廣東省中山市2023-2024學年高二下學期7月期末統(tǒng)考物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1中山市高二級2023—2024學年度第二學期期末統(tǒng)一考試物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的學校、班級、姓名、考場號、座位號和準考證號填寫在答題卡上，將條形碼橫貼在答題卡“條形碼粘貼處”。2．作答選擇題時，選出每小題〖答案〗后，用2B鉛筆在答題卡上將對應(yīng)題目選項的〖答案〗信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他〖答案〗?！即鸢浮讲荒艽鹪谠嚲砩?。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，〖答案〗必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的〖答案〗，然后再寫上新〖答案〗；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，將試卷和答題卡一并交回。第一卷（選擇題，共48分）一、單項選擇題（本題有7小題，每小題4分，共28分．每小題給出的四個選項中只有一項滿足題設(shè)要求，選對得4分；不選、錯選或多選得零分）。1.如圖，粗細均勻的銅導線制作的正六邊形線框，垂直于勻強磁場放置，點與直流電源相接，邊受到的安培力大小為，不考慮各邊之間的相互作用，則邊受到的安培力大小為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗設(shè)總電流為，流過的電流為，流過的電流為，邊的電阻為，由并聯(lián)分流原理可得解得，邊受到的安培力大小為則邊受到的安培力大小為故選C2.使用藍牙耳機可以接聽手機來電，已知藍牙通信的電磁波波段為，可見光的波段為，下列說法正確的是（）A.在中國空間站可以使用藍牙耳機收聽音樂B.真空中藍牙通信的電磁波波長比可見光的波長短C.藍牙通信的電磁波的能量子比可見光的能量子大D.藍牙通信電磁波在真空中的傳播速度比可見光的傳播速度小〖答案〗A〖解析〗A．電磁波傳播不需要介質(zhì)，在中國空間站可以使用藍牙耳機收聽音樂，故A正確；BD．藍牙通信電磁波在真空中的傳播速度等于可見光的傳播速度，都為光速，藍牙通信電磁波的頻率小于可見光的頻率，根據(jù)可知，真空中藍牙通信的電磁波波長比可見光的波長長，故BD錯誤；C．藍牙通信電磁波的頻率小于可見光的頻率，根據(jù)可知，藍牙通信的電磁波的能量子比可見光的能量子小，故C錯誤。故選A。3.圖示為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光。下列說法正確的是（）A.波動性最強的光是由能級躍遷到能級產(chǎn)生的B.頻率最小的光是由能級躍遷到能級產(chǎn)生的C.這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D.輻射出的這幾種光照射逸出功為的金屬鉑都能發(fā)生光電效應(yīng)〖答案〗A〖解析〗AB．根據(jù)可知由能級躍遷到能級產(chǎn)生的光，能量最小，頻率最小，波長最長，波動性最強，故A正確，B錯誤；C．這些氫原子總共可輻射出種不同頻率的光故C錯誤；D．由能級躍遷到能級輻射出的光子能量為不能使逸出功為的金屬鉑發(fā)生光電效應(yīng)，故輻射出的這幾種光照射逸出功為的金屬鉑不都能發(fā)生光電效應(yīng)故D錯誤。故選A。4.核污染水中含有多種放射性成分，其中有一種同位素氚可能會引起基因突變，氚會發(fā)生衰變，其半衰期為12.43年。用中子轟擊金屬鋰能產(chǎn)生氚，其核反應(yīng)方程式為，下列有關(guān)氚的說法正確的是（）A.如果金屬罐中密封有1kg氚，12.43年后金屬罐的質(zhì)量將減少B.氚發(fā)生衰變時產(chǎn)生的粒子帶負電C.中子轟擊鋰產(chǎn)生氚的核反應(yīng)，屬于重核裂變D.氚氣在氧氣中燃燒生成超重水，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不再具有放射性〖答案〗B〖解析〗A．如果金屬罐中密封有1kg氚，12.43年后金屬罐中的氚會有一半發(fā)生衰變，但產(chǎn)生的新物質(zhì)還在金屬罐內(nèi)，金屬罐的質(zhì)量不會減少，故A錯誤；B．氚發(fā)生衰變時會放出高速運動的電子，帶負電，故B正確；C．用中子轟擊鋰能產(chǎn)生氚，屬于人工轉(zhuǎn)變，不是重核裂變，故C錯誤；D．氚氣在氧氣中燃燒生成超重水，化學性質(zhì)穩(wěn)定，但還是具有放射性，故D錯誤。故選B。5.電磁軌道炮是利用安培力使金屬炮彈獲得極大動能的先進武器。如圖所示為電磁炮的原理簡圖，炮彈為阻值為的導體，放置在光滑的電阻不計的金屬軌道上，軌道水平放置，電源內(nèi)阻為。當炮彈放入軌道后，受到垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場對其的安培力作用，使其加速后射出。下列說法正確的是（）A.電源輸出的電能完全轉(zhuǎn)化為了炮彈的動能B.炮彈所受到的安培力大小恒定不變C.炮彈在軌道上的加速度逐漸減小D.炮彈出膛時獲得的動能與軌道長度成正比〖答案〗C〖解析〗A．電源輸出的電能并不是完全轉(zhuǎn)化為炮彈的動能，還轉(zhuǎn)化為電路的焦耳熱，故A錯誤；BCD．炮彈運動過程中切割磁感線產(chǎn)生反向感應(yīng)電動勢，使得電路總電動勢逐漸減小，則電路電流逐漸減小，根據(jù)可知，炮彈所受到的安培力逐漸變小，合外力逐漸減小，在軌道上的加速度逐漸減小，當反向感應(yīng)電動勢等于電源電動勢時，炮彈不再受安培力作用，炮彈速度達到最大，則有可得可知不斷增加軌道的長度，當炮彈已經(jīng)達到最大速度后，出膛時獲得的動能就不再增加，故BD錯誤，C正確。故選C。6.如圖a所示是高頻焊接原理示意圖，線圈中通以圖b所示的交變電流時（以電流順時針為正方向），待焊接的金屬工件中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流流過工件產(chǎn)生大量熱量，將金屬熔化，把工件焊接在一起，下列說法正確的是（）A.待焊接金屬工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為直流電B.圖中的交流電的頻率越小，焊縫處的溫度上升越快C.內(nèi)，工件中的感應(yīng)電流在減小D.內(nèi)，工件中的感應(yīng)電流方向為順時針〖答案〗D〖解析〗A．因為線圈中通過的是正弦交變電流，電流的變化率在時刻發(fā)生變化，金屬工件的磁通量的變化率也在變化，根據(jù)公式可得，線圈中感應(yīng)電動勢在時刻變化，所以在金屬工件中的感應(yīng)電流是交流電。故A錯誤；B．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈中電流變化頻率越高，金屬工件的磁通量變化頻率就越高，根據(jù)公式可得，工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就越大，感應(yīng)電流越大，焊縫處的溫度升高的就越快，故B錯誤；C．內(nèi)，線圈中的電流變化率在變大，所以金屬工件的磁通量變化率也在增大，根據(jù)公式可得，工件中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢在增大，所以工件中的感應(yīng)電流在增大。故C錯誤；D．內(nèi)，線圈中的電流沿逆時針增大，根據(jù)“增反減同”及右手定則可以判斷出工件中的感應(yīng)電流方向為順時針。故D正確。故選D。7.在圖（a）所示的交流電路中，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，原線圈串聯(lián)電阻后接交流電源，均為固定電阻，，各電表均為理想電表。已知電阻中電流隨時間變化的正弦曲線如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A.電流表的示數(shù)為 B.原線圈中交流電頻率為C.交流電源輸出電壓為 D.電壓表的示數(shù)為〖答案〗D〖解析〗A．由圖（b）可知，電流表的讀數(shù)故A錯誤；B．由圖（b）可知，交流電的周期交流電的頻率故B錯誤；C．由理想變壓器的電流比解得通過原線圈的電流由理想電壓的電壓比得原線圈電壓交流電源輸出電壓故C錯誤；D．電壓表的示數(shù)故D正確。故選D。二、多項選擇題（本題有5小題，在每小題給出的4個選項中有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分，共20分）8.如圖所示，邊長為的等邊三角形區(qū)域內(nèi)，存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為。若將質(zhì)量為、電荷量為的帶正電粒于從頂點沿角平分線方向以不同的速率射入磁場區(qū)域內(nèi)，不計粒子重力，則（）A.粒子可能從點射出B.粒子入射速率為時，從點射出C.粒子入射時的速率越大，在磁場中的運動時間一定越短D.從邊射出的粒子，出磁場時的速度方向都相同〖答案〗BD〖解析〗A．根據(jù)左手定則，粒子會向偏轉(zhuǎn)，不可能從點射出，故A錯誤；B．根據(jù)洛倫茲力提供向心力若粒子從點射出，根據(jù)幾何關(guān)系有解得粒子入射速率為故B正確；CD．粒子在磁場中的運動周期為設(shè)粒子運動軌跡對應(yīng)的圓心角為，粒子在磁場中的運動時間為當粒子的速度小于等于時，粒子都打在邊上，其軌跡對應(yīng)的圓心角都相等，都等于，在磁場中的運動時間相等，則粒子入射時的速率越大，在磁場中的運動時間不一定越短，從邊射出的粒子，在磁場中偏轉(zhuǎn)角度相同，出磁場時的速度方向都相同，故C錯誤，D正確。故選BD。9.下列關(guān)于氣體、液體和固體性質(zhì)的說法，正確的是（）A.因為空氣分子在永不停息地做無規(guī)則運動，故教室不需要經(jīng)常開窗通風B.中國空間站內(nèi)，雖然處于失重環(huán)境，宇航員仍能夠用毛筆寫字C.浸潤液體在毛細管中會上升，通常情況下，毛細管（足夠長）越細，液體最大上升高度越高D.大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個顆粒即為一個單晶體〖答案〗BC〖解析〗A．若不開窗通風，即使空氣分子在永不停息地做無規(guī)則運動，空氣中的氧氣消耗過多時，容易引起人體的不適，經(jīng)常開窗通風，能夠保持室內(nèi)空氣新鮮流通，新鮮空氣里有充足的氧氣，能促進人體新陳代謝，可知，即使空氣分子在永不停息地做無規(guī)則運動，教室仍然需要經(jīng)常開窗通風故A錯誤；B．墨汁對紙張是浸潤液體，可知，中國空間站內(nèi)，雖然處于失重環(huán)境，宇航員仍能夠用毛筆寫字，故B正確；C．浸潤現(xiàn)象中，附著層內(nèi)液體分子之間表現(xiàn)為斥力作用，可知，浸潤液體在毛細管中會上升，通常情況下，毛細管（足夠長）越細，液體最大上升高度越高浸潤液體在毛細管中會上升，通常情況下，毛細管（足夠長）越細，液體最大上升高度越高，故C正確；D．大塊塑料粉碎成形狀相同的顆粒，每個顆粒仍然為非晶體，故D錯誤。故選BC。10.炎炎夏日，某同學把封閉有少量空氣的膨化食品包裝袋放入冰箱的冷藏室，若包裝袋不漏氣，冰箱內(nèi)、外氣壓相等且不變，包裝袋內(nèi)的空氣可視為理想氣體，則經(jīng)過一段時間后（）A.包裝袋內(nèi)空氣的內(nèi)能減少B.包裝袋內(nèi)空氣對外做正功C.包裝袋內(nèi)空氣的所有分子的動能都減小D.單位面積上包裝袋內(nèi)所受到的平均作用力不變〖答案〗AD〖解析〗A．包裝袋內(nèi)的理想氣體溫度隨著放進冷藏室而降低，故內(nèi)能減少，故A正確；B．包裝袋內(nèi)的空氣做等壓變化，由蓋一呂薩克定律有可得溫度降低時，包裝袋內(nèi)的空氣體積減小，外界對包裝袋內(nèi)的空氣做正功，故B錯誤；C．溫度降低，分子平均動能減小，但每個分子動能的變化不能確定，故C錯誤；D．包裝袋內(nèi)空氣的壓強不變，故單位面積上包裝袋內(nèi)所受到的平均作用力不變，故D正確。11.光電管是一種將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的器件。將光電管接入圖示電路中，用頻率為的光照射板，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，當靈敏電流計的示數(shù)為時，電壓表的示數(shù)為，此電壓通常也稱為遏止電壓。已知普朗克常量為，電子電荷量為，下列說法正確的是（）A.遏止電壓與光電子從板逸出后的初動能成反比B.若增大入射光的強度，遏止電壓會增大C.板材料的逸出功為D.僅增大入射光的頻率，要使的示數(shù)為0，則需向右調(diào)節(jié)滑片〖答案〗CD〖解析〗A．根據(jù)動能定理c整理得可知遏止電壓與光電子從板逸出后的初動能成正比，故A錯誤；BC．根據(jù)光電效應(yīng)方程根據(jù)動能定理可得板材料的逸出功為遏止電壓為可知遏止電壓與入射光的強度無關(guān)，故B錯誤，C正確；D．僅增大入射光的頻率，遏止電壓增大，要使的示數(shù)為0，則需向右調(diào)節(jié)滑片，故D正確。故選CD。12.回旋加速器的工作原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過狹縫的時間可忽略不計，磁感應(yīng)強度為的勻強磁場與盒面垂直，A處粒子源產(chǎn)生的粒子質(zhì)量為，電荷量為，在加速器中被加速。設(shè)粒子初速度為零，高頻交流電壓為，加速過程中不考慮重力作用和相對論效應(yīng)，則（）A.增大加速電壓，粒子達到最大動能所用時間減少B.增大加速電壓，粒子的最大動能增加C.增大磁感應(yīng)強度，若該粒子仍能正常加速，則交變電流的頻率增大D.增大磁感應(yīng)強度，并使粒子正常加速，粒子的最大動能不變〖答案〗AC〖解析〗A．因粒子達到最大動能最大動能是一定的，則增大加速電壓，粒子被加速的次數(shù)較小，則達到最大動能所用時間減少，選項A正確；B．根據(jù)可知粒子的最大動能與加速電壓U無關(guān)，選項B錯誤；C．根據(jù)可知，增大磁感應(yīng)強度B，若該粒子仍能正常加速，則交變電流的頻率增大，選項C正確；D．根據(jù)增大磁感應(yīng)強度B，并使粒子正常加速，粒子的最大動能變大，選項D錯誤。故選AC。第二卷（共52分）三、實驗題（12分）．13.兩個實驗小組做“探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體的壓強與體積的關(guān)系”的實驗。（1）第一個實驗小組的同學利用如圖甲所示的裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律，注射器中密封了一定質(zhì)量的氣體。①實驗過程中，下列操作正確的是________。（填正確〖答案〗標號）A．應(yīng)該以較快的速度推拉柱塞來改變空氣柱的體積B．實驗前應(yīng)先利用天平測量出注射器、柱塞及壓力表的總質(zhì)量C．推拉柱塞時，手不可以握住整個注射器D．實驗過程中要保證橡膠套的密閉性良好，以保證空氣柱的質(zhì)量一定②實驗時，緩慢推動活塞，注射器內(nèi)氣體的體積逐漸減小。若實驗過程中環(huán)境溫度逐漸降低，測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)，則實驗得到的圖像應(yīng)為下圖中的________。（填正確〖答案〗標號）（2）第二個實驗小組的同學用氣體壓強傳感器做實驗，實驗裝置如圖乙所示。在操作規(guī)范、不漏氣的前提下，測得多組壓強p和體積V的數(shù)據(jù)并作出圖像，發(fā)現(xiàn)圖線不過坐標原點，如圖丙所示。造成這一結(jié)果的原因是________________________；圖丙中的物理含義是________________________。〖答案〗（1）CD##DCA（2）膠管的容積不可忽略連接壓強傳感器和注射器的膠管的容積〖解析〗（1）①[1]A．應(yīng)該以較慢的速度推拉柱塞來改變空氣柱的體積，以避免操作動作過快使空氣柱的溫度發(fā)生改變，A項錯誤；B．因壓強由壓力表測得，不是由平衡條件計算出的，所以實驗前不需要利用天平測量出注射器、柱塞及壓力表的總質(zhì)量，B項錯誤；C．實驗過程中手不能握住注射器前端，以免改變空氣柱的溫度，使氣體發(fā)生的不是等溫變化，C項正確；D．實驗過程中要保證橡膠套的密閉性良好，以保證空氣柱的質(zhì)量一定，D項正確。故選CD。②[2]根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得可知隨著環(huán)境溫度逐漸降低，圖像的斜率會逐漸減小，A項正確。（2）[3][4]根據(jù)玻意耳定律得解得造成這一結(jié)果的原因是膠管的容積不可忽略；圖丙中的物理含義是連接壓強傳感器和注射器的膠管的容積。14.同學們用可拆變壓器探究“變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系”，可拆變壓器如圖甲、乙所示。（1）下列說法正確的是______（填正確〖答案〗標號）A.變壓器的鐵芯用硅鋼片粘合而成，硅元素摻入鐵芯有利于減小其電阻率，增強鐵芯的導電性能B.可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響C.實驗中為了保證安全，使用的電源電壓不宜太高，可以用4節(jié)干電池串聯(lián)作為電源D.變壓器的副線圈不接用電器時，整個電路就不消耗電能，實驗時可以長時間將原線圈接在電源上，沒有什么影響（2）小明同學把交流電源接在原線圈兩端，調(diào)節(jié)學生電源使變壓器輸入電壓為，用多用電表交流電壓檔測量副線圈兩端電壓，測量結(jié)果如圖丙所示，示數(shù)為______?！即鸢浮剑?）B（2）4.4〖解析〗（1）A．變壓器的鐵芯用硅鋼片粘合而成，硅元素摻入鐵芯有利于減小漏磁等誤差，故A錯誤；B．本實驗采用控制變量法，可以先保持原線圈電壓、匝數(shù)不變，改變副線圈的匝數(shù)，研究副線圈匝數(shù)對副線圈電壓的影響，故B正確。C．實驗中為了保證安全，使用的電源電壓不宜太高，干電池是直流電源，不能作為電源，故C錯誤；D．變壓器的副線圈不接用電器時，整個電路依然會消耗電能，實驗時不可以長時間將原線圈接在電源上，會造成浪費，故D錯誤；故選B。（2）用多用電表交流電壓檔測量副線圈兩端電壓，分度值為0.2V，讀數(shù)為4.4V。四、計算題（共4題，滿分40分。寫出必要的文字說明、方程式或重要演算步驟，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）15.圖甲中空氣炸鍋是一種新型的烹飪工具，圖乙為某型號空氣炸鍋的簡化模型圖，空氣炸鍋中有一氣密性良好的內(nèi)膽，內(nèi)膽內(nèi)的氣體可視為質(zhì)量不變的理想氣體，已知膽內(nèi)初始氣體壓強為，溫度為，現(xiàn)啟動加熱模式使氣體溫度升高到，此過程中氣體吸收的熱量為，內(nèi)膽中氣體的體積不變，求：（1）此時內(nèi)膽中氣體的壓強；（2）此過程內(nèi)膽中氣體的內(nèi)能增加量?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）根據(jù)題意可知，氣體體積不變，氣體為等容變化，根據(jù)查理定律可得解得（2）根據(jù)熱力學第一定律有由于氣體的體積不變，所以解得16.如圖所示，在磁感應(yīng)強度大小為B＝1T、水平向外的勻強磁場中，把質(zhì)量為m＝0.2kg、電荷量為q＝0.1C的帶負電小球用絕緣細線懸掛在O點，細線長度為L＝1m?，F(xiàn)將小球從細線與豎直方向成θ＝37°角時由靜止釋放，小球在與磁場垂直的豎直面內(nèi)擺動。不計空氣阻力，重力加速度大小g取，sin37°＝0.7，cos37°＝0.8.求：（1）小球第一次運動到最低點時的速率v。（2）小球第一次運動到最低點時細線的拉力大小F。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）在從小球開始運動到第一次運動到最低點過程中，洛倫茲力不做功，由動能定理得求得（2）在最低點對小球分析求得17.平行金屬導軌與如圖所示放置，與段水平且粗糙，金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)，DE與段傾斜且光滑，與水平面成角，空間中存在勻強磁場（整個裝置都在磁場中），磁感應(yīng)強度為，方向豎直向上，傾斜導軌間距為，水平導軌間距為，金屬棒質(zhì)量均為，接入回路的電阻均為，兩金屬棒間用輕質(zhì)絕緣