广东省汕尾市2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

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本试题共 6 页, 考试时间 75 分钟, 满分 100 分
注意事项:
1. 答题前, 考生先将自己的信息填写清楚、准确, 将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
2. 请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答, 超出答题区域书写的答案无效。
3. 答题时请按要求用笔, 保持卡面清洁, 不要折叠, 不要弄破、弄皱, 不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后，请将本试题及答题卡一并交回。
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. 利用光电效应, 可以实现光信号与电信号间的相互转换. 在如图所示的电路中, 当光照射到光电管上时, 灵敏电流计 G 的指针发生偏转,下列说法正确的是
A. 电流方向是从下到上流过灵敏电流计 G 的
B. 只增加光照时间可以增大光电流
C. 只增大入射光的频率可以增大光电流
D. 只增大入射光的强度可以增大光电流
2. 2023 年 4 月 12 日, 中国 “人造太阳” ——全超导托卡马克实验装置 (EAST) 成功实现稳态高约束模式等离子体运行 403 秒, 创造了新的世界纪录, 其内部发生的核反应方程为 则
A. X 为质子 B. 该反应为 α 衰变
C. 该反应为核聚变 D. 该反应在常温下就可以进行
3. 如图所示,在水平向右的匀强磁场中,一个水平放置的金属棒 ab 以某一水平速度 v0 被抛出,并始终保持水平. 不计空气阻力,在金属棒 ab 的运动过程中,下列说法正确的是
A. 金属棒 ab 中不能产生感应电动势
B. a 端的电势高于 b 端的电势
C. 产生的感应电动势的方向会变
D. 产生的感应电动势的大小不变
4. 如图所示, 两根绝缘细线吊着一根铜棒, 空间中存在垂直于纸面的匀强磁场, 铜棒中通有向右的电流 I 时两线上的拉力大小均为 F . 若将铜棒中的电流大小变为原来的 3 倍,两线上的拉力大小均变为 1.5F ,则
A. 磁感应强度的大小为 F2IL ,方向垂直于纸面向里
B. 磁感应强度的大小为 F4IL ,方向垂直于纸面向里
C. 磁感应强度的大小为 F2IL ,方向垂直于纸面向外
D. 磁感应强度的大小为 F4IL ,方向垂直于纸面向外
5. 磁流体发电是一项新兴技术, 它可以把物体的内能直接转化为电能, 其原理如图所示. 平行金属板 A、B 之间有一个很强的磁场,将一束等离子体 (含有大量带正、负电的粒子) 射入磁场, A、B 两板间便产生电压,如果把 A、B 板和用电器连接, A、B 板相当于一个直流电源的两个电极. 不计重力、空气阻力和粒子间的相互影响,
则下列说法正确的是
A. 图中 B 板是发电机的正极
B. 等离子体在运动过程中只受洛仑兹力的作用
C. 只减小等离子体的速率, 电路中的电流不变
D. 只减小 A、B 板的间距,电路中的电流增大
6. 如图是小魔术 “浮沉子” 的模型. 在密封的矿泉水瓶中, 一开口向下的小瓶置于矿泉水瓶中, 小瓶中封闭一段空气, 可看作理想气体. 现用手缓慢挤压矿泉水瓶, 小瓶慢慢下沉, 瓶内气体的温度保持不变, 则下沉过程中, 小瓶内的气体
A. 放出热量
B. 体积不变, 内能不变
C. 体积减小, 内能增大
D. 单位时间内与单位面积的瓶壁碰撞的气体分子数减小
7. 图甲是燃气灶点火装置的电路图,变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2 . 闭合开关,已知电压表的示数为 5 V ,变压器副线圈电压的最大瞬时值可达到 5000 V ,且此时钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体. 图乙是闭合开关后原线圈中的磁感应强度大小 B 随时间 t 变化的图像,下列说法正确的是
甲 乙
A. 电压表测量的电压是瞬时值 B. 原、副线圈的匝数比为 1:1000
C. 闭合开关后每秒钟可点火 100 次 D. 在 0∼T2 时间内, T4 时刻最容易成功打火
二、多项选择题: 本题共 3 小题, 每小题 6 分, 共 18 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 6 分, 选对但不全的得 3 分, 有选错的得 0 分。
8. 随着科技的发展, 越来越多的手机用户选择使用蓝牙耳机, 手机与基站及耳机的通信如图所示. 若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波, 则以下说法正确的是
A. 甲、乙波的频率都比可见光的频率小
B. 真空中, 甲波的传播速度比乙波的快
C. 甲、乙波都是横波, 都能在真空中传播
D. 甲波与乙波有可能发生干涉现象
9. 如图为远距离输电的原理图,电路中的变压器 T1 和 T2 都认为是理想变压器,发电厂的输出电压恒定,输电线上的电阻 R 不变. 若用户接
入的用电器增多, 下列说法正确的有
A. T1 为升压变压器, T2 为降压变压器
B. 输电线损失的功率减小
C. 升压变压器的输出电压变小
D. 加在用户两端的电压变小
10. 如图所示,两平行、光滑金属导轨水平放置相距为 L ,空间中存在竖直向上的匀强磁场, 磁感应强度大小为 B . 质量均为 m 、电阻均为 R 的两导体棒 ab 和 cd 静止置于金属导轨上,它们之间的距离也为 L ,现给导体棒 cd 一向右的初速度 v0 ,金属导轨足够长,在它们之后的运动过程中, 以下说法正确的是
A. 导体棒 ab 和 cd 在运动过程中系统动量不守恒
B. 导体棒 ab 获得的最大速度为 12v0
C. 导体棒 ab 上产生的焦耳热为 18mv0​2
D. 最终导体棒 ab 和 cd 之间的距离为 mv0RB2L2
三、非选择题: 本题共 5 小题, 共 54 分。
11. (6 分) 在利用 “插针法” 测定玻璃砖的折射率实验中, 如图甲所示, 实验时, 先将玻璃砖平放到水平面内的白纸上,贴着玻璃砖前后两个面在纸上描点后画出直线 m1m2 和 k1k2 ,然后在白纸上竖直插上两枚大头针 P1、P2 .
甲 乙
（1）准备插第三枚大头针时，应在______（选填 “ m1m2 ” 或 “ k1k2 ”）侧观察；
（2）插第三枚大头针时，这枚大头针______；
A. 挡住 P1 的像即可
B. 挡住 P2 的像即可
C. 应同时挡住 P1 和 P2 的像
（3）插完所需的大头针,补全光路. 图乙为光路的一部分, A1、B1 均为光路上的点,分别过 A1、B1 作直线 k1k2 的垂线,垂足分别为 A2、B2 ,测得 A2O=4.00 cm,B2O=2.80 cm , A1O=B1O ,则玻璃砖的折射率 n=_________.
12. (10 分) 在 “用传感器探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系” 的实验中, 某小组使用如图甲所示的实验装置,正确操作实验获得多组注射器内封闭气体的体积 V 和压强 p 的测量值,并通过计算机拟合得到相应的图像,分析得出结论.
甲 乙
（1）在本实验操作的过程中，下列措施正确的是_________.
A. 实验前检查实验装置, 保证气密性良好
B. 改变气体体积时应快速推拉柱塞
C. 不要用手直接握在注射器上
（2）在本实验操作的过程中，_________（选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积.
（3）实验中测得多组空气柱的压强 p 和体积 V 的数据后,为了能最直观地判断二者间的函数关系,应作出_________ (选填 “ p-V ” 或 “ p-1V ” ) 图像. 对图线进行分析,如果在误差允许范围内该图线是一条_________，就说明一定质量的气体在温度不变时， 其压强与体积成反比.
（4）若该小组绘出的是 V-1p 图像,结果如图乙所示,则出现该图像的原因可能是_________.
A. 实验过程中有漏气现象
B. 实验过程中气体温度降低
C. 实验过程中气体温度升高
D. 漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积
13. (10 分) 从冰箱中拿出的罐头难以打开, 有些人会给罐头适当加热或撬动瓶盖使空气进入, 这样就很容易打开了. 为了方便分析, 罐头的简化模型如图所示, 瓶内气体体积 V=0.2 L ,放入 t1=-3​∘C 的冰箱时瓶内气体压强 p1=7.2×104 Pa ,瓶内气体可近似当作理想气体.
（1）从冰箱拿出罐头后,等瓶内气体达到常温 27∘C 时,求瓶内气体压强 (液体体积视为不变).
（2）在常温 27∘C 下,撬动瓶盖使空气进入,当瓶内气体压强变为 p0=1.0×105 Pa 时, 求进入的气体质量与原来气体质量之比 (此过程瓶内气体温度保持不变).
14. (13 分) 如图甲所示,用绝缘轻杆 OP 将一个 n=50 匝的矩形线圈固定在竖直平面内,悬点 P 为 AB 边的中点. 矩形线圈水平边 AB=0.6 m ,竖直边 AC=1.0 m,E、F 分别为 AC 边和 BD 边的中点,在 EF 下方有一个范围足够大、方向垂直于纸面的匀强磁场. 矩形线圈的质量 m=0.5 kg ,总电阻 R=5Ω ,取垂直于纸面向外为磁感应强度的正方向,磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图乙所示. 重力加速度 g 取 10 m/s2 ,求:
(1) t=1 s 时线圈的磁通量大小;
(2) t=2 s 时线圈中的感应电流的大小和方向;
(3) t=2 s 时轻杆对线圈的作用力大小.
甲 乙
15. (15 分) 如图,在空间直角坐标系 O-xyz 中,界面 I 与 yOz 平面重叠,界面 I 、II 、III 相互平行,且相邻界面的间距均为 L ,与 x 轴的交点分别为 O、O1、O2 ; 在界面 I、II 间有平行于 y 轴方向的匀强电场 E ,在界面 II 、 III 间有沿 z 轴负方向的匀强磁场 B . 一质量为 m 、电荷量为 +q 的粒子,以速率 v0 自 y 轴的 P 点沿 x 轴正方向射入电场区域,该粒子刚好从点 O1 进入磁场区域. 粒子经过 O1 点时与 x 轴正方向的夹角 θ=30∘ ,忽略粒子的重力.
（1）求电场强度 E 的大小和方向;
（2）要让粒子恰好不从界面 III 飞出,求磁感应强度 B 的大小;
（3）在满足第（2）问的条件下,求粒子从 P 点恰好运动至界面 III 的总时间.