图，将甲乙叠放一起，四边重合，静止放置于水平桌面上，垂直桌面存在磁感应强度为的匀强磁场，同时对甲，乙施加沿虚线方框对角线方向的外力，令甲乙分别向相反方向做速率为的匀速直线运动，两金属框接触良好，忽略一切摩擦以及方框形变，对两个方框从重叠至被拉开的过程中，下列说法正确的是( )
A. 回路中产生的感应电动势最大值为
B. 回路中产生的感应电动势最大值为
C. 回路感应电流随时间逐渐减小到
D. 在两金属框脱离接触前电流的大小保持不变
10. 中国制造的列车空气弹簧实现了欧洲高端铁路市场全覆盖，空气弹簧安装在列车车厢底部，可以起到有效减震、提升列车运行平稳性的作用。空气弹簧主要由活塞、气缸及密封在气缸内的一定质量气体构成。列车上下乘客及剧烈颠簸均会引起车厢振动。上下乘客时气缸内气体的体积变化较慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若外界温度恒定，气缸内气体视为理想气体，则( )
A. 乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界放热
B. 乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界做正功
C. 剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体的内能增加
D. 剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体分子的平均动能减小
11. 如图所示是电磁流量计的示意图。圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场。当管中的待测液体从右向左流过磁场区域时，测出管壁上、两点间的电压，就可以知道管中液体的流量单位时间内流过管道横截面的液体的体积。已知管的直径为，磁感应强度为，则下列说法中正确的是( )
A. 点电势一定高于点的电势 B. 越大、两点间的电压越大
C. 越大、两点间的电压越小 D. 污水流量
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
12. 为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到学生电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，请回答下列问题：
将与灯泡相连的线圈匝数减少，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将______ 选填“变亮”、“变暗”，这说明灯泡两端的电压______ 选填“变大”、“变小”；
在实验中，测得变压器原、副线圈的匝数分别为匝和匝，原、副线圈两端的电压分别为和，据此可知电压比与匝数比不相等，可能原因是______ 。
13. 在用油膜法估测分子的大小的实验中，具体操作如下：
取油酸注入的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液；
用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到为止，恰好共滴了滴；
在边长约的浅盘内注入约深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状；
将画有油膜形状的玻璃板放在边长为的方格纸上，算出完整的方格有个，大于半格的有个，小于半格的有个．
这种估测方法是将每个分子视为_______，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为_____________，这层油膜的厚度可视为油酸分子的_______．
利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸为_________，油膜面积为_________，求得的油膜分子直径为___________结果全部取两位有效数字
四、计算题（本大题共3小题，共35分）
14. 如图所示，内径均匀的玻璃管长，其中有一段长的水银柱把一部分空气封闭在管中．当管开口竖直向上时，封闭气柱的长度现将管以一端为轴在竖直平面内缓慢转过至开口竖直向下，之后保持竖直，把开口端向下缓慢插入水银槽中，直至端气柱长时为止。已知大气压强，整个过程温度保持不变，求此时管内气体的长度。
15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。、为两根粗细均匀的金属棒，棒质量为，长度为、电阻为，垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；棒质量为、长度为、电阻为，与水平导轨垂直并处于静止状态。棒解除固定后由静止释放，运动过程中与棒始终没有接触，不计导轨电阻，重力加速度为，求：
棒刚进入磁场时产生的电动势大小；
当棒的速度大小变为刚进入磁场时速度的一半时，棒的加速度大小；
整个运动过程中，棒上产生的焦耳热。
16. 如图所示，发电机输出功率，输出电压，用户需要的电压，输电线总电阻为若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的，试求：
发电机的输送电流是多少？
在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比：？、：？
用户得到的电功率是多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、衰变放出氦原子核，是衰变，故A错误；
B、衰变放出电子，故B错误；
C、轻核聚变是把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应称聚变反应，故C正确；
D、重核裂变是粒子轰击原子核，产生中等核，故D错误。
故选：。
解答本题需要掌握：正确应用质量数和电荷数守恒正确书写核反应方程；明确裂变和聚变反应特点，知道、衰变现象，并能正确书写其衰变方程。
对于原子物理中核反应方程、裂变、聚变等基本知识要熟练掌握和应用。
2.【答案】
【解析】、为分子间的平衡距离，根据分子间的作用力的合力与分子间距离的关系，可知在由无限远到趋近于的过程中，先变大后变小再变大，故错误。
、在由无限远到趋近于的过程中，在阶段，分子间作用力表现为引力，做正功，分子势能由零减小，在阶段，分子力表现为斥力，做负功，分子势能逐渐增加，故正确，错误。
、在处，分子引力等于斥力，故分子力合力为零，分子势能最小，但不等于零，分子势能小于零，故错误。
故选。
根据分子间的作用力的合力与分子间距离的关系判断；当时分子引力等于分子斥力，大于平衡距离时分子力表现为引力，当小于时分子间的作用力表现为斥力；当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；根据分子力做功与分子势能的变化关系判断。
本题考查了分子力与分子间距离的关系以及分子势能与分子间距离的关系，要注意分子间的势能及分子力虽然属于微观世界的，但是我们所学过的功能关系均可使用。
3.【答案】
【解析】解：、刚闭合瞬间，电容器还没有放电，电感线圈中电流为，磁场能为，随后电流增大，电容器电荷量减小，线圈中磁场能增大，时，电流最大，磁场能最大，故AB正确；
C、根据可知，若将电容器的极板间距增大，电容减小，周期减小，故C正确；
D、若在电感线圈中插入铁芯，自感系数增大，电路振荡的周期增大，则频率减小，故D错误。
本题选错误的，故选：。
刚闭合瞬间，电感线圈中电流为，磁场能为，经过时，电流最大，磁场能最大，电容器中电场能为。根据和分析周期和频率变化。
本题考查振荡电路，要知道该电路中电场能和磁场能之间的转化情况，来判断电流、电荷量的变化情况。
4.【答案】
【解析】解：、根据玻尔理论可知，氢原子的发射光谱是不连续的，故A错误；
B、根据知，一群氢原子处于的能级，向低能级跃迁时可以辐射出三种频率的光子，故B正确；
C、根据玻尔理论可知，使氢原子电离的能量要大于等于，故C错误；
D、根据玻尔理论可知，氢原子跃迁时吸收的能量为两个能级之间的差，从能级跃迁到能级吸收的能量为，处于基态的氢原子不能吸收的能量发生跃迁。故D错误。
故选：。
解决本题的关键知道能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，掌握辐射光子的种类计算方法。
5.【答案】
【解析】解：、理想变压器的电流与匝数成反比，所以电阻、上的电流之比为：，分别接有阻值相同的电阻、．
所以电阻、两端的电压之比为：，故A错误．
C、根据可知：，又有，所以，故C错；
、根据电功率知道电阻、上消耗的电功率之比为：，故B错误，D正确．
故选：
根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．
本题考查变压器原理，只要掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题
6.【答案】
【解析】
【分析】
发生光电效应的条件是入射光子的能量大于逸出功，根据光电效应方向求出光电子的最大初动能，逸出功的大小与入射光的频率无关，由金属本身决定。
解决本题的关键知道光电效应的条件，掌握光电效应方程，并能灵活运用。
【解答】
解：、金属产生光电效应的极限频率为，该金属的逸出功为当入射光的频率小于，则不可能发生光电效应现象，故A错误；
B、逸出功的大小与入射光频率无关，由金属本身决定。故B错误；
C、根据光电效应方程知，，若用频率是的光照射该金属，则光电子的最大初动能是，而遏止电压为，故C正确；
D、由上分析可知，遏止电压与光电子的最大初动能有关，则也与入射光的频率有关，故D错误；
故选：。
7.【答案】
【解析】解：、从到发生等压变化，根据盖吕萨克定律，体积与热力学温度成正比，体积增大，温度升高，故从到过程温度升高，故A正确；
B、从到过程发生等容变化，根据查理定律，压强与热力学温度成正比，压强减小，温度降低，故从到过程温度下降，故B错误；
C、由分析知，从到到过程温度先升高后降低，故C错误；
D、、两点在同一条双曲线上，可知，图中虚线是等温线，、两点温度相等，故D正确。
故选：。
根据理想气体状态方程可知，与成正比，分析的变化，即可判断温度的变化．
对于一定质量的理想气体的状态方程之图象问题，关键是弄清楚图象表示的物理意义、知道图象的斜率、图象与坐标轴围成的面积表示的物理意义，根据一定质量的理想气体的状态方程结合热力学第一定律进行分析。
8.【答案】
【解析】
【分析】
由楞次定律可以判断出感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，根据电流方向确定两点电势的高低，再由欧姆定律可以求出、两点间的电势差。
本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律的应用，注意本题中有效面积为正方形的一半，同时注意等效电路的分析，明确电势高低的判断方法。
【解答】
A.磁场以的变化率增强，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向为，故A正确；
B.由法拉第电磁感应定律可得，线圈中产生的电动势为，故B正确；
C.电源内部电流由负极流向正极，结合的解析可知，线圈中点相当于电源负极，电势较低，故C错误；
D.由于点电势低于点电势，线圈中、两点间的电压相当于路端电压，可得，故D错误。
9.【答案】
【解析】解：、如图可知闭合回路为，切割磁感线的有效长度为，产生的感应电动势为
，最长为，故产生感应电动势最大值为，故A正确，B错误；
、设单位长度电阻为则在两金属框脱离接触前感应电流，大小不变，故D正确，C错误；
故选：
根据题意画出图象找到闭合回路和切割磁感线的有效长度，根据和欧姆定律知电动势和电流变化规律．
此题考查电磁感应和欧姆定律应用，注意画图找到研究的闭合回路．
10.【答案】
【解析】解：乘客上车造成气体压缩的过程中，外界对气体做功，气体内能不变，则空气弹簧内气体对外界放热，故A正确，B错误；
剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，因为时间很短，所以气体与外界来不及热交换，外界对气体做功，则空气弹簧内气体的内能增加，气体分子的平均动能增大，故C正确，D错误。
故选：。
气体压缩时，外界对气体做功，而内能不变，结合热力学第一定律得出气体的吸放热情况；
剧烈颠簸时，气体与外界来不及热交换，结合热力学第一定律得出气体内能的变化，从而得出气体分子的平均动能的变化趋势。
本题主要考查了热力学第一定律的相关应用，根据体积的变化得出气体的做功特点，结合热力学第一定律即可完成分析。
11.【答案】
【解析】解：根据左手定则，在洛伦兹力作用下，正离子向管道的一侧集中，而负离子向管道的一侧集中，两者之间形成电势差，则点电势高于点，故A错误；
当正负离子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，离子不再偏移，此时间有稳定的电势差，形成一个匀强电场，设两点间的电势差为，对离子有：，解得：，则、越大、两点间的电压越大，故B正确，C错误；
D.设在时间内流进管道的血液体积为，则流量，故D正确。
故选：。
依据左手定则来判定，正负离子的偏向方向，从而确定电势的高低；
当导电液体中的正负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转，在上下两端间形成电势差，最终离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出两点间的电势差；
根据求出导电液体的流量。
本题主要考查了带电粒子在复合场中的运动，根据左手定则分析出离子的受力方向，由此分析出电势的高低，解题关键点是根据电场力和洛伦兹力的等量关系列式分析出速度的大小，结合流量的计算公式完成解答。
12.【答案】变暗 变小 漏磁、铁芯发热、导线发热等
【解析】解：与灯泡相连的线圈是变压器的副线圈，当副线圈匝数变小，根据变压器的原理可得：
由此可知副线圈电压变小，故灯泡变暗，灯泡两端电压变小。
由于变压器不是理想变压器，故电压比不等于匝数比的原因可能是漏磁、铁芯发热、导线发热等影响电压。
故答案为：变暗；变小；漏磁、铁芯发热、导线发热等
根据变压器的工作原理得出灯泡两端电压的变化趋势，由此得出灯泡亮度的变化；
考虑到实际情况，变压器可能存在漏磁和导线发热等能量损失。
本题主要考查了变压器的工作原理的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合变压器两端的匝数比和电学物理量的关系即可完成分析。
13.【答案】球形单分子油膜；直径；； ；。
【解析】解：这种估测方法是将每个分子视为球体，让油酸尽可能在水面散开，形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径；
一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为；
据题意：完整的方格有个，大于半格的有个，小于半格的有个。根据大于半格算一个计算，超过半格的方格个数为，
则油膜面积为；
油酸在水面上形成单分子油膜，则油膜分子直径为
故答案为：球形；单分子油膜；直径；； ；。
本实验是处于理想模型法：将每个分子视为球体；形成的油膜可视为单分子油膜；
根据题意得到油酸酒精溶液中纯油酸的浓度，再求出纯油酸的体积；因为形成单分子层的油膜，所以油膜分子直径等于纯油酸的体积与油膜面积之比。
本题关键是明确用油膜法估测分子的大小实验的原理，能够运用公式解分子直径，注意单位的换算要正确，计算要细心准确。
14.【答案】解：玻璃管旋转过程中，对气柱有：，
解得：，
插入水银后，由部分气体状态变化得：，
解得
此时气体的长度为，则有：，
解得：。
答：此时管内气体的长度为。
【解析】玻璃管旋转过程封闭气体做等温变化，根据玻意耳定律列方程求解。把开口端向下缓慢插入水银槽中两部分气体均做等温变化，分别列玻意耳定律方程，联立即可求解。
该题考查了气体的等温变化，解决此类问题的关键是确定气体的状态及状态参量，要特别注意密封气体的水银柱长度的变化。
15.【答案】解：棒从高处下滑进入磁场的过程中，根据动能定理可得：
根据法拉第电磁感应定律得：
联立解得：
进入磁场后，棒组成的系统动量守恒，选水平向右的方向为正方向，当棒速度大小减小为原来的一半时，则
根据欧姆定律可得：
根据牛顿第二定律可得：
联立解得：
最终两棒速度相等，则
根据能量守恒定律可得：
根据电阻的关系可得：
联立解得：
答：棒刚进入磁场时产生的电动势大小为；
当棒的速度大小变为刚进入磁场时速度的一半时，棒的加速度大小为；
整个运动过程中，棒上产生的焦耳热为。
【解析】根据动能定理计算出棒的速度，结合法拉第电磁感应定律得出电动势的大小；
根据动量守恒定律得出棒的速度，结合法拉第电磁感应定律得出电动势的大小，再根据欧姆定律得出电流的大小，利用安培力公式和牛顿第二定律得出对应的加速度；
根据能量守恒定律得出产生的总焦耳热，结合电阻的关系得出棒上产生的焦耳热。
本题主要考查了电磁感应的相关应用，熟悉电动势的计算，结合安培力公式和电磁感应中的能量转化关系即可完成分析。
16.【答案】解：根据得，发电机的输出电流；
输电线上损失的功率
解得
则
输电线上的电压损失
由可得：
升压变压器的输出电压
降压变压器的输入电压
则；
用户得到的功率。
答：发电机的输送电流是；
在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比：：、：：；
用户得到的电功率是。
【解析】解决本题的关键知道：、输出功率、输出电压、电流的关系；、变压器原副线圈电压比、电流比与匝数比的关系；、升压变压器输出电压与降压变压器输入电压和电压损失的关系。
根据求出发电机的输出电流；
根据输电线上损耗的功率求出输电线上的电流，结合升压变压器原副线圈的电流之比求出匝数之比；根据匝数之比求出升压变压器的输出电压，结合输电线上损失的电压，求出降压变压器的输入电压，结合输出电压求出降压变压器的原副线圈的匝数之比；
根据输电线上损耗的功率求出用户得到的功率。
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