黑龙江省齐齐哈尔市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题

这是一份黑龙江省齐齐哈尔市2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题，共8页。

全卷共100分，考试时间75分钟。考生作答时将答案答在答题卡上，在本试卷上答题无效。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图题可先使用2B铅笔填涂，然后用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
一.选择题：本题共10小题，共46分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，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.“5G改变社会，6G改变世界”，近年来，我们见证了电磁波不同频段应用的快速发展。5G所用的电磁波频率一般在24GHz到100GHz之间，6G将使用频率在100GHz到10000GHzZ间的电磁波；是一个频率比5G高出许多的频段。下列相关说法正确的是（ ）
A.5G电磁波能量子的能量较大
B.5G电磁波能量子的动量较大
C.6G电磁波更容易使金属发生光电效应
D.6G电磁波遇到障碍物更容易衍射
2.以下为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是（ ）
A.甲图中摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B.乙图是氧气分子的速率分布图像，图中温度T1高于温度T2
C.丙图是每隔30s记录的小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动
D.丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生大量热量从而冶炼金属
3.2024年4月19日起，日本开始排放第五批福岛核污染水，预计排放19天。核污染水中含有一定量的放射性元素“氚”，该元素可在生物体内富集，导致内照射，从而损害生物体的健康。已知氚的衰变方程为，半衰期约为12年，下列说法正确的是（ ）
A.氚核发生的是a衰变
B.衰变产物X来自氚的核外电子
C.衰变产生的射线能穿透几厘米厚的铅板
D.若立即停止排放，12年后因排污导致的核辐射量约减少50%
4.在甲、乙两次不同的光电效应实验中，得到的图像如图所示，其中为遏止电压，为入射光频率，已知电子电荷量为e，则下列判断正确的是（ ）
A.两图线的斜率相同，说明两次实验的光强度相同
B.两次实验相比，甲实验中金属的逸出功较小
C.用同一入射光做实验（均发生光电效应），甲实验中的光电子最大初动能较小
D.两图线反向延长线与纵坐标交点的绝对值就是各自金属对应的逸出功
5.气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置，其原理如图所示。座舱M与气闸舱N之间装有阀门K，座舱M中充满空气，气闸舱N内为真空。航天员从太空返回气闸舱N后，打开阀门K，M中的气体进入N中，最终达到平衡。此过程中气体与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是（ ）
A.气体体积膨胀，对外做功，内能减小
B.气体对外不做功，气体内能不变
C.气体温度降低，体积增大，压强减小
D.N中气体可以自发地全部退回到M中
6.一不可伸长的直导线垂直于匀强磁场B放置，通过电流I时导线受到的安培力为F，将该导线做成半圆环，圆环平面仍垂直于匀强磁场放置，如图所示，并保持所受的安培力不变，则圆环中电流大小为（ ）
A.B.C.D.
7.白鹤滩水电站，其发电量仅次于三峡水电站，远距离输电电路示意图如图所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，R表示输电线电阻，则当用户功率增大时（ ）
A.A1示数减小，A2示数增大
B.V1、V2示数都减小
C.输电线上的功率损失增大
D.V1、A1示数的乘积等于V2、A2示数的乘积
8.如图所示，一不可伸长的细绳上端固定，下端系在边长为0.4m的单匝正方形金属框CDEF的一个顶点C上，对角线DF水平，其中M、N分别是边CD、CF的中点，M、N连线下方有方向垂直于金属框所在平面的匀强磁场。已知金属框的电阻为0.14Ω，在到s时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为（T），规定垂直于纸面向外方向为磁场正方向，则下列说法中正确的是（ ）
A.金属框中感应电流的磁场方向垂直于纸面向外
B.s时金属框中产生的感应电动势V
C.s时金属框所受安培力大小为N
D.在到s时间内金属框产生的焦耳热为J
9.如图甲所示，游乐园中的过山车虽然惊险刺激，但也有多种措施保证了它的安全运行。其中磁力刹车是为保证过山车在最后进站前的安全而设计的一种刹车形式。磁场很强的钕磁铁安装在轨道上，刹车金属框安装在过山车底部。简化为图乙所示的模型，将刹车金属框看作一个边长为L，总电阻为R的单匝正方形线框，则过山车返回水平站台前的运动可以简化如下：线框沿着足够长的光滑斜面由某位置静止下滑，下边框进入匀强磁场时恰好做匀速直线运动。已知斜面与水平面的夹角为θ，过山车的总质量为m，磁场区上下边界间的距离也为L，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g。则下列说法正确的是（ ）
A.开始下滑位置到磁场上边界的距离
B.线框刚进入磁场上边界时，感应电流的大小为
C.线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为
D.线框进入磁场的过程中，通过线框横截面的电荷量为
10.如图所示，足够深的导热容器用质量为m、横截面积为S的导热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞下方设有两个卡口，初态时活塞与卡口间的作用力大小为，活塞离气缸底部的高度为h，环境温度为，之后环境温度逐渐升高至某一温度T，活塞离气缸底部的距离变为。不计活塞与容器间的摩擦，重力加速度为g，大气压保持不变且。整个过程中，关于气体的图像及说法正确的是（ ）
A.图甲为此过程的V-T图像，其中
B.图乙为此过程的p-T图像，其中
C.图丙为此过程的p-V图像，此过程中气体对外做功为
D.图丙为此过程的p-V图像，封闭气体在两个阶段升高相同温度时，吸收的热量相等
第Ⅱ卷
二.非选择题：本小题共5小题，共54分。其中第11题和第12题每空2分，共14分；第13题12分；第14题13分；第15题15分。
11.某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。
（1）实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成单分子油膜，并将油膜分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为________（填选项前的字母）；
A.控制变量法B.等效替代法C.理想化模型法D.归纳法
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精的作用是________；
A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B.对油酸溶液起到稀释作用，便于提取少量的油酸
C.有助于油酸的颜色更透明便于识别
（3）完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是________；
A.将油酸分子视为球形
B.油膜中分子沿直线排列
C.将油膜看成单分子层
D.油酸分子紧密排列无间隙
（4）在实验中，将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL混合溶液为80滴，取1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，在玻璃盖板上描出的油膜轮廓如图所示，方格纸每格边长是0.5cm，根据以上信息估测油酸分子的直径大小d=________m。（结果保留一位有效数字）
12.纯电动汽车的蓄电池的安全性，主要体现在对其温度的控制上，当电池温度过高时，必须立即启动制冷系统进行降温。图甲，是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻、滑动变阻器串联接在电动势为5V，内阻不计的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流I大于或等于20mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为200Ω。则：
（1）图甲中应将b端与________（选填“a”或“c”）端相连；
（2）若设置电池温度为50°C时启动制冷系统，则滑动变阻器阻值应为________Ω；
（3）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是________℃。
13.下图为质谱仪的工作原理示意图，其中速度选择器内的磁场与电场相互垂直，磁场的磁感应强度大小为B1、方向垂直纸面向里，两板间的距离为d，电势差为U，一束质量为m、带电荷量为q的粒子通过速度选择器之后，从O点垂直于磁场方向射入磁感应强度大小为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场，运动半个周期后打在照相底片上。不计粒子重力。
（1）求粒子进入磁场B2时的速度大小v；
（2）求粒子在磁场B2中运动的轨道半径R；
（3）若通过速度选择器的粒子P1、P2是互为同位素的两种原子核，P1粒子打到照相底片的A点，P2粒子打到照相底片的C点，且。求粒子P1、P2的质量之比。
14.如图，一下端A开口、上端B封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的上部封有长cm的空气柱，中间有一段长cm的水银柱，下部空气柱的长度cm。已知大气压强为cmHg。现将玻璃管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后上部空气柱的长度为cm。求:
（1）稳定后上部空气柱的压强P；
（2）从玻璃管下端A进入玻璃管的水银柱长度。
15.电阻不计的平行金属导轨EFHG与PMQN如图所示放置，一段水平，一段倾斜。EF与PM段水平且粗糙，HG与QN段倾斜且光滑，EF段间导轨的宽度为2L，QN段间导轨的宽度为L，L=1m，HG与QN与水平面间的夹角θ=30°，空间中存在匀强磁场，磁感应强度大小均为B=0.5T，方向与轨道平面垂直，金属棒ab、cd与轨道垂直放置，两金属棒质量相等，均为m=0.1kg，接入电路的电阻均为R=2Ω，ab、cd间用轻质绝缘细线相连，中间跨过一个理想定滑轮，两金属棒始终垂直于导轨，两金属棒始终不会与滑轮相碰，金属导轨足够长，g=10m/s2，现将金属棒由静止释放，释放瞬间ab棒的加速度为l m/s2。
（1）cd棒与导轨间的动摩擦因数为多大；
（2）释放ab棒后，求两金属棒的最大速度；
（3）金属棒ab沿倾斜导轨下滑，t=5s时达到最大速度，求由静止释放金属棒ab至达到最大速度时，ab棒下滑的距离s。
高二下学期物理试卷答案
1、C2、D3、D4、B5、B6、B7、C8、AC9、ABD10、BC
11、（1）C（2）B（3）B（4）12、c15074
13【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）由粒子在复合场中做直线运动有
（2分）
（2分）
解得
（1分）
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
（2分）
解得
（2分）
（3）设、粒子运动的轨迹半径分别为和，由题图和已知条件可得得
（1分）
由上问结果可知
（2分）
14、【答案】（1）75cmHg；（2）3.25cm
【详解】（1）没有插入水银槽前有cmHg（2分）
根据玻意耳定律有 （或）（2分）
解得cmHg（2分）
（2）对下部分气体有 （或）（2分）
插入水银槽前有 （2分）
解得cm（1分）
则从玻璃管下端A进入玻璃管的水银柱长度解得cm（2分）
15.【答案】（1）0.3；（2）3.2m/s；（3）5.76m
【详解】（1）释放时对金属棒ab、cd由牛顿第二定律分别可得
；（1分）
（1分）
联立解得 （1分）
（2）由右手定则可知，金属棒ab中的电流方向从a到b，经分析，当两金属棒加速度为0时速度最大，设最大速度为，
对ab棒有 （1分）
对cd棒有 （1分）
此时感应电动势为 （1分）
由闭合电路欧姆定律可得 （1分）
解得m/s（1分）
（3）设金属棒由静止释放至最大速度所需时间为t，
则对ab棒有 （1分）
对cd棒有 （1分）
而；（1分）
；（1分）
；（1分）
（1分）解得m（1分）