四川省绵阳中学2023-2024学年高二下学期期末模拟物理试卷

绵阳中学 2022 级高二下期期末模拟 物理试题 命题人：张青杨 审题人：陈会昌 一.选择题(每小题只有一个正确答案，共8小题，每小题4分) 1.下列关于电磁波的说法正确的( ) A.变化的磁场周围一定能产生电磁波 B.γ射线比X射线更容易发生明显衍射现象 C.与红外线相比，可见光的光子能量更大 D.麦克斯韦证实了电磁波的存在 2.关于传感器及其应用，下列说法正确的是( ) A.烟雾散射式火灾报警器是利用温度传感器来工作的 B.传感器是把非电学量转化为电学量的装置 C.电子秤所使用的测力装置是红外线传感器 D.电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制 3.如图所示，两平行金属板A、B与电阻R相连，金属板间有一匀强磁场。现将一束等离子(含有大量等量正、负离子)垂直磁场喷入，下列说法正确的是( ) A.A极板的电势高于B极板 B. R中有从b到a的电流 C.若只增大磁感应强度，R两端电压减小 D.若只增大两极板间距，R中电流不变 4.某处地下有水平埋设的长直导线，现用如图所示的闭合线圈和电流传感器探测导线的位置及其走向。探测时线圈保持水平，探测过程及电流情况如表所示： 线圈移动情况 初始时静止放置 南北方向移动 南北方向移动 后静止 东西方向移动 东西方向移动后静止 电流情况 无电流 无电流 无电流 有电流 有电流 下列判断正确的是( ) A.导线东西走向，但不能确定其具体位置 B.导线东西走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方 C.导线南北走向，且可以确定其在初始时线圈中心点O的正下方 D.导线南北走向，且电流恒定不变. 5.有“海上充电宝”之称的南鲲号是一个利用海浪发电的大型海上电站，其发电原理是海浪带动浪板上下摆动，从而驱动发电机转子转动，其中浪板和转子的链接装置使转子只能单方向转动。如图图示时刻线圈平面与磁场方向平行，若转子带动线圈逆时针转动并向外输出电流，则下列说法正确的是( ) 第 1 页 共 6页 A.线圈转动到如图所示位置时a端电势低于b端电势 B.线圈转动到如图所示位置时电流方向发生变化 C.线圈产生的电动势大小与海浪波动的频率无关 D.线圈转动到如图所示位置时感应电流最大 6.布雷顿循环由两个等压变化、两个绝热过程构成，其压强p和体积V的关系如图所示。如果将工作物质看作理想气体，则下列说法中正确的是( ) A.A到B过程，气体的内能在减小 B.状态 B 的温度低于状态C 的温度 C.C到D过程，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 D.B到C 过程和D到A 过程的图像都是双曲线 7.已知铜的密度为ρ，摩尔质量为M，电子的电量绝对值为e，阿伏加德罗常数为 有一条横截面为S的铜导线中通过的电流为I，设每个铜原子贡献一个自由电子，下列说法正确的是( ) A.单位体积的导电的电子数为 B.单位质量的导电的电子数为 C.该导线中自由电子定向移动的平均速率为 D.该导线中自由电子定向移动的平均速率为 8.2023年4月，我国有“人造太阳”之称的托卡马克核聚变实验装置创造了新的世界纪录。其中磁约束的简化原理如图：在半径为R₁和R₂的真空同轴圆柱面之间，加有与轴线平行的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里, 假设氘核²H沿内环切线向左进入磁场，氚核³H沿内环切线向右进入磁场，二者均恰好不从外环射出。不计重力及二者之间的相互作用，则²H和³H的速度之比为( ) A. 1:2 B. 2:1 C. 1:3 D. 3:1 第 2 页 共 6 页 二.多选题(每题至少有两个答案正确，共4小题，每小题4分，选对但不全得2分，有错选得0分) 9.两个氢气分子在外力作用下相距较近，撤去外力后仅在相互的分子力作用下由静止开始运动，相互远离直至相距很远。在此过程中，下列说法正确的是( ) A.两个氢分子间的作用力先是斥力，后是引力 B.两个氢分子间作用力大小先增大，后减小 C.每个氢分子动能先增大，后减小 D.两个氢分子势能和动能之和不变 10.如图所示为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子(不计重力)第一次以v₁速度沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v₂从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角，则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的( ) A.速度之比为1: B.半径之比为 :1 C. 时间之比为3:2 D. 时间之比为2:3 11.如图所示，垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一个位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别沿两个方向以v、4v的速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的过程中( ) A.导体框ad边两端电势差之比为1：1 B.导体框中a点的电势都比d点低 C. 外力做功之比为1：4 D.通过导体框截面的电荷量之比为1：1 12.如图所示，变压器为理想变压器，R₁、R₂为定值电阻，在a、b两端接入电压有效值为U的正弦交流电，则下列判断正确的是( ) A. S闭合, P向下滑, R₂两端电压变大 B.S闭合，P向下滑， a、b端输入的功率变小 C.S断开，P向下滑，R₁消耗的功率增大 D.S断开，P 向下滑，变压器输入功率一定变小 第 3 页 共 6页 三.实验题(共2小题，每空2分，共14分) 13.用油膜法估测分子的大小。实验器材有：浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1cm)。则 (1)下面给出的实验步骤中，正确排序应为 (填序号)。 A.待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 B.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入1mL油酸酒精溶液为20滴 C.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液从水面附近向水面中央滴入1滴 D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在每小格边长为1cm的正方形的坐标纸上，轮廓内面积大于等于半格的格子个数为50个 (2)利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径为 m。 14.(10分)在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 (1)为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，某同学想用多用电表的某一挡位来进行探究，他应选用多用电表的 挡(选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”)，对灵敏电流表进行测试。该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱，再将黑表笔 (选填“短暂”或“持续”)接灵敏电流表的负接线柱，此时发现灵敏电流表的指针向左摆动。 (2)实验中，该同学将磁铁向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，说明磁铁的下端为 极(选填“S”或“N”)。 (3)另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。 ①在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路，请从图乙中1、2箭头开始用实线作为导线完善其余电路的连接； ②将L₁插入L₂后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是 。 A.闭合开关，稳定后断开开关 B.闭合开关，稳定后拔出线圈 C.闭合开关，稳定后拔出软铁棒 D.闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移 第 4 页 共 6页 五.解答题(共3小题) 15.(8分)小梁同学为家里的蔬菜大棚设计了一个气体温度计。在一个空易拉罐中插入一根两端开口、粗细均匀的透明玻璃管，接口用蜡密封，在玻璃管内有一小段油柱，构成一个简易的“温度计”。如图所示，将“温度计”竖直放置，当外界温度为 时，油柱在A位置，当外界温度缓慢降低到 时，油柱降低到B位置。已知外界大气压强为 A、B间的高度差为△h=20cm，玻璃管内部的横截积面积 该过程中油柱与易拉罐间封闭的气体放出的热量为Q=2.44J。封闭气体可视为理想气体，不计油柱的重力，易拉罐导热性能良好。求: (1)油柱在A位置时封闭气体的体积V； (2)该过程中封闭气体的内能的变化量△U。 16.(12分)利用磁场可控制电子的运动轨迹，如图所示，空间中仅存在垂直纸面向里的匀强磁场，一电子枪将无初速度的电子经电压U加速后在纸面内垂直于SO的方向从S点射出，半径为R的半圆形粒子接收屏P直径沿SO方向放置，圆心位于O点，SO长度为2R，已知电子电荷量为e，质量为m。设电子击中接收屏即被吸收，不计电子间的相互作用。 (1)为使电子能打到接收屏P上，求磁感应强度 B的大小调节范围； (2)电子打到接收屏P上的轨迹圆心角最小时，磁感应强度B的大小及该电子从S点到接收屏的时间t。 第 5 页 共 6页 17.(18分) 同一水平面内两根平行光滑的长直轨道放在匀强磁场B=0.25T 中，轨道宽0.4m。导体棒开始静止，保持与导轨接触良好，长度也为0.4m，质量为0.1kg，电阻， 当开关与a接通时，电源可提供恒定的2A电流，电流方向可根据需要进行改变，定值电阻， 若开关的切换与电流的换向均可在瞬间完成，求： (1)若开关S接a，当棒中电流由M流向N时，棒的加速度的大小和方向是怎样的； (2)若开关S接a，棒向左运动 后，S再接到b端直到棒停下，求全过中棒产生的焦耳热。 (3)求(2)问减速过程中棒发生的位移。 第 6 页 共 6页 绵阳中学 2022 级高二下期期末模拟 物理试题参考答案 1. C 2. B 3. B 4. C 5. D 6. C 7. B 8 . A . ACD10. BD 11. CD 12. AC 13.(1) BCAD 14. (10分) (1) 欧姆 短暂 (2)S 五.解答题(共 3 小题)(3)① ②D 15.(8分)解：(1)封闭气体的变化过程为等压变化过程， ·…………………………2分 解得： …………………………2分 (2)设该过程中外界大气压力对封闭气体做的功为W，不计油柱的重力，根据热力学第一定律得 ………………………………1分 △U=W-Q……………………1分 联立解得:△U=-1.94J,即该过程中封闭气体的内能减少了1.94J;……………………2分 16.(12分)解：(1)电子在电场中加速，由动能定理有 ………………………1分 电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力 1分 为使电子能打到接收屏 P 上，电子轨道半径最小 1分 电子轨道半在最大 1分 第 1 页 共 2 页 故磁感应强度B的调节范围： 2分 (2)如图，电子打到接收屏P上的轨迹圆心角最小时，轨迹弦与边界圆相切时，电子恰好打在切点M, 此时, r=R 1分 1分 1分 粒子在磁场中的轨迹圆心角为： 1分 1分 1分 17.(18分) 解:(1) 当电流从M流向N时, 根据牛顿第二定律有: BIL=ma ..2分 解得： ………1分 安培力方向向右，故加速度方向向右…… ..1分 (2)先接a一段时间t₁，棒产生的焦耳热： 1分 减速时，初速度为： 1分 由能量守恒定律有： .1分 棒产生的热量为： 1分 全过程中棒产生的热量为： .2分 (3) S接b, 棒减速时有: .3 分 3分 解得： 2分 第 2 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$