四川省成都市蓉城名校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题(无答案)

这是一份四川省成都市蓉城名校2023-2024学年高二下学期期末联考物理试题(无答案)，共7页。

物 理
考试时间75分钟，满分100分
注意事项：
1．答题前，考生务必在答题卡上将自己的姓名、座位号、准考证号用0.5毫米的黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“贴条形码”。
2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米的黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效。
3．考试结束后由监考老师将答题卡收回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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．现代生活离不开电磁波。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．只有高温的物体才能发射红外线B．赫兹首先用实验证实了电磁波的存在
C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播D．在电磁波谱中，最容易发生明显衍射现象的是射线
2．某静电场分布如图所示，图中实线为电场线，方向如箭头所示，虚线为某带电粒子的运动轨迹，a，b，c是轨迹上的三个点，粒子只受电场力。下列说法正确的是（ ）
A．粒子一定从a点运动到b点
B．粒子带负电
C．粒子在c点的加速度大于在b点的加速度
D．粒子在c点的电势能小于在a点的电势能
3．如图，一束由红、紫两种单色光组成的复色光从水中斜射向上方的空气中，并分成a、b两束折射光线。下列说法正确的是（ ）
A．a光为紫光
B．分别用a光、b光通过同一双缝干涉装置，a光的相邻条纹间距比b光的相邻条纹间距宽
C．b光在水中传播的速度大于a光在水中传播的速度
D．若增大水中复色光的入射角，则a光先发生全反射
4．某矩形金属线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，线圈产生的感应电动势e随时间t变化的情况如图中正弦曲线所示。下列说法正确的是（ ）
A．该电动势的有效值为B．该交变电流的频率为
C．内线圈产生的电流方向改变5次D．时，穿过线圈的磁通量为零
5．质谱仪在物理研究中起着非常重要的作用。如图为质谱仪的工作原理示意图，粒子源产生的带电粒子经加速电场加速后，进入速度选择器，速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度大小和匀强电场的电场强度大小分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片，平板S下方有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为，不计粒子重力和粒子间作用力。下列说法正确的是（ ）
A．该粒子带负电
B．速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里
C．能通过狭缝P的粒子的速率为
D．粒子打在胶片上的位置离狭缝P越远，粒子的比荷越大
6．一简谐横波沿x轴负方向传播，时刻的波形图如图所示，此时该波恰好传到处。时，处的质点P第3次位于波峰。下列说法正确的是（ ）
A．时刻，处的质点正沿y轴负方向振动
B．该波的周期为
C．质点P在0到内通过的路程为
D．该波的传播速度为
7．某闭合铁芯绕有两组线圈，线圈的绕向如图所示，、均为理想二极管，导体棒ef可在两条平行的金属导轨上沿导轨滑行，导轨间的匀强磁场方向垂直于纸面向里。当导体棒ef在导轨上做某种运动时，使回路中只有红灯发光，则导体棒ef在导轨上的运动情况是（ ）
A．减速向左或加速向右B．减速向右或加速向左
C．匀速向左D．匀速向右
8．如图，某理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1，原线圈与定值电阻、交流电源构成回路，滑动变阻器与副线圈连接。交流电源的输出电压有效值恒定，回路中的电表均为理想电表，滑动变阻器接入电路的阻值可调范围足够大，且能保证电路、电表安全。下列说法正确的是（ ）
A．若将滑动变阻器的滑片向左移动，则电压表和电流表示数均增大
B．若将滑动变阻器的滑片向左移动，则电源的输出功率减小
C．若将滑动变阻器的滑片向右移动，则该过程中电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值的绝对值减小
D．调节滑动变阻器的滑片，当消耗的功率最大时，
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求；全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．如图，间距为L的光滑平行导轨水平固定放置，导轨间始终存在竖直方向的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为B，导轨左端连接电动势为E、内阻为r的恒定直流电源。一带有炮弹的金属棒垂直放在导轨上，金属棒的电阻为R，长度为L，导轨电阻不计。通电后带有炮弹的金属棒将沿图示方向发射，不考虑回路中电流产生的磁场，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关瞬间，回路中的电流为
B．磁场方向竖直向上
C．若回路中电流和磁场方向同时反向，则带有炮弹的金属棒的发射方向也反向
D．闭合开关瞬间，带有炮弹的金属棒所受安培力大小为
10．某风力发电机的输出功率为，输出电压为，用户得到的电压为，输电线的总电阻为，输电线路的示意图如图所示。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的，变压器均视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ）
A．用户得到的功率为
B．通过输电线的电流为
C．升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶10
D．降压变压器原、副线圈的匝数比为20∶1
11．如图甲，真空中有一平行板电容器水平放置，极板长为L，极板间距为d，两极板间存在周期为T的交变电压（如图乙）。一带正电的粒子M在时从极板左侧紧贴上极板以大小为的水平速度射入极板，运动中粒子M恰好不会打在下极板上。与粒子M完全相同的另一粒子N在某时刻也从极板左侧紧贴上极板以大小为的水平速度射入极板，最终粒子N恰好从上极板右侧边缘飞离极板。已知，粒子M、N均可视为质点，不计粒子重力，若粒子打到极板上，则会被吸收，粒子M、N同时在极板间运动时，两者互不影响。下列说法正确的是（ ）
A．粒子M、N在极板间运动的时间之比为2∶1
B．粒子M飞离极板时与上极板的距离为
C．粒子N射入极板的时刻可能为
D．若粒子N在内的某时刻射入极板，则在时粒子N的动能最大
三、实验探究题：本题共2小题，共15分。
12．（6分）
某同学做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。
（1）关于该实验，下列说法正确的是__________（填标号）。
A．实验时可以把玻璃砖界面当尺子画界线
B．选用两光学表面间距大的玻璃砖，有利于提高实验准确度
C．在界面的入射角越大，实验准确度越高
D．实验时用细大头针比用粗大头针更有利于提高实验准确度
（2）该同学实验后在白纸上画出光线的径迹如图甲所示，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于P、Q两点，再过P、Q两点分别作法线的垂线，垂足分别为A、B两点，则玻璃的折射率为__________（用图中线段的字母表示）。
（3）若某次实验时该同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系如图乙所示，其他实验操作均正确，则该同学测得的折射率与真实值相比__________（填“偏大”或“偏小”）。
13．（9分）
某同学探究一个工作电压在之间的LED灯珠的伏安特性，可用器材有：电源（电动势为，内阻不计）；电流表A（量程为，内阻约为）；电压表V（量程为，内阻为）；滑动变阻器R（最大阻值可选或）；定值电阻（阻值可选或）；开关S及导线若干。
（1）为使实验结果尽可能准确，实验电路的原理图应选择下图中的__________（填“甲”或“乙”），图中R应选最大阻值为__________（填“”或“”）的滑动变阻器，应选阻值为__________（填“”或“”）的定值电阻。
（2）记录多组电压表V的示数U和电流表A的示数I，描绘出图像如图丙所示，由实验曲线可知，当电流表示数为时，小灯珠的实际功率约为__________W（计算时可忽略电表内阻对电路的影响，保留2位有效数字）。
（3）若将这个小灯珠与电动势为、内阻为的电源和阻值为的定值电阻串联构成闭合回路，则小灯珠的实际功率约为__________W（保留2位有效数字）。
四、计算题：本题共3小题，共38分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。
14．（8分）
如图为用折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，，，。一平行于BC边的细光束从AB边上的P点射入棱镜，，从N点（图中未画出）第一次射出棱镜。不计光束在棱镜内的多次反射，已知光在真空中的速度为c。求：
（1）光束在AB界面的折射角并判断光束在BC边是否发生全反射（说明理由）；
（2）光束在棱镜中的传播时间。
15．（12分）
如图，两条足够长的光滑平行金属导轨固定，间距为，所在平面与水平面的夹角为，两导轨M、P之间接入的定值电阻，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd、ef、gh均与导轨垂直，在ab与cd之间的区域和ef与gh之间的区域均存在垂直于导轨所在平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，其中，。现将一质量为、长度为、电阻为的金属棒从导轨上距ab上方处由静止释放，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。已知金属棒经过两个磁场区域过程中的平均速度相同，重力加速度大小取。求：
（1）金属棒到达ab时的速度大小；
（2）金属棒经过abcd区域的过程中通过电阻R的电荷量；
（3）金属棒从释放到离开gh的过程中电阻R上产生的焦耳热。
16．（18分）
如图，纸面内的四个平行且足够长的条状区域内存在匀强电场或匀强磁场，区域Ⅰ和Ⅳ的宽度均为L，区域Ⅱ和Ⅲ的宽度均为d。区域Ⅰ中存在着平行于边界向下的电场，电场强度大小为E，区域Ⅳ中存在的电场与区域Ⅰ中存在的电场仅方向相反。区域Ⅱ中存在着垂直于纸面向里的磁场，区域Ⅲ中存在的磁场与区域Ⅱ中存在的磁场仅方向相反。一带正电的粒子（不计重力）以大小为的初速度从A点垂直于边界射入区域Ⅰ，恰好可以垂直于边界离开区域Ⅱ。
（1）若粒子离开区域Ⅰ时速度与初速度方向的夹角为，求粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动的轨道半径，并定性画出该粒子在四个条状区域内的运动轨迹；
（2）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）若带电粒子的比荷为，求该粒子通过四个区域的总时间和离开区域Ⅳ边界时偏离A点的竖直距离（时间的计算结果可用和根号表示）。