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2024-2025学年度高二六月份模块检测物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 在光电效应实验中，用频率和强度都相同的单色光分别照射编号为1、2、3的金属，所得遏止电压如图所示，关于光电子最大初动能的大小关系正确的是（　　）
A.
B.
C.
D.
2．太阳黑子群13679在北京时间2024年05月24日10时49分爆发了一个C4.9级小耀斑，耀斑从太阳的日冕抛射出高能的电子、离子和原子云气团，其中的一部分射向了地球，使地球上许多高纬地区出现了美丽壮观的极光。如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小，原因可能是
A．重力对粒子做正功，使其动能增大
B．洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小
C．越接近两极，地磁场的磁感应强度越大
D．空气分子与粒子碰撞，使粒子的带电量减少
3．电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫，原理如图所示，将锂电池的4V电压通过转换器转变为交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到2700V时可击杀蚊虫。电蚊拍正常工作时，下列说法正确的是
交流电压表的示数为4V
相比副线圈，原线圈应该用较细的导线绕制
C．副线圈与原线圈匝数比需满足
D．电击网上的高频电压的频率为10000Hz
4．分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，若规定两个分子间距离r等于时分子势能为零，则（ ）
A. 只有r大于时，为正
B. 只有r小于时，为正
C. 当r不等于时，为正
D. 当r不等于时，为负
5．氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时会辐射出多种不同频率的光。已知钙的逸出功为3.20eV，下列说法正确的是
A．氢原子从n=4能级直接跃迁到n=1能级辐射出的光波长最短
B．氢原子向低能级跃迁时可辐射出3种不同频率的光
C．用辐射出的光照射钙板时都能使其发生光电效应
D．氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出的光和从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光相比，后者的频率较小
6．一定质量的理想气体经过a→b→c→d→a过程的p－V图像如图所示，其中ab和cd图线均为双曲线的一部分，下列说法正确的是
A．整个过程中气体从外界吸收热量
B．a→b过程中，气体可能向外界放出热量
C．b→c过程中，气体一定向外界放出热量
D．c→d过程中，在单位时间、单位面积上与器壁碰撞的分子数减少
7. 如图为一种交流发电装置的示意图，长度为、间距为L的两平行金属电极固定在同一水平面内，两电极之间的区域I和区域Ⅱ有竖直方向的磁场，磁感应强度大小均为B、方向相反，区域I边界是边长为L的正方形，区域Ⅱ边界是长为L、宽为的矩形。传送带从两电极之间以速度v匀速通过，传送带上每隔固定一根垂直运动方向、长度为L的导体棒，导体棒通过磁场区域过程中与电极接触良好。该装置产生电动势的有效值为（　　）
A. B. C. D.
8．图甲是回旋加速器的工作原理图。A处的粒子源产生的α粒子（）被电场加速，α粒子在磁场中的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，不计α粒子在电场中的加速时间，不考虑相对论效应带来的影响，下列说法正确的是
A．高频交流电的变化周期等于tn－tn-1
B．在Ek－t图像中有En+1－EnC．设第n次加速后粒子在D形盒内运动半径为Rn，有Rn+1－RnD．不改变任何条件，该装置不能对氘核（）加速
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．如图所示，平行金属导轨倾角为α，下端与电源相连，匀强磁场垂直于导轨平面向上，一导体棒垂直于导轨放置，并处于静止状态。下列做法可能使导体棒运动的是
A．仅将电源正负极对调
B．仅增大电源电动势
C．仅将匀强磁场的方向反向
D．仅增大匀强磁场的磁感应强度
10．如图所示，甲图是两种不同单色光照射光电管时光电流与电压的关系图像，乙图是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，丙图是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，丁图是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像。下列说法正确的是
A．金属c的逸出功大于金属d的逸出功
B．原子核比原子核更稳定
C．a光光子的能量大于b光光子的能量
D．每过3.8天要衰变掉质量相同的氡
11．如图甲所示，虚线框内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，一固定的金属线圈abcd有部分处于磁场中。则线圈中产生的电流i、线圈受到的安培力F与时间t的关系可能正确的是
A． B．
C． D．
12． 如图甲所示的平面内，y轴右侧被直线分为两个相邻的区域I、Ⅱ。区域I内充满匀强电场，区域Ⅱ内充满垂直平面的匀强磁场，电场和磁场的大小、方向均未知。时刻，质量为m、电荷量为的粒子从O点沿x轴正向出发，在平面内运动，在区域I中的运动轨迹是以y轴为对称轴的抛物线的一部分，如图甲所示。时刻粒子第一次到达两区域分界面，在区域Ⅱ中运动的图像为正弦曲线的一部分，如图乙所示。不计粒子重力。下列说法正确的是（　　）
A. 区域I内电场强度大小，方向沿y轴正方向
B. 区域Ⅱ内磁感应强度大小，方向垂直平面向外
C. 粒子在区域Ⅱ内圆周运动的圆心坐标
D. 粒子在区域Ⅱ内圆周运动的半径
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．(6分)在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中使用可拆式变压器如图所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。
（1）下列说法正确的是 。
A．实验中，必须在副线圈上接上用电器以形成闭合回路
B．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠压而成是为了减小涡流
C．变压器正常工作时，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈
D．使用多用电表测电压时，先用最大量程挡试测，再选用适当的挡位进行测量
（2）用原线圈N1 = 400匝的变压器实验，测得的实验数据如表所示：
次数 1 2 3 4
U1/V 4.90 6.00 7.50 10.06
U2/V 2.40 2.92 3.70 4.97
根据实验数据可知，该次实验时副线圈的匝数为 （填“200”或“800”或“1600”）。
（3）多次实验后发现原线圈与副线圈的电压之比总是稍大于原线圈与副线圈的匝数之比，可能的原因是 （写出两条即可）。
14．(8分)某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一块形状不规则的易受潮变质的药品的体积。
实验步骤：
① 将药品装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与传感器A连接；
② 移动活塞，读取气体体积V，同时记录对应的传感器数据；
③ 重复步骤②，得到多组实验数据，建立适当的直角坐标系，如图乙所示。
（1）在实验操作中，下列说法正确的是 。
A．图甲中，传感器A为压强传感器
B．在步骤①中，将注射器与传感器A连接前，应把注射器活塞移至注射器最左端位置
C．若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，应放弃已获数据重新实验
D．为确保读取数据时数据稳定，应当握紧注射器
（2）为了在坐标系中获得直线图像，若取y轴为V，则x轴为 （填“”或“p”）。
（3）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示（a、b已知），若不考虑传感器和注射器连接处的软管容积带来的误差，则药品的体积为 ；若传感器和注射器连接处的软管容积为c（且保持不变），则药品的体积为 。
15．(8分)我国在超导物理的研究中处于世界领先水平，如果能够实现常温超导，用超导体代替常规导线输电将会节约大量的电能。某远距离输电示意图如图所示，若发电机的功率为100kW，输出电压为250V，用户电压为220V，升压变压器匝数比，降压变压器匝数比。若用超导体代替常规导线，求节省的功率。
16．(10分)如图所示，上端开口，下端封闭的足够长玻璃管竖直固定于调温装置内。玻璃管导热性能良好，管内横截面积为S，用轻质活塞封闭一定质量的理想气体。大气压强为，活塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为，等于最大静摩擦力。用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，气柱高度为，活塞开始缓慢上升；继续缓慢加热至时停止加热，活塞不再上升；再缓慢降低气体温度，活塞位置保持不变，直到降温至时，活塞才开始缓慢下降；温度缓慢降至时，保持温度不变，活塞不再下降。求：
（1）时，气柱高度；
（2）从状态到状态的过程中，封闭气体吸收的净热量Q（扣除放热后净吸收的热量）。
17．(12分) 如图所示，一圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，圆形区域半径为R，圆心为O，圆形边界上有P、Q、A三点，其中P、Q两点连线为直径，OP与OA间的夹角为。现有大量带负电的粒子以不同的速率从P点射入圆形区域，入射方向均与OP成角，带电粒子质量为m，电荷量为，不计粒子重力及相互间作用。
（1）求从Q点射出磁场区域的粒子在磁场中的运动时间t；
（2）求从A点射出磁场区域的粒子速度大小v；
（3）垂直PQ连线方向射出磁场区域的粒子，出射点为C（图中未画出），求C点到PQ
连线的距离d。
18．（16分）如图所示，水平面上固定着间距L=1m的两条足够长光滑平行直轨道，轨道左侧连接一电容器。边界1、2之间轨道为绝缘体，其它部分轨道均为不计电阻的导体，轨道处于竖直向上的匀强磁场中，边界1左侧磁感应强度B1＝4 T，边界2右侧磁感应强度B2＝2 T。金属棒a垂直轨道紧靠边界1左侧放置，金属棒b垂直轨道放置在边界2右侧x＝4m处。电容器充电后，接通开关S瞬间，金属棒a获得向右的速度v0=5m/s。当金属棒a经过边界2时，金属棒b以v＝4m/s的水平速度开始向左运动。已知金属棒a质量m1＝1 kg、电阻R1＝1 Ω，金属棒b质量m2＝0.5 kg、电阻R2＝4 Ω。两金属棒始终未发生碰撞，且与轨道接触良好。 求：
（1）放电前电容器带正电的是哪个极板？金属棒a向右加速过程中，电容器释放出的电荷量q的多少？
（2）金属棒b中通过的最大电流Im；
（3）在整个运动过程中金属棒b产生的焦耳热Qb；
（4）金属棒b向左运动到最大位移时，金属棒a与金属棒b之间的距离d。
2024-2025学年度高二六月份模块检测物理
参考答案及评分标准
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B C C C A A D C BD BC AD AC
13．(6分)（1）BD (2分)
（2）200 (2分)
（3）原、副线圈发热；铁芯在交变磁场的作用下会发热；交变电流产生的磁场不可能完全限制在铁芯内。（或回答铜损、铁损和磁损，每种原因1分，上限2分） (2分)
14．(8分)（1）AC （2） （3）a a+c (每空2分)
15．(8分)解析：根据题意可知
------------------ (1分)
-------------------- (1分)
-------------------- (1分)
------------------------------------(1分)
则损失的电压------------------------ (1分)
输电电流------------------------------ (1分)
则损失的功率------------------------ (1分)
所以节省的功率5000W-------------------------(1分)
16．(10分)【答案】（1）
（2）
【小问1详解】
活塞开始缓慢上升，由受力平衡
可得封闭的理想气体压强
升温过程中，等压膨胀，由盖-吕萨克定律
解得
【小问2详解】
升温过程中，等压膨胀，外界对气体做功
降温过程中，等容变化，外界对气体做功
活塞受力平衡有
解得封闭的理想气体压强
降温过程中，等压压缩，由盖-吕萨克定律
解得
外界对气体做功
全程中外界对气体做功
因为，故封闭理想气体总内能变化
利用热力学第一定律
解得
故封闭气体吸收的净热量。
17．(12分)解析：（1）如图甲所示，
从Q点射出磁场区域的粒子在磁场中的轨迹对应的圆心角为------------- (1分)
粒子做圆周运动的周期-------------------- (1分)
所以粒子在磁场中运动的时间为----------------- (2分)
（2）如图乙所示，从A点射出磁场区域的粒子圆心恰好在PA中点。
轨迹半径为-------------------------- (1分)
根据--------------------------------(1分)
可知----------------------------- (2分)
（3）如图丙所示，圆心恰好为点A，垂直PQ连线方向射出磁场区域的粒子轨迹所对应圆心角为，根据几何关系可知，---------------------- (1分)
可得粒子对应轨迹半径为-------------------(1分)
由几何关系可知出射点到PQ连线的距离为----------------(2分)
18．(16分) 解析：（1）N板带正电。------------------------------- (1分)
取向右为正方向，棒a在通电加速过程中--------------- (1分)
而------------------------------------------ (1分)
解得q＝1.25C------------------------------------------- (1分)
（2）回路最大电动势为Em＝B2L(v0＋v) -------------------(1分)
回路最大电流为Im＝ -------------- (1分)
解得Im＝3.6 A ------------------------------(1分)
（3）由动量守恒定律得m1v0－m2v＝(m1＋m2)v共------------------ (1分)
由能量守恒定律得m1v＋m2v2＝(m1＋m2)v＋Q-----------------------(1分)
金属棒b产生的焦耳热为Qb＝Q-------------- (1分)
联立解得Qb＝10.8 J--------------------------(1分)
（4）设速度向右为正方向，当金属棒b向左运动到最大位移时，金属棒a的速度为v1。
由动量守恒定律得m1v0－m2v＝m1v1--------------------- (1分)
设金属棒b向左运动到最大位移过程用时为t2。
对金属棒a由动量定理得------------ (1分)
通过金属棒a的电荷量为------------- (1分)
金属棒a与金属棒b之间的距离d＝x－Δx -----------------(1分)
解得d＝1.5 m--------------------------------- (1分)

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