資源簡介

江西省2024-2025學(xué)年高二下學(xué)期期末考試物理試卷
一、單選題
1．電磁波的發(fā)現(xiàn)和使用極大地改變了人類的生活。下列說法正確的是（ ）
A．與機械波相同，電磁波的傳播也需要介質(zhì)，不可以在真空中傳播
B．無線電波廣泛應(yīng)用于通信、廣播及其他信號傳輸
C．夜視儀是利用較熱的物體發(fā)射紫外線的原理制成的
D．紅外線具有高的能量，可以用來滅菌消毒
2．半導(dǎo)體摻雜是通過在純凈半導(dǎo)體材料（如硅）中摻入特定的其他元素，改變其電學(xué)性質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)。摻雜過程中，若一個硅基分子固定于原點O，另一個摻雜分子從遠處（大于10r0）向O點靠近，分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示。規(guī)定無窮遠時分子勢能為零，下列說法正確的是（　　）
A．由遠處至r0，分子間作用力F先減小后增大
B．由遠處至r0，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力
C．由遠處至r0，分子間的作用力先做正功后做負功
D．由遠處至r0，系統(tǒng)的分子勢能一直減小
3．如圖甲為安裝在室內(nèi)房頂?shù)募矣脽熿F報警器，其簡化原理圖如圖乙，電源電動勢為E（內(nèi)阻不計），R0為定值電阻，電流表A、電壓表V均視為理想電表，光敏電阻RG的阻值隨光照強度的增大而減小。閉合開關(guān)S，隨著煙霧濃度的增大，電流表A、電壓表V的示數(shù)變化情況分別為（　　）
A．減小，減小 B．增大，增大
C．減小，增大 D．增大，減小
4．如圖，長度、質(zhì)量的金屬棒通以由到、大小為恒定電流，用兩根等長的平行絕緣細線懸掛在點，靜止于勻強磁場中，細線與豎直方向的夾角為，磁場方向與絕緣細線平行且向上。重力加速度大小取，則磁感應(yīng)強度的大小為（ ）
A． B． C． D．
5．如圖，容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)完成一次循環(huán)過程，其中和均為等溫過程，和均為等容過程。下列說法正確的是（ ）
A．
B．過程，氣體吸收熱量等于其對外做的功
C．狀態(tài)和狀態(tài)相比，容器中單位時間內(nèi)、單位面積上氣體分子與器壁碰撞的平均作用力變大
D．經(jīng)一次循環(huán)過程，氣體放出熱量
6．將一根銅絲順次繞成如圖所示的線圈，大、小圓半徑分別為和，線圈的總電阻為為其兩端點。線圈內(nèi)存在垂直線圈平面向里勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小隨時間變化關(guān)系為（，均為常量）。忽略線圈連接處的間隙，則兩點電勢差為（ ）
A． B． C． D．
7．高能粒子對撞是研究物質(zhì)本質(zhì)、推動科技發(fā)展的重要手段。如圖，在豎直向下的勻強磁場中，同一水平面內(nèi)，電荷量為、動量大小為的粒子從點水平射出，電荷量為、動量大小為的粒子從點反方向射出，兩粒子運動到點時，發(fā)生正碰并結(jié)合為一個新粒子。不計粒子重力及相對論效應(yīng)，則新粒子的運動軌跡（虛線）可能是（ ）
A． B．
C． D．
二、多選題
8．關(guān)于下列四幅圖的說法正確的是（ ）
A．圖甲中，布朗運動反映了布朗顆粒的分子在做無規(guī)則熱運動
B．圖乙中，溫度越高，分子的熱運動越劇烈
C．圖丙中，水黽能停在水面是由于液體表面張力作用
D．圖丁中，石墨的微觀結(jié)構(gòu)中，碳原子的排列具有周期性
9．如圖為某小型水力發(fā)電站的原理圖，發(fā)電機的線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電能通過理想升壓變壓器并入高壓電網(wǎng)。已知發(fā)電機正常工作時的發(fā)電功率為，線圈的角速度為、匝數(shù)為、面積為，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，磁感應(yīng)強度大小為，線圈電阻不計。發(fā)電機正常工作時，下列說法正確的是（ ）
A．圖示位置線圈磁通量最大時，磁通量的變化率也最大
B．圖中理想電壓表的示數(shù)為
C．升壓變壓器副線圈中的電流為
D．升壓變壓器副線圈兩端的電壓為
10．兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，間距為，導(dǎo)軌間有豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為的勻強磁場。金屬棒垂直導(dǎo)軌靜止放置，質(zhì)量均為、接入電路的電阻均為。現(xiàn)給金屬棒一個水平向右的初速度，經(jīng)過時間，金屬棒速度達到穩(wěn)定。金屬棒運動過程中始終和導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌的電阻不計，下列說法正確的是（ ）
A．金屬棒達到穩(wěn)定后，速度大小均為
B．時間內(nèi)，金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱為
C．時間內(nèi)，金屬棒的位移大小為
D．時間內(nèi)，金屬棒的位移大小為
三、實驗題
11．某實驗小組做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗，首先將純油酸配制成的油酸酒精溶液，然后測出溶液共有80滴。在盛水的淺盤上均勻地撒入適量的痱子粉，接著將1滴溶液輕輕滴入淺盤中，待油膜形狀穩(wěn)定后，如圖，在玻璃板上用描線筆描出油膜輪廓，每小格邊長為，油膜所占坐標(biāo)紙格數(shù)約140格，請回答下列問題：
(1)油膜的面積為 （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
(2)油酸分子的直徑約為 m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。
(3)若在油酸未完全散開時就描線了，測得油酸分子直徑會 （選填“偏小”“偏大”或“不變”）。
12．某實驗小組的同學(xué)探究影響感應(yīng)電流方向的因素，請回答下列問題：
(1)如圖甲，將條形磁鐵（S極向下）迅速插入螺線管時，發(fā)現(xiàn)電流計G的指針向右偏轉(zhuǎn)，螺線管的繞線方向如圖乙，螺線管中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向 （選填“向下”或“向上”），可以得出所用電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系為：當(dāng)電流從 （選填“+”或“-”）接線柱流入電流計G時，指針向右偏轉(zhuǎn)。
(2)若磁鐵插入的速度越大，電流計G的指針偏轉(zhuǎn)的幅度 （選填“越大”“越小”或“不變”），若調(diào)轉(zhuǎn)磁極，N極向下，并迅速插入螺線管，則電流計G的指針向 （選填“左”或“右”）偏轉(zhuǎn)。
(3)如圖丙，若用發(fā)光二極管代替電流計進行實驗，將條形磁鐵極向下插入螺線管，發(fā)現(xiàn)發(fā)光二極管 （選填“”或“”）短暫發(fā)光。
四、解答題
13．某款電磁阻尼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖（俯視圖）如圖所示，由粗細均勻的金屬絲繞成的單匝閉合正方形線圈abcd靜止在光滑的水平面上，線圈的邊長為、總電阻為，線圈的右側(cè)存在一個足夠大的、方向豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，現(xiàn)給線圈一個大小為的初速度，線圈的邊進入磁場時，線圈的速度剛好減為0。線圈的運動方向始終與磁場左邊界垂直，邊始終和磁場的左邊界平行。求：
(1)線圈剛進入磁場時，邊受到的安培力的大小；
(2)線圈從進入磁場至速度減為0，通過金屬絲橫截面的電荷量。
14．如圖，某學(xué)校的氣象觀測小組設(shè)計了一款氣象觀測氣球，氣球上升到一定的高度就會爆裂。放飛前，小組成員用容積為、壓強為的氦氣罐給氣球充氣（充氣過程溫度不變），使用后，罐內(nèi)剩余氣體的壓強為。若該氣球體積達到、壓強為，才能達到放飛要求，氣球放飛后飄向空中，當(dāng)體積膨脹為，氣球就會爆裂。若高度每升高1000m，大氣溫度平均下降，高度每升高，大氣壓強平均減小，放飛處的大氣溫度為、大氣壓強為，不計充氣過程的漏氣和氣球內(nèi)原有氣體，氣體看作理想氣體，，求：
(1)若要使該氣球達到放飛要求，至少需要幾個氦氣罐為其充氣；
(2)該氣球的上升的最大高度（結(jié)果保留整數(shù)）。
15．在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究中，經(jīng)常利用電磁場來控制帶電離子的運動軌跡。如圖，在平面直角坐標(biāo)系的軸負半軸上，有一個線狀離子源（點分別為上、下端點，點為中點），長度為，可均勻地向第四象限發(fā)射質(zhì)量為、電荷量為的同種帶正電離子，這些正離子的初速度大小均為，方向均與軸負方向成角。第四象限內(nèi)，軸和間存在沿軸正方向的勻強電場，電場強度大小為（未知），的右側(cè)存在一個圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小為（未知），磁場邊界和軸分別相切與點，點的坐標(biāo)為（2L，0）。第一象限內(nèi)存在沿軸負方向的勻強電場，電場強度大小。線狀離子源上點發(fā)射的離子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，恰好沿著軸正方向從點進入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從點進入第一象限。不計離子的重力和離子間的相互作用，求：
(1)電場強度大小和磁感應(yīng)強度大小；
(2)所有離子首次穿過軸以后，再次回到軸上的坐標(biāo)范圍；
(3)若其他條件不變，在軸上方再疊加一個垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為，則從點射出的離子在第一象限運動時，離軸的最遠距離為多少
參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D C C B C A BCD BC BD
11．(1)3.5×10-3
(2)1.8×10-9
(3)偏大
12．(1) 向下 +
(2) 越大 左
(3)
13．(1)
(2)
【詳解】（1）感應(yīng)電動勢大小為
感應(yīng)電流大小為
解得
（2）設(shè)線圈從進入磁場至速度減為0，線圈中的平均電流為
再根據(jù)
，
解得
14．(1)
(2)
【詳解】（1）對單個氦氣罐研究，根據(jù)玻意耳定律
設(shè)總共需要個氦氣罐
解得
（2）當(dāng)氣球爆裂時，氣球體積膨脹到，爆裂時氣球內(nèi)氣體的壓強和溫度分別是，
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
解得
15．(1)，
(2)
(3)
【詳解】（1）點發(fā)射的離子在電場中做類斜拋運動，離子從點到點
因為
聯(lián)立解得
點發(fā)射的離子，以沿著軸正方向從點進入圓形磁場區(qū)域，從點離開根據(jù)幾何關(guān)系，該離子在磁場中運動的半徑為
洛倫茲力提供向心力，則有
解得
（2）由于線狀離子源發(fā)射的所有離子的速度大小相等、方向相同，所以這些離子離開電場時，速度方向均沿軸的正方向，且每個離子在電場中沿豎直方向的位移均為
離子進入圓形磁場區(qū)域的速度大小均為
所以所有離子做圓周運動的半徑均等于圓形磁場的半徑，屬于磁聚焦模型，所有離子從圓與軸的切點進入第一象限軌跡如圖所示
根據(jù)幾何關(guān)系可得，從點射出的離子，從點進入第一象限時與軸正方向成，從點射出的離子，從點進入第一象限時與軸正半軸成，設(shè)離子從點進入第一象限時，與軸正方向成角，離子首次穿過軸以后，經(jīng)過時間，再次回到軸，在豎直方向上有
則
因為
在水平方向上
因為
聯(lián)立解得 （其中）
當(dāng)分別等于、時，離子再次回到軸離點最遠所以的坐標(biāo)范圍為。
（3）從點射出的離子，從點進入第一象限時與軸正方向成，將該離子速度分解出一個沿著軸正方向的速度，使得
可得
則另一分速度與軸負方向的夾角也為，大小為，可得
以此速度做圓周運動的半徑
從點射出的離子在第一象限運動時，離軸的最遠距離為

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