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汕头市2023-2024学年高二下学期期末考试
物理
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚，并贴好条形码。请认真核准条形码上的准考证号、姓名和科目。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1．如图，条形磁铁固定于水平桌面，在正对N极一小段距离处轻放一个小铁球，则小铁球在运动过程中（ ）
A．逐渐远离磁铁 B．速度不断增大
C．加速度不断减小 D．运动的路程就是位移
2．不同的电磁波具有不同的波长和特性，因此在现代科技和生活生产中有着广泛应用．下列说法正确的是（ ）
A．图（2.1）雷达利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性来工作，长波的衍射现象明显，传播方向性好，所以雷达用的是长波
B．图（2.2）红外热成像仪利用不同温度的物体有不同的红外辐射的强度这一特点来工作，因此该成像仪无法给不对外发射红外线的物体拍照成像
C．图（2.3）紫外线灯可以灭菌消毒，是因为紫外线的波长比可见光更长，具有较高的能量
D．图（2.4）机场安检机利用了X射线具有很强的穿透本领这一特点，可以用来探测行李箱内的物体，防止乘客携带违禁品进入机场
3．如图所示，O点为菱形ABCD的中心，且，在B、D处各固定一个带正电的点电荷，C处固定一个带负电的点电荷，三个电荷的电荷量绝对值相等．现将一试探电荷轻放于某处，下列说法正确的是（ ）
A．若放在A处，试探电荷将从A向C运动
B．若放在A处，试探电荷将保持静止
C．若放在O处，试探电荷将保持静止
D．若放在O处，试探电荷将从O向C运动
4．地磁场可以有效抵御宇宙射线，在赤道剖面，地磁场可简化为如图所示厚度一定的方向垂直于该剖面向里的匀强磁场，某宇宙射线中的高能粒子束从a方向射向地球球心，所有粒子在洛仑兹力作用下均不能到达地面，下列说法正确的是（ ）
A．进入地磁场时，带正电的粒子受到向下的洛伦兹力
B．进入地磁场时，带负电的粒子向上偏转
C．比荷相同的粒子速度越快，在磁场中运动的轨迹半径越大
D．比荷相同的粒子速度越快，在磁场中运动的时间就越长
5．如图所示，螺线管挂在一根足够长的光滑水平绝缘杆上，螺线管的线圈与电阻R连接成闭合回路，一光滑轨道穿过螺线管，将N极朝下的强磁铁在轨道上静止释放并穿过螺线管，线圈质量不计，下列说法正确的是（ ）
A．磁铁靠近螺线管的过程中，流过电阻R的电流方向从右向左
B．磁铁靠近和远离螺线管的过程中，螺线管先向右运动再向左运
C．磁铁始终受到螺线管的斥力作用
D．增加螺线管的线圈匝数，可以使螺线管的速度变化更快
6．电容器在电子技术领域有广泛应用．通过图1电路，可以观察电容器的充、放电现象．开关S接“1”端时，电源开始向不带电的电容器充电，充电完成后将开关S切换到“2”端，直至电容器完全放电．这一过程电流随时间变化的曲线如图2所示，图线与时间轴围成的面积大小分别为、，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．开关接“1”端时，通过电阻的电流方向从左到右
D．开关接“2”端时，通过电阻的电流方向从左到右
7．新能源电动汽车常用交流充电桩进行充电，如图所示为交流充电桩的供电电路．配电设施的输出电压为250V，升压变压器原、副线圈的匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比，充电桩的输出电压，功率为7040W，变压器均视为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．交变电流的周期是0.2s B．充电桩电流的有效值为3.2A
C．输电线的总电阻为20Ω D．配电设施的输出功率为7200W
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．2024年4月24日为第九个“中国航天日”，主题是“极目楚天，共襄星汉”．中国空间站运行高度约400公里，关于航天中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．中国空间站绕地球飞行的速度大于7.9km/s
B．中国空间站绕地球飞行的周期小于地球自转的周期
C．飞船与更高轨道的空间站对接前，飞船在低轨道运行速度大，需减速才能完成对接
D．飞船对接空间站后，组合体由于太空中阻力作用，若不加调整，轨道会慢慢降低
9．如图所示，虚线为水平放置的餐桌转盘的竖直转轴，两个质量均为m的小碟子随转盘一起匀速转动，半径均为r，碟子与转盘的动摩擦因数为．其中一个碟子装有苹果，且苹果始终与碟子保持相对静止，另一个碟子是空的，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．碟子对苹果的摩擦力方向指向转盘圆心
B．转动半周的过程中，转盘对空碟子的摩擦力所做的功为零
C．转动半周的过程中，转盘对空碟子的摩擦力所做的功为
D．若转盘的角速度逐渐增大，则空碟子先相对转盘发生滑动
10．如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ竖直放置，上端M与P间连接阻值为的电阻，质量为、电阻为的金属棒ab紧贴在导轨上，其余电阻不计．一匀强磁场垂直穿过导轨平面，现使金属棒ab由静止释放，其下滑距离与时间的关系如表所示．重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
时间t（s） 0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1
下滑距离s（m） 0 0.4 1.5 3.1 4.9 7.0 9.1 11.2
A．通过金属棒的电流由a到b
B．由表可知，金属棒由静止做匀加速直线运动
C．当时，金属棒的速度大小为7m/s
D．金属棒开始运动的1.8s内，电阻R上产生的热量为0.665J
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题共4小题，共54分，考生根据要求作答．
11．（6分）小古利用单摆求当地重力加速度．他将小球用轻绳挂在铁架台上，用刻度尺进行测量，如图所示．
（1）小古读数时，只读了绳子长度，则读数为______cm．
（2）小古将小球拉开一个小角度，从某次摆到最低点开始计时，并数“1”，第二次经过最低点时数“2”，以此类推，当他数到61时，总时间为t，由此可求出单摆周期为______．
（3）小古测量每一组绳子长度……，测量其对应的周期，并用公式算出每组数据对应的g值……并将它们求平均．小古得到g的测量值______真实值（选填“大于”、“小于”或“等于）
12．（10分）某研究性学习小组查资料了解到，当建筑物内发生火灾时，烟雾会迅速上升，在天花板迅速扩散，形成烟雾层．该小组利用光敏电阻设计自动控制电路，在检测到烟雾时能发出警报。
（1）为了测量光敏电阻阻值随光照强度（称为照度）的变化图线，他们设计了图1的电路图．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到最______端（选填“左”或者“右”）．某次读数时，电压表（量程0-3V）和电流表（量程0-0.6mA）指针位置如图2，其读数分别为______V、______mA，此时光敏电阻阻值为______（计算结果保留三位有效数字）．
（2）绘制出光敏电阻阻值随照度的变化图线如图3，小组用该光敏电阻设计了图4的控制电路．已知电源电动势为9V，内阻不计，定值电阻，当输出电压______（填“小于”或者“大于”）3V时便报警，则临界照度为______lx．要提高控制电路的灵敏度（即临界照度变大），可以进行下列哪项操作______（填选项）
A．减小的阻值 B．减小电源电动势
13．（10分）如图所示，潜水爱好者在水下利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，激光束与竖直方向的夹角为，当大于以后，激光束无法射出水面．已知潜水爱好者在水下深度，救援人员眼睛到水面激光点O的距离，，。
（1）求激光束在水中的折射率n；
（2）当时，光线恰好照射到救援人员眼中，求救援人员与潜水爱好者的水平距离x．
14．（12分）如图所示，长为的细绳一端固定于O点，另一端与小球a相连，令小球a从A处（与O处等高）由静止释放，与O点正下方B处的小球b发生弹性正碰．BC段为水平轨道，CD段为足够长的倾斜轨道，两段轨道平滑连接，不计一切摩擦，重力加速度g取
（1）发生碰撞前瞬间，求轻绳对小球a的拉力是其重力的几倍；
（2）已知小球a质量大于小球b，求发生第二次碰撞前，小球b能达到的最大高度的范围。
15．（16分）如图（15.1）所示，回旋加速器中两金属D形盒的半径为1.5R，加有垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场．左盒与一管径忽略不计的水平管道相连，管道右边紧连一垂直纸面向里、磁感应强度大小为半径为R的圆形匀强磁场．圆形磁场正下方水平放置的目标靶长为2R，左右两端M、N与圆形磁场圆心的竖直距离均为．现在盒中心S处静止释放一电子，两盒狭缝间的交变电压对电子进行周期性加速，经时间t后电子进入水平管道．设电子质量为m、电荷量为e，电子在狭缝间运动的时间不计，电子重力不计，求：
（1）电子进入圆形磁场时的速度大小；
（2）狭缝间的加速电压U；
（3）仅通过调节圆形匀强磁场的大小，来保证电子击中目标靶，求的大小范围．
汕头市2023-2024学年高二下学期期末考试
物理（参考答案）
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。
1．B 2．D 3．B 4．C 5．D 6．D 7．D
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。
8．BD 9．AB 10．AC
三、实验题：
11．（6分）每空2分（1）89.51（89.50-89.53都得分） （2）（多加单位“”也得分）
（2）小于（答案唯一）
12．（10分）（第（1）小问每空1分，第（2）小问每空2分，共10分）
（1）左，19.0，0.16，（、11.9k都可得分）
（2）大于，0.4，A
13．（10分）解：（1）由题意可知，激光束由水中射向空气发生全反射的临界角为，则有
解得
（2）当时，由折射定律可知
由几何关系得
解得
14．（12分）解：（1）设小球质量为，从A到B，由动能定理得
小球在B处，由牛顿第二定律得
联立解得
即轻绳对小球的拉力是其重力的3倍
（2）设小球质量为，两球发生弹性正碰，由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
联立解得
由
解得
小球从到最大高度，由能量守恒定律得
解得
15．（16分）（1）电子在D形盆最外层村，根据牛顿第二定律，有
得进入圆形磁场的电子获得的速度为
（2）周期为
电子加速次数为
根据动能定理有
得加速器的加速电压为或
（3）在圆形磁场中，根据牛顿第二定律，有
若电子经圆形磁场偏转后恰好击中点，由几何关系可得
联立解得
若电子经圆形磁场偏转后恰好击中点，由几何关系可得
磁场强度取最大值时电子恰好打在目标靶点，当磁场强度取最小值时电子恰好打在目标靶点，可得磁感应强度的调节范围为
评分要求：（3）也可视为正确答案

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