2023——2024高二下期期末试卷
物理试题
时间75分钟 总分100分
一、选择题（1～7，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的；8～10每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的给3分，有选错的得0分）
1．一定质量的理想气体从A状态变化到B状态的过程，压强p与摄氏温度t的关系如图所示，则从A到B的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．气体的体积不变 B．气体的内能增加 C．外界对气体做负功 D．一定是吸热过程
2．元素（）经过n次α衰变和m次β衰变后变成一种稳定的元素，则（ ）
A．， B．， C．， D．，
3．小型发电站为某村寨110户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比为，输电线的总电阻。某时段全村平均每户用电的功率为200W，该时段降压变压器的输出电压为220V，则此时段（ ）
A．降压变压器的输入电压为11kV B．发电机的输出功率为22kW
C．输电线的电流为1100A D．输电线上损失的功率约为8.26W
4．如图所示，虚线为一匀强磁场的边界，磁场方向垂直纸面向里（未画出），在磁场内某点沿水平平行于虚线的方向发射两个带电粒子A和B，其速度分别为和，两者的质量、电荷量均相同。两个粒子分别经过时间和从点和射出，则（ ）
A．， B．， C．， D．，
5．如图所示，阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该材料折射率。AC弧为一半径为R的圆弧，D为圆弧的圆心，ABCD构成正方形，在D处有一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从光源射入圆弧AC的光中，有一部分光线不能从AB、BC直接射出，则不能射出的光线与能射出的光线对应的圆弧的比为（ ）
A． B． C． D．
6．A、B两种光子的能量分别为，，且，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为，，则下列正确的是（ ）
A．A光子的频率为，B光子的频率为，
B．A光子的动量为，B光子的动量为，
C．该金属的逸出功为
D．该金属的逸出功为
7．在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流的方向为正，磁场向上为正，如图甲所示。当磁感应强度B随时间t按乙图变化时，导体环中产生的感应电流随时间变化的关系图正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．图1中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。图2为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为。下列说法正确的是（ ）
A．血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为
B．质点M开始振动的方向沿y轴正方向
C．时质点M运动到横坐标处
D．内质点M运动的路程为2mm
9．如图所示，电阻为0.4Ω的导体棒ab垂于导线框放置，在水平力F的作用下，以速度5m/s沿光滑导线框向右做匀速运动，线框的右端接有电阻R为0.6Ω。导线框放在磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导线框平面向里。导体棒ab的长度为0.4m，和导线框宽度相同。导线框的电阻不计，则下列正确的是（ ）
A．导体棒中电流的方向由b指向a B．导体棒ab两端的电压为2V
C．1s内通过R的电荷量为2C D．电阻R的热功率为4W
10．回旋加速器两个D形盒的半径为R，处于与盒面垂直的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，用LC振荡器作为带电粒子加速的交流高频电源，已知电感为L，电容为C。则下列正确的是（ ）
A．被加速粒子的比荷为
B．被加速粒子最大速度与高频电源电压有关
C．被加速粒子最大速度与D形盒的半径R有关
D．在磁感应强度不变的情况下，比荷不同的粒子，可以用同一LC振荡器作为粒子的加速度电源
二、实验题（2小题，共15分）
11．（6分）某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。
该同学在实验中没有记录交流电的频率f，需要用实验数据和其他条件进行推算。
（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用f和图（b）中给出的物理量可以得出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________。
（2）已测得，，，当地重力加速度大小为，实验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出f为________Hz。
12．（9分）为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。光敏电阻的阻值随着光的强弱而变化。物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为1x。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表：
照度/1x 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 75 40 28 23 20 18
（1）根据表中数据，在甲图的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点________________________________________；
（2）如图乙，当1、2两端电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当照度降低至1.01x时启动照明系统。在乙图虚线框内完成电路原理图（不考虑控制开关对所设计的电路的影响），提供的器材如下：
光敏电阻（阻值见上标）
直流电源E（电动势3V，内阻不计）
定值电阻：，，，选________（限选其中一个并在图中标出）
开关S及导线若干
三、计算题（3小题，共39分）
13．（10分）如图所示，竖直放置、上端开口的绝热汽缸底部固定一电热丝（图中未画出），面积为S的绝热活塞位于汽缸内（质量不计），下端封闭一定质量的某种理想气体，绝热活塞上放置一质量为M的重物并保持平衡，此时汽缸内理想气体的温度为，活塞距汽缸底部的高度为h。现用电热丝缓慢给汽缸内的理想气体加热，活塞上升了，封闭理想气体吸收的热量为Q，已知大气压强为，重力加速度为g，求此时：
（1）气体的温度；
（2）气体内能的变化量。
14．（12分）如图半径为R的光滑绝缘圆形轨道固定在竖直平面内，在圆轨道的最低点B处固定一带电小球；另有质量为m的带电小球穿在圆环上，从A点（水平最高点）处无初速释放。若小球运动到C点时获得最大速度，其大小为，已知，重力加速度为g，求：
（1）小球在A点对轨道的压力；
（2）小球在C点对轨道的压力；
（3）小球从A点运动到C的过程中，电场力所做的功。
15．（17分）在电场强度为E、范围足够大的匀强电场中，有一条虚线与电场线平行，在该虚线上有两个静止的小球A和B，质量均为m，A球带电荷量，B球不带电，开始时两球相距L，在电场力作用下，A球从静止开始沿直线运动，并与B发生弹性正碰，且碰撞时间极短，电荷量不转移。不考虑重力及两球间的万有引力，求：
（1）A球经过多长时间与B球发生第一次碰撞；
（2）第一次碰后A、B两球的速度各为多少；
（3）在第一次碰撞以后，A、B两球不断地再次碰撞的时间间隔相等吗？如果相等求出时间间隔，如果不相等，请说明理由。
