广东省深圳市新安中学（集团）高中部2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

这是一份广东省深圳市新安中学（集团）高中部2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题，共8页。试卷主要包含了单项选择题，多选题等内容，欢迎下载使用。

2024年04月
本试卷分选择题和非选择题两部分，共 5 页，满分 100 分，考试用时 75 分钟。
第I卷 （共 46 分）
一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、 核能作为一种新能源在现代社会中已经不可缺少，但安全是核电站面临的非常严峻的问题，核泄漏中的钚是一种具有放射性的超铀元素，钚的危险性在于它对人体的毒性，与其他放射性元素相比钚在这方面更强，一旦侵入人体，就会潜伏在人体肺部，骨骼等组织细胞中，破坏细胞基因，提高罹患癌症的风险．已知钚的一种同位素的半衰期为24100年，其衰变方程为，下列有关说法正确的是（ ）
A. X原子核中含有92个中子
B. 100个经过24100年后一定还剩余50个
C. 由于衰变时释放巨大能量，根据，衰变过程中总质量减少
D. 衰变发出的放射线是波长很长的光子，具有很强的穿透能力
2、对于下列四幅教材插图的说法，正确的是（ ）
A. 甲图中分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也为零
B. 乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力等于玻璃板的重力
C. 丙图中液体表面层分子间距离小于液体内部分子间的距离，分子间表现为引力
D. 丁图中封闭注射器的出射口，缓慢按压管内封闭气体过程中会感到阻力增大，这表明气体分子间距离减小时，压强会增大。
3、无线话筒是振荡电路一个典型应用。在振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法不正确的是（ ）
A. 电容器正在放电 B. 振荡电流正在减小
C. 电路中电流沿顺时针方向 D. 磁场能正在向电场能转化
O
A
D
E
B
C
4、据报道，国产的芯片已经实现量产，芯片制造中需要用到溅射镀膜技术，如图是某种溅射镀膜的简易原理图，注入溅射室内的氩气分子被电离成具有一定初速度向各个方向的带正电氩离子，然后在匀强电场作用下高速撞向镀膜靶材，使靶材中的原子或分子沉积在半导体芯片上。忽略离子重力和离子间作用力，以下说法正确的是（ ）
A. 电极带正电
B. 每个氩离子都是沿电场线运动到靶材上的
C. 每个氩离子的加速度都相同
D. 每个氩离子的电势能一直变小
5、如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止，则磁铁（ ）
A．从 B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流（从上往下看）
B．摆到D处时，圆环给桌面的压力小于圆环受到的重力
C．从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相反
D．在A、E两处的重力势能不相等
6、1831年10月，法拉第将一个由紫铜制成的圆盘置于蹄形磁极之间，发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机，其原理图如图所示，圆盘绕水平的轴C在垂直于盘面的匀强磁场中以角速度转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和电阻R连接组成闭合回路，下列说法正确的是（ ）
A. 圆盘转动过程中，电能转化为机械能
B. C处的电势比D处的电势低
C. 通过R的电流方向为从A指向B
D. 圆盘产生的电动势大小与角速度的大小无关
7、三峡工程是一项规模巨大的水利枢纽工程。在三峡电能的传输和分配过程中，变压器是电网中不可或缺的设备，用于调整电压等级。现有一理想变压器原、副线圈的匝数之比为10∶1，B是原线圈的中心接头，原线圈输入电压如图乙所示，副线圈电路中、为定值电阻，为型热敏电阻（阻值随温度升高而减小），C为耐压值为的电容器，所有电表均为理想电表。下列判断正确的是（ ）
A 当单刀双掷开关由时，电容器C会被击穿
B. 当单刀双掷开关与B连接，副线圈两端电压的频率为
C. 其他条件不变，单刀双掷开关由时，变压器的输入功率不变
D. 当单刀双掷开关与A连接，传感器所在处温度升高，的示数变大，的示数减小
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分）
8、湖底形成的一个气泡，在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。越接近湖面，水的温度越高，气泡内气体可看做理想气体，气泡上升过程中，大气压强不变，以下说法正确的是（ ）
A. 气泡内气体对外界做功 B. 气泡内气体从外界吸收热量
C. 气泡内每个气体分子的动能都变大 D. 气泡内气体分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小
9、用光电管研究光电效应，实验装置如图甲所示，实验中测得光电子的最大初动能与入射光频率的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 研究饱和光电流和遏止电压时，电源的极性相反
B. 增大照射光的强度，产生的光电子的最大初动能一定增大
C. 入射光的频率为时，逸出的光电子的最大初动能为2E
D. 若光在真空中的速度为c，则波长大于的光照射该金属时才会发生光电效应
10、如图甲所示，水平放置的“[”形光滑导轨宽为L，导轨左端连接阻值为R的电阻。导轨间存在两个相同的矩形匀强磁场I、Ⅱ。质量为m的金属杆在恒力作用下向右运动，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，其速度v随时间t变化图像如图乙所示。T3时刻金属杆恰好进入磁场Ⅱ，图中物理量均为已知量，不计其他电阻。下列说法正确的有（ ）
A. 金属杆初始位置与磁场I左边界距离为
B. 通过两磁场区域时，流经导体棒的电量相等
C. 磁场的磁感应强度大小为
D. 金属杆在磁场Ⅱ中做匀减速直线运动
第II卷 （共 54 分）
三．非选择题：共5题，共54分，其中第13题—15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。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。
11（8分）、如图甲所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。
（1）闭合开关时，发现灵敏电流计指针向右偏了一下，闭合开关后，将A线圈从B线圈中迅速拔出，电流计指针将___________（填“向左”、“向右”或“不”）偏转。
（2）将A线圈重新插回B线圈后，若要使灵敏电流计指针向左偏转，则滑动变阻器的滑片应该___________（填“向左”或“向右”）移动。
（3）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图乙1中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙2中条形磁铁的运动方向是向___________（填“上”或“下”）；图乙3中条形磁铁下端为___________极（填“N”或“S”）。
12（8分）、在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，实验的简要步骤如下：
A.配制油酸酒精溶液：将油酸和酒精按体积比配制好，然后把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，算出一滴油酸酒精溶液的体积
B.向浅盘中倒入一定量的水，在水面均匀地撒入滑石粉（或痱子粉）
C.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，直至薄膜形态稳定
D.把带有小方格的塑料板放在浅盘上，然后将油酸膜的形态用彩笔画在塑料板上，数出薄膜所占格数，根据小方格个数估算出油膜面积
E.计算出油膜的厚度
（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度为每mL溶液中有纯油酸5mL.用注射器测得1mL上述溶液有液滴100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待稳定后，将玻璃板放在浅盘上描出油膜轮廓，再将玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形小方格的边长为1cm.则：
①油膜的面积约为____________cm2（保留两位有效数字）.
②每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________________cm3.
③根据上述数据，估算出油酸分子的直径____________m（保留一位有效数字）
（2）实验中水槽所撒痱子粉太厚会导致测量结果___________（选填“偏大”或“偏小”）
13、（12分）医用氧气瓶是医院必备用品，存放场所须符合防火安全要求，应有良好的通风，并远离明火，避免阳光曝晒。容积为40升的某医用氧气瓶，使用压力上限为，假设该氧气瓶导热良好，当环境温度为27℃时，压力表显示该氧气瓶里面的压强为。1标准大气压。热力学绝对零度为。
（1）当打开阀门释放氧气时，能看到排气口出现白雾，试解释形成白雾的原因；
（2）出现火情时，周边温度可达到200℃，分析论证氧气瓶在这样的环境中的危险性；
（3）某病患由于治疗需要，每天需要消耗1标准大气压下的氧气40升。该氧气瓶加上稳压阀后，能稳定输出1标准大气压下的氧气，以供患者使用。假设环境温度为27℃不变，该氧气瓶可以供给此病患使用多少天？
14、（12分）如图所示，跳楼机将游客载至高空，然后释放。座舱自由下落一段时间后，先启动电磁制动系统使座舱减速，再启动液压制动系统继续减速，到达地面时刚好停下。如将钢结构座舱看作为一个边长为L，总电阻为R的单匝正方形线框，则座舱的下落过程可以简化如下：线框先自由下落h后，下边框进入匀强磁场时线框开始减速，下边框出磁场时，线框恰好做匀速直线运动。已知座舱的总质量为m，磁场区高度为L，磁感应强度大小为B，重力加速度为g。求：
（1）座舱刚进入磁场上边界时，感应电流的大小；
（2）座舱穿过磁场的过程中产生的焦耳热。
15、（14分）. 利用电磁场控制电荷的运动路径，与光的传播、平移等效果相似，称为电子光学。如图甲所示，三个彼此平行，间距均为L的足够大的竖直平面，平面a、b间存在与平面平行的水平方向的匀强磁场，平面b、c间存在与平面平行的竖直向下的匀强电场，磁场与电场范围足够大。将一电量为-q、质量为m的粒子，从平面b上P点水平向左（垂直平面）射入磁场，速度大小为。粒子恰好不从平面a射出，经磁场偏转后穿过平面b进入电场，从平面c离开电场时，速度与水平方向成45°角，乙图为正视图，不计粒子重力。求
（1）平面a、b之间磁场的磁感应强度大小：
（2）平面b、c之间电场的电场强度大小；
（3）将平面b、c间的电场换成竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为平面a、b间的两倍，其余条件均不变，粒子会多次穿过平面b，求粒子从P点发射后第n次返回平面b时的位置与P点的距离。
新安中学（集团）高中部2023-2024学年第二学期期中考试题
高二年级 物理答案
11、【答案】 ①. 向左 ②. 向右 ③. 下 、 S
12、【答案】 （1） ①. 83 ②. ③. （2）. 偏大
13、【答案】（1）见解析；（2）有可能发生爆炸；（3）99天
【详解】（1）打开阀门释放氧气时，由于时间短，来不及传热，为一个绝热过程，此时气体体积膨胀对外做功，内能减少，温度下降，气体发生液化，出现白雾。
（2）27℃的热力学温度为
此时压强为，假设气体压强达到时温度为，此过程为一个等容过程，根据查理定律
代入数据得安全温度为
所以氧气瓶在200℃的环境下使用有可能发生爆炸。
（3）假设，假设所有气体全部减压到时体积为，此过程为等温变化，由玻意耳定律得
解得
由于氧气瓶内气体压强降到1标准大气压时，氧气不再排出，所以供给患者的氧气体积
为
使用天数为
14、【答案】（1）；（2）
【详解】（1）由自由落体规律有
刚进入磁场时 联立解得
（2）下边框出磁场时，线框恰好做匀速直线运动，有
又
联立解得下边框出磁场时的速度为
全过程根据能量守恒有
解得
15、【答案】（1）；（2）；（3）当n为奇数时，，当n为偶数时，
【详解】（1）设平面a、b之间磁场的磁感应强度为B，由洛伦兹力作为向心力可得
粒子恰好不从平面a射出，可知粒子在a、b之间的轨迹为半圆，即R=L
解得
（2）设平面b、c之间电场强度为E，竖直方向分速度为，由牛顿第二定律可得
由类平抛规律可得
联立解得
（3）当b、c间的电场换成竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为平面a、b间的两倍，由牛顿第二定律可得
可得
粒子从P点发射后第n次返回平面b时的运动正交分解成x、y方向，则粒子从P点发射后第n次返回平面b时的位置与P点的距离为
，，；
，，
，，；
，，
，，；
，，。
综上所述，n为正整数集，当n为奇数时，
解得
当n为偶数时，
解得题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
C
D
B
D
ABD
AC
BC