东莞市2023-2024学年高二下学期期末考试
物理
说明：本试卷分选择题和非选择题两部分，共6页，满分100分，考试时间75分钟。
第Ⅰ卷选择题（共52分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）
1. 有“中国天眼”美誉的FAST是目前世界最大口径的射电望远镜，它是一种用于接收和研究天体发射的电磁波的特殊装置。下列关于电磁波的说法正确的是（ ）
A. 可见光不属于电磁波
B. 电磁波能传播信息，不能传播能量
C. X射线的波长比红外线的波长更长
D. 电磁波在真空中的速度等于光速
2. 下列说法正确是（ ）
A. 液体表面层分子间的作用力表现为引力
B. 若某种固体具有各向同性，则该固体为非晶体
C. 大颗粒的盐是单晶体，磨成了细盐后是多晶体
D. 晶体熔化过程中，分子平均动能增加
3. 对爱因斯坦光电效应的验证如图所示，甲是研究光电效应规律的实验装置图，用绿光照射阴极，实验测得电流与电势差满足图乙所示规律，电子电荷量为，关于该实验说法正确的是（ ）
A. 光电子的最大初动能为0.84eV
B. 滑动变阻器滑片从图示位置向右滑动，电流计示数一定增大
C. 如果仅增加该绿光的照射强度，遏止电压保持不变
D. 如果改用蓝光照射阴极，可能不会发生光电效应
4. 如图所示，内壁光滑的汽缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，汽缸和活塞导热性能良好，活塞质量不可忽略。初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态。将汽缸缓慢转动90°过程中，环境温度保持不变，缸内气体（ ）
A. 内能减小，气体对外界做正功
B. 内能增加，气体压强减小
C. 内能不变，气体从外界吸收热量
D. 压强减小，气体分子的平均动能减小
5. 如图甲所示为振荡电路，电流（以图甲中电流方向为正）随时间的变化规律为图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（ ）
A. 内，电容器正在充电
B 内，电容器上极板带正电
C. 内，线圈自感电动势逐渐减小
D. 内，电场能转化为磁场能
6. 如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。天平的右臂上挂有一匝数为的矩形线圈，线圈下端悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当线圈中通有顺时针方向的电流时，发现天平的左端低右端高，下列调整方案有可能使天平水平平衡的是（ ）
A. 仅减小电流大小 B. 仅改变电流方向
C. 仅将磁场反向 D. 仅增加线圈的匝数
7. 2021年7月，国家航天局为东莞松山湖材料实验室发放了0.85克由嫦娥五号采集的月壤。材料实验室围绕月壤开展了一系列研究，为我国下一步深空探测乃至载人登月及月球科研站建设提供技术验证。假设科学家某次在对月壤进行光谱分析时，描绘了某原子的能级图如图所示。已知可见光光子能量范围为1.61eV到3.10eV，下列说法正确的是（ ）
A. 能级越高，原子越稳定
B. 从跃迁到辐射出的光属于可见光
C. 从跃迁到比从跃迁到辐射出的光子能量大
D. 若用光子能量介于40.0eV 50.0eV范围内的光去照射一群处于基态的该原子，在照射光中可能被处于基态的该原子吸收的光子有3种
8. 远距离输电示意图如图所示，两变压器均为理想变压器，升压变压器的原、副线圈匝数比，在的原线圈两端接入一正弦交流电，其电压变化规律满足，若原线圈的输入电功率，输电线总电阻为。不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（ ）
A. 1kW B. 2kW C. 10kW D. 20kW
二、多项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题有两个以上选项符合题目要求。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
请阅读下面的文字材料，完成下面小题。
粒子加速器是利用电场来推动带电粒子使之获得高能量的装置，粒子加速器有两种基本形式：环形加速器和直线加速器。最早的环形加速器是由欧内斯特·劳伦斯于1932年发明。由于相对论效应所引起的矛盾和限制。传统的回旋加速器最多可以使质子被加速到20多兆电子伏特（）。某回旋加速器工作原理示意图如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为，两盒间的狭缝很小。带电粒子穿过的时间可忽略。磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直，高频交变电场频率为，A处粒子源产生的质子在加速器中被加速。
如果要使粒子达到更高的能量，例如十亿电子伏特。则要使用同步加速器。位于东莞的中国散裂中子源的装置包括直线加速器、快循环同步加速器、靶站以及中子散射谱仪等。其中直线加速器隧道长240米，快循环同步加速器周长228米，相当于半个足球场大小。质子束被加速至16亿电子伏特的能量后引出，撞击钨靶产生中子。从而进行科学研究。
9. 下列核反应中，产生的粒子是中子的是（ ）
A. 俘获一个粒子，产生并放出一个粒子
B. 俘获一个粒子，产生并放出一个粒子
C. 俘获一个粒子，产生并放出一个粒子
D. 俘获一个质子，产生并放出一个粒子
10. 下列说法中正确的是（ ）
A 原子核中包含质子、中子和电子
B. 原子核衰变时，电荷数和质量数都守恒
C. 在核反应堆中，石墨、重水和普通水可以使快中子变成慢中子，被称为“慢化剂”
D. 直线加速器可以通过电场给中子施加电场力，从而使中子被加速
11. 结合文字材料中回旋加速器的相关信息，且已知质子质量为，元电荷，磁感应强度，不考虑相对论效应和重力的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 质子被加速后最大速度不可能超过
B. 不改变磁感应强度和交变电场频率，该回旋加速器也能加速粒子
C. 质子在磁场中做圆周运动的周期保持不变
D. 若质子离开回旋加速器时的最大动能为17.2MeV，则D形盒半径至少约为0.6m
12. “玉兔二号”月球车在太阳光照射不到时，由同位素电池为其保暖供电。Pu238衰变时放出粒子，生成原子核，产生大量的射线，Pu238半衰期为88年，则（ ）
A. 原子核的质子数为90
B. 射线的电离能力比射线强
C. 外界温度变化时，Pu238半衰期不变
D. Pu238原子核的结合能小于原子核和粒子的结合能之和
13. 为了诊断病人的心脏功能和动脉中血液黏滞情况，可使用电磁流量计测量血管中血液的流速和流量。如图所示是电磁流量计测量血管中血液流速的示意图，血管中存在着大量正负离子水平向左定向流动，现使血管处于磁感应强度为的匀强磁场中，测得血管两侧电压为。已知血管的直径为，假定血管中各处液体的流速稳定时恒为，忽略重力影响，则（ ）
A. 血管中水平向左运动的正离子所受洛伦兹力垂直纸面向上
B. 处电势比处电势低
C. 流速稳定时，血管两侧电压为
D. 流速稳定时，
14. 如图甲所示，面积为的100匝线圈内部存在垂直纸面、磁感应强度随时间均匀增加的匀强磁场，线圈的电阻为，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，磁场垂直纸面向里为正，定值电阻的阻值为，下列说法正确的是（ ）
A. 线圈具有收缩的趋势
B. 、两点间的电势差
C. 时穿过线圈的磁通量为0.1Wb
D. 电阻上产生的热功率为0.32W
15. 电熨斗构造示意图如图所示，其中温度敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。观察电熨斗的构造，以下说法正确的是（ ）
A. 双金属片的作用是控制电路的通断
B. 常温下，电熨斗的上下触点是接触的
C. 当温度过高时，双金属片向上弯曲
D. 熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋
第Ⅱ卷非选择题（共48分）
三、实验与探究题（1题，共18分。）
16. 在“油膜法估测分子直径”实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）本实验首先需要将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成_____（选填“单层”或“多层”）分子油膜。若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为，形成面积为的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为_____
（2）甲同学在实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作，甲同学操作不恰当的是_____（填字母代号）。
A. 向浅盘中倒入约2cm深的水，用勺子将痱子粉倒在水面上，使痱子粉有较大的厚度
B. 用注射器将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，注射器尽可能远离水面
C. 待油膜稳定后，将带有坐标方格的玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油膜轮廓画在玻璃板上
D. 根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算轮廓范围内正方形个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个，估算油膜的面积
（3）乙同学将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液，测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是。由此估算出油酸分子的直径约为_____m（结果保留一位有效数字）。
（4）丙同学做完实验后，发现自己所测的分子直径比真实值偏小。出现这种情况的原因可能是_____（填字母代号）。
A. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B. 将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
C. 计算油膜面积时，将不完整的方格全部作为完整方格处理
17. 有一个教学用的可拆变压器，如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈、（内部导线电阻率、横截面积相同），线圈外部还可以绕线。
（1）某同学用一多用电表的同一倍率欧姆挡先后测量了、线圈的电阻值，指针分别对应图乙中的、位置，由此可推断_____（选填“”或“”）线圈的匝数较多。
（2）该实验中输入端所接电源最适合的是_____。
A. 220V交流电源 B. 220V直流电源
C. 12V以内低压直流电源 D. 12V以内低压交流电源
（3）如果把它看作理想变压器，现要测量线圈的匝数，提供的器材有：一根足够长的绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源。请完成实验步骤的填空：
a．用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制匝线圈；
b．将线圈与低压交流电源相连接；
c．用多用电表的_____挡分别测量线圈的输入电压和绕制线圈的输出电压；
d．则线圈的匝数为_____（用题目中的物理符号表示）。
四、计算题（本题2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
18. 2024年3月2日13时32分，我国神舟十七号航天员经过约8小时出舱活动，圆满完成全部舱外既定任务。航天员的舱外航天服为出舱作业提供了安全保障。出舱前，关闭航天服上的所有阀门，启动充气系统给气密层充气（可视为理想气体）。假定充气后，气密层内气体的体积为2L，温度为30℃，压强为。经过一段时间，气体温度降至27℃，忽略此过程中气体体积的变化。
（1）求27℃时气密层内气体的压强；
（2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27℃。因舱外气压较低，气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下，气密层内气体膨胀至2.5L时的压强。
19. 如图甲所示，电阻不计的两根平行粗糙金属导轨相距，导轨平面与水平面的夹角，导轨的下端PQ间接有的定值电阻。相距的MN和PQ间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。将导体棒垂直放在导轨上，使导体棒从时由静止释放，时导体棒恰好运动到MN，开始匀速下滑。已知导体棒的质量，导体棒与导轨间的动摩擦因数，取，，。求：
（1）0 1s内回路中的感应电动势；
（2）导体棒接入电路部分阻值；
（3）0 2s时间内定值电阻上所产生的焦耳热。
东莞市2023-2024学年高二下学期期末考试
物理 简要答案
第Ⅰ卷选择题（共52分）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）
【1题答案】
【答案】D
【2题答案】
【答案】A
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】C
【5题答案】
【答案】C
【6题答案】
【答案】D
【7题答案】
【答案】B
【8题答案】
【答案】B
二、多项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题有两个以上选项符合题目要求。全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）
【9~11题答案】
【答案】9. BC 10. BC 11. ACD
【12题答案】
【答案】CD
【13题答案】
【答案】BC
【14题答案】
【答案】ACD
【15题答案】
【答案】ABD
第Ⅱ卷非选择题（共48分）
三、实验与探究题（1题，共18分。）
【16题答案】
【答案】（1） ①. 单 ②.
（2）AB （3）
（4）C
【17题答案】
【答案】（1）A （2）D
（3） ①. 交流电压 ②.
四、计算题（本题2小题，共30分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
【18题答案】
【答案】（1）；（2）
【19题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
