江苏省苏州市2022-2023学年高二（下）期末物理试卷

试卷更新日期：2023-08-17 类型：期末考试

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一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）

1. 天然大理石有一定的放射性，其放射源主要是石材中的氡元素 $_{86}^{222} R n$ 。已知氡 $_{86}^{222} R n$ 衰变产生 $_{84}^{218} P o$ 和另一种粒子 $X$ ，下列说法正确的是（）

A、一个 $_{84}^{218} P o$ 核含有 $134$ 个质子 B、 $X$ 粒子中含有 $4$ 个中子 C、 $_{84}^{218} P o$ 核比 $_{86}^{222} R n$ 核的比结合能大 D、经高温煅烧后石材中的氡半衰期会缩短

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2. 下列说法错误的是（）

A、甲图是电子束穿过铝箔后的衍射图样，电子动量越大，则衍射现象越明显 B、乙图 $α$ 粒子散射实验说明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间内 C、丙图两种材料上的酱油滴，从形状可看出酱油与左边材料浸润，与右边材料不浸润 D、丁图中茶叶蛋的蛋白变成了酱油色，是色素分子扩散到蛋白内部导致的

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3. “嫦娥五号”探测器胜利完成月球采样任务并返回地球 $.$ 探测器上装有用石英制成的传感器，其受压时表面会产生大小相等、符号相反的电荷 $— —$ 压电效应 $.$ 如图所示，石英晶体上下表面间的压电效应与对应侧面间的不同 $.$ 则石英晶体（）

A、没有确定的熔点 B、制成的传感器可测定压力大小 C、是各向同性的 D、是多晶体

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4. 图甲为氢原子能级图，图乙为氢原子的光谱， $H_{α}$ 、 $H_{β}$ 、 $H_{γ}$ 、 $H_{δ}$ 是可见光区的四条谱线，其中 $H_{β}$ 谱线是氢原子从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级辐射产生的，下列说法正确的是（）

A、这四条谱线中， $H_{α}$ 谱线光子频率最大 B、氢原子的发射光谱属于连续光谱 C、用能量为 $3.5 e V$ 的光子照射处于 $n = 2$ 激发态的氢原子，氢原子不发生电离 D、氢原子从 $n = 4$ 能级跃迁到 $n = 2$ 能级，电子动能增大

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5. 如图为两分子系统的势能 Ep 与两分子间距离 r 的关系曲线。在 r 由 r1 变到 r2 的过程中，分子间的作用力（　　　　）

A、大小增大，表现为引力 B、大小增大，表现为斥力 C、大小减小，表现为引力 D、大小减小，表现为斥力

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6. 在如图所示的振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在增大，则此时（）

A、电路中磁场能正在减小 B、电容器两极板间场强正在减小 C、 $a$ 点电势比 $b$ 点高 D、线圈中感应电动势正在增大

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7. 下列关于传感器元件说法正确的是（）

A、如图甲，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关的作用 B、如图乙，是一种电感式微小位移传感器，物体 $1$ 连接软铁芯 $2$ 插在空心线圈 $3$ 中，当物体 $1$ 向右发生微小位移时，线圈自感系数变大 C、如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻导电性变差 D、如图丁，当力 $F$ 越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越小

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8. 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈 $L_{1}$ 由火线和零线并行绕成 $.$ 当右侧线圈 $L_{2}$ 中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关 $K$ ，从而切断家庭电路。仅考虑 $L_{1}$ 在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的是（）

A、家庭电路正常工作时， $L_{2}$ 中的磁通量不为零 B、家庭电路中使用的电器增多时， $L_{2}$ 中的磁通量变大 C、家庭电路发生短路时，开关 $K$ 将被电磁铁吸起 D、地面上的人接触火线发生触电时，开关 $K$ 将被电磁铁吸起

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9. 某汽缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态 $A$ 依次经过状态 $B$ 、 $C$ 和 $D$ 后再回到状态 $A$ ，其 $V - T$ 图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（）

A、从 $B$ 到 $C$ 过程中，气体吸收热量 B、从 $C$ 到 $D$ 过程中，气体的压强增大 C、从 $D$ 到 $A$ 过程中，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少 D、从 $C$ 到 $D$ 过程中，若气体内能增加 $3 k J$ ，对外做功 $5 k J$ ，则气体向外界放出热量 $2 k J$

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10. 如图所示为某水电站远距离输电的原理图 $.$ 升压变压器的原、副线圈匝数比为 $k$ ，输电线的总电阻为 $R$ ，发电机输出的电压恒为 $U$ ，若由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加了 $Δ P$ ，升压变压器和降压变压器均视为理想变压器。下列说法正确的是（）

A、电压表 $V_{1}$ 的示数与电流表 $A_{1}$ 的示数之比不变 B、电压表 $V_{2}$ 的示数与电流表 $A_{2}$ 的示数之比变大 C、输电线上损失的电压增加了 $\frac{R k Δ P}{U}$ D、输电线上损失的功率增加了 $\frac{R (k Δ P)^{2}}{U^{2}}$

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二、实验题（本大题共1小题，共15.0分）

11.

(1)、在“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。
$①$ 已知硅钢电阻率大于铁的电阻率，为了减小变压器铁芯中的涡流损耗，则铁芯的结构和材料应为； $($ 填字母 $)$
A.整块硅钢铁芯
B.整块铁块铁芯
C.绝缘的铁片叠成
D.绝缘的硅钢片叠成
$②$ 将图乙中变压器原线圈 $0$ 、 $4 (400$ 匝 $)$ 接线柱与学生电源直流输出端相连，选择开关置于 $6 V$ ；电压表与副线圈 $0$ 、 $8 (800$ 匝 $)$ 接线柱相连，则电压表的示数是 $. ($ 填字母 $)$
A. $0$
B. $3.0 V$
C. $6.0 V$
D. $12.0 V$

(2)、某实验小组用如图丙所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
$①$ 关于该实验，下列说法正确的是； $($ 填字母 $)$
A.实验前应将注射器的空气完全排出
B.空气柱体积变化应尽可能的快些
C.柱塞的重力大小对实验结果无影响
D.实验前应在柱塞上涂润滑油以减小摩擦力
$②$ 为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的 $p - V$ 图像如图丁所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为 $T_{1}$ $T_{2} ($ 选填“ $<$ ”“ $=$ ”或“ $>$ ” $)$ ；
$③$ 如橡胶套内的气体不可忽略。移动柱塞，多次记录注射器上的体积刻度 $V$ 和压力表读数 $p$ ，绘出的 $p - \frac{1}{V}$ 图像可能为。 $($ 填字母 $)$

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三、简答题（本大题共4小题，共45.0分）

12. 图甲是氢原子的能级图，一群处于 $n = 4$ 激发态的氢原子自发跃迁，辐射出的光子中仅有 $a$ 、 $b$ 两种光能使图乙中的光电管电路产生光电流，测得产生的光电流 $I$ 与其对应电压 $U$ 的关系曲线如图丙所示。求：

(1)、阴极 $K$ 的逸出功 $W_{0} ($ 结果用 $e V$ 为单位 $)$ ；

(2)、光的遏止电压 $U_{c a}$ 。

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13. 用中子轰击锂核 $(_{3}^{6} L i)$ 发生核反应，生成氚核和 $α$ 粒子，并释放出核能 $.$ 已知中子、氚核、 $α$ 粒子、锂核的质量分别为 $m_{n}$ 、 $m_{H}$ 、 $m_{α}$ 、 $m_{L i}$ ，光速为 $c$ ．

(1)、请写出核反应方程并算出该反应中的质量亏损 $Δ m$ ；

(2)、若反应前中子以 $E_{k n}$ 的动能和锂核正碰，且碰撞前二者具有等大反向的动量，核反应中放出的核能全部转化为动能，求反应后生成的 $α$ 粒子和氚核的总动能 $E_{k 总}$ 。

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14. 如图所示， $M N$ 、 $P Q$ 是两条水平、平行放置、宽 $L = 5 m$ 的光滑金属导轨，垂直轨道平面有磁感应强度 $B = 0.4 T$ 的匀强磁场 $.$ 导轨的右端接理想变压器的原线圈，变压器原、副线圈匝数之比 $n_{1}$ ： $n_{2} = 1$ ： $10$ ，副线圈与 $R = 20 Ω$ 的电阻组成闭合回路。质量 $m = 0.2 k g$ 的导体棒 $a b$ 垂直 $M N$ 、 $P Q$ 放置，从 $t = 0$ 时刻开始在水平外力 $F$ 作用下在磁场中运动，其速度随时间按 $v = 2 s i n 20 π t (m / s)$ 变化。不计导轨、导线、导体棒电阻。求：

(1)、在 $a b$ 棒中产生的电动势的表达式 $e$ ；

(2)、电阻 $R$ 上的热功率 $P$ ；

(3)、从 $t = 0$ 到 $t_{1} = 0.125 s$ 的时间内，外力 $F$ 做的功 $W$ 。

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15. 如图所示，竖直放置气缸由截面积不同的两圆筒连接而成 $.$ 截面积 $S_{A} = 20 c m^{2}$ 的活塞 $A$ 和质量为 $m_{B} = 1 k g$ 、截面积 $S_{B} = 10 c m^{2}$ 的活塞 $B$ 间用一原长 $L_{0} = 0.8 m$ 遵循胡克定律的弹性细线连接，其间封闭一定质量的理想气体，它们可在筒内无摩擦地上下滑动且不漏气 $.$ 初始时，缸内气体温度 $T_{1} = 600 K$ 、压强 $p_{1} = 1.2 \times 1 0^{5} P a$ . ，此时活塞 $B$ 的静止位置距圆筒连接处 $h = 0.5 m$ ，弹性细线长 $L = 1 m$ 。大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、求活塞 $A$ 的质量 $m_{A}$ ；

(2)、若缸内气体温度缓慢升高，直到活塞 $B$ 即将脱离小圆筒，求此时缸内气体温度 $T_{2}$ ；

(3)、若缸内气体温度缓慢降低，直到细线的张力恰好为0，已知缸内气体内能变化量 $△ U = - 162 J$ ，求此过程缸内气体与外界交换的热量 $Q$ 。

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