临沂市2023-2024学年高二下学期期末考试
物理
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等信息填写在答题卡和试卷指定位置处。
2．回答选择题时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 临沂籍物理学家薛其坤院士荣获2023年度国家最高科学技术奖。薛院士在研究霍尔效应的过程中发现了量子反常霍尔效应现象。如图是某金属材料做成的霍尔元件，所加磁场方向及电流方向如图所示，则（ ）
A. 该霍尔元件的前后两表面间存在电压，且前表面电势高
B. 该霍尔元件的前后两表面间存在电压，且前表面电势低
C. 该霍尔元件的上下两表面间存在电压，且上表面电势高
D. 该霍尔元件的上下两表面间存在电压，且上表面电势低
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 布朗运动反映了悬浮颗粒分子的无规则运动
B. 物体的温度是它的分子热运动动能大小的标志
C. 用打气筒打气比较费力，说明分子间存在斥力
D. 达到热平衡的系统具有相同的温度
3. 如图所示，图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在时刻，回路中电容器的上极板带正电。在下面四段时间里，回路的磁场能在减小，而上极板仍带正电的时间段是（ ）
A. B. C. D.
4. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程是等容过程，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（ ）
A. a→b过程，气体从外界吸收热量全部用于对外做功
B. b→c过程，气体吸热，内能增加
C. c→a过程，气体放热，内能不变
D. a→b过程气体对外界做的功等于c→a过程外界对气体做的功
5. 如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，O点为圆形区域的圆心，磁感应强度大小为B，一个比荷绝对值为k的带电粒子以某一速率从M点沿着直径MON方向垂直射入磁场，粒子离开磁场后打在右侧屏上的P点，QP连线过圆心O，QP与MN的夹角，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电
B. 粒子做圆周的运动半径为
C. 粒子运动的速率为
D. 粒子在磁场中运动的时间为
6. 如图所示，整个空间中存在方向垂直导轨平面向里的匀强磁场B，导轨间距为L且足够长，左端接阻值为R的定值电阻，导轨电阻不计，现有一长为2L、电阻为2R的均匀金属棒OA垂直放在导轨上，金属棒的下端O在导轨上，沿着导轨以恒定的速度向右运动，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，则（ ）
A. 通过定值电阻的电流方向由b到a
B. 通过定值电阻的电流大小为
C. 金属棒OA两端的电压为
D. 金属棒受到的安培力大小为
7. 在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，、、均为固定电阻，，各电表均为理想电表。已知电阻中的电流随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数为20V B. 电阻
C. 电阻消耗功率为20W D. 变压器传输的电功率为20W
8. 如图所示，直角三角形的AB边长为L，，三角形区域内存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从D点沿着垂直BC边的方向以速度v射入磁场，CD间距离为L，不计粒子受到的重力。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在磁场中运动的最长时间为
B. 时，带电粒子垂直于AC边射出磁场
C. 若粒子从BC边射出磁场，则
D. 若粒子从AC边射出磁场，则
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 将粗细均匀、边长为L的正三角形铜线框用两根不可伸长的绝缘线a、b悬挂于天花板上，置于垂直线框平面向外的大小为B的磁场中，现用细导线给三角形线框通有大小为I的电流，则（ ）
A. 通电后两绳拉力变大
B. 通电后两绳拉力变小
C. 三角形线框安培力大小为BIL
D. 三角形线框安培力大小为2BIL
10. 加速度测量仪可测量汽车起步或刹车时的加速度，其结构如图所示。当汽车加速或减速时，元件A发生位移并输出相应的电压信号，已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、电源的电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长为L，电阻分布均匀，汽车静止或匀速时滑片P在滑动变阻器的中点，输出电压为零，则（ ）
A. 电路中电流随加速度的增大而增大
B. 弹簧的伸长量为x时，汽车加速度大小为
C. 可以测量的最大加速度为
D. 输出电压U与加速度a的函数式为
11. 大型发电机几乎都是旋转磁极式发电机，如图所示为其原理简图。竖直平面内闭合线圈abcd固定不动，磁铁绕图中虚线旋转，线圈中就会产生感应电流。若条形磁铁以的角速度匀速转动，且图示时刻N极正在向里转。现以图示时刻为计时起点，则下列推断正确的是（ ）
A. 该发电机产生的交变电流频率是10Hz
B. 时线圈中的电流方向为abcda
C. 时线圈中的电流最大
D. 时线圈中的电流方向发生变化
12. 如图所示，空间存在一范围足够大的垂直于xoy平面向里的匀强磁场和沿y轴负方向的匀强电场，磁感应强度为B，电场强度为E，让一带正电的粒子从坐标原点O以的初速度沿x轴正向发射，不计粒子重力影响，则（ ）
A. 粒子始终在第四象限内做周期性运动 B. 粒子最初一段径迹是一段抛物线
C. 粒子最终以的速度做匀速直线运动 D. 粒子运动过程中的最大速度为
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.
（1）某兴趣小组在做“用油膜法估测油酸分子大小”实验，下列说法正确的是______
A. 滴入油酸酒精溶液时，滴管下端应远离水面
B. 滴入油酸酒精溶液后，需尽快描下油膜轮廓，测出油膜面积
C. 撒痱子粉时要尽量厚一些，覆盖整个浅盘
D. 实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用
（2）1000mL油酸酒精溶液中含有纯油酸1ml，用量筒测得100滴上述溶液体积为1mL，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，稳定后油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，正方形方格的边长为1cm，则油酸分子直径约为______m。（保留一位有效数字）
（3）某同学实验中最终得到油酸分子直径数据偏小，可能是因为______。
A. 计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴
B. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
C. 水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
D. 在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间
14. 某同学制作了一款测温计，该测温计的最高测温为电路图如图甲所示，所使用器材：
定值电阻为10Ω
定值电阻为50Ω
电阻箱（调节范围0~999.9Ω）
金属热电阻
电动势为36V的直流电源（内阻很小可忽略不计）
电压表V量程范围0~3V（内阻很大）
开关，导线若干
金属热电阻的阻值随温度变化图像如图乙所示，操作步骤如下：
（1）先按图连接好电路，电压表正接线柱应连接______（填“a”或“b”），将传感器置于恒温箱中，将恒温箱温度调为180℃，调节的阻值为______Ω，此时电压表指针指到0刻线；
（2）降低恒温箱温度，电压表示数为1.2V时，恒温箱的温度为______；
（3）依次降低温度，将电压表刻度改为相应的温度刻度；
（4）该测温计能够测量的最低温度为______。
15. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，甲部分为粒子加速器，加速电压为；乙部分为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d，两板间电压为；丙为偏转分离器，磁感应强度为。今有一电荷量为q的正粒子（不计重力），从静止开始经加速后，该粒子恰能沿直线通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求：
（1）粒子的比荷；
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R的大小。
16. 如图所示为一个体积为V的简易潜艇模型，储水舱的体积为，当储水舱排空后（里面全部为空气，压强为，没有海水），潜艇静止在海面上有浸没在海水中。当地大气压强为，海水密度为，重力加速度大小为g，假设各深度处海水温度相同，当潜艇用空气压缩泵缓慢排出储水舱上方的部分气体时，可以吸入一定量的海水，使潜艇恰好全部浸没在海水里并处于静止状态，此时储水舱内气体的压强为，求：
（1）潜艇的质量M；
（2）潜艇通过空气压缩泵排出的气体质量与原储水舱中气体质量的比值。
17. 如图所示，半径为L的光滑圆形金属轨道固定放置在绝缘水平面上，圆心O处固定一竖直细导体轴。间距为L、与水平面成角的足够长平行光滑倾斜导轨通过导线分别与圆形轨道及导体轴相连。倾斜导轨和圆形金属轨道分别处在与各自所在平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小均为B。长度为L的细导体棒OA在水平面内绕O点沿逆时针方向以角速度匀速转动时，水平放置在导轨上的导体棒CD恰好静止。已知CD棒在导轨间的电阻值为R，电路中其余部分的电阻均不计，CD棒始终与导轨垂直，各部分始终接触良好，不计空气阻力，重力加速度大小为g。
（1）求CD棒的质量m；
（2）锁定OA棒，CD棒静止释放，求CD棒运动的最大速度；
（3）导体棒OA在水平面内绕O点沿逆时针方向以角速度匀速转动，CD棒静止释放，CD棒从静止释放到达到最大速度所经历的时间为t，求这段时间内导体棒CD前进的距离x。
18. 如图所示，三维坐标系Oxyz中，在的区域中存在匀强电场（图中未画出），电场强度为E（E未知），在区域存在方向沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为（未知），在、区域存在方向沿y轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B（B未知），坐标为的A点有一粒子源，发出沿x轴正方向、质量为m、带电量为的粒子，粒子的初速度大小为v ，恰好沿直线运动到y轴的P点，通过磁场偏转后经过x轴的M点，经过M点时速度方向与x轴正方向成60°角，粒子的重力不计。
（1）求的大小；
（2）求E的大小和方向；
（3）粒子从M点进入磁场B中，以后始终在磁场B中运动（不会进入电场中），且能通过坐标为的N点，求磁感应强度B的最小值。
临沂市2023-2024学年高二下学期期末考试
物理 简要答案
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
【1题答案】
【答案】A
【2题答案】
【答案】D
【3题答案】
【答案】D
【4题答案】
【答案】C
【5题答案】
【答案】C
【6题答案】
【答案】B
【7题答案】
【答案】A
【8题答案】
【答案】B
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
【9题答案】
【答案】AC
【10题答案】
【答案】BC
【11题答案】
【答案】ABD
【12题答案】
【答案】AD
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
【13题答案】
【答案】（1）D （2）
（3）D
【14题答案】
【答案】 ①. b ②. 30 ③. ④.
【15题答案】
【答案】（1）；（2）
【16题答案】
【答案】（1）；（2）
【17题答案】
【答案】（1）；（2）；（3）
【18题答案】
【答案】（1）；（2），方向沿y轴正方向；（3）
