福建省福州高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题

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【详解】根据质量数和电荷数守恒可得X的质量数和电荷数分别为
所以X是中子。裂变过程放出能量。
故选C。
2．A
【详解】最初金属细杆受到三个力作用，且合力为零，如图所示
由平衡可知，安培力
若电流变为0.5I，磁感应强度大小变为3B，则安培力
根据牛顿第二定律
故金属细杆以
的加速度沿着斜面加速上滑。
故选A。
3．C
【详解】A．用户使用的电流是频率为
故A错误；
BD．远距离输电线路前端电压满足
远距离输电线路后端电压满足
远距离输电线路中的电流满足
该远距离输电线路上的电流为
则
故BD错误；
C．远距离输电线路上损耗的功率为
故C正确。
故选C。
4．B
【详解】A．根据粒子的偏转方向，由左手定则可判断粒子带正电，故A错误；
B．带电粒子和不带电粒子相碰，遵守动量守恒，故总动量不变，总电量也保持不变，则
解得
由
解得
动量p、电荷量q都不变，可知粒子碰撞前后的轨迹半径r不变，故轨迹不变，故B正确；
C．由周期公式可知，因碰撞后粒子质量增大，故粒子运动的周期增大，故C错误；
D．由洛伦兹力公式可知，由于碰撞后粒子速度减小，所以碰撞后，新微粒在磁场中受洛伦兹力减小，故D错误。
故选B。
5．A
【详解】线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流，受到磁场的安培力大小为
由电阻定律有
（为材料的电阻率，L为线圈的边长，S为导线的横截面积），线圈的质量为
（为材料的密度）．当线圈的下边刚进入磁场时其加速度为
联立得，加速度为
则知，线圈1和2进入磁场的过程先同步运动，由于当线圈2刚好全部进入磁场中时，线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场，线圈2完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动，而线圈1仍先做加速度小于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动，两线圈匀加速运动的位移相同，所以落地速度关系为．由能量守恒可得
（H是磁场区域的高度），因为，，所以可得
根据
知
故选 A。
6．ACD
【详解】AB．温度越高，分子的无规则热运动越剧烈，分子平均动能越大，但个别分子动能有可能减小，故A正确，B错误；
C．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，故C正确；
D．一定质量的理想气体的压强不变，体积增大时，由
知气体的温度一定增大，而理想气体的内能仅仅与温度一定，温度升高，理想气体的内能一定增大，故D正确；
E．根据热力学第一定律可知如果物体从外界吸热热量的同时，对外界做功，则其内能不一定增加，故E错误。
故选ACD．
7．AC
【详解】由几何关系可知， ；开始时；当磁感应强度大小改为3B，则F安=3BIL，则加速度，选项A正确；若仅将线圈以y轴为轴转90°，则所受的安培力变为零，则加速度变为g，选项B错误；仅将线圈以x轴为轴转180°，则安培力大小不变方向变为向下，则加速度为，选项C正确；仅将线圈向下移动至圆心位于原点，则安培力变为F′安=2BIR，则加速度变为，选项D错误，故选AC.
点睛：此题是安培力的求解即牛顿第二定律的应用题；关键是找到线圈在磁场中的有效长度以及安培力的方向，根据牛顿第二定律求解加速度.
8．ABC
【详解】当质子沿与x轴正方向成夹角的方向从第一象限射入磁场时，设质子将从A点射出磁场，如图所示

其中O1、O2分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心。由于轨迹圆的半径等于磁场区域圆的半径，所以OO1AO2为菱形，即AO2平行x轴，说明质子以平行y轴的速度离开磁场，也以沿y轴负方向的速度再次进入磁场，则有
所以质子第一次在磁场中运动的时间
此后质子轨迹圆的半径依然等于磁场区域圆的半径，设质子将从C点再次射出磁场。如上图所示，其中O1、O3分别为磁场区域圆和质子轨迹圆的圆心，AO3平行x轴。由于O1AO3C为菱形，即CO1平行AO3，即平行x轴，说明C就是磁场区域圆与x轴的交点。这个结论与无关。所以OO2O3C为平行四边形，则
质子第二次在磁场中运动的时间
则质子在磁场中运动的总时间
故质子在磁场中运动的总时间为。
A．进入电场的速度和方向相同，故在电场中的运动路程相同，A
正确；
B．最终都从磁场边界与轴的交点C处离开磁场时的速度方向与O3C垂直，平行于发射速度方向离开磁场；B正确；
C．在磁场中运动的总时间均相等，为，C正确；
D．从不同位置第一次离开磁场时，在非场区的运动路程显然不同；在而磁场中总的圆心角相同，则在电场和磁场中的路程相同，故总路程不同；D错误。
9． A 磁通量的变化率 用该装置右侧螺线管部分迅速靠近和远离用电器，如有二极管发光，则用电器附近有强磁场，若无二极管不发光，则用电器附近没有强磁场。
【详解】（1）[1]由把条形磁铁插入线圈时，磁通量向下增大，则螺线管产生的感应电流的磁场向上，由二极管A发光，可知电流方向为顺时针，可得线圈缠绕方向如图乙中的A；
（2）[2]磁铁从初始到完全插入，磁通量的变化量相同，速度越快，磁通量变化越快，二极管发光的亮度就越大，说明感应电动势随着磁通量变化率的增大而增大；
（3）[3]用该装置右侧螺线管部分迅速靠近和远离用电器，如有二极管发光，则用电器附近有强磁场，若无二极管不发光，则用电器附近没有强磁场。
10．(1)
(2) 491.0 串联
(3)0.9
【详解】（1）将单刀双掷开关合向1，根据闭合电路欧姆定律
将单刀双掷开关合向2，根据闭合电路欧姆定律
解得
（2）[1][2]要将量程10mA、内阻9Ω的电流表改装成量程为5V的电压表，则需给电流表串联一个电阻，设其阻值为R，则
解得
（3）不放重物时，电压表满偏，设滑动变阻器和电源内阻的总电阻为，由图乙可知，此时，则
解得
当电流表示数为4mA时，此时两端的电压为
根据欧姆定律
解得
由图乙可得，当时，压力为9N，则
解得
11．(1) ； (2) 。
【详解】①设汽缸内气体压强为，为细线中的张力，则活塞A、B及细杆整体的平衡条件为
解得：
代入数据得
②当A到达两圆筒连接处时，设此时温度为，要平衡必有气体压强
，，
由理想气体状态方程得：
解得：
12．Ⅰ、；Ⅱ、
【详解】Ⅰ、设初始状态汽缸内气体的压强为，由平衡条件得
解得
Ⅱ、设此人的质量为M，弹簧压缩量为x。汽缸内压强为，对汽缸内气体，由玻意耳定律得
由平衡条件得
联立以上方程并代入数据可得
13．（1）；（2）；（3）或
【详解】（1）由动量守恒定律可知
根据能量守恒定律可知
解得
根据法拉第电磁感应定律可得
依题意可得两棒材料相同，质量关系2:1，长度相等，则截面积之比2:1,则电阻之比1:2,则金属棒b的电阻为2R，由闭合电路的欧姆定律可知
解得
（2）金属棒ab在磁场中运动时，由动量守恒定律
解得
由能量守恒定律可知
解得
（3）当金属棒中的电流刚好达到恒定值时两棒具有相同的加速度，对b棒
对a棒
根据法拉第电磁感应定律
由闭合电路的欧姆定律可知
对金属棒b由动量定理
对金属棒a由动量定理
解得
或者