2022～2023学年（下）期末考试
高2024届物理试题
考试说明：1．考试时间：90分钟．
2．试题总分：100分．
3．试卷页数：8贞
一、选择题（共48分，其中1～8题每小题只有一个正确选项，每小题4分；9～12题每小题有多个正确选项，全部选对的每题得4分，未选全的得2分，有选错的得0分）
1．2021年4月，日本政府不计后果决定将福岛核废水排放入海．核废水即使经处理，还是含有氚、锶-90、绝-137、碘-129等放射性元素．其中半衰期为30年，它能通过衰变变为新核，用X表示其元素符号，下列有关说法正确的是（ ）．
A．锶发生衰变时，产生的射线有很强的电离能力
B．20个锶核发生衰变时，经过60年，一定还有5个锶核未发生衰变
C．锶发生衰变的衰变方程为
D．新核X的比结合能比小
2．如图所示，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，若两束单色光是红光和绿光，该玻璃对单色光a、b的折射率分别为、，则（ ）．
A．a为绿光，b为红光， B．a为红光，b为绿光，
C．a为绿光，b为红光， D．a为红光，b为绿光，
3．关于机械振动和机械波，下列说法不正确的是（ ）．
A．有机械振动必有机械波 B．在空气中传播的声音是纵波
C．在机械波的传播中质点并不随波迁移 D．机械波是传递能量的一种方式
4．空间中有两个分子M、N，现将分子M固定，将分子N在某位置由静止释放，N仅在分子力作用下远离M，其速度和位移的图像如图所示，则（ ）．
A．N由0到过程中，M、N间作用力表现为引力
B．N由到过程中，分子间只有引力
C．N在时，M、N间分子力最大
D．N由0到过程中，M、N系统的分子势能先减小后增大
5．用频率为的单色光照射某金属表面时，产生的光电子的最大初动能为．已知普朗克常量为h，光速为c．要使此金属发生光电效应，所用入射光的波长应不大于（ ）．
A． B． C． D．
6．探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡、，电路中分别接入理想交流电压表、和理想交流电流表、，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后（ ）．
A．示数变大，与示数的比值变大 B．示数不变，与示数的比值不变
C．示数不变，与示数的比值不变 D．示数变大，与示数的比值变大
7．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框整体置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面向里，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向（向上、向下、向左、向右）分别平移出磁场，如图所示，则在线框移出磁场的整个过程中，下列说法正确的（ ）．
A．四种情况下流过边的电流的方向都不相同
B．四种情况下流过线框的电量都相等
C．四种情况下两端的电势差都相等
D．四种情况下磁场力对线框做的功率都不相等
8．一定质量的理想气体从状态甲变化到状态乙，再从状态乙变化到状态丙，其图像如图所示．则该理想气体（ ）．
A．甲、丙两状态下甲状态的分子平均动能更大
B．由乙到丙，吸收的热量
C．由甲到丙，内能先减小后增大
D．由乙到丙，分子的密集程度增大
9．如图所示，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，、是两个相同的灯泡，电阻的阻值约等于的两倍，则（ ）．
A．闭合开关后，立马亮、逐渐亮起来，且稳定后更亮一些
B．闭合开关S后，、同时达到最亮，且更亮一些
C．电路稳定后，断开开关S，、均逐渐熄灭
D．电路稳定后，断开开关S，逐渐熄灭，闪亮一下再熄灭
10．如图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙是质点a的振动图像，下列说法正确的是（ ）．
A．该波向x轴正方向传播
B．该波波速为
C．该波碰到尺寸为的障碍物不能发生衍射现象
D．质点a在的时间里运动的路程为
11．发电厂通过较长距离输电线直接向学校供电，发电机的输出电压为，发电厂至学校的输电线总电阻为R，通过输电线的电流为I，学校的输入电压为，下列计算输电线损耗功率的表达式中正确的是（ ）．
A． B． C． D．
12．氢原子的能级图如图所示，现有大量的氢原子处于的激发态，当氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出光子a；当氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出光子b，下列说法正确的是（ ）．
A．由于跃迁所发射的谱线仅有2条
B．光子a的能量大于光子b的能量
C．光子a的动量大于光子b的动量
D．用光子b来照射逸出功为的某金属，该金属一定能发生光电效应现象
二、非选择题（本题共6个小题，共52分）
13．（4分）在用油膜法估测分子的大小实验时，现有将1毫升油酸注入量杯，再加注酒精至a毫升，实验还有一个盛水的浅盘，一支注射器，一个量杯，一个量筒，玻璃板，坐标纸等．
请补充下述估测分子大小的实验步骤：
（1）用注射器向量筒内滴入N滴油酸酒精溶液，读出其体积V．
（2）用注射器将1滴油酸酒精溶液滴入浅盘，等油酸薄膜稳定后，将薄膜轮廓描绘在坐标纸上，如图所示，（已知坐标纸上每个小方格面积为S）数出来油膜面积占了n个方格．
（3）估算油酸分子直径的表达式为__________．
（4）若由于酒精的挥发，导致油酸酒精溶液的实际浓度发生变化，这会导致实验测得的油酸分子直径__________（选填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）．
14．（8分）某同学要测量一导体的电阻约为，想进一步更精确测量其阻值，现有的器材及其代号和规格如下：
电流表（量程，内阻约为）；电流表（量程，内阻约为）
电压表（量程，内阻约为；电压表（量程，内阻约为）
滑动变阻器（阻值范围为，允许通过的最大电流为）
滑动变阻器（阻值范围为，允许通过的最大电流为）
直流电源E（电动势，内阻不计），待测电阻，电键S一个，导线若干．
（1）为了使实验误差较小，要求电表的指针的偏转幅度达到半偏以上，并要求测得多组数据进行分析，则电流表应选择__________，电压表应选择__________，滑动变阻器应选择__________；
（2）请将你设计的实验电路画在方框内．
15．（8分）如图所示，匀强磁场的磁感应强度，边长的正方形线圈共100匝，线圈总电阻，线圈绕垂直于磁场方向的对称轴匀速转动．角速度，外电路电阻，求：
（1）线圈由图示位置（线圈平面与磁场方向平行）转过角的过程中产生的平均感应电动势；
（2）线圈转动过程中感应电动势的最大值；
（3）交流电压表的示数；
16．（8分）如图所示，一种光学传感器是通过接收器Q接收到光的强度变化而触发工作的，光从挡风玻璃内侧P点射向外侧M点再折射到空气中，测得入射角为，折射角为；光从P点射向外侧N点，刚好发生全反射并被Q接收，已知挡风玻璃的厚度为d，光在真空中的传播速度为c，求：
（1）该挡风玻璃的折射率；
（2）光从接光源P经过N点到收器Q的时间t．
17．（10分）如图所示，有一开口向上的足够高的气缸固定在水平面上，质量为、横截面面积为的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，固定挡板距离气缸底部．将一定质量的理想气体封闭在气缸中，最初气缸内气体的温度为℃、压强为．已知大气压强为，重力加速度为，．
（1）现将气缸内气体温度缓慢升高，当活塞刚好离开挡板时，温度为多少摄氏度？
（2）继续升高气缸内气体的温度至127℃，此时活塞到气缸底部的距离h是多少？
18．（14分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上面垂直于导轨横放着两根相距的导体棒ab、cd，两导体棒与导轨构成矩形闭合回路．导体棒ab的质量为、导体棒cd的质量为m，两电阻均为R，回路中其余部分的电阻忽略不计．整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中．开始时，cd棒静止，ab棒的速度大小为、方向平行导轨指向cd棒．若两导体棒在运动过程中始终不接触，求在运动过程中：
（1）ab棒产生的最多的焦耳热；
（2）最终通过ab棒某一横截面的电量；
（3）ab棒与cd棒间的最终距离．
