吉林省辽源市田家炳高中五校第七十七届联考2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题

这是一份吉林省辽源市田家炳高中五校第七十七届联考2023-2024学年高二下学期7月期末物理试题，共8页。

注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码粘贴到条形码区域内。
2．选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5mm黑色中性笔书写，字体工整，笔迹清楚。
3．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，在草纸、试题卷上答题无效。
4．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。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，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．下列说法中正确的是（ ）
A．比结合能越大，原子核越不稳定
B．经过6次衰变和6次衰变后变成了
C．铀核裂变中一种裂变反应是，其中原子核X中含有53个中子
D．若有放射性元素Y的原子核10个，经一个半衰期后，一定有5个Y原子核发生了衰变
2．某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（ ）
A．B．C．D．
3．LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则（ ）
A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由a向b
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带负电
D．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b
4．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t按图乙所示变化时，下列选项中能正确表示线圈中感应电动势E变化的是（ ）
A．B．C．D．
5．一带电粒子经加速电压U加速后进入匀强磁场区域，现仅将加速电压增大到原来的2倍后，粒子再次进入匀强磁场，则（ ）
A．运动的轨道半径变为原来的2倍B．运动的动能变为原来的2倍
C．运动周期变为原来的倍D．运动的角速度变为原来的倍
6．有一理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈上所加电压为23kV，副线圈通过总电阻为的输电线向用户供电，用户得到的电压是220V，则下列说法中正确的是（ ）
A．用户得到的电功率为22kWB．通过变压器原线圈的电流为0.1A
C．输电线上的电压降为1VD．输电线损耗的功率为10W
7．理想变压器连接灯泡和滑动变阻器的电路如图所示，M、N端连接一个稳压交流电源，三个相同灯泡、和接入电路中发光，当滑动变阻器的滑片P向上移动时，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡变亮，变暗B．灯泡、都变亮
C．灯泡、都变亮D．电源输出功率减小
8．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．光电管阴极K金属材料的逸出功为5.75eV
B．这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光
C．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极
D．氢原子跃迁放出的光子中有3种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象
9．如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为速度选择器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，将一束等离子体按图示方向喷入磁场，A、B间产生电势差，B板电势高
B．图乙中，两种氢的同位素从静止经同一电场加速后射入磁场，打到位置的粒子比打到位置的粒子的比荷小
C．图丙中，电场强度为E，磁感应强度为B，则粒子能够沿直线向右匀速通过速度选择器的速度
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大
10．如图甲所示为某小型交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈匝数匝、电阻，线圈的两端经集流环与电阻R连接，，理想交流电压表的示数为19V，穿过矩形线圈的磁通量随时间t按如图乙所示的正弦规律变化。下列说法正确的是（ ）
A．时，线圈中的电流改变方向
B．时，理想交流电流表的示数为0
C．发电机的电动势e随时间t变化的规律为
D．时间内通过电阻R的电荷量为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（8分）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每溶液中有6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm，试求：
（1）油酸膜的面积是______；
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______；（结果保留一位有效数字）
（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径是______m；（结果保留一位有效数字）
（4）某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较结果明显偏大，可能是由于______。
A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴
D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
12．（6分）某兴趣小组在探究感应电流的产生条件和影响感应电流方向的因素：
（1）图a中，将条形磁铁从图示位置先向上后向下移动一小段距离，出现的现象是______。
A．灯泡A、B均不发光B．灯泡A、B交替短暂发光
C．灯泡A短暂发光、灯泡B不发光D．灯泡A不发光、灯泡B短暂发光
（2）通过实验得知：当电流从图b中电流计的正接线柱流入时指针向右偏转；则当磁体______（选填“向上”或“向下”）运动时，电流计指针向右偏转。
（3）为进一步探究影响感应电流方向的因素，该小组设计了如图c的电路。
（4）若图c电路连接正确，在闭合开关前滑动变阻器滑片应移至最______（选填“左”或“右”）端。
13．（10分）如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长，其电阻为r，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。现使ab以的速度向右做匀速运动。
（1）ab中的感应电动势多大？
（2）ab中电流的方向如何？
（3）若定值电阻，导体棒的电阻，则电路中的电流多大？
14．（12分）在一电梯内有一导热性能良好的汽缸，质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的横截面积为S，活塞离汽缸底部的距离为H，如图所示。将汽缸缓慢地旋转180°，已知大气压为且保持不变，环境温度保持不变，不计活塞与汽缸之间的摩擦，重力加速度为g。
（1）求汽缸旋转180°后，封闭气体压强的变化大小；
（2）汽缸旋转180°后，若电梯以的加速度向上做加速运动，求活塞到汽缸底部的距离h。
15．（18分）如图，平面直角坐标系xOy的第一象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场Ⅰ，第四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，在第二象限内有垂直于坐标平面放置的平行金属板M、N，N板上表面与x轴重合，N板右端与坐标原点O对齐，板长为L，板间距离也为L。一个质量为m、带电量为－q的粒子，以初速度从两板正中间沿x轴正向射入。粒子恰好由M板右边缘射出进入磁场Ⅰ，粒子第一次经磁场Ⅰ偏转后以与x轴负方向成45°角进入磁场Ⅱ，此后粒子始终在y轴右侧的磁场中运动。不计粒子的重力，求：
（1）M、N两板间的电压；
（2）磁场Ⅰ的磁感应强度大小；
（3）磁场Ⅱ的磁感应强度大小应满足的条件。
参考答案
一、选择题
1．C 2．D 3．B 4．B 5．B 6．B 7．B 8．AD 9．ABC 10．CD
三、非选择题
11．（共8分，每空2分）128~132（均可） AD
12．（共6分，每空2分）B 向上 左
13．（1）2V；（2）从b向a；（3）0.5A
【详解】（1）导体棒ab切割磁感线，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可知
（4分）
（2）根据右手定则可知，导体棒ab中电流的方向为从b向a。（2分）
（3）若定值电阻，导体棒的电阻，根据闭合电路欧姆定律可知
（4分）
14．（1）；（2）
【详解】（1）初态时对活塞受力分析有（2分）
汽缸旋转180°后，对活塞受力分析有（2分）
这个过程中理想气体压强变化的大小（2分）
（2）汽缸旋转后，电梯以的加速度向上做加速运动，设此时汽缸内气体的压强为，
对活塞受力分析有（2分）
这个过程中封闭气体做等温变化，由玻意耳定律有（2分）
解得（2分）
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有（1分）
竖直方向有（1分）
根据牛顿第二定律（2分）
解得（1分）
（2）设粒子进电场时的速度大小为v，速度与y轴正向夹角为，根据动能定理有：
（2分） 解得（1分）
根据几何关系 解得（1分）
由于粒子第一次经磁场偏转后以与x轴负方向成45°角进入磁场Ⅱ，轨迹如图所示，则粒子在磁场中做圆周运动的半径（1分）
根据牛顿第二定律有（1分） 解得（1分）
（3）设粒子进入磁场Ⅱ后，运动轨迹恰好与y轴相切时轨道半径为，
根据几何关系（1分） 解得（1分）
根据牛顿第二定律有（2分） 解得（1分）
因此，要使粒子始终在y轴右侧的磁场中运动，则磁场Ⅱ的磁感应强度（1分）