湖南省長沙市雅禮教育集團七校2023-2024學年高二下學期期末考試物理試卷

雅禮教育集團（七校）2024年上期期末考試高二物理試卷本試卷共100分，考試時間75分鐘。命題人：李志斌審題人：劉云龍第Ⅰ卷選擇題（共44分）一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求。1．以下現(xiàn)象能說明光具有粒子性的是（）A．用紫外線照射鋅板時有電子射出 B．貼有增透膜的相機鏡頭呈現(xiàn)淡紫色C．光的偏振 D．泊松亮斑2．甲圖為不同溫度下的黑體輻射強度隨波長的變化規(guī)律；乙圖為原子核的比結(jié)合能與質(zhì)量數(shù)關(guān)系曲線；丙圖為分子間作用力隨分子間距的變化規(guī)律；丁圖為放射性元素剩余質(zhì)量m與原質(zhì)量的比值隨時間t的變化規(guī)律，下列說法正確的是（）A甲圖中，隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動B．根據(jù)圖乙可知，核的比結(jié)合能比核的比結(jié)合能小，故核更穩(wěn)定C．圖丙中分子間距從C到A的過程中分子引力和分子斥力均減小，但分子勢能一直增大D．丁圖中，的半衰期是5730年，則100個經(jīng)過5730年還剩50個3．如圖所示的火災自動報警器具有穩(wěn)定性好、安全性高的特點，應用非常廣泛，其工作原理為：放射源處的镅放出的α粒子，使殼內(nèi)氣室空氣電離而導電，當煙霧進入殼內(nèi)氣室時，α粒子被煙霧顆粒阻擋，導致工作電路的電流減小，于是鋒鳴器報警。則（）A．發(fā)生火災時溫度升高，的半衰期變短B．這種報警裝置應用了α射線貫穿本領(lǐng)強的特點C．發(fā)生α衰變的核反應方程是D．發(fā)生α衰變的核反應方程是4．如圖所示，一群處于第4能級的氫原子，向低能級躍遷時能發(fā)出不同頻率的光，其中只有3種不同頻率的光a，b，c照射到圖甲電路陰極K的金屬上能夠發(fā)生光電效應，測得光電流隨電壓變化的圖像如圖乙所示，調(diào)節(jié)過程中三種光均能達到對應的飽和光電流，已知氫原子的能級圖如圖丙所示，則下列推斷正確的是（）A．陰極金屬的逸出功可能為B．圖乙中的b光光子能量為12.09eVC．圖乙中的a光是氫原子由第3能級向基態(tài)躍遷發(fā)出的D．單色光c與單色光a的光子能量之差為5．如圖所示，甲圖為波源的振動圖像，乙圖為該波源在某介質(zhì)中產(chǎn)生的橫波時刻的波形圖像，O點是波源，則下列說法正確的是（）A．該波的傳播速度為2m/sB．再經(jīng)過0.3s，乙圖中質(zhì)點Q剛好開始振動，Q的起振方向沿y軸正方向C．從該時刻到質(zhì)點Q開始振動，質(zhì)點P運動的路程為0.12mD．當乙圖中質(zhì)點Q第一次到達波峰時，質(zhì)點P正處于平衡位置向下振動6．如圖（a），水平面內(nèi)有兩根足夠長的光滑平行固定金屬導軌，間距為d。導軌所在空間存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B。兩導體棒M、N靜止放置在足夠長的導軌上。已知M的質(zhì)量為m，阻值為R，導體棒N的質(zhì)量未知，阻值為，導軌電阻不計。現(xiàn)給M棒一水平向右的初速度，其速度隨時間變化關(guān)系如圖（b）所示，兩導體棒運動過程中，始終與導軌垂直且接觸良好，則下列說法正確的是（）A導體棒N的質(zhì)量為 D．導體棒N的最終的速度為C．在內(nèi)導體棒M產(chǎn)生的熱量為 D．在內(nèi)通過導體棒M的電荷量為二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．圖甲為遠距離輸電示意圖，理想升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：1000，理想降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1000：1，輸電線的總電阻為1000Ω，若升壓變壓器的輸入電壓如圖乙所示，用戶端電壓為220V。下列說法正確的是（）A．輸電線中的電流為3A B．電站輸出的功率為7500kWC．輸電線路損耗功率為900kW D．用戶端交變電流的頻率為100Hz8．一種圓柱形粒子探測裝置的橫截面如圖所示。內(nèi)圓區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，外圓是探測器，AB和PM分別為內(nèi)圓的兩條相互垂直的直徑，兩個粒子先后從P點沿徑向射入磁場。粒子1經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在探測器上的Q點，粒子2經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從磁場邊界C點離開，最后打在探測器上的N點（直線距離PN大于PQ），PC圓弧恰好為內(nèi)圓周長的三分之一，粒子2在磁場中運動的時間為t。裝置內(nèi)部為真空狀態(tài)，忽略粒子所受重力及粒子間相互作用力。下列說法正確的是（）A．粒子1帶負電B．若僅減小粒子2的入射速率，則粒子2在磁場中的運動時間增加C．若兩粒子的入射速率相等，則粒子1的比荷小于粒子2的比荷D．改變粒子2入射方向，速率變?yōu)樵瓉淼模瑒t粒子2在磁場中運動的最長時間為t9．如圖是由折射率的材料制作的光學器件的切面圖，內(nèi)側(cè)是O以為圓心，R為半徑的半圓，外側(cè)為矩形，其中。一束單色光從BC的中點射入器件，入射角為α，滿足，光線進一步射到內(nèi)側(cè)圓面時恰好發(fā)生全反射，不計光線在器件內(nèi)的多次反射，已知光在真空中的速度為c。則（）A．光線在折射后的折射角為 B．光在器件中的傳播速度C．光在器件中傳播的時間 D．內(nèi)側(cè)圓面發(fā)生全反射的入射光線與反射光線恰好垂直10．圖甲為某風速測量裝置，可簡化為圖乙所示的模型。圓形磁場半徑為L，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，風推動風杯組（導體棒OA代替）繞水平軸以角速度順時針轉(zhuǎn)動，風杯中心到轉(zhuǎn)軸距離為2L，導體棒OA電阻為r，導體棒與彈性簧片接觸時回路中產(chǎn)生電流，接觸過程中，導體棒轉(zhuǎn)過的圓心角為45°，圖乙中電阻阻值為R，其余電阻不計。下列說法正確的是（）A．流過電阻R的電流方向為從左向右B．風杯的速率為2ωLC．導體棒與彈性簧片接觸時產(chǎn)生的電動勢為D．導體棒每轉(zhuǎn)動一圈，流過電阻R的電荷量為第Ⅱ卷非選擇題（共56分）三、實驗題：本題共2小題，每空2分，共18分。11．在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，所用油酸酒精溶液的濃度為每體積溶液中有純油酸體積，用注射器和量筒測得體積上述溶液有n滴，把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中，待水面穩(wěn)定后，得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示，圖中每個小正方形格的邊長為a，則可求得：（1）油酸薄膜的面積S=________；（2）每滴溶液中含有純油酸的體積為________；油酸分子的直徑是________；（用、、、n、S表示）（3）某同學實驗中最終得到的油酸分子直徑數(shù)據(jù)偏大，可能是由于________．A．油膜中含有大量未溶解的酒精B．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格C．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開D．用注射器和量筒測體積溶液滴數(shù)時多記錄了幾滴12．為節(jié)能減排，保護環(huán)境，公共場所使用聲、光控照明系統(tǒng)，聲、光控開關(guān)需要同時滿足光線較暗、有活動聲音時才打開的工作要求（電源及電流表內(nèi)阻不計），其示意圖如圖甲所示。（1）其中光控開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖乙所示，現(xiàn)用多用電表測量電磁繼電器的等效電阻，完成基本操作后將多用電表的選擇開關(guān)置于“×1”擋，進行________（選填“機械調(diào)零”、“歐姆調(diào)零”），調(diào)零后，測量的示數(shù)如圖丁所示，則電磁繼電器的等效電阻為________Ω。（2）光敏電阻的阻值隨照度（照度可以反映光的強弱，光越強，照度越大，單位為1×）的變化關(guān)系如圖丙所示，由圖丙可知隨光照強度的減小，光敏電阻的阻值________（選填“增加”、“減小”、“不變”）。（3）已知光控開關(guān)的電源電動勢為3.0V，電阻箱的阻值為25Ω。若設計要求當流過電磁繼電器的電流為0.04A時，光控開關(guān)閉合，則此時的照度約為________l×。為了節(jié)約用電，需要降低光照度值，應該把電阻箱的阻值________（選填“調(diào)大”、“調(diào)小”）。四、計算題：本題共3小題，共38分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．（10分）如圖甲所示，一圓柱形絕熱汽缸開口向上豎直放置，通過絕熱活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封在汽缸內(nèi)，活塞質(zhì)量、橫截面積，原來活塞處于A位置?，F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，直到活塞緩慢到達新的位置B，在此過程中，缸內(nèi)氣體的圖像如圖乙所示，已知大氣壓強，忽略活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度g取。（1）求缸內(nèi)氣體的壓強；（2）若缸內(nèi)氣體原來的內(nèi)能，且氣體內(nèi)能與熱力學溫度成正比，求缸內(nèi)氣體變化過程中從電熱絲吸收的總熱量。14．（12分）如圖甲所示，傾角為37°足夠長的光滑絕緣斜面，虛線MN、PQ間存在垂直斜面向上的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，MN、PQ均與斜面頂邊（頂邊水平）平行。一單匝正方形金屬線框abcd通過一輕質(zhì)絕緣細線連接靜止在斜面上，且線框一半位于磁場中，ab邊平行MN。已知線框質(zhì)量、邊長、電阻，重力加速度g取10，，。（1）求時線框中的感應電流大小及時細線的拉力大小；（2）在0.25s后剪斷細線，金屬線框由靜止沿斜面下滑，ab邊進磁場前瞬間，線框加速度為0，當cd邊剛出磁場時，線框加速度大小為，整個下滑過程cd邊始終與PQ平行。求MN、PQ間距s及線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）15．（16分）在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標系xoy，x軸沿水平方向，如圖所示。第一象限內(nèi)OBAD區(qū)域（，）有一水平向左的勻強電場E，第二象限內(nèi)有一半徑為R的垂直紙面的勻強磁場，邊界與XY軸相切，與X軸的切點為C，與Y軸的切點為P，第四象限內(nèi)有垂直紙面的勻強磁場，如圖（、均未知）。已知一個質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子（可視為質(zhì)點）從AB邊界任意一點無初速度釋放，經(jīng)電場加速后進入第二象限，再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后都從同一點C離開第二象限。（E、m、q、R、已知）求：（1）磁感應強度；（2）此粒子從坐標處無初速度釋放，依次經(jīng)過一二三四象限后