广东省中山市2023-2024学年高二下学期7月期末统考物理试卷

中山市高二级2023—2024学年度第二学期期末统一考试 物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第一卷（选择题，共48分） 一、单项选择题（本题有7小题，每小题4分，共28分．每小题给出的四个选项中只有一项满足题设要求，选对得4分；不选、错选或多选得零分）。 1. 如图，粗细均匀的铜导线制作的正六边形线框，垂直于匀强磁场放置，点与直流电源相接，边受到的安培力大小为，不考虑各边之间的相互作用，则边受到的安培力大小为（ ） A. B. C. D. 2. 使用蓝牙耳机可以接听手机来电，已知蓝牙通信的电磁波波段为，可见光的波段为，下列说法正确的是（ ） A. 在中国空间站可以使用蓝牙耳机收听音乐 B. 真空中蓝牙通信的电磁波波长比可见光的波长短 C. 蓝牙通信的电磁波的能量子比可见光的能量子大 D. 蓝牙通信电磁波在真空中的传播速度比可见光的传播速度小 3. 图示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光。下列说法正确的是（ ） A. 波动性最强的光是由能级跃迁到能级产生的 B. 频率最小的光是由能级跃迁到能级产生的 C. 这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光 D. 辐射出的这几种光照射逸出功为的金属铂都能发生光电效应 4. 核污染水中含有多种放射性成分，其中有一种同位素氚可能会引起基因突变，氚会发生衰变，其半衰期为12.43年。用中子轰击金属锂能产生氚，其核反应方程式为，下列有关氚的说法正确的是（ ） A. 如果金属罐中密封有1kg氚，12.43年后金属罐的质量将减少 B. 氚发生衰变时产生的粒子带负电 C. 中子轰击锂产生氚的核反应，属于重核裂变 D. 氚气在氧气中燃烧生成超重水，化学性质稳定，不再具有放射性 5. 电磁轨道炮是利用安培力使金属炮弹获得极大动能的先进武器。如图所示为电磁炮的原理简图，炮弹为阻值为的导体，放置在光滑的电阻不计的金属轨道上，轨道水平放置，电源内阻为。当炮弹放入轨道后，受到垂直纸面向内的匀强磁场对其的安培力作用，使其加速后射出。下列说法正确的是（ ） A. 电源输出的电能完全转化为了炮弹的动能 B. 炮弹所受到的安培力大小恒定不变 C. 炮弹在轨道上的加速度逐渐减小 D. 炮弹出膛时获得的动能与轨道长度成正比 6. 如图a所示是高频焊接原理示意图，线圈中通以图b所示的交变电流时（以电流顺时针为正方向），待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流流过工件产生大量热量，将金属熔化，把工件焊接在一起，下列说法正确的是（ ） A. 待焊接金属工件中产生的感应电流为直流电 B. 图中的交流电的频率越小，焊缝处的温度上升越快 C. 内，工件中的感应电流在减小 D. 内，工件中的感应电流方向为顺时针 7. 在图（a）所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈串联电阻后接交流电源，均为固定电阻，，各电表均为理想电表。已知电阻中电流随时间变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ） A. 电流表的示数为 B. 原线圈中交流电频率为 C. 交流电源输出电压为 D. 电压表的示数为 二、多项选择题（本题有5小题，在每小题给出的4个选项中有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分，共20分） 8. 如图所示，边长为的等边三角形区域内，存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为。若将质量为、电荷量为的带正电粒于从顶点沿角平分线方向以不同的速率射入磁场区域内，不计粒子重力，则（ ） A. 粒子可能从点射出 B. 粒子入射速率为时，从点射出 C. 粒子入射时的速率越大，在磁场中的运动时间一定越短 D. 从边射出的粒子，出磁场时的速度方向都相同 9. 下列关于气体、液体和固体性质的说法，正确的是（　　） A. 因为空气分子在永不停息地做无规则运动，故教室不需要经常开窗通风 B. 中国空间站内，虽然处于失重环境，宇航员仍能够用毛笔写字 C. 浸润液体在毛细管中会上升，通常情况下，毛细管（足够长）越细，液体最大上升高度越高 D. 大块塑料粉碎成形状相同的颗粒，每个颗粒即为一个单晶体 10. 炎炎夏日，某同学把封闭有少量空气的膨化食品包装袋放入冰箱的冷藏室，若包装袋不漏气，冰箱内、外气压相等且不变，包装袋内的空气可视为理想气体，则经过一段时间后（　　） A. 包装袋内空气的内能减少 B. 包装袋内的空气对外做正功 C. 包装袋内空气的所有分子的动能都减小 D. 单位面积上包装袋内所受到的平均作用力不变 11. 光电管是一种将光信号转换为电信号的器件。将光电管接入图示电路中，用频率为的光照射板，调节滑动变阻器的滑片，当灵敏电流计的示数为时，电压表的示数为，此电压通常也称为遏止电压。已知普朗克常量为，电子电荷量为，下列说法正确的是（ ） A. 遏止电压与光电子从板逸出后的初动能成反比 B. 若增大入射光的强度，遏止电压会增大 C. 板材料的逸出功为 D. 仅增大入射光的频率，要使的示数为0，则需向右调节滑片 12. 回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略不计，磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的粒子质量为，电荷量为，在加速器中被加速。设粒子初速度为零，高频交流电压为，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应，则（ ） A. 增大加速电压，粒子达到最大动能所用时间减少 B. 增大加速电压，粒子的最大动能增加 C. 增大磁感应强度，若该粒子仍能正常加速，则交变电流的频率增大 D. 增大磁感应强度，并使粒子正常加速，粒子的最大动能不变 第二卷（共52分） 三、实验题（12分）． 13. 两个实验小组做“探究等温情况下一定质量气体的压强与体积的关系”的实验。 （1）第一个实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。 ①实验过程中，下列操作正确的是________。（填正确答案标号） A．应该以较快的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积 B．实验前应先利用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量 C．推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器 D．实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定 ②实验时，缓慢推动活塞，注射器内气体的体积逐渐减小。若实验过程中环境温度逐渐降低，测得多组空气柱的压强p和体积V的数据，则实验得到的图像应为下图中的________。（填正确答案标号） （2）第二个实验小组的同学用气体压强传感器做实验，实验装置如图乙所示。在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图像，发现图线不过坐标原点，如图丙所示。造成这一结果的原因是________________________；图丙中的物理含义是________________________。 14. 同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、乙所示。 （1）下列说法正确的是______（填正确答案标号） A. 变压器的铁芯用硅钢片粘合而成，硅元素掺入铁芯有利于减小其电阻率，增强铁芯的导电性能 B. 可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响 C. 实验中为了保证安全，使用的电源电压不宜太高，可以用4节干电池串联作为电源 D. 变压器的副线圈不接用电器时，整个电路就不消耗电能，实验时可以长时间将原线圈接在电源上，没有什么影响 （2）小明同学把交流电源接在原线圈两端，调节学生电源使变压器输入电压为，用多用电表交流电压挡测量副线圈两端电压，测量结果如图丙所示，示数为______。 四、计算题（共4题，满分40分。写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15. 图甲中空气炸锅是一种新型的烹饪工具，图乙为某型号空气炸锅的简化模型图，空气炸锅中有一气密性良好的内胆，内胆内的气体可视为质量不变的理想气体，已知胆内初始气体压强为，温度为，现启动加热模式使气体温度升高到，此过程中气体吸收的热量为，内胆中气体的体积不变，求： （1）此时内胆中气体的压强； （2）此过程内胆中气体的内能增加量。 16. 如图所示，在磁感应强度大小为B＝1T、水平向外的匀强磁场中，把质量为m＝0.2kg、电荷量为q＝0.1C的带负电小球用绝缘细线悬挂在O点，细线长度为L＝1m。现将小球从细线与竖直方向成θ＝37°角时由静止释放，小球在与磁场垂直的竖直面内摆动。不计空气阻力，重力加速度大小g取，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求： （1）小球第一次运动到最低点时的速率v。 （2）小球第一次运动到最低点时细线的拉力大小F。 17. 平行金属导轨与如图所示放置，与段水平且粗糙，金属棒与导轨间的动摩擦因数，DE与段倾斜且光滑，与水平面成角，空间中存在匀强磁场（整个装置都在磁场中），磁感应强度为，方向竖直向上，倾斜导轨间距为，水平导轨间距为，金属棒质量均为，接入回路的电阻均为，两金属棒间用轻质绝缘细线相连，中间跨过一个理想定滑轮，两金属棒运动时与导轨充分接触，两金属棒始终垂直于导轨且不会与滑轮相碰，金属导轨足够长，不计导轨电阻，，现将两金属棒由静止释放。 （1）判断两棒运动过程中， 棒中的电流方向，以及两棒各自受到安培力的方向； （2）求两金属棒的速度的最大值。 18. 如图，在xOy平面第一象限有一匀强电场，电场方向平行y轴向下。在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为的直线。磁场方向垂直纸面向外。一质量为m、带电量为q的正粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场。已知，不计粒子重力。求： （1）电场强度的大小； （2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围； （3）要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度B的范围。 中山市高二级2023—2024学年度第二学期期末统一考试 物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号和准考证号填写在答题卡上，将条形码横贴在答题卡“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第一卷（选择题，共48分） 一、单项选择题（本题有7小题，每小题4分，共28分．每小题给出的四个选项中只有一项满足题设要求，选对得4分；不选、错选或多选得零分）。 【1题答案】 【答案】C 【2题答案】 【答案】A 【3题答案】 【答案】A 【4题答案】 【答案】B 【5题答案】 【答案】C 【6题答案】 【答案】D 【7题答案】 【答案】D 二、多项选择题（本题有5小题，在每小题给出的4个选项中有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选或不选的得0分，共20分） 【8题答案】 【答案】BD 【9题答案】 【答案】BC 【10题答案】 【答案】AD 【11题答案】 【答案】CD 【12题答案】 【答案】AC 第二卷（共52分） 三、实验题（12分）． 【13题答案】 【答案】 ①. CD##DC ②. A ③. 胶管的容积不可忽略 ④. 连接压强传感器和注射器的胶管的容积 【14题答案】 【答案】（1）B （2）4.4 四、计算题（共4题，满分40分。写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 【15题答案】 【答案】（1）；（2） 【16题答案】 【答案】（1）；（2） 【17题答案】 【答案】（1）从a到b；水平向右，水平向左；（2） 【18题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $