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广东省湛江市2024-2025学年高二下学期期末调研考试物理试卷
一、单选题
1．某同学冬季乘火车旅行，在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中取出糖果后拧紧瓶盖，将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后，与刚进入车厢时相比，瓶内气体（ ）
A．内能变小 B．压强变大
C．分子的数密度变大 D．每个分子动能都变大
2．如图所示，磁极间的磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场，为垂直于磁场方向的转轴。绕轴匀速转动的矩形线圈abcd的面积为S，匝数为N，电阻为r，转动的角速度为，从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一电阻箱R，图中电压表V为理想交流电表。下列说法中正确的是（ ）
A．矩形线圈从图示位置转过时，电压表的示数为0
B．矩形线圈经过图示位置时，线圈中的电流方向为a→d→c→b→a
C．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
D．电阻R消耗的最大功率为
3．为了保证考试的公平，大型考试中广泛使用了金属探测器，图甲就是一款常用的金属探测器，其内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，结构原理如图乙所示，线圈靠近金属时，线圈的自感系数增大。若某时刻电路中的电流方向如图所示，电容器A极板带正电，则下列说法正确的是（　　）
A．电路中的电流正在增大
B．电容器两板的电压在减小
C．线圈中的自感电动势在增大
D．线圈靠近金属时，LC振荡电路的周期减小
4．大连相干光源是我国第一台高增益自由电子激光用户装置，其激光辐射所应用的玻尔原子理论很好地解释了氢原子的光谱特征。图为氢原子的能级示意图，已知紫外光的光子能量大于，当大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射不同频率的紫外光有（ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
5．光伏发电是提供清洁能源的方式之一，光伏发电的原理是光电效应。演示光电效应的实验装置如图甲所示，a、b、c三种光照射光电管得到的三条电流表与电压表示数之间的关系曲线如图乙所示，下列说法中正确的是（　　）
A．若b光为绿光，则a光可能是紫光
B．a光照射光电管发出光电子的最大初动能一定大于b光照射光电管发出光电子的最大初动能
C．单位时间内a光照射光电管发出的光电子比c光照射光电管发出的光电子多
D．若用强度相同的a、b光照射该光电管，则单位时间内逸出的光电子数相等
6．“西电东送”是我国实现经济跨区域可持续快速发展的重要保证，如图所示为模拟远距离高压输电的示意图。已知升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U1和U2，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U3和U4．在输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为20:1和1:20，各互感器和电表均为理想状态，则下列说法中正确的是（ ）
A．若保持发电机输出电压U1和用户数不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大
B．电压互感器起降压作用，电流互感器起增大电流作用
C．若电压表的示数为200V，电流表的示数为5A，则线路输送电功率为100kW
D．发电机输出电压U1一定，增加用户数，为维持用户电压U4不变，可将滑片P下移
7．如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪埋设在轨道地面（测量仪未画出），P、Q为接测量仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同，俯视图如图乙所示。当列车经过线圈上方时，测量仪记录线圈的电流为0.12A。磁铁的磁感应强度为0.005T，线圈的匝数为5，长为0.2m，电阻为，则在列车经过线圈的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．线圈的安培力大小为 B．线圈的磁通量一直增加
C．列车运行的速率为12m/s D．线圈的电流方向先顺时针、后逆时针方向
二、多选题
8．某理论研究认为，原子核可能发生双衰变，衰变方程为。处于第二激发态的原子核先后辐射能量分别为和的、两光子后回到基态。下列说法正确的是（ ）
A． B．
C．的频率比的大 D．的波长比的大
9．如图甲所示，三角形线圈abc水平放置，在线圈所处区域存在一变化的磁场，其变化规律如图乙所示。线圈在外力作用下处于静止状态，规定垂直于线圈平面向下的磁场方向为正方向，垂直ab边斜向下的受力方向为正方向，线圈中感应电流沿abca方向为正，则线圈内电流及ab边所受安培力随时间变化规律是（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，一定量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程（过程中气体不与外界交换热量），2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程。上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程。下列说法中正确的是（ ）
A．1→2过程中，气体内能不变 B．2→3过程中，气体向外放热
C．3→4过程中，气体内能减小 D．4→1过程中，气体向外放热
三、解答题
11．某同学通过如图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的小石块的体积。
主要操作步骤如下：
①将小石块装进注射器，把注射器活塞推至注射器某一位置，并将注射器与压强传感器连接；
②缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的气体压强值p；
③重复上述步骤②，多次测量；
(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是______（填写选项前的字母）
A．为保证封闭气体的气密性，在活塞上均匀涂抹润滑油
B．缓慢移动活塞有利于减少实验误差
C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的体积和气体的压强值
D．为方便推拉活塞，应用手握注射器再推拉活塞
(2)若实验过程中不慎将活塞拉出针筒，则 （填“需要”或“不需要”）重做实验。
(3)根据实验的数据，通过描点作图，得到的直线图像如图乙所示，截距分别为a和b。忽略传感器和注射器连接处的软管容积，则小石块的体积为 。
12．图甲为战国时期青铜汲酒器，根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器，如图乙所示。长柄顶部封闭，横截面积S1=1.0cm2，长度H=100.0cm，侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积S2=90.0cm2，高度h=20.0cm，罐底有一小孔B。汲液时，将汲液器竖直浸入液体，液体从孔B进入，空气由孔A排出；当内外液面相平时，长柄浸入液面部分的长度为x；堵住孔A，缓慢地将汲液器竖直提出液面，储液罐内刚好储满液体。已知液体密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2，大气压p0=1.0×105Pa。整个过程温度保持不变，空气可视为理想气体，忽略器壁厚度。
（1）求x；
（2）松开孔A，从外界进入压强为p0、体积为V的空气，使满储液罐中液体缓缓流出，堵住孔A，稳定后罐中恰好剩余一半的液体，求V。
13．如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.5m，长为3d，d=1.0m，导轨平面与水平面的夹角为θ=37°，在导轨的中部具有一段长为d的薄绝缘涂层（涂层不导电）。匀强磁场的磁感应强度大小为B=4.0T，方向与导轨平面垂直。质量为m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R=8.0Ω，导体棒电阻为r=2.0Ω，重力加速度为g=10m/s2，，，求：
（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数；
（2）导体棒匀速运动的速度大小v；
（3）整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q。

14．如图甲所示，圆形导线框中磁场，的大小随时间t周期性变化，使平行金属板M、N间获得如图乙的周期性变化的电压。M、N中心的小孔P、Q的连线与金属板垂直，N板右侧匀强磁场（磁感应强度为）的区域足够大。绝缘档板C垂直N板放置，距小孔Q点的距离为h。现使置于P处的粒子源持续不断地沿PQ方向释放出质量为m、电量为q的带正电粒子（其重力、初速度、相互间作用力忽略不计）。
(1)在时间内，大小按的规律增大，此时M板电势比N板高，请判断此时的方向。试求，圆形导线框的面积S多大才能使M、N间电压大小为U？
(2)若其中某一带电粒子从Q孔射入磁场后打到C板上，测得其落点距N板距离为2h，则该粒子从Q孔射入磁场时的速度多大？
(3)若M、N两板间距d满足以下关系式：，则在什么时刻由P处释放的粒子恰能到达Q孔但不会从Q孔射入磁场？结果用周期T的函数表示。
四、实验题
15．某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计，其内部电路装置如图甲所示，使用的器材有：直流电源（，内阻不计）、毫安表（量程10mA，内阻不计）、电阻箱R、热敏电阻一个、开关和、导线若干．该热敏电阻阻值随温度t变化的曲线如图乙所示．
(1)根据图甲电路图用笔代替导线，把图丙中实物电路图补充完整。
(2)先断开关，将电阻箱的阻值调到 （选填“最大值”或“最小值”），然后将开关接至a端，闭合开关，逐渐调节电阻箱的阻值，根据图乙把毫安表改装为温度计。
(3)将开关接至b端，闭合开关，该温度计便可正常使用。若毫安表指针偏转至图丁所示，则通过毫安表的电流为 mA，温度为 ℃。（结果均保留2位有效数字）
(4)当温度计使用一段时间后，其电源有一定程度的老化，内阻增大，此时该温度计测量值比真实值 （选填“偏大”“偏小”或“相同”）。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C B C A C ABC AD CD
11．(1)AB
(2)需要
(3)b
【详解】（1）A．为保证封闭气体的气密性，在活塞上均匀涂抹润滑油。故A正确；
B．为了保证封闭空气温度不变，应缓慢推动活塞。故B正确；
C．活塞移至某位置时，待气柱稳定后再记录此时注射器内气柱的体积和气体的压强值。故C错误；
D．推动活塞时，为了保证封闭空气温度不变，不可以用手握住注射器封闭空气部分。故D错误。
故选AB。
（2）若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，气体的质量发生变化，因此以上数据全部作废，需要重新做实验。
（3）设石子体积为V1，对一定量的气体，根据玻意耳定律可得
整理得
可知
12．（1）；（2）
【详解】（1）由题意可知缓慢地将汲液器竖直提出液面过程，气体发生等温变化，所以有
又因为
代入数据联立解得
（2）当外界气体进入后，以所有气体为研究对象有
又因为
代入数据联立解得
13．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）在绝缘涂层导体棒受力平衡有
解得
（2）导体棒在光滑导轨上受力平衡有
解得
（3）在绝缘涂层摩擦生热
由能量守恒得
解得
电阻R产生的焦耳热
14．(1)垂直纸面向里，
(2)
(3)
【详解】（1）由楞次定律可知，垂直纸面向里，因为
所以
故
（2）设粒子从点射入磁场时速度为，粒子做圆周运动的半径为，如图
几何关系可知
因为
联立解得
（3）解法一：设此粒子加速的时间为，则由运动的对称性得
因为，
联立解得
即此粒子释放的时刻
此后粒子反向加速的时间
由于
则粒子反向运动时一定会从点射出电场，因而此粒子释放的时刻为
解法二：设此粒子加速的时间为，则由运动的对称性得
因为，
联立解得
即此粒子释放的时刻
此后粒子反向加速的时间
该时间内粒子运动的位移为
解得
故粒子此后粒子反向从点射出电场。因而此粒子释放的时刻为
解法三：若粒子从时刻由点释放，则在时间内的位移为
因为，
联立解得
因为且
所以从时刻由点释放的粒子会在时间内从点射出电场，故在内的某一时刻释放的粒子，会经过一个加速与减速的过程，恰好到达Q点时速度为零，此后将折返，并将从点射出电场。设此粒子加速的时间为，则由运动的对称性得
因为，
联立解得
即此粒子释放的时刻
因而此粒子释放的时刻为
15．(1)
(2)最大值
(3) 7.5 50
(4)偏小
【详解】（1）根据图甲电路图，完整实物连线如图所示
（2）为了保证电路安全，先断开关，将电阻箱的阻值调到最大值，然后将开关接至a端，闭合开关，逐渐调节电阻箱的阻值，根据图乙把毫安表改装为温度计。
（3）[1]将开关接至b端，闭合开关，该温度计便可正常使用。若毫安表指针偏转至图丁所示，则通过毫安表的电流为
[2]根据闭合电路欧姆定律可得
可得此时热敏电阻阻值为
结合图乙可知，此时温度为。
（4）当温度计使用一段时间后，其电源有一定程度的老化，内阻增大，则有
可得
可知热敏电阻阻值测量值偏大，结合图乙可知，此时该温度计测量值比真实值偏小。

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