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山东省枣庄市2024-2025学年高二下学期期末检测物理试卷
一、单选题
1．铯-137具有放射性，其衰变方程为，半衰期为30年。其中核、核和X粒子的质量分别为m1、m2和m3，光在真空中的传播速度为c。下列说法正确的是（　　）
A．X粒子是正电子
B．铯-137发生的是α衰变
C．一个铯-137核衰变释放的能量为(m1-m2-m3)c2
D．一定质量的铯-137，经过60年将全部发生衰变
2．两个分子A、B相距无穷远，让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。已知时分子间的作用力为零，若规定此处分子势能为零。在上述分子靠近的过程中，下列说法正确的是（　　）
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
3．一定质量的理想气体，状态变化过程如图像中A→B→C图线所示，BC平行于横轴。若将这一变化过程表示在图像或图像上，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示，储罐中装有不导电液体，平行板电容C置于储罐中并与其外壳绝缘。当开关S从a拨到b时，电感L与电容C构成的回路中将产生振荡电流。已知电容器极板正对面积一定、极板间距离一定。下列说法正确的是（　　）
A．开关S从a拨到b，磁场能最大时，电路中的电流为零
B．开关S从a拨到b至电场能再次最大，电路中的电流逐渐增大
C．若储罐内的液面高度降低，则电容器的电容增大
D．若储罐内的液面高度降低，则LC回路中振荡电流的频率增大
5．如图所示，L是自感系数很大且直流电阻为零的理想线圈，A、B、C是三个相同的小灯泡。下列说法正确的是（　　）
A．开关S闭合瞬间，A不亮，B、C一样亮
B．开关S闭合瞬间，A、B一样亮，C最亮
C．开关S断开瞬间，A、B、C逐渐熄灭
D．开关S断开瞬间，C立即熄灭，B闪亮一下再熄灭
6．如图所示，平面直角坐标系xOy中，第二、四象限内分别存在垂直于坐标平面的匀强磁场，磁感应强度大小相等，方向相反。圆心角为90°的扇形金属框OPQ绕O点在平面内顺时针匀速转动。规定顺时针电流为正，从图示位置开始计时，下列表示线框中的关系的图像可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．探究光电效应规律的电路，如图甲所示，测得光电流与对应电压的关系图像，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）
A．甲光的频率小于丙光的频率
B．乙光的波长小于丙光的波长
C．甲光对应光电子的最大初动能比乙光的大
D．a为电源负极时，电路中可能出现饱和光电流
8．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。其中、T已知，未知，若两电热器的电功率相等，的值为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
9．关于布朗运动，下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动不是分子的无规则运动
B．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
C．向一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚。这说明温度越高布朗运动越剧烈。
D．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动。
10．空气炸锅是利用高温空气循环技术加热食物的小家电。某型号空气炸锅简化模型，如图所示，绝热材料做成的内胆气密性良好，食物放入后内部封闭了一定质量的空气（可视为理想气体）。初始气体压强为，温度为，加热一段时间后气体温度升高到T，此过程中内胆与食物的体积均不变，气体吸收的热量为Q，下列说法正确的是（　　）
A．升温后内胆中气体的压强为
B．升温过程中气体对外界做功
C．此过程内胆中气体的内能增加量小于Q
D．此过程内胆中气体分子单位时间内撞击内壁的次数变少
11．如图所示，垂直于纸面的有界匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B，纸面内一束电子从M点以速度v垂直于磁场边界射入，从N点穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=60°，在磁场中运动的时间为t1。若仅将磁感应强度大小改为B′（未知），电子经时间t2到达磁场右边界的P点，恰好不能飞出。下列说法正确的是（　　）
A．电子的比荷
B．电子运动时间
C．磁感应强度大小
D．两电子的运动时间之比
12．如图所示，回旋加速器的两个D形金属盒分别和电压为U的高频交流电源两极相接，两盒内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于盒底面，粒子源置于盒的圆心附近。若粒子源射出粒子的电荷量为（），质量为m，D形盒的半径为R，下列说法正确的是（　　）
A．所加交流电源的频率为
B．粒子加速后获得的最大动能为
C．粒子被加速的次数
D．提高电压U，可以增大最大动能
三、实验题
13．在“油膜法估测分子大小”的实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得80滴溶液的体积为1mL，把1滴这样的溶液滴入到准备好的浅盘中，足够长时间后，用带方格的玻璃板上描出油膜轮廓，估算出油膜面积为cm2，根据以上信息，回答下列问题：
(1)1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 mL；
(2)油酸分子直径为 m（保留一位有效数字）；
(3)甲、乙、丙、丁四位同学分别在四个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验，但都发生了操作失误。其中会导致分子直径d测量结果偏大的是______。
A．甲在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值大一些
B．乙在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小
C．丙在计算油膜面积时，凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些
D．丁使用了暴露在空气中时间过长的油酸酒精溶液
14．图甲所示为简单恒温箱内部的温控电路图，热敏电阻R作为传感器，自动控制加热电路的接通与断开。图乙所示为热敏电阻的图像。初始时触点接触M，当线圈中的电流大于或等于30mA时，衔铁被吸合，触点与N接触。已知继电器线圈的电阻为20Ω，为继电器线圈供电的电池电动势V，内阻不计，图甲中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)该热敏电阻的阻值随温度的升高而 （选填“增大”或“减小”）；
(2)恒温箱内的加热器与 （选填“A、B”或“C、D”）端连接；
(3)如果设定恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻的阻值为 Ω。
(4)因实际情况变化，需要将恒温箱内的温度保持在42℃，应 （选填“增大”或“减小”）可变电阻的阻值。
四、解答题
15．真空吸盘原理是通过抽气机抽气使吸盘内部的气压低于大气压，在大气压的作用下，吸盘就能吸附物体并进行搬运。若吸盘导热性能良好，容积为，抽气机一次抽出体积为V的气体。初始时吸盘内的气体与外界大气压强均为，抽气过程中环境温度保持不变，求：
(1)第一次抽气后，吸盘内的气体压强；
(2)第N次抽气后，吸盘内的气体压强。
16．如图所示，用交流发电机向远处标有“220V、8.8kW”的电动机供电，发电机线圈abcd的面积m2，匝数匝，匀强磁场的磁感应强度大小，输电导线的总电阻，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比。当线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动的角速度rad/s时，电动机恰能正常工作。发电机线圈电阻可忽略。求：
(1)从图示位置开始计时，电动势e的时瞬值表达式；
(2)在输电线路上所损失的电压；
(3)用电器Y上消耗的功率。
17．如图所示，空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，x轴上、下方磁场的磁感应强度大小分别为B（未知）和2B；质量为m，电荷量为（）的带电粒子从O点沿y轴正方向发射，速度大小为，之后第一次沿y轴正方向经过x轴的位置在（，）点。
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B；
(2)出发后至粒子第三次沿y轴负方向通过x轴的时间；
(3)粒子运动至横坐标L时的纵坐标。
18．如图所示，宽度的U形平行金属导轨固定在水平地面上，导轨之间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律为，与导轨最左端相距处静止放置质量、电阻的导体棒。已知导体棒始终与导轨垂直且接触良好，二者之间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨的电阻忽略不计，取重力加速度。
(1)求时，导体棒所受摩擦力f的大小和0~2s内通过导体棒的电荷量q；
(2)时，给导体棒施加水平向右的外力，使其由静止开始向右做匀加速运动，加速度大小，导体棒运动2s时，求外力F的大小。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C B D A B C D AD AC
题号 11 12
答案 BC ABC
13．(1)
(2)7×10-10
(3)BC
14．(1)减小
(2)A、B
(3)190
(4)减小
15．(1)
(2)
【详解】（1）气体等温变化，第一次抽气有
解得
（2）气体等温变化，第N次抽气后，设吸盘内的气体压强，根据玻意耳定律第一次抽气有
第二次抽气有
第三次抽气有
同理，第N次抽气有
联立解得
16．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）因为感应电动势的最大值
代入数据可得
因为从图示位置（线圈平面与磁场平行，感应电动势最大）开始计时，所以电动势e的瞬时值表达式为
（2）电动机正常工作时，由可得，流过电动机的电流
根据理想变压器电流与匝数的关系
可得输电线上的电流
则输电线路上损失的电压
（3）对于降压变压器，由，可得降压变压器原线圈两端的电压
升压变压器副线圈两端的电压
对于升压变压器，由，可得升压变压器原线圈两端的电压
升压变压器的输出功率
升压变压器的输入电流
用电器Y上的电压
用电器Y上消耗的功率
17．(1)
(2)
(3)或
【详解】（1）粒子从O点到点，由洛伦兹力提供向心力得
根据几何关系可得
联立解得，
（2）粒子在下方磁场中，由洛伦兹力提供向心力得
可得粒子在下方磁场的轨道半径为
粒子在上方磁场中的运动周期为
粒子在下方磁场中的运动周期为
则出发后至粒子第三次沿y轴负方向通过x轴的时间为
联立解得
（3）粒子在上方磁场中运动半周沿轴前进，在下方磁场中运动半周沿轴后退，如图所示
由图可知，粒子运动至横坐标L时的纵坐标为或。
18．(1)0.096N，0.32C
(2)4.18N
【详解】（1）感应电动势大小为
感应电流大小为
时的磁感应强度大小为
时的安培力为
导体棒的最大静摩擦力为
安培力小于最大静摩擦力。
导体棒所受摩擦力f的大小为
0~2s内通过导体棒的电荷量
（2）导体棒运动2s时的速度为
时的磁感应强度大小为
产生的动生电动势大小为
导体棒运动2s时的位移为
产生的感生电动势大小为
感应电流大小为
外力F的大小
解得

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