江苏省南京市第五高级中学2023-2024学年高二下学期期末物理试卷（PDF版无答案）

高二年级 2023-2024 学年第二学期期末调研（物理学科）
一、单选题（每小题 4 分，共 44 分）
1．放射性同位素热电机是各种深空探测器中最理想的能量源，它不受温度及宇宙射线的影响，使用
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寿命可达十几年。我国的火星探测车用放射性材料器 94 Pu作为燃料，其原理为 94 Pu发生 衰变时将
238
释放的能量转化为电能，衰变方程为 94 Pu X
4
2 He，以 Z和N分别表示X的电荷数和中子数，下
列判断正确的是（ ）
A． Z 90，N 142 B． Z 92， N 144
C． Z 92， N 142 D． Z 90，N 144
2．以下说法中正确的是（ ）
A．甲图是 粒子散射实验示意图，当显微镜在 a、b、c、d中的 d位置时荧光屏上接收到的 粒
子数最多
B．乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从 n 2能级跃迁到n 4能级时放出了一定能量的光子
C．丙图是光电效应实验示意图，当光照射锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器的金属杆
带正电荷
D．爱因斯坦在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论，丁图是描绘两种温度下黑体辐射强度
与波长的关系图
3．如图所示，用可拆变压器探究原、副线圈电压与匝数的关系。A线圈“0”“8”对应接线柱间的匝数
为 800，通过导线 a、b接 e＝24 2 sin(100πt) V的正弦交流电；B线圈“0”“4”对应的匝数为 400，通
过导线 c、d接交流电压表，该表读数可能为（ ）
A．9.6V B．12.0V C．24.0V D．36.0V
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4．某同学用如图所示装置探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系，下
列说法正确的是（ ）
A．该实验必须保证良好的密封性
B．该实验必须测量柱塞的直径
C．应快速移动柱塞，以减少气体向环境中放热
D．为方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞
5．光电管是应用光电效应原理制成的光电转换器件，在有声电影、自动计数、自动报警等方面有着
广泛的应用。现有含光电管的电路如图（a）所示，图（b）是用甲、乙、丙三束光分别照射光电管
得到的 I U图线，Uc1、Uc2表示遏止电压。下列说法中正确的是（ ）
A．甲、乙、丙三束光的光子动量 p甲 p乙 p丙
B．若甲光能使处于基态的氢原子电离，则丙光也一定能
C．分别用甲光、丙光照射同一双缝干涉实验装置，甲光照射比丙光照射形成的干涉条纹间距窄
D．甲光照射时比丙光照射时产生的光电子的最大初动能大
6．如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，磁场的磁感应强度 B随时间 t
变化的关系如图乙所示。规定磁场竖直向上为正，导体环中电流沿顺时针方向（俯视）为正，导体
环中感应电流随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
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7．某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为 d，屏与双缝间的距离为 l，测
得第 1条暗条纹中心到第 n条暗条纹中心之间的距离为 x，下列说法正确的是（ ）
A．中央亮纹最亮最宽
B．测得单色光的波长
xd

nl
C．将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度不变
D．将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数
8．如图所示，粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝，竖直浮在水杯中。将木筷竖
直提起一段距离，然后由静止释放并开始计时，木筷就在水中上下振动，在一段时间
内木筷在竖直方向可近似看做简谐运动。若取竖直向上为正方向，图中描述木筷振动
的图像正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．图甲是一列简谐横波在 t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在 x=1.5m处的质点，Q是平衡位置在
x=12m处的质点；图乙为质点 Q的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A．这列波沿 x轴负方向传播
B．在 t=0.25s时，质点 P的位置坐标为 1.5m,5 2cm
C．从 t=0.1s到 t=0.25s的过程中，质点 Q的位移大小为 30cm
D．从 t=0时刻开始计时，质点 P在 t 0.125 0.2n s时（n=0、1、2…）到达波峰
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10．如图所示，在竖直向下的匀强磁场 B中，将一根水平放置的金属棒 ab以某一水平速度 v0抛出，
金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，不计空气阻力，下列关于金属棒在运动过程
中的说法正确的是（ ）
A．机械能保持不变
B．感应电动势越来越大
C．a点电势比 b点电势高
D．所受重力的功率保持不变
11．下图为理想 LC振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的场强 E的方向与线圈内的磁感应强
度的方向如图所示，M是电路中的一点。下列说法中正确的是（ ）
A．电路中的磁场能在增大 B．流过 M点的电流方向向右
C．电路中电流正在减小 D．电容器所带电荷量正在减少
二、实验题（12 分）
12．某实验小组用单摆测重力加速度。
(1)下列悬挂单摆的装置中最合理的是__________。
A． B． C． D．
(2)单摆固定在铁架台上，刻度尺竖直放置，0刻度与单摆悬挂点对齐并靠近单摆，如下图。测得单
摆的摆长 L cm（结果保留小数点后 2位）。
(3)由于悬挂点松动，单摆实际摆长比测量值大，则测量出的重力加速度比实际值 （填“偏
大”、“偏小”或“准确”）。
(4)另一组同学测出了摆线长度 L和摆动周期 T，如图 a所示。通过改变悬线长度 L，测出对应的摆动
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周期 T，获得多组 T与 L，再以T 2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图 b所示。由图像可知，当
地重力加速度 g m/s2（结果用含π的表达式）。
三、解答题（13 题 8 分，14 题 8 分，15 题 13 分，16 题 15 分）
13．如图所示，直角三角形 ABC为三棱镜的横截面， B 60 ，C=90°，真空中一束与 BC边成θ=30°
3
角的单色光线从 BC边的中点 O射入棱镜，在 AC边反射后从 AB边射出。已知 BC边长为 L m，
5
光在真空中传播的速度 c 3 108m/s，棱镜对该光的折射率为 3。求：
（1）光在 AC边的反射角；
（2）光在三棱镜中的传播时间。
14．一定质量的理想气体从状态 A变化到状态 B，再变化到状态 C，其状态变化过程的 p-V图像如图
所示。已知该气体在状态 A时的热力学温度为 450K，求图示热力学过程中：
（1）该气体在状态 B时的热力学温度；
（2）该气体从状态 A到状态 C全程是吸热还是放热？与外界交换的热量是多少。
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15．如图所示为一交流发电机的原理示意图，装置中两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，发
电机的矩形线圈 abcd在磁场中可绕过bc边和 ad边中点且垂直于磁场方向的水平轴OO 匀速转动。
为了便于观察，图中发电机的线圈只画出了其中的 1匝，用以说明线圈两端的连接情况。线圈在转
动过程中可以通过滑环和电刷保持其两端与外电路的定值电阻 R连接。已知矩形线圈 ab边和 cd 边的
长度 L1 20cm，bc边和 ad边的长度 L2 25cm，匝数 n 100匝，线圈转动的角速度 200rad/s，匀
强磁场的磁感应强度 B 0.4T。线圈的总电阻 r 1 ，外电路的定值电阻R 9 ，其余电阻不计。
电流表和电压表均为理想电表，滑环与电刷之间的摩擦及空气阻力均可忽略不计，图示位置线圈平
面和磁场方向垂直。求：
（1）线圈从图示位置开始转过 30°时的瞬时感应电动势 e；
（2）线圈匀速转动过程中电流表的示数 I ；
（3）线圈从图示位置转过 180°的过程中流过电阻 R的电荷量。
16．在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用，如图甲为它的示意图．它由两个铝制 D型
金属扁盒组成，两个 D形盒正中间开有一条窄缝．两个 D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电
压．图乙为俯视图，在 D型盒上半面中心 S处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，
进入 D型盒中．在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速．如此周而复始，最后到达 D型盒
的边缘，获得最大速度，由导出装置导出．已知正离子的电荷量为 q，质量为 m，加速时电极间电压
大小为 U，磁场的磁感应强度为 B，D型盒的半径为 R．每次加速的时间很短，可以忽略不计．正离
子从离子源出发时的初速度为零，求
（1）为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率；
（2）求离子能获得的最大动能；
（3）求离子第 1次与第 n次在下半盒中运动的轨道半径之比。
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