湖南省长沙市长郡湘府中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷（无答案）

长沙市湘府中学 2023 年上学期高二年级物理科期末考试试题
一、单项选择题（共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分，每个小题只有一个选项是正确的）
钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料。设钻石的密度为ρ，摩尔质量为 M，阿伏加德罗常数为 NA，则质量为 m 的钻石所含有的分子数为（ ）
日本福岛核废水中含有氚、锶－90、铯－137、碘－129 等放射性元素，如果将该废水倒入大海将对海洋生态造成恶劣影响。其中锶 半衰期为 30 年，它通过 β 衰变变为钇核，下列说法正确的是( ) A. 钇核的质量数与锶核的质量数相同
锶核的比结合能比钇核大
衰变产生的 β 射线比γ 射线穿透本领强
如果核废水不排入大海，人们可以通过改变储藏环境缩短其放射性持续的时间
(
A
)如图所示是光电效应实验的原理图。当频率为ν 0 的可见光照射到阴极K 上时，灵敏电流计中有电流通过，则下列正确的是（ ）
图中K 板出来的光电子必须克服K 板和 A 板间的电场力做功才能形成光电流
只有入射光的频率大于或等于ν 0 的情况下，灵敏电流计才会有示数
将滑动触头P 逐渐由 A 端移向 B 端时，灵敏电流计示数变大
将图中电源正负极调换，将滑动触头 P 逐渐由 A 端移向 B 端，灵敏电流计示数可能变为 0
如图所示，一演示用的“永动机”转轮由 5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动。
离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（ ）
A．热水将热量传递给叶片，所以热水的温度会降低B．由形状记忆合金自身提供了转轮转动的能量
C．转轮依靠自身惯性一直转动，不需要消耗外界能量D．叶片在热水中吸收的热量等于在空气中释放的热量
通电直导线 ab 的质量为 m，长为 l，用两根细线把导线 ab 水平吊起，导线上的电流为 I，方向如图所示。在竖直方向加一个方向向上的匀强磁场，磁感应强度为 B，导线处于平衡时悬线与竖直方向成=30角，下列说法不正确的是（ ）
A．
悬线的拉力 T=2BIl
若增大磁感应强度，则悬线的偏角将增大
若将导线 ab 拉到最低处由静止释放，则导线 ab 可摆过的最大角度为 30
如图所示，图线OP、MN 分别是做直线运动的质点 A、B 的位移—时间图像，其中OP 为开口向下抛物线的一部分， P 为图像上一点。PQ 为过 P 点的切线，与 x 轴交于点Q 。取
A 的速度方向为正方向，则下列说法正确的是（ ）
A． t 4s 时，质点 A 的速率为 2.5m/s
质点 A 的加速度为-0.75m/s2
质点 A 的初速度大小为6 m/ s
t=1.5s 时A、B 相遇
二、多项选择题（共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分，每个小题至少有 2 个选项正确，少选记 3 分，多选、
错选或不选记 0 分）
如图所示，匝数为 10 匝的矩形线框处在磁感应强度 B 2T
的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度 10rad/s 在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4 m2 ，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡 L（规格为“4W，100Ω”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（ ）
A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为e = 40√2 sin(10 )
B．当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为 2:1 C．若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡两端的电压增大D．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数减小
如图所示，在光滑绝缘水平面上有一正方形线框abcd ，线框由均匀电阻丝制成，边长为L ，总电阻值为r 。两条平行虚线之间存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，磁场方向竖直向下。线框abcd 沿垂直于cd 方向的速度进入磁场，当对角线ac 刚进入磁场时线框的速度大小为v ，方向与磁场边界成45角，则对角线ac 刚进入磁场时（ ）
线框产生的感应电动势为
线框中的感应电流为
线框所受安培力大小为
a 、c 两端的电压为
如图，正方形区域 ABCD 中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电粒子（不计重力）以一定速度沿 AB 边的中点 M 垂直于 AB 边射入磁场，恰好从 A 点射出。则（ ）
如果粒子速度增加，但粒子在磁场中运动的周期不变，所以粒子在该 磁场中运动时间不变
如果粒子速度增加一倍，粒子在该磁场中运动时间变为原来的一半C．如果仅将粒子的质量变为原来的 5 倍，则粒子从 D 点射出
D．如果仅增加磁感应强度，粒子在磁场中运动的轨迹仍为半圆，粒子在磁场中运动时间不变
10.如图所示，某工厂将圆柱形工件 a 放在倾角为 的斜面上，为防止工件滚动，在其下方垫一段半径与 a 相同的半圆柱体 b。
若逐渐减小斜面倾角
，a、b 始终处于静止状态，不计 a 与接触面的摩擦，b 的质量很小。则（ ）
A．ab 对斜面的压力逐渐变小 B．斜面对 a 的弹力逐渐变大
C．b 对 a 的弹力逐渐变大 D．斜面对 ab 的作用力保持不变三、实验题（每空 2 分，共 16 分）
11.传感器在实际生活中应用得相当广泛，周小南在实验室测定某热敏电阻的阻值 R 随温度 t 变化的图像如图甲所示，现在用该热敏电阻制
作的简易火灾自动报警器电路图如图乙所示。请回答以下问题：
为使温度在升高到报警温度时 ，报警器响起，单刀双掷开关 C 应该接
（选填“a”或“b”）。
为实现温度升高到 60℃时报警器响起的目的，该同学先把热敏电阻
放入 60℃的恒温水中，然后调节滑动变阻器的电阻，直到报警器响起。在闭合两开关S1 ，S2 之前，该同
学还应将滑动变阻器的滑片滑至最 （选填“左端”或“右端”）。
已知直流电源电动势 E1=8V，内阻不计。若继电器线圈 ed 电阻忽略不计，流过继电器线圈的电流
I0 10mA才会报警，欲使温度升高到 60℃时报警器响起，则滑动变阻器接入电路的阻值应该是
Ω。
12.某同学以墙面为背景，使用手机频闪照相功能拍摄小球自由下落 过程，通过对频闪照片的研究，粗略测定当地的重力加速度。请回答下列问题：
该同学要从下列物体中选择做自由落体的小球，最为合理的是
；
A．小塑料球 B．小钢球 C．小木球 D．小泡沫球
如图为该同学拍得的频闪照片的一部分，发现每个频闪点相对于所在砖的位置均相同，测得图中部分墙的高度 h=0.93m，手机曝光时间间隔为 0.08s，则当地重力加速度 g= m/s2 ，小球到达位置 4 时的速度大小为 m/s；（结果均保留 3 位有效数字）
照片中位置 1 （选填“是”“不是”或“不确定”）小球自由下落的初始位置，由于空气阻力影响， 测出的重力加速度值比实际值 （选填“偏大”或“偏小”）。
四、计算题（13 题 10 分，14 题 14 分,15 题 16 分）
13．（10 分）如图所示，一定质量的气体（可视为理想气体）从状态 A 变化到状态 B，再由状态 B 变化到状态 C。已知状态 B 的温度为 400K。（已知 1atm=1.0×105Pa）求：
气体在状态 C 的温度；
由状态 A 变化到状态 B 的过程中，气体内能增加了 1.0×104J，则气体在此过程中是吸热还是放热，吸收或放出的热量是多少？
14、（14 分）蓝牙（Bluetooth）是一种短距离无线通信技术，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换（使用 2.4～2.485 GHz 的 ISM 波段的无线电波）。现有两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车甲、乙进行实验：甲、乙两车开始时处于同一直线上相距 d=4.0 m 的 O1、O2 两点，甲车从 O1 点以初速度 v0=4 m/s、加速度 a1=1 m/s2 向右做匀加速运动，乙车从 O2 点由静止开始以加速度 a2=2 m/s2
(
6
)向右做匀加速运动，已知当两车间距超过 s0=10.0 m 时无法实现通信，忽略信号传递的时间。已知 =2.45。
求：（1）甲、乙两车在相遇前的最大距离；
（2）甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间。（计算结果均保留 2 位有效数字）
15. （16 分）如图甲所示，两平行导轨是由倾斜导轨（倾角为 θ）与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成的，并处于磁感应强度大小为 B、方向竖直向上的匀强磁场中，两导轨间距为 L，上端与阻值为 R 的电阻连接。一质量为 m0、电阻为 r 的金属杆 MN 在 t=0 时由静止开始在平行倾斜导轨平面方向向下的拉力（图中未画出）作用下沿导轨下滑。当杆 MN 运动到 P2Q2 处时撤去拉力，杆 MN 在水平导轨上继续运动，其速率 v 随时间 t 的变化图象如图乙所示，图中 vm 和 t0 为已知量。若全过程中电阻 R 产生的总热量为 Q，杆 MN 始终垂直于导轨并
与导轨保持良好接触，导轨的电阻以及一切摩擦均不计，重力加速度为 g，求：
杆 MN 中的最大感应电流 Im
的大小和方向；
拉力做的功 WF；
撤去拉力后杆 MN 在水平导轨上运动的路程 s。