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江西省新余市2023-2024学年高二下学期期末质量检测物理试题
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这是一份江西省新余市2023-2024学年高二下学期期末质量检测物理试题，共6页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
命题人：林大为、邓亮. 审校人： 卢杰
卷面总分：100分 考试时间：75分钟
一、选择题： (本题共10小题，共46分， 1-7为单选题， 每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求；8-10为多选题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，一全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)。
1.以下说法正确的是( )
A.胡椒粒放入沸水中剧烈翻滚的现象说明温度越高布朗运动越剧烈
B.水中花粉颗粒越大，与之接触的水分子数目越多，撞击越明显，布朗运动越显著
C.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
D.晶体在熔化过程中温度保持不变，分子平均动能不变，内能不变
2.无线话筒是 LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是( )
A.电容器正在放电
B.线圈中的磁场正在增强
C.振荡电流正在减小
D.增大电容器两板距离，LC振荡频率减小
3.如图所示为回旋加速器的示意图，两D型盒所在区域加匀强磁场，狭缝(极小)间就有交变电压(电压的大小恒定)，将粒子由A点静止释放，经回旋加速器加速后，粒子最终从D型盒的出口引出，已知D型盒的半径为R，粒子的质量和电荷量分别为m、q，磁感应强度大小为B，加速电压为U(不计粒子在电场中的运动时间)，则下列说法正确的是( )
A.粒子的运动周期为交变电压周期的2倍
B.粒子第一次与第二次进入磁场的轨道半径之比
为 R1:R2=1:2.
C.粒子的最大动能为 q2B2R2m
D.粒子在回旋加速器中运动的时间为 πBR2U
4.以下装置中都涉及到磁场的具体应用，甲是电磁流量计，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件。下列说法正确的是 ( )
高二物理试题 第 1 页 (共 6 页)
1A.甲图中，当ab两点间电压V增大时(其它条件都不变)，说明流量减小了
B.乙图可判断出通过电阻的电流从 a流向b
C.丙图粒子能够向右沿直线匀速通过速度选择器的条件是 v=tu,但不能判断粒子的电性
D.丁图中若载流子带负电，稳定时D板电势低
5.如图所示，将一质量分布均匀，电阻率不变的导线围成正方形abcd，在 a、d两点用导线与恒压电源相连接，空间中存在垂直正方形所在平面向外的匀强磁场(图中未画出)，接通电源后ab边所受的安培力大小为F。若重新在 a、c两点用导线与该恒压电源连接，则接通后整个正方形所受安培力大小为 (
A.2F B.22F
C.3F D.32F
6.如图甲所示为一种简单的整流电路，ab为交变电压信号输入端，D为二极管，可将交变电流变为直流，R为阻值为15Ω的定值电阻。若对该电路 ab端输入如图乙所示按正弦规律变化的电压信号，则下列说法正确的是 ( )
A.定值电阻R在 1min 内产生的热量为 1.0×10⁴J
B.ab两点间接入的交变电流的电压 u随时间 t变化的规律是 v=100sin100tV
C.电阻R两端电压有效值为 502V
D.一个周期内通过的R的电流的平均值为 20π3Λ
7.如图所示，在直角三角形 abc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ac=2ab，边长ac=L，一个粒子源在a点将质量为 m、 电荷量为q的带正电粒子从a点沿ab方向以大小不同的速度射入磁场，且所有粒子均能从ac边射出，不计粒子的重力及粒子间的相互影响，下列说法正确的是( )
A.粒子运动时间为 πm3qB
B.入射点与出射点的间距最大为 92L
C.粒子运动速度的最大值为 qBLm
D.运动轨迹与ac边的最大距离为 l3
高二物理试题 第 2 页 (共 6 页)
28.图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中 ab的延长线过原点，则下列说法错误的是(
A.α→b的过程，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增大
B.b→c的过程，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数减小
C.b、d两状态，气体体积相等
D.d→a的过程，气体分子数密度增大，分子的平均速率增大
9.如图甲是街头常见的变压器，它通过降压给用户供电，简化示意图如图乙所示，各电表均为理想交流电表，变压器的输入电压 U₁保持不变，输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为 R₀。当并联的用电器增多时，下列判断正确的是 ( )
A.电流表A₁示数减小， A₂示数减小
B.电压表V₂示数不变，V₃示数减小
C. V₃的变化量 |△U₃|与A₁的变化量 |△I₁||之比不变
D. V₁的示数U₁与A₁的示数I₁之比将增大
10.如图所示，有方向垂直于光滑绝缘水平桌面的两匀强磁场，磁感应强度的大小分别为B₁=B、B₁=5B，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，桌面上边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框，以初速度 v垂直磁场方向从图示位置开始向右运动，当线框恰有一半进入右侧磁场时速度为 ν3,)则·( )
A.虚线位置时线框的电流方向为顺时针
B.此时线框的加速度大小为 2(B2α2vmR
C.初速度 v=9B2a32mR
D.从初始位置到虚线位置这过程中产生的热量为 324B4α6mR2
二、实验题: 本题共2小题, 11题6分、12题8分, 共14分。
11.某同学在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，进行了如下操作：
A.将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积为2mL
B.向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
C.将0.5mL 纯油酸加入酒精中, 得到: 1×10³mL的油酸酒精溶液
D.把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积
E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
高二物理试题 第 3 页 (共 6 页)
3(1)上述操作正确的顺序是 (填步骤前的字母)；
(2)将描出油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸中正方形小方格的边长为2cm，则本次实验测得的油酸分子直径大小约为 m(结果保留两位有效数字)：
(3)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于 。
A.油酸未完全散开
B.将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间
C.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了 10滴
D.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
12.某同学利用如图的装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化.等效内阻 x=20Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接.滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间(20Ω的位置.打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极.穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止(磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动)，释放点到海绵垫高度差 h=0.30m.计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线，重力加速度 g=10m/s².如果有下列根号可取相应的近似值： 0.1240≈0.35;0.00031≈0.0175.
(1)磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为 V. (保留三位有效数字)
(2)图像中 UIL出现前后两个峰值；对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是( )
高二物理试题 第 4 页 (共 6 页)
4A.线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程
B.如果仅略减小 h，两个峰值都会减小
C.如果仅略减小h，两个峰值可能会相等
D.如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增太
(3)在磁铁下降h=0.30m的过程中，估算重力势能转化为电能的值是 J，可估算重力势能转化为电能的效率约是 .(以上两空均保留三位有效数字)
三、计算题: 本题共3小题, 共40分。其中13题10分, 14题12分, 15题18分, 写出必要的推理过程，仅有结果不得分。
13.(10分)如图所示，内壁光滑的薄壁圆柱形导热汽缸开口朝下，活塞距汽缸顶为h，横截面积为S。汽缸开口处有一厚度可忽略不计的活塞。缸内封闭了压强为2p₀的理想气体。已知此时外部环境的热力学温度为 T₀,大气压强为p，活塞自重 mg=3p₀S,g为重力加速度。
(1)若把汽缸放置到热力学温度为 T1=910T0的冷库中，稳定时活塞位置不变，求稳定时内部气体的压强；
(2)若把汽缸缓缓倒置，使开口朝上，环境温度不变，求稳定时活塞到汽缸底部的距离。
14.(12分)如图所示，在竖直的xy平面内，在水平x轴上方存在场强大小 E1=mgq、方向平行于x轴向右的匀强电场，在x轴下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场、B和大小、方向都未知的匀强电场. E₂。一质量为m、带电量为q的小球从y轴上的P(0，L)位置无初速度释放，释放后小球从第一象限进入第四象限做匀速圆周运动，运动轨迹恰好与y轴相切，已知重力加速度为g。
高二物理试题 第 5 页 (共 6 页)
5(1)求匀强电场. E₂大小与方向；
(2)求匀强磁场B的大小；
(3)求小球桌二次穿过x轴的位置与第三次穿过x轴的位置之间的距离；
15.(18分)如图甲，平行金属导轨ab、cd水平放置，相距为L，导轨平面内有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为 B，两金属棒M、N静止在导轨上。其中N棒质量为m，电阻为R，M棒被锁定(锁定装置宽度不计)，初始两棒相距d。以下各种情况的运动中，两棒始终与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直，导轨光滑且足够长.
(1)若导轨电阻不计，M棒电阻也为R、现给 N棒一瞬间向左的初速度，此后N棒恰好不与M棒相碰，求此过程中 N棒产生的焦耳热O₁；
(2)若导轨与M棒电阻均不计，零时刻起，给N棒施加一水平向右的恒力F(大小未知)，作用时间 t₀后，撤去F，同时将M棒解除锁定，整个过程中N棒的 v-t图像如图乙( (Vₙ为已知量)，其中图线.CD段、EF段为平行横轴的直线。求：
①解除锁定后 N棒产生的焦耳热 Q₂
②0-t₀时间内N棒产生焦耳热 Q₃。
高二物理试题 第 6 页 (共 6 页)
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命题人：林大为、邓亮. 审校人： 卢杰
卷面总分：100分 考试时间：75分钟
一、选择题： (本题共10小题，共46分， 1-7为单选题， 每小题4分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求；8-10为多选题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，一全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)。
1.以下说法正确的是( )
A.胡椒粒放入沸水中剧烈翻滚的现象说明温度越高布朗运动越剧烈
B.水中花粉颗粒越大，与之接触的水分子数目越多，撞击越明显，布朗运动越显著
C.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
D.晶体在熔化过程中温度保持不变，分子平均动能不变，内能不变
2.无线话筒是 LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是( )
A.电容器正在放电
B.线圈中的磁场正在增强
C.振荡电流正在减小
D.增大电容器两板距离，LC振荡频率减小
3.如图所示为回旋加速器的示意图，两D型盒所在区域加匀强磁场，狭缝(极小)间就有交变电压(电压的大小恒定)，将粒子由A点静止释放，经回旋加速器加速后，粒子最终从D型盒的出口引出，已知D型盒的半径为R，粒子的质量和电荷量分别为m、q，磁感应强度大小为B，加速电压为U(不计粒子在电场中的运动时间)，则下列说法正确的是( )
A.粒子的运动周期为交变电压周期的2倍
B.粒子第一次与第二次进入磁场的轨道半径之比
为 R1:R2=1:2.
C.粒子的最大动能为 q2B2R2m
D.粒子在回旋加速器中运动的时间为 πBR2U
4.以下装置中都涉及到磁场的具体应用，甲是电磁流量计，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件。下列说法正确的是 ( )
高二物理试题 第 1 页 (共 6 页)
1A.甲图中，当ab两点间电压V增大时(其它条件都不变)，说明流量减小了
B.乙图可判断出通过电阻的电流从 a流向b
C.丙图粒子能够向右沿直线匀速通过速度选择器的条件是 v=tu,但不能判断粒子的电性
D.丁图中若载流子带负电，稳定时D板电势低
5.如图所示，将一质量分布均匀，电阻率不变的导线围成正方形abcd，在 a、d两点用导线与恒压电源相连接，空间中存在垂直正方形所在平面向外的匀强磁场(图中未画出)，接通电源后ab边所受的安培力大小为F。若重新在 a、c两点用导线与该恒压电源连接，则接通后整个正方形所受安培力大小为 (
A.2F B.22F
C.3F D.32F
6.如图甲所示为一种简单的整流电路，ab为交变电压信号输入端，D为二极管，可将交变电流变为直流，R为阻值为15Ω的定值电阻。若对该电路 ab端输入如图乙所示按正弦规律变化的电压信号，则下列说法正确的是 ( )
A.定值电阻R在 1min 内产生的热量为 1.0×10⁴J
B.ab两点间接入的交变电流的电压 u随时间 t变化的规律是 v=100sin100tV
C.电阻R两端电压有效值为 502V
D.一个周期内通过的R的电流的平均值为 20π3Λ
7.如图所示，在直角三角形 abc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ac=2ab，边长ac=L，一个粒子源在a点将质量为 m、 电荷量为q的带正电粒子从a点沿ab方向以大小不同的速度射入磁场，且所有粒子均能从ac边射出，不计粒子的重力及粒子间的相互影响，下列说法正确的是( )
A.粒子运动时间为 πm3qB
B.入射点与出射点的间距最大为 92L
C.粒子运动速度的最大值为 qBLm
D.运动轨迹与ac边的最大距离为 l3
高二物理试题 第 2 页 (共 6 页)
28.图示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中 ab的延长线过原点，则下列说法错误的是(
A.α→b的过程，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增大
B.b→c的过程，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数减小
C.b、d两状态，气体体积相等
D.d→a的过程，气体分子数密度增大，分子的平均速率增大
9.如图甲是街头常见的变压器，它通过降压给用户供电，简化示意图如图乙所示，各电表均为理想交流电表，变压器的输入电压 U₁保持不变，输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻为 R₀。当并联的用电器增多时，下列判断正确的是 ( )
A.电流表A₁示数减小， A₂示数减小
B.电压表V₂示数不变，V₃示数减小
C. V₃的变化量 |△U₃|与A₁的变化量 |△I₁||之比不变
D. V₁的示数U₁与A₁的示数I₁之比将增大
10.如图所示，有方向垂直于光滑绝缘水平桌面的两匀强磁场，磁感应强度的大小分别为B₁=B、B₁=5B，PQ为两磁场的边界，磁场范围足够大，桌面上边长为a、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线框，以初速度 v垂直磁场方向从图示位置开始向右运动，当线框恰有一半进入右侧磁场时速度为 ν3,)则·( )
A.虚线位置时线框的电流方向为顺时针
B.此时线框的加速度大小为 2(B2α2vmR
C.初速度 v=9B2a32mR
D.从初始位置到虚线位置这过程中产生的热量为 324B4α6mR2
二、实验题: 本题共2小题, 11题6分、12题8分, 共14分。
11.某同学在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，进行了如下操作：
A.将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积为2mL
B.向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
C.将0.5mL 纯油酸加入酒精中, 得到: 1×10³mL的油酸酒精溶液
D.把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积
E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
高二物理试题 第 3 页 (共 6 页)
3(1)上述操作正确的顺序是 (填步骤前的字母)；
(2)将描出油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸中正方形小方格的边长为2cm，则本次实验测得的油酸分子直径大小约为 m(结果保留两位有效数字)：
(3)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于 。
A.油酸未完全散开
B.将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间
C.求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了 10滴
D.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
12.某同学利用如图的装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化.等效内阻 x=20Ω的螺线管固定在铁架台上，线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接.滑动变阻器最大阻值40Ω，初始时滑片位于正中间(20Ω的位置.打开传感器，将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放，磁铁上表面为N极.穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止(磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力，不发生转动)，释放点到海绵垫高度差 h=0.30m.计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线，重力加速度 g=10m/s².如果有下列根号可取相应的近似值： 0.1240≈0.35;0.00031≈0.0175.
(1)磁铁穿过螺线管过程中，螺线管产生的感应电动势最大值约为 V. (保留三位有效数字)
(2)图像中 UIL出现前后两个峰值；对比实验过程发现，这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的，对这一现象相关说法正确的是( )
高二物理试题 第 4 页 (共 6 页)
4A.线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程
B.如果仅略减小 h，两个峰值都会减小
C.如果仅略减小h，两个峰值可能会相等
D.如果仅移动滑片，增大滑动变阻器阻值，两个峰值都会增太
(3)在磁铁下降h=0.30m的过程中，估算重力势能转化为电能的值是 J，可估算重力势能转化为电能的效率约是 .(以上两空均保留三位有效数字)
三、计算题: 本题共3小题, 共40分。其中13题10分, 14题12分, 15题18分, 写出必要的推理过程，仅有结果不得分。
13.(10分)如图所示，内壁光滑的薄壁圆柱形导热汽缸开口朝下，活塞距汽缸顶为h，横截面积为S。汽缸开口处有一厚度可忽略不计的活塞。缸内封闭了压强为2p₀的理想气体。已知此时外部环境的热力学温度为 T₀,大气压强为p，活塞自重 mg=3p₀S,g为重力加速度。
(1)若把汽缸放置到热力学温度为 T1=910T0的冷库中，稳定时活塞位置不变，求稳定时内部气体的压强；
(2)若把汽缸缓缓倒置，使开口朝上，环境温度不变，求稳定时活塞到汽缸底部的距离。
14.(12分)如图所示，在竖直的xy平面内，在水平x轴上方存在场强大小 E1=mgq、方向平行于x轴向右的匀强电场，在x轴下方存在方向垂直纸面向外的匀强磁场、B和大小、方向都未知的匀强电场. E₂。一质量为m、带电量为q的小球从y轴上的P(0，L)位置无初速度释放，释放后小球从第一象限进入第四象限做匀速圆周运动，运动轨迹恰好与y轴相切，已知重力加速度为g。
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5(1)求匀强电场. E₂大小与方向；
(2)求匀强磁场B的大小；
(3)求小球桌二次穿过x轴的位置与第三次穿过x轴的位置之间的距离；
15.(18分)如图甲，平行金属导轨ab、cd水平放置，相距为L，导轨平面内有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为 B，两金属棒M、N静止在导轨上。其中N棒质量为m，电阻为R，M棒被锁定(锁定装置宽度不计)，初始两棒相距d。以下各种情况的运动中，两棒始终与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直，导轨光滑且足够长.
(1)若导轨电阻不计，M棒电阻也为R、现给 N棒一瞬间向左的初速度，此后N棒恰好不与M棒相碰，求此过程中 N棒产生的焦耳热O₁；
(2)若导轨与M棒电阻均不计，零时刻起，给N棒施加一水平向右的恒力F(大小未知)，作用时间 t₀后，撤去F，同时将M棒解除锁定，整个过程中N棒的 v-t图像如图乙( (Vₙ为已知量)，其中图线.CD段、EF段为平行横轴的直线。求：
①解除锁定后 N棒产生的焦耳热 Q₂
②0-t₀时间内N棒产生焦耳热 Q₃。
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