2024年6月
绵阳南山中学2022级高二下期末热身考试试题
物 理
本试卷分为试题卷和答题卷两部分，其中试题卷由第I卷（选择题）和第Ⅱ卷组成，共5页；答题卷共2页．满分100分，时间75分钟．考试结束后将答题卡和答题卷一并交回．
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
注意事项：
1．答第I卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上．
2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上．
本大题12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项是符合题目要求的，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错或不选的得0分。
1．正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中的1、2、3所示。下列说法正确的是
A．磁场方向垂直于纸面向里
B．轨迹1对应的粒子运动速度越来越大
C．轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大
D．轨迹3对应的粒子是正电子
2．一定质量的气体经历一系列状态变化，其p－图像如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直。气体在此状态变化过程中
A．a→b过程，压强减小，温度不变，体积减小
B．b→c过程，压强增大，温度降低，体积增大
C．c→d过程，压强不变，温度降低，体积减小
D．d→a过程，压强减小，温度升高，体积不变
3．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t＝0时开关S打到b端，t＝0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则
A．LC回路的周期为0.02 s
B．LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C．t＝1.03 s时线圈中电场能最大
D．t＝1.03 s时回路中电流沿顺时针方向
4．如图所示，三根相互平行的水平长直导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，导线Ⅰ、Ⅲ在同一水平高度，导线Ⅱ在导线Ⅰ、Ⅲ的上方，P、R、Q为导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上的三个点，三点连成的平面与导线垂直，且QR与PR相等并且互相垂直，O为PQ连线的中点。当直导线Ⅰ和Ⅲ中通有大小相等方向相反的电流I，导线Ⅱ中没通过电流，O点处的磁感应强度大小为B；若直导线Ⅰ和Ⅱ中通有大小相等、方向相反的电流I，导线Ⅲ中没通过电流，则O点处的磁感应强度大小为
A．0 B．B C．B D．B
5．一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上，两端电压的有效值为U1，消耗的电功率为P1；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为U2，消耗的电功率为P2。若甲、乙两图中的U0、T所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法正确的是
A．U1＝U0
B．U2＝U0
C．P1＝
D．P1∶P2＝1：5
6．如图所示，两根光滑导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为θ，一质量为m、长为L的导体棒ab垂直于导轨放置，整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中。当导体棒ab中通有方向从a到b的恒定电流I时，磁场的方向由垂直于斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止，则磁感应强度的大小（重力加速度为g）
A．先增大后减小 B．先减小后增大
C．可能为 D．可能为
7．如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中。一接入电路的电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程中PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中
A．PQ中电流先增大后减小
B．PQ两端电压先减小后增大
C．PQ上拉力的功率先减小后增大
D．线框消耗的电功率先减小后增大
8．如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内有均匀辐向电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器内有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点。不计粒子重力，下列说法正确的是
A．极板M比极板N的电势低
B．加速电场的电压U＝ER
C．PQ之间的距离为
D．若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷
9．密闭容器内有一定质量的理想气体，如果保持气体的压强不变，气体的温度升高，下列说法中正确的是
A．气体分子的平均速率增大 B．器壁单位面积受到气体分子碰撞的平均作用力变大
C．气体分子对器壁的作用力一定变大 D．该气体的密度减小
10．如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直于圆面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，AC是圆的一条直径，D为圆上一点，∠COD＝60°。在A点有一个粒子源，沿与AC成30°角斜向上垂直磁场的方向射出速率均为v的各种带正电粒子，所有粒子均从圆弧CD射出磁场，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。则从A点射出的粒子的比荷可能是
A． B．
C． D．
11．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表、电流表均为理想电表，给电路输入端通以正弦交流电，a、b、c三个灯泡均正常发光。灯泡a上标有“9 V 3 W”字样，a、c两个灯泡完全相同，变压器原、副线圈的匝数之比为4∶1，则
A．电流表的示数为A
B．灯泡b的额定功率为9 W
C．电压表的示数为36 V
D．电路输入端的输入电压为36 V
12．如图，两条平行的金属导轨所在平面与水平面成一定夹角θ，间距为d。导轨上端与电容器连接，电容器电容为C。导轨下端与光滑水平直轨道通过绝缘小圆弧平滑连接，水平直轨道平行且间距也为d，左侧末端连接一阻值为R的定值电阻。导轨均处于匀强磁场中，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直导轨所在平面。质量为m，电阻为r，宽度为d的金属棒MN从倾斜导轨某位置由静止释放，保证金属棒运动过程始终与平行导轨垂直且接触良好，金属棒下滑到两个轨道连接处时的速度刚好是v，重力加速度为g，忽略导轨电阻，水平导轨足够长。则下列说法正确的是
A．金属棒初始位置到水平轨道的高度为
B．电容器两极板携带的最大电荷量为CBdv
C．金属棒在水平轨道上运动时定值电阻产生的焦耳热为mv2
D．金属棒在水平轨道运动的最大位移为
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
填空题（每空2分，共计16分）
13．如图所示，电路的连接和用电器均完好，合上S1、S2，发现小灯泡不亮，原因是 ；用电吹风对NTC热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡 （填：“亮了”或“不亮”） ；停止吹风，会发现 （填：“立即熄灭”或“不会立即熄灭”）。
14．在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后两次使用如图（a）所示实验装置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如图（b）所示两组p－V图线。
(1)实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了控制气体的 不发生变化，为检验气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可作 图线（选填：“p－V”、“p－”）。对图像进行分析，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。
(2)两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是_________。
A．某组实验中活塞移动太快 B．两组封闭气体的质量不同 C．某组器材的气密性不佳
(3)某小组进行实验时缓慢推活塞压缩气体得到了数据图像，验证了玻意耳定律。在这个过程中，理想气体 （选填“吸热”、“放热”或“无热交换”）。
三、本大题3小题，共36分。要求写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15．(8分)
某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面S=100cm2、质量m=1kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度TA=300K、活塞与容器底的距离h0=20cm的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升d=3cm恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度TC=363K的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了。取外界大气压p0=0.99×105Pa，求气体。
（1）在状态C的压强；
（2）由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。
16．（12分）
如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角a=37°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=1.6Ω的电阻，质量m=0.5kg，电阻r=0.4Ω的金属棒ab垂直导轨放置，现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属棒上滑的位移s=3.8m时达到稳定状态，对应过程的v-t图像如图乙所示。取g=10m/s2，导轨足够长（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：
（1）恒力F的大小；
（2）从金属杆开始运动到刚达到稳定状态，此过程金属杆上产生的焦耳热；
（3）导体棒达到稳定状态所用时间。
17．（16分）
如图甲所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=+8×10－5C的小球，小球的直径比管的内径略小，在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1=15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场。现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图乙所示，g取10m/s2，不计空气阻力，求：
（1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小a；
（2）绝缘管的长度L；
（3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离Δx。绵阳南山中学 2022 级高二下学期期末热身考试物理
参考答案
一、本大题 12 小题，每小题 4 分，共 48 分
1．A 2．C 3．D 4．B 5．D 6．C 7．C 8．D 9．AD 10．AD 11．BC 12．BD
二、填空题（每空 2 分，共计 16 分）
13．热敏电阻阻值大电流小，电磁铁磁性弱，触点分离 亮了 不会立即熄灭 14．(1) 温度
p 1 过原点的倾斜直线 (2)B (3)放热
V
三、本大题 3 小题，共 36 分。
15．（8分）
VA V
（1 B）气体由状态 A变化到状态 B的过程中，等压过程，故： T T ——1分A B
从状态 A到状态 B的过程中，活塞缓慢上升，则： pBS p0S mg —— 1分
pB pC
气体由状态 B变化到状态 C的过程中，等容过程，故： T T ——1分B C
p T C解得： C pB 1.1 10
5Pa
T ——1分B
（2）从状态 A到状态 C的过程中气体对外做功为：W pBSΔh 30J ——1分
由热力学第一定律有：ΔU W Q ——2分
解得：Q U W 188J ——1分
16．（10 分）（1）当金属棒匀速运动时，由平衡条件得： F mg sin 37 F安 ——1分
B2L2F BIL v其中： ——1分
安 R r
由乙图可知： v 1.0m / s 联立解得： F 5N ——1分
（2）从金属棒开始运动到恰好达到稳定状态，由动能定理：
F mg sin 37 s W 1 mv2克 ——2分2
又克服安培力所做的功等于整个电路产生的焦耳热，得：Q W 7.35J克 —— 1分
r
金属棒上产生的焦耳热为：Qr Q 1.47J ——1分R r
（3）由动量定理：（F -mg sin 370)t BILt mv——2分
又因： E （I R r） ——1分
E BLS ——1 分
t
代入数据解得:t=4.05s ——1分
答案第 1页，共 2页
17．（18 分）
（1）以小球为研究对象，竖直方向小球受重力和恒定的洛伦兹力 f1，故小球在管中竖直方向做匀加速直
线运动，加速度设为 a，由牛顿第二定律: f1 mg ma ——1分
且: f1 qvB1 ——1分
f mg qvB mg
解得: a 1 1 2m/s2 ——1分
m m
（2）由小球对管侧壁的弹力 FN随高度 h变化的图象知，在小球运动到管口时，
FN=2.4×10－3N，
设 v1为小球竖直分速度及由 v1使小球受到的洛伦兹力 f2 ，则: f2 qv1B1 ——1分
由水平方向平衡知: f2 FN 即: FN qv1B1 ——1分
2
由于竖着方向小球做匀加速直线运动: v1 2aL ——1分
2
解得: L v 1 1m ——1分
2a
（3）小球离开管口进入复合场，如图
其中:qE=2×10－3N，mg=2×10－3N故电场力与重力平衡 ——1分
小球在复合场中做匀速圆周运动，合速度: v v21 v2 2 2m/s ——2分
v 2
与MN成 45°角，轨道半径为 R，此时洛伦兹力充当向心力:qv B2 m ——1分R
小球离开管口开始计时，到再次经过，MN所通过的水平距离由几何关系得:
x1 2R 2m —— 1分
1 m
对应时间: t T s4 2qB 4 ——2分2
小车运动距离为: x2 vt m ——1分2
故:Δx x x
1 2 2
m ——1分
2
第 2页，共 2页
