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湛江市2023-2024学年度第二学期期末高中调研测试
高二物理试卷 2024.7.9
试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、试室号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液，不按以上要求作答无效。
4．考生必须保证答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
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，有一项是符合题目要求的。
1．严冬时节，梅花凌寒盛开，淡淡的花香沁人心脾。我们能够闻到花香，这与分子的热运动有关，关于热学中的分子，下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．两个分子间距离小于时，分子间只有斥力没有引力
C．扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行
D．两个分子间的距离增大时，分子间的分子势能一定减小
2．电磁波的发现和使用极大地改变了人类的生活。下列说法中正确的是（ ）
A．根据麦克斯韦电磁理论，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
B．盒装牛奶内壁有铝筞，放入微波炉中不能被加热
C．蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度比手机通信的电磁波速度小
D．某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调制
3．一个矩形线圈在匀强磁场中转动产生的电动势，下列说法正确的是（ ）
A．当时，达到峰值
B．当时，线圈平面恰好与中性面垂直
C．该交变电流的频率是
D．该交变电流的电动势的有效值为
4．氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处于能级的激发态，则下列说法正确的是（ ）
A．这群氢原子可能辐射2种频率的光子
B．处于能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能 电离
C．这群氢原子辐射光子的最小能量为
D．这群氢原子从能级跃迁到能级，辐射光子的波长最大
5．防盗报警器工作原理如图所示。用紫外线照射光敏材料制成的阴极时，逸出的光电子在电路中产生电流，电流经放大后使电磁铁吸住铁条。当光源与阴极间有障碍物时，警报器响起。下列说法正确的是（ ）
A．若用红外光源代替紫外光源，该报警器一定能正常工作
B．逸出光电子的最大初动能与照射光频率成正比
C．若用更强的同一频率紫外线照射阴极，所有光电子的初动能均增大
D．若用更强的同一频率紫外线照射阴极，光电流变大
6．如图所示，表示一定质量的理想气体的一个循环过程，下列说法正确的是（ ）
A．在过程中，气体对外做了功
B．过程中，气体内能不变
C．过程中，气体内能减少
D．过程中，气体放热
7．如图甲所示，正五边形硬导线框abcde固定在磁场中，磁场方向与线框平面垂直，图乙表示该磁场的磁感应强度随时间变化的关系，时刻磁场方向垂直纸面向里。设垂直边向下为安培力的正方向，在时间内，线框边受到该磁场对它的安培力乙随时间变化的关系图为（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题：本题共3小题，每题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．广东省大亚湾核电站生产的核反应方程为，其产物的衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A．是 B．来自原子核外
C．可以用作示踪原子 D．经过一个半衰期，10个将剩下5个
9．如图是公路上安装的一种测速“电子眼”。在“电子眼”前方路面下间隔一段距离埋设两个通电线圈，当车辆通过线圈上方的道路时，会引起线圈中电流的变化，系统根据两次电流变化的时间及线圈之间的距离，对超速车辆进行抓拍。下列判断正确的是（ ）
A．汽车经过线圈会产生感应电流
B．线圈中的电流是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的
C．“电子眼”测量的是汽车经过第二个线圈的瞬时速率
D．如果某个线圈出现故障，没有电流，“电子眼”还可以正常工作
10．如图所示，某小型水电站发电机的输出电压，经升压变压器和降压变压器后为养殖场供电。已知输电线的总电阻，输电线上损失的功率，养殖场共有1100盏标有“”字样的灯泡正常工作（除此之外没有其他用电器）。假设两个变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器的匝数比
B．输电线上的电流
C．降压变压器的匝数比
D．发电机的输出功率为
三、非选择题：共54分，按题目要求作答。解答题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能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11．（6分）在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，
（1）为安全检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系，在给出的实物图（如图甲）中，将正确需要的实验仪器连成完整的实验电路。
（2）电路中定值电阻的作用主要是为了______。
A．减小电路两端的电压，保护电源
B．增大电路两端的电压，保护电源
C．减小电路中的电流，保护灵敏电流表
D．减小电路中的电流，便于观察灵敏电流表的读数
（3）如图乙所示，下列实验操作中说法正确的是______．
A．判断感应电流的方向时，需要先确定线圈的绕法
B．实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，感应电流的产生将更加明显
C．实验中将条形磁体的磁极插入或拔出时，不管缓慢，还是迅速，对实验现象都不影响
D．将极向下插入线圈或将极向下插入线圈，电流表的偏转方向相同
12．（10分）纯电动汽车的蓄电池的安全性，主要体现在对其温度的控制上，当电池温度过高时，必须立即启动制冷系统进行降温。如图甲是小明设计的模拟控温装置示意图，电磁继电器与热敏电阻、滑动变阻器串联接在电压为的电源两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流大于或等于时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值与温度的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为。则：
（1）图甲中，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至______．（选填“左”或“右”）端。
（2）图甲中应将端与______（选填“”或“”）端相连。
（3）若设置电池温度为时启动制冷系统，由题图乙可知，当温度为时，的阻值为______，此时滑动变阻器对应阻值应为______。
（4）该电路可设置启动制冷系统的最高温度是______℃。
13．（10分）遇到突发洪水时，可以借助塑料盆进行自救，简化模型如下：塑料盆近似看成底面积为的圆柱形容器，把塑料盆口向下竖直轻放在静止水面上，用力竖直向下缓慢压盆底，当压力为时恰好使盆底与液面相平，忽略塑料盆的厚度及盆的重力，已知大气压强为，重力加速度为，水的密度为，求：
（1）此时盆内空气的压强；
（2）此时塑料盆口的深度。
14．（13分）如图甲所示，将一单匝开口金属圆线圈从开口端、处用两段细导线悬于铁架台上两绝缘杆上的固定端点、，圆线圈的质量为，电阻为，半径为，圆线圈处于竖直平面内，其下半部分处于匀强磁场中，上半部分位于磁场外，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示（磁场方向垂直纸面向里为正）。用导线将一控制电路接在、两点之间并保持导通，控制电路中的为变阻器，其调节范围为，定值电阻。已知圆线圈一直处于静止状态，悬挂线圈的细导线处于竖直方向，除线圈、、外其余电阻不计，重力加速度为。
（1）时将调为0并保持不变，求时间内流过的电流大小和方向；
（2）时将调为0并保持不变，求时，圆线圈受到两根细导线的总拉力大小；
（3）调节，求出消耗电功率的最大值。
15．（15分）如图所示，、为足够长的光滑平行导轨，间距。导轨平面与水平面间的夹角。，间连接有一个的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为。将一根质量为的金属棒紧靠放置在导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻，其余部分电阻不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与平行。当金属棒滑行至处时速度大小开始保持不变，距离为，。求：
（1）金属棒达到稳定时的速度是多大
（2）金属棒从静止开始到稳定速度的过程中，电阻上产生的热量是多少
（3）若将金属棒滑行至处的时刻记作，从此时刻起，让磁感应强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则时磁感应强度应为多大
湛江市2023-2024学年度第二学期期末高中调研测试
高二物理试卷参考答案
一、二、选择题：小题单选，每小题4分，共28分。多选，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A B D D B AC A BC
三、非选择题：共54分，按题目要求作答。
1．选解析：布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，故错误；两个分子间距离小于时，分子间斥力和引力都有，只是分子力表现为斥力，故错误；扩散现象是由物质分子的无规则运动产生的，扩散能在气体和液体中进行，也能在固体中进行，故C正确；当，分子势能随着分子间距离的增大，分子势能减小，当时，分子势能随分子间距离增大而增大，故D错误。
2．选B解析：根据麦克斯韦电磁理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，故A错误；盒装牛奶内壁有铝筞，这属于金属材料，金属能聚集能量产生高频电流，进而出现发热产生电火花的现象，不能放入微波炉中加热，故B正确；蓝牙耳机的电磁波在真空中的传播速度等于手机通信的电磁波速度，故C错误；某同学自制收音机来收听广播时，其接收电台的过程称为调谐，故D错误。
3．选解析：当时，达到峰值，故正确；在时，电动势瞬时值为0，线圈平面恰好在中性面处，故B错误；由交变电流的电动势瞬时值表达式可知，交变电流的频率，故C错误；该交变电流的电动势的有效值，故D错误。
4．选解析：这群原子能辐射出种不同频率的光子，故错误；处于能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能电离，故正确；根据能级差公式可知氢原子从能级跃迁到能级，辐射光子的能量最小，氢原子辐射光子的最小能量为，故错误；根据能级差公式，则氢原子从能级跃迁到能级，辐射光子的能量最大，波长最小，故错误。
5．选D解析：由光电效应方程知，则紫外光频率大于红外光频率，该光敏材料极限频率未知，不能确保红外光照射会发生光电效应，故A错误；由光电效应方程知，逸出光电子 最大初动能与照射光频率有关，但不成正比，故B错误；由光电效应方程知，光电子的最大初动能只与光的频率有关，与光照强度无关，故错误；光照强度越强，光电子越多，光电流越大，正确。
6．选D解析：由图可知过程中，气体发生等压变化，温度降低，由盖—吕萨克定律可知，气体体积减小，外界对气体做功，错误；由图可知过程中，气体压强与热力学温度成正比，由查理定律可知，气体发生等容变化，气体温度升高，内能增加，B错误；由图可知，到过程中，气体温度保持不变，气体内能不变，该过程气体压强减小，错误；由图可知，过程压强不变而温度降低，内能减少，体积减小，根据热力学第一定律可知放，，过程为等容变化，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知，，过程和过程温度的变化相等，则内能的变化量相等，所以过程中气体放出的热量大于过程中吸收的热量，过程中，气体放热，正确。
7．选B解析：在时间内，磁感应强度的变化率不变，则感应电流不变，方向为顺时针方向，则在时间内，线框边受到的安培力向下且均匀减小，在时间内，线框边受到的安培力向上且均匀增大；在时间内，磁感应强度不变，无感应电流，则无安培力；在时间内，磁感应强度的变化率不变，则感应电流不变，方向为逆时针方向，则在时间内，线框边受到的安培力向下且均匀减小，在时间内，线框边受到的安培力向上且均匀增大，故B正确，错误。
8．选AC解析：这根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质子数为1，质量数为1，即为，故正确；衰变时，原子核内的一个中子转化为一个质子和一个电子，电子被释放出来，所以来自原子核内，故B错误；具有放射性，其可以替代非放射性同位素来制成化合物，这种化合物的碳原子带有“放射性标记”，所以可以用作示踪原子，故C正确；半衰期是一个统计规律，只对大量原子核衰变成立，放射性原子核个数较少时规律不成立，故D错误。
9．选A（选也给分）解析：由题意可知，汽车经过线圈会产生感应电流，故A正确；根据楞次定律可知，线圈中的电流变化是由于汽车通过线圈时发生电磁感应引起的，故B错误；测量的是经过两个线圈的平均速度，故错误；如果某个线圈出现故障，没有电流，就会无计时起点或终点，无法计时，则电子眼不能正常工作，故D错误。
10．选BC解析：设升压变压器原线圈电流为，，解得，升压变压器的匝数比为，故A、D错误；根据，解得，故B正确；降压变压器的副线圈的电流为，降压变压器的匝数比为，故C正确。
11．（6分）答案：（1）（2分）（2）C（2分）（3）（2分，未选全得1分）。
解析：（1）为安全检测灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系，应将电源和电流计连接，考虑到电流计的内阻很小，应接入大电阻保护电表，几个元件串联连接，完整的实验电路如图所示。
（2）因灵敏电流计的内阻很小，直接接电源容易满偏，则接入定值电阻的作用主要是为了减小电路中的电流，保护灵敏电流表，故选C．
（3）判断感应电流的方向时，用楞次定律需要知道线圈流过电流时原磁场的方向，则需要先确定线圈的绕法，故A正确；实验中将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出，磁通量的变化率会更大，产生的感应电流会更大，指针的偏转幅度会更大，产生的现象将更加明显，故正确，错误；将极向下插入线圈或将极向下插入线圈，磁通量都增大，但两种原磁场方向相反，由楞次定律得出的感应电流方向相反，电流表的偏转方向相反，故D错误。
12．（10分）答案（1）左（2分）（2）c（2分）（3）100（2分）150（2分）（4）74（2分）
解析：（1）开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，故滑片应移至左端。
（2）由题意可知，当控制电路电流达到时衔铁被吸合，制冷系统工作，所以题图甲中，应将端与端相连。
（3）若设置电池温度为50℃启动制冷系统，由题图乙可知，当温度为50℃时，的阻值为，此时控制电路的总电阻，由串联电路的电阻规律，可知滑动变阻器接入的电阻为。
（4）当滑动变阻器的最大阻值为时，热敏电阻的阻值，由题图乙可知此时对应的温度为74℃，所以此时该电路可设置启动制冷系统的最高温度是74℃。
13．（10分）答案：（1） （2）
（1）（4分）根据平衡条件可得
解得
（2）（6分）当塑料盆轻放在静止水面上时，盆内封闭气体的压强、体积分别为，
当盆底与水平相平时，设进入盆内水的液面距盆底，盆内压强、体积分别为，
而根据等压面法可知
根据题意
联立以上各式可得
14．（13分）答案：
（1） （2） （3）
解：（1）（6分）在时间内，由楞次定律可知流过的电流方向：
由题图乙可得磁感应强度变化率
由法拉第电磁感应定律可得回路中的感应电动势为
由闭合电路欧姆可知
解得流过的电流大小
（2）（4）当时，对应磁感应强度为
安培力大小为
设此时圆线圈受到两根细导线的总拉力为，根据平衡条件可得
解得
（3）（3分）将等效为电源内阻，可得等效电源内阻为
可知的最大阻值小于电源的等效内阻，根据电路知识可得当调节到最大阻值时，
其消耗电功率最大，即
解得
15．（15分）答案：（1）（2）（3）
解：（1）（5分）在达到稳定速度前，金属棒的加速度逐渐减小，速度逐渐增大，达到稳定速度时，有：
联立以上各式代入数据解得：
（2）（5分）根据能量关系有：
电阻上产生的热量：
解得：
（3）（5分）当回路中的总磁通量不变时，金属棒中不产生感应电流。此时金属棒将沿导轨做匀加速运动：
设时刻磁感应强度为，总磁通量不变有：
当时，代入数据解得，此时磁感应强度：

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