2024年04月
本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，共 5 頁(yè)，滿分 100 分，考試用時(shí) 75 分鐘。
第I卷 （共 46 分）
一、單項(xiàng)選擇題：本題共 7 小題，每小題 4 分，共 28 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1、 核能作為一種新能源在現(xiàn)代社會(huì)中已經(jīng)不可缺少，但安全是核電站面臨的非常嚴(yán)峻的問(wèn)題，核泄漏中的钚是一種具有放射性的超鈾元素，钚的危險(xiǎn)性在于它對(duì)人體的毒性，與其他放射性元素相比钚在這方面更強(qiáng)，一旦侵入人體，就會(huì)潛伏在人體肺部，骨骼等組織細(xì)胞中，破壞細(xì)胞基因，提高罹患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)．已知钚的一種同位素的半衰期為24100年，其衰變方程為，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）
A. X原子核中含有92個(gè)中子
B. 100個(gè)經(jīng)過(guò)24100年后一定還剩余50個(gè)
C. 由于衰變時(shí)釋放巨大能量，根據(jù)，衰變過(guò)程中總質(zhì)量減少
D. 衰變發(fā)出的放射線是波長(zhǎng)很長(zhǎng)的光子，具有很強(qiáng)的穿透能力
2、對(duì)于下列四幅教材插圖的說(shuō)法，正確的是（ ）
A. 甲圖中分子間距離為r0時(shí)，分子間斥力和引力的合力為零，分子勢(shì)能也為零
B. 乙圖中欲使玻璃板離開水面，繩子對(duì)玻璃板的拉力等于玻璃板的重力
C. 丙圖中液體表面層分子間距離小于液體內(nèi)部分子間的距離，分子間表現(xiàn)為引力
D. 丁圖中封閉注射器的出射口，緩慢按壓管內(nèi)封閉氣體過(guò)程中會(huì)感到阻力增大，這表明氣體分子間距離減小時(shí)，壓強(qiáng)會(huì)增大。
3、無(wú)線話筒是振蕩電路一個(gè)典型應(yīng)用。在振蕩電路中，某時(shí)刻磁場(chǎng)方向如圖所示，且電容器上極板帶正電，下列說(shuō)法不正確的是（ ）
A. 電容器正在放電 B. 振蕩電流正在減小
C. 電路中電流沿順時(shí)針?lè)较? D. 磁場(chǎng)能正在向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化
O
A
D
E
B
C
4、據(jù)報(bào)道，國(guó)產(chǎn)的芯片已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，芯片制造中需要用到濺射鍍膜技術(shù)，如圖是某種濺射鍍膜的簡(jiǎn)易原理圖，注入濺射室內(nèi)的氬氣分子被電離成具有一定初速度向各個(gè)方向的帶正電氬離子，然后在勻強(qiáng)電場(chǎng)作用下高速撞向鍍膜靶材，使靶材中的原子或分子沉積在半導(dǎo)體芯片上。忽略離子重力和離子間作用力，以下說(shuō)法正確的是（ ）
A. 電極帶正電
B. 每個(gè)氬離子都是沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到靶材上的
C. 每個(gè)氬離子的加速度都相同
D. 每個(gè)氬離子的電勢(shì)能一直變小
5、如圖所示，用輕繩將一條形磁鐵豎直懸掛于O點(diǎn)，在其正下方的水平絕緣桌面上放置一銅質(zhì)圓環(huán)?，F(xiàn)將磁鐵從A處由靜止釋放，經(jīng)過(guò)B、C到達(dá)最低處D，再擺到左側(cè)最高處E，圓環(huán)始終保持靜止，則磁鐵（ ）
A．從 B到C的過(guò)程中，圓環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎◤纳贤驴矗?br>B．?dāng)[到D處時(shí)，圓環(huán)給桌面的壓力小于圓環(huán)受到的重力
C．從A到D和從D到E的過(guò)程中，圓環(huán)受到摩擦力方向相反
D．在A、E兩處的重力勢(shì)能不相等
6、1831年10月，法拉第將一個(gè)由紫銅制成的圓盤置于蹄形磁極之間，發(fā)明了世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)——法拉第圓盤發(fā)電機(jī)，其原理圖如圖所示，圓盤繞水平的軸C在垂直于盤面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，銅片D與圓盤的邊緣接觸，圓盤、導(dǎo)線和電阻R連接組成閉合回路，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B. C處的電勢(shì)比D處的電勢(shì)低
C. 通過(guò)R的電流方向?yàn)閺腁指向B
D. 圓盤產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小與角速度的大小無(wú)關(guān)
7、三峽工程是一項(xiàng)規(guī)模巨大的水利樞紐工程。在三峽電能的傳輸和分配過(guò)程中，變壓器是電網(wǎng)中不可或缺的設(shè)備，用于調(diào)整電壓等級(jí)?，F(xiàn)有一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為10∶1，B是原線圈的中心接頭，原線圈輸入電壓如圖乙所示，副線圈電路中、為定值電阻，為型熱敏電阻（阻值隨溫度升高而減?。珻為耐壓值為的電容器，所有電表均為理想電表。下列判斷正確的是（ ）
A 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由時(shí)，電容器C會(huì)被擊穿
B. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與B連接，副線圈兩端電壓的頻率為
C. 其他條件不變，單刀雙擲開關(guān)由時(shí)，變壓器的輸入功率不變
D. 當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與A連接，傳感器所在處溫度升高，的示數(shù)變大，的示數(shù)減小
二、多選題（本題共3小題，每小題6分，共18分。全部選對(duì)得6分，選對(duì)但不全得3分，有選錯(cuò)的得0分）
8、湖底形成的一個(gè)氣泡，在緩慢上升到湖面的過(guò)程中沒(méi)有破裂。越接近湖面，水的溫度越高，氣泡內(nèi)氣體可看做理想氣體，氣泡上升過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)不變，以下說(shuō)法正確的是（ ）
A. 氣泡內(nèi)氣體對(duì)外界做功 B. 氣泡內(nèi)氣體從外界吸收熱量
C. 氣泡內(nèi)每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都變大 D. 氣泡內(nèi)氣體分子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)氣泡壁單位面積的撞擊力減小
9、用光電管研究光電效應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得光電子的最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系如圖乙所示。則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 研究飽和光電流和遏止電壓時(shí)，電源的極性相反
B. 增大照射光的強(qiáng)度，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能一定增大
C. 入射光的頻率為時(shí)，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為2E
D. 若光在真空中的速度為c，則波長(zhǎng)大于的光照射該金屬時(shí)才會(huì)發(fā)生光電效應(yīng)
10、如圖甲所示，水平放置的“[”形光滑導(dǎo)軌寬為L(zhǎng)，導(dǎo)軌左端連接阻值為R的電阻。導(dǎo)軌間存在兩個(gè)相同的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、Ⅱ。質(zhì)量為m的金屬桿在恒力作用下向右運(yùn)動(dòng)，金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，其速度v隨時(shí)間t變化圖像如圖乙所示。T3時(shí)刻金屬桿恰好進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ，圖中物理量均為已知量，不計(jì)其他電阻。下列說(shuō)法正確的有（ ）
A. 金屬桿初始位置與磁場(chǎng)I左邊界距離為
B. 通過(guò)兩磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，流經(jīng)導(dǎo)體棒的電量相等
C. 磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為
D. 金屬桿在磁場(chǎng)Ⅱ中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
第II卷 （共 54 分）
三．非選擇題：共5題，共54分，其中第13題—15題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
11（8分）、如圖甲所示是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)裝置。
（1）閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向右偏了一下，閉合開關(guān)后，將A線圈從B線圈中迅速拔出，電流計(jì)指針將___________（填“向左”、“向右”或“不”）偏轉(zhuǎn)。
（2）將A線圈重新插回B線圈后，若要使靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，則滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該___________（填“向左”或“向右”）移動(dòng)。
（3）G為指針零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時(shí)的偏轉(zhuǎn)情況如圖乙1中所示，即電流從電流表G的左接線柱進(jìn)時(shí)，指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進(jìn)行電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，則圖乙2中條形磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向是向___________（填“上”或“下”）；圖乙3中條形磁鐵下端為___________極（填“N”或“S”）。
12（8分）、在做“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟如下：
A.配制油酸酒精溶液：將油酸和酒精按體積比配制好，然后把油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，算出一滴油酸酒精溶液的體積
B.向淺盤中倒入一定量的水，在水面均勻地撒入滑石粉（或痱子粉）
C.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，直至薄膜形態(tài)穩(wěn)定
D.把帶有小方格的塑料板放在淺盤上，然后將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在塑料板上，數(shù)出薄膜所占格數(shù)，根據(jù)小方格個(gè)數(shù)估算出油膜面積
E.計(jì)算出油膜的厚度
（1）在“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，油酸酒精溶液的濃度為每mL溶液中有純油酸5mL.用注射器測(cè)得1mL上述溶液有液滴100滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，待穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上描出油膜輪廓，再將玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀如圖所示，坐標(biāo)紙中正方形小方格的邊長(zhǎng)為1cm.則：
①油膜的面積約為____________cm2（保留兩位有效數(shù)字）.
②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是________________cm3.
③根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑____________m（保留一位有效數(shù)字）
（2）實(shí)驗(yàn)中水槽所撒痱子粉太厚會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果___________（選填“偏大”或“偏小”）
13、（12分）醫(yī)用氧氣瓶是醫(yī)院必備用品，存放場(chǎng)所須符合防火安全要求，應(yīng)有良好的通風(fēng)，并遠(yuǎn)離明火，避免陽(yáng)光曝曬。容積為40升的某醫(yī)用氧氣瓶，使用壓力上限為，假設(shè)該氧氣瓶導(dǎo)熱良好，當(dāng)環(huán)境溫度為27℃時(shí)，壓力表顯示該氧氣瓶里面的壓強(qiáng)為。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。熱力學(xué)絕對(duì)零度為。
（1）當(dāng)打開閥門釋放氧氣時(shí)，能看到排氣口出現(xiàn)白霧，試解釋形成白霧的原因；
（2）出現(xiàn)火情時(shí)，周邊溫度可達(dá)到200℃，分析論證氧氣瓶在這樣的環(huán)境中的危險(xiǎn)性；
（3）某病患由于治療需要，每天需要消耗1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氧氣40升。該氧氣瓶加上穩(wěn)壓閥后，能穩(wěn)定輸出1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的氧氣，以供患者使用。假設(shè)環(huán)境溫度為27℃不變，該氧氣瓶可以供給此病患使用多少天？
14、（12分）如圖所示，跳樓機(jī)將游客載至高空，然后釋放。座艙自由下落一段時(shí)間后，先啟動(dòng)電磁制動(dòng)系統(tǒng)使座艙減速，再啟動(dòng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)繼續(xù)減速，到達(dá)地面時(shí)剛好停下。如將鋼結(jié)構(gòu)座艙看作為一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R的單匝正方形線框，則座艙的下落過(guò)程可以簡(jiǎn)化如下：線框先自由下落h后，下邊框進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)線框開始減速，下邊框出磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知座艙的總質(zhì)量為m，磁場(chǎng)區(qū)高度為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，重力加速度為g。求：
（1）座艙剛進(jìn)入磁場(chǎng)上邊界時(shí)，感應(yīng)電流的大小；
（2）座艙穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱。
15、（14分）. 利用電磁場(chǎng)控制電荷的運(yùn)動(dòng)路徑，與光的傳播、平移等效果相似，稱為電子光學(xué)。如圖甲所示，三個(gè)彼此平行，間距均為L(zhǎng)的足夠大的豎直平面，平面a、b間存在與平面平行的水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，平面b、c間存在與平面平行的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)與電場(chǎng)范圍足夠大。將一電量為-q、質(zhì)量為m的粒子，從平面b上P點(diǎn)水平向左（垂直平面）射入磁場(chǎng)，速度大小為。粒子恰好不從平面a射出，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后穿過(guò)平面b進(jìn)入電場(chǎng)，從平面c離開電場(chǎng)時(shí)，速度與水平方向成45°角，乙圖為正視圖，不計(jì)粒子重力。求
（1）平面a、b之間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?br>（2）平面b、c之間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。?br>（3）將平面b、c間的電場(chǎng)換成豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為平面a、b間的兩倍，其余條件均不變，粒子會(huì)多次穿過(guò)平面b，求粒子從P點(diǎn)發(fā)射后第n次返回平面b時(shí)的位置與P點(diǎn)的距離。
新安中學(xué)（集團(tuán)）高中部2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期中考試題
高二年級(jí) 物理答案
11、【答案】 ①. 向左 ②. 向右 ③. 下 、 S
12、【答案】 （1） ①. 83 ②. ③. （2）. 偏大
13、【答案】（1）見解析；（2）有可能發(fā)生爆炸；（3）99天
【詳解】（1）打開閥門釋放氧氣時(shí)，由于時(shí)間短，來(lái)不及傳熱，為一個(gè)絕熱過(guò)程，此時(shí)氣體體積膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能減少，溫度下降，氣體發(fā)生液化，出現(xiàn)白霧。
（2）27℃的熱力學(xué)溫度為
此時(shí)壓強(qiáng)為，假設(shè)氣體壓強(qiáng)達(dá)到時(shí)溫度為，此過(guò)程為一個(gè)等容過(guò)程，根據(jù)查理定律
代入數(shù)據(jù)得安全溫度為
所以氧氣瓶在200℃的環(huán)境下使用有可能發(fā)生爆炸。
（3）假設(shè)，假設(shè)所有氣體全部減壓到時(shí)體積為，此過(guò)程為等溫變化，由玻意耳定律得
解得
由于氧氣瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)降到1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，氧氣不再排出，所以供給患者的氧氣體積
為
使用天數(shù)為
14、【答案】（1）；（2）
【詳解】（1）由自由落體規(guī)律有
剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí) 聯(lián)立解得
（2）下邊框出磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有
又
聯(lián)立解得下邊框出磁場(chǎng)時(shí)的速度為
全過(guò)程根據(jù)能量守恒有
解得
15、【答案】（1）；（2）；（3）當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，，當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，
【詳解】（1）設(shè)平面a、b之間磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，由洛倫茲力作為向心力可得
粒子恰好不從平面a射出，可知粒子在a、b之間的軌跡為半圓，即R=L
解得
（2）設(shè)平面b、c之間電場(chǎng)強(qiáng)度為E，豎直方向分速度為，由牛頓第二定律可得
由類平拋規(guī)律可得
聯(lián)立解得
（3）當(dāng)b、c間的電場(chǎng)換成豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為平面a、b間的兩倍，由牛頓第二定律可得
可得
粒子從P點(diǎn)發(fā)射后第n次返回平面b時(shí)的運(yùn)動(dòng)正交分解成x、y方向，則粒子從P點(diǎn)發(fā)射后第n次返回平面b時(shí)的位置與P點(diǎn)的距離為
，，；
，，
，，；
，，
，，；
，，。
綜上所述，n為正整數(shù)集，當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，
解得
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，
解得題號(hào)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
C
D
B
D
ABD
AC
BC

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