福建省厦门第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

这是一份福建省厦门第一中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷，共8页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A．电磁波在真空中不能传播
B．电磁波能传播信息，不能传播能量
C．红外线的波长比X射线的波长更长
D．麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
2．“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”在某个工作过程中，一定质量的理想气体的p﹣T图像如图所示，ab与横轴平行。下列说法正确的是（ ）
A．a→b过程中，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增多
B．a→b过程中，气体的内能增加
C．b→c过程中，气体温度降低，体积减小
D．b→c过程中，每个气体分子的动能都减少
3．某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对厢内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（ ）
A．从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向
B．从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向
C．金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，A没有阻碍作用
D．金属线圈B有扩张的趋势，A有收缩的趋势
4．如图所示，光滑圆管竖直固定在水平匀强磁场中，一带正电小球从管口静止开始下落，圆管对小球的冲量I随下落时间t和下落高度h关系图像中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
二、双项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分，每小题有两个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
（多选）5．如图所示，甲是回旋加速器，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（ ）
A．甲图如果加速电压减小，那么粒子最终的最大动能不会变化
B．乙图可通过增加匀强磁场的磁感应强度来增大电源电动势
C．丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子只能从左侧沿直线匀速通过速度选择器
D．丁图中产生霍尔效应时，稳定时一定是D侧面电势高
（多选）6．电动汽车无线充电示意图如图所示，若发射线圈的输入电压为u＝、匝数为1100匝，接收线圈的匝数为2200匝。若发射线圈输出功率为13.2kW，变压器为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．采用直流电流电源也能为电动汽车充电
B．接收线圈中交变电流的频率为100Hz
C．副线圈输出电流的有效值为30A
D．副线圈输出电压的峰值为
（多选）7．如图所示，圆O的半径为R，圆内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出），MN为竖直方向的直径，CD为水平方向的直径。一比荷为的带正电的粒子，从圆形磁场边界上的A点以一定的速度沿水平方向射入磁场，恰好从N点射出，且∠AON＝120°，下列说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中做圆周运动的半径为R
B．粒子的速度大小为
C．若粒子从C点以相同的速度入射，则粒子从N点射出
D．粒子在磁场中运动的时间为
（多选）8．如图所示，△ABC、△CDE为相同的等腰直角三角形，且A、C、E在同一条直线上。△ABC内有垂直纸面向里的匀强磁场，△CDE内有垂直纸面向外的匀强磁场，两个磁场的磁感应强度大小相等。一电阻分布均匀的正方形导线框的边长为l，且为AB长度的一半。该线框沿ACE向右以速度v匀速穿过磁场，t＝0时刻恰好位于图中所示位置。线框平行于ACE方向所受的安培力为F，向左为正，导线框中电流I以顺时针方向为正方向，二者与时间t的关系图像正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13为实验题，14～16题为计算题。考生根据要求作答。
9．为演示断电自感现象，用小灯泡、带铁芯的电感线圈L和定值电阻R等元件组成如图所示的电路。闭合开关待电路稳定后，电路中两支路的电流分别为I1和I2。如图所示反映断开开关前后的一小段时间内电路中的电流随时间变化的关系。自感线圈所在支路的电流如曲线 所示。断开开关后，小灯泡的发光情况为 。
10．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F＞0时分子间作用力为斥力，F＜0时分子间作用力为引力，A、B、C为x轴上三个特定的位置，现把乙分子从A处由静止释放，乙分子在C点的动能 （填“最大”或“最小”）；乙分子从A点到C点分子势能 （填“一直减小”“先减小后增大”或“一直增大”）。
11．如图为电能从“发电厂”到“用户”的交流输电过程示意图。回答以下问题：
（1）“发电厂”的输出功率一定。若使用55kV电压输电到“变电站一”时，输电线上损耗的功率为P；则使用550kV电压输电时，输电线上损耗的功率为 ；
（2）从图中获取的信息可以判断“变压电站一”的降压变压器的匝数比 55（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
12．某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，已知油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中有纯油酸6mL。用注射器抽得上述溶液2mL，现缓慢地滴出1mL溶液，共有溶液滴数为50滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘中，在刻有小正方形坐标的玻璃板上描出油膜的轮廓如图所示，坐标系中小正方形方格的边长为20mm。试问：
（1）这种估测方法是将每个分子视为 模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油分子的 。
（2）图中油酸膜面积是 mm2；根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（最后一空保留1位有效数字）
13．某同学在做“利用传感器制作简单的自动控制装置”的实验中，所用热敏电阻RT的阻值随温度升高而减小，由该热敏电阻RT作为传感器制作的自动报警器原理图如图所示，其中左侧为控制电路，右侧为工作电路。
（1）为了使温度过高时报警器响铃，c应接在 （选填“a”或“b”）处。
（2）若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“上”或“下”）移动。
（3）如果报警器达到报警温度时，无论如何调节滑动变阻器的滑片P都不能使报警器响铃，检查后发现电路连接完好，各电路元件完好，则造成电路不能正常工作的原因可能是 。
A．控制电路中电源E1的电动势过小
B．继电器中线圈匝数过多
C．继电器中弹簧劲度系数过大
14．如图甲所示，N＝400匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r＝2Ω，其两端与一个R＝48Ω的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。
（1）求电阻R两端的电压U；
（2）若将电阻R换成一个C＝50μF的电容器，磁通量仍按此规律变化，求电容器上的电量q；
（3）再将电容器换成一个电动机，电动机的额定电压为18V，磁通量仍按此规律变化，此时，电动机恰正常工作，求此电动机的实际功率P。
15．“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。电磁阻拦，可简化为如图所示的模型：在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，两根平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。轨道端点MP间接有阻值为R的电阻，金属导体棒ab长为L、阻值为R、质量可忽略，垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。质量为m的飞机通过轻质绝缘阻拦索钩住导体棒ab并立即与导体棒获得共同的水平速度v0，同时飞机关闭动力系统。假如飞机受到的摩擦阻力恒为kmg，飞机和导体棒共同运动x距离停下来，求：
（1）飞机刚钩住导体棒时，流过导体棒的电流大小；
（2）全过程导体棒中产生的焦耳热；
（3）飞机和导体棒共同运动的时间。
16．截至2023年8月底，武威重离子中心已完成近900例患者治疗，疗效显著。医用重离子放疗设备主要由加速和散射两部分组成，整个系统如甲图所示，简化模型如乙图所示。乙图中，区域Ⅰ为加速区，加速电压为U，区域Ⅱ、Ⅲ为散射区域，偏转磁场磁感应强度大小均为B，区域Ⅱ中磁场沿y轴正方向，区域Ⅲ中磁场沿x轴正方向。质量为m、电荷量为q的带正电的重离子在O点由静止进入加速电场，离子离开区域Ⅱ时速度偏转了37°，不计离子的重力，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。
（1）求离子进入磁场区域Ⅱ时速度大小；
（2）求磁场Ⅱ的宽度d；
（3）区域Ⅲ磁场宽为，在区域Ⅲ右侧边界放置一接收屏，接收屏中心O'与离子进入电场时的O点在同一直线上，求当离子到达接收屏时距离接收屏中心O'点的距离。