2023-2024学年广东省东莞市四校高二（下）联考物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.在学校食堂就餐刷卡时，听到“嘀”的声音，表示刷卡成功。餐卡内部有由电感线圈和电容构成的振荡电路。刷卡时，读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，卡内的振荡电路产生电谐振，线圈中产生感应电流，给电容充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。若某时刻线圈产生的磁场方向和电容器内的电场方向如图所示，下列说法正确的是
A. 该时刻电容器正在放电 B. 电路中电流正在增大
C. 线圈中的磁场能正在增大 D. 电容器内的电场强度正在增大
2.缉毒犬可以嗅出毒品藏匿位置，不仅由于其嗅觉灵敏，还因为( )
A. 分子之间有间隙 B. 分子的质量很小 C. 分子的体积很小 D. 分子不停地运动
3.电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是( )
A. 图甲中，发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
B. 图乙中，电磁炉不能使用陶瓷锅，是因为陶瓷导热性能比金属差
C. 图丙中，真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时，线圈会产生大量热量，从而冶炼金属
D. 图丁中，电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
4.如图所示，两个速度大小不同的同种带电粒子、，沿水平方向从同一点垂直射入匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。当它们从磁场下边界飞出时相对入射方向的偏转角分别为、，则它们在磁场中运动的( )
A. 轨迹半径之比为 B. 速度之比为 C. 时间之比为 D. 周期之比为
5.教学楼过道灯的电路图如图所示，电路中的声传感器和光传感器实质就是声控开关和光控开关。在天黑以后，走过楼道时一跺脚灯就亮了；而白天无论怎样发出声响，灯都不会亮。下列分析正确的是( )
A. 白天有光照时，光传感器自动闭合
B. 夜晚无光照时，光传感器自动断开
C. 有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合
D. 夜晚狂风大作时，过道灯亮了，说明声传感器和光传感器都坏了
6.大千世界千姿百态，许多物理现象都有其内在原因和独特表现，下列关于固体、液体的性质说法正确的是( )
A. 金属的导热性能均匀，因此金属是非晶体
B. 唐诗“霏微晓露成珠颗”中描述的露珠成球形，是由于液体内部分子间吸引力作用的结果
C. 土壤里有很多毛细管，要保存地下水分，就要用磙子压紧土壤
D. 彩色液晶显示器利用了液晶光学性质各向异性的特点
7.在学习自感的课堂上，老师引入了一个有趣的小实验：四位同学手拉手与一节电动势为的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示的方式连接，实验过程中人会有触电的感觉，已知人体的电阻比线圈的电阻大。下列说法错误的是( )
A. 闭合开关后，流过线圈的电流会逐渐变大直至不变
B. 当电路稳定时，流过人体的电流小于流过线圈的电流
C. 断开开关的瞬间，流过人体的电流方向由到
D. 断开开关的瞬间，流过人体的电流会突然增大
8.某小型发电站高压输电的示意图如图所示。已知升压变压器和降压变压器均为理想变压器，升压变压器的输入功率为，用户获得的功率为，输电线的总电阻为。在输电线路上接入一个电流互感器，其原、副线圈的匝数之比为。下列说法中正确的是( )
A. 电流表的示数为
B. 升压变压器的输出电压
C. 其他条件不变，用户数增多，输电线上损耗的功率将增加
D. 用电高峰期，为了让用户能够正常用电，可将向下滑
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
9.一定质量的理想气体，经历了从的状态变化，其图线如图，延长线过原点，与横轴平行，与纵轴平行，、连线与横轴平行。则
A. 的过程中，每个分子热运动的动能都增大
B. 的过程中，外界对气体做功
C. 的过程中，气体压强减少是因为气体分子的密集程度减小
D. 的过程中，气体吸收的热量大于气体对外做的功
10.下图为磁流体发电机的示意图。平行金属板、之间存在匀强磁场，将一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量等量正、负离子垂直于磁场的方向喷入磁场、两板间便会产生电压。如果把、板与用电器相连接，、板就是等效直流电源的两个电极。若磁场的磁感应强度为，离子入射速度为，、两板间距为，两板间等离子体的等效电阻为。稳定时，下列判断正确的是( )
A. 图中板是电源的正极，板是电源的负极 B. 带负电的粒子在两板间受到的洛伦兹力方向向下
C. 只减小等离子体的入射速度，电源的电动势减小 D. 用电器中电流为
11.如图甲所示，一个边长为的正方形线框固定在匀强磁场图中未画出中，磁场方向垂直于导线框所在平面，规定向里为磁感应强度的正方向，向右为导线框边所受安培力的正方向，线框中电流沿方向时为正，已知在时间内磁场的磁感应强度的变化规律如图乙所示，则下列图像所表示的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
12.如图所示，空间中存在一水平方向的匀强电场和一水平方向的匀强磁场，且电场方向和磁场方向相互垂直。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成夹角且处于竖直平面内。一质量为、带电荷量为的小球套在绝缘杆上。初始，给小球一沿杆向下的初速度，小球恰好做匀速运动，电荷量保持不变。已知磁感应强度大小为，电场强度大小为，则以下说法正确的是( )
A. 小球的初速度为
B. 若小球的初速度为，小球将做加速度不断减小的减速运动，最后静止
C. 若小球的初速度为，小球将做加速度不断减小的减速运动，最后匀速
D. 若小球的初速度为，则运动中摩擦力做功大小为
三、实验题：本大题共1小题，共8分。
13.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：
这层油膜的厚度可视为油酸分子的____________。
实验中所用的油酸酒精溶液为溶液中有纯油酸，用量筒测得上述溶液为滴，把滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形方格的边长为，油膜所占方格数约为个，可以估算出油膜的面积是____________结果保留两位有效数字，由此估算出油酸分子的直径是____________结果保留三位有效数字。
在一次实验中由于痱子粉撒得过多，得到了如图所示的油膜，如果按此油膜来计算分子直径，你认为测量结果相对真实值会____________填“偏大”“偏小”或“无系统误差”。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
14.如图所示，绝热汽缸开口向上竖直固定在水平面上，气缸内用质量为、横截面积为的绝热活塞封闭一定质量的理想气体。当气体温度为时，活塞下表面距离气缸底部。缓慢加热汽缸内的气体，当活塞下表面距离气缸底部时停止加热。已知大气压强，重力加速度取。求：
停止加热时，气体的温度为多少摄氏度；
此活塞上升过程中气体对外做的功。
15.如图所示，是两根足够长的光滑平行的金属导轨，导轨间距离，导轨平面与水平面的夹角，导轨上端连接一个阻值的电阻。整个导轨平面处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度。现有一根质量、电阻的金属棒垂直于导轨放置，且接触良好，金属棒从静止开始沿导轨下滑后达到匀速直线运动，且始终与导轨垂直。重力加速度取，导轨电阻不计，求：
金属棒沿导轨下滑过程中速度最大值；
金属棒沿导轨匀速下滑时两端的电压；
金属棒从静止达到匀速的过程中，电阻产生的热量；
16.如图所示，相距为的两块平行金属板、正对着放置，、分别为、板上的小孔，、、三点共线，它们的连线垂直、，且。以为圆心、为半径的圆形区域内存在磁感应强度为、方向垂直纸面向外的匀强磁场。为收集板，板上各点到点的距离以及板两端点的距离都为，板两端点的连线垂直、板。质量为、带电量为的粒子，经进入、间的电场后，通过进入磁场。粒子在处的速度和粒子所受的重力均不计。
当、间的电压为时，求粒子进入磁场时速度的大小；
若粒子恰好打在收集板的中点上，求、间的电压值；
当、间的电压不同时，粒子从到打在上经历的时间会不同，求的最小值。
参考答案
1.
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10.
11.
12.
13.直径
偏大
14.；
15.解：棒在下滑过程中，金属棒受到的安培力大小等于重力沿轨道方向的分力时，金属棒速度最大，设最大速度为。
则有：，
又
联立得：
代入数据解得：；
设金属棒沿导轨匀速下滑时两端的电势差为，则有：
解得：；
根据电荷量的计算公式可得：，
其中
联立解得
解得：；
根据能量守恒定律可得：
电阻产生的热量
解得：。
答：金属棒沿导轨下滑过程中速度最大值为；
金属棒沿导轨匀速下滑时两端的电压为；
金属棒从静止达到匀速的过程中，通过电阻的电量为，热量为。
16.解：
粒子从到达的过程中，根据动能定理得
解得粒子进入磁场时速度的大小 ；
粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有
由得，加速电压与轨迹半径的关系为 ，
当粒子打在收集板的中点时，粒子在磁场中运动的半径
对应电压
、间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中运动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在收集板的右端时，对应时间最短。
根据几何关系可以求得，对应粒子在磁场中运动的半径 ，
由得粒子进入磁场时速度的大小 ，
粒子在电场中经历的时间 ，
粒子在磁场中经历的时间 ，
粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间 ，
粒子从到打在收集板上经历的最短时间为 ．
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