2024学年度第二学期高二级第三次阶段考试试题
物 理
试卷共6页，卷面满分100分，考试时间75分钟
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，只有一项是符合题目要求的。
1．关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是（ ）
A．图（1）中水蛭停在水面上是因为浮力作用
B．图（2）中石英晶体像玻璃一样，没有固定的熔点
C．图（3）中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃
D．图（4）中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向同性
2．下列关于传感器元件说法正确的是（ ）
A．如图甲，当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，干簧管起到开关的作用
B．如图乙，是一种电感式微小位移传感器，物体1连接软铁芯2插在空心线圈3中，当物体1向右发生微小位移时，线圈自感系数变大
C．如图丙是一光敏电阻，随着光照增强，光敏电阻导电性变差
D．如图丁，当力F越大，金属梁弯曲形变越大，应变片的电阻变化就越小
3．如图所示，用轻质弹簧将处于匀强磁场中的直导线挂于天花板，通以向右的电流。当导线处于静止状态时，弹簧的伸长量为x. 已知磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，弹簧劲度系数为k，直导线质量为m、长为L，重力加速度为g. 则电流大小为（ ）
A． B． C． D．
4．磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置，该刹车装置的原理图（从车后朝前看）如图所示，停车区的轨道两侧装有强力磁铁，当过山车进入停车区时铜片从强力磁铁间穿过，车很快停下来，关于该装置的刹车原理，下列判断错误的是（ ）
A．过山车进入停车区时其动能转化成电能
B．把铜片换成有机玻璃片，也能达到相同的刹车效果
C．过山车进入停车区的过程中两侧的铜片中会产生感应电流
D．过山车进入停车区的过程中铜片受到的安培力使过山车减速
5．电蚊拍利用高压电击网来击杀飞近的蚊虫。如图所示，将直流电压通过转换器转变为正弦交变电压，再将其加在理想变压器的原线圈上，副线圈两端接电击网，电压峰值达到时可击杀蚊虫，正常工作时（ ）
A．交流电压表的示数为
B．副线圈与原线圈匝数比需满足
C．电击网上的高频电压的频率为
D．将直流电压连接在变压器的原线圈两端电蚊拍也可以正常工作
6．将某新材料压制成半圆柱体，横截面如图甲所示。一束红光从真空沿半圆柱体的径向射入，并与底面上过圆心点的法线成角，为足够大的光学传感器，可以探测从面反射光的强度，反射光强度随变化规律如图乙所示。已知，下列说法正确的有（ ）
A．新材料对红光的折射率为
B．图甲中，红光反射光线的频率大于折射光线的频率
C．图甲中，红光在半圆柱体中传播速度比在真空中传播速度大
D．图甲中，入射角减小到0时，光将全部从界面透射出去
如图所示，在一正交的电场和磁场中，一带电荷量为+q、质量为m的金属块沿倾角为的粗糙绝缘斜面由静止开始下滑。已知电场强度为E，方向竖直向下；磁感应强度为B，方向垂直纸面向里；斜面的高度为h. 金属块滑到斜面底端时恰好离开斜面，设此时的速度为v，则（ ）
A．金属块从斜面顶端滑到底端过程中，做的是加速度逐渐减小的加速运动
B．金属块离开斜面后作匀速圆周运动
C．金属块从斜面顶端滑到底端过程中，机械能增加了
D．金属块从斜面顶端滑到底端过程中，机械能增加了
二、多项选择题：本题共3小题，每小题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．如图所示，为一部分理想气体在质量不变情况下的两条等温曲线，温度分别为t1和t2。关于气体沿图中箭头所示的变化过程，下列说法正确的是（ ）
A．A→B等温降压，内能不变，放热
B．B→C等容升温升压，不做功，吸热
C．C→A等压降温，外界对气体做功，放热
D．C→A等压压缩升温
9．如图甲所示，在超声波悬浮仪中，由LC振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若某时刻LC振荡电路线圈中的磁场及电容器两极板所带的电荷如图乙所示，则下列说法正确的是（ )
此时电容器正在充电
B．此时电场能正向磁场能转化
C．此时线圈中的电流正在增大
D．在线圈中插入铁芯，LC振荡电路的周期增大
10．风力发电是一种绿色环保的发电方式，我县近年来大力发展风力发电。若一风力发电装置的输出功率为、发电机的输出电压，经变压器升压后用总电阻的输电线向远处输电，在用户处的降压变压器输出电压。若升压变压器与降压变压器的匝数比满足，则以下说法正确的是（ ）
A．降压变压器输出的电流
B．输电的效率为88%
C．输电线损失电压
D．升压变压器的匝数比为
三、非选择题(本题共5小题，共54分）
11．（6分）两个实验小组做“探究等温情况下一定质量气体的压强与体积的关系”的实验。
（1）第一个实验小组的同学利用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律，注射器中密封了一定质量的气体。
①实验过程中，下列操作正确的是 。（填正确答案标号）
A．应该以较快的速度推拉柱塞来改变空气柱的体积
B．实验前应先利用天平测量出注射器、柱塞及压力表的总质量
C．推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器
D．实验过程中要保证橡胶套的密闭性良好，以保证空气柱的质量一定
②实验时，缓慢推动活塞，注射器内气体的体积逐渐减小。若实验过程中环境温度逐渐降低，测得多组空气柱的压强p和体积V的数据，则实验得到的图像应为下图中的 。（填正确答案标号）
（2）第二个实验小组的同学用气体压强传感器做实验，实验装置如图乙所示。在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出图像，发现图线不过坐标原点，如图丙所示。造成这一结果的原因是 ；图丙中的物理含义是 。
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、滑动变阻器串联接电动势为5V的电源（不计内阻）两端。当电磁铁线圈（电阻不计）中的电流大于或等于25mA时，衔铁被吸合，热敏电阻置于温度监测区域，其阻值与温度t的关系如图乙所示，滑动变阻器的最大阻值为150。则：
（1）图甲中应将端与 （选填“”或“”）端相连。
（2）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 。
为了能监测更低的温度就启动制冷系统，在电路其他部分不变的情况下，应将滑动变阻器 的阻值调至 （选填“更大”或“更小” ）。
该电路可设置启动制冷系统的最高温度是 ℃。
13．（8分）如图所示，蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在热力学温度的室内，用打气筒对蹦蹦球充气，充气前蹦蹦球内部空气的压强，充气后蹦蹦球内部气体的压强增加到。已知蹦蹦球的容积，打气筒每次充入、压强为的空气，忽略充气过程中气体温度及蹦蹦球容积的变化，空气可视为理想气体。
（1）求打气筒充气的次数n；
（2）将充气后的蹦蹦球拿到室外暴晒，一段时间后蹦蹦球内部空气的热力学温度升高到，求此时蹦蹦球内部空气的压强p.
14．（12分）某测量风速的装置由风杯组系统（图甲）和电磁信号产生系统（图乙）两部分组成。电磁信号产生器由圆形匀强磁场和固定于风杯转轴上的导体棒OA组成（O点连接风杯转轴，使OA随转轴转动），磁场半径，磁感应强度大小，方向垂直纸面向里，导体棒OA长，电阻，风推动风杯组绕水平轴顺时针匀速转动，风杯中心到转轴距离为，导体棒每转一周A端与弹性簧片接触一次。当导体棒与弹性簧片接触时电压传感器显示电压U为，图乙外电路中电阻R均为，其余电阻不计。
（1）判断导体棒上的电流方向，求电流的大小；
（2）求风杯的速率。
15．（18分）工程师在制做芯片的过程中，需要用电磁场精准控制粒子的轨迹。如图所示，以为原点建立空间直角坐标系。一粒子源不断释放质量为m，电量为的带正电粒子，初速度可视为零，经过电压为U的电场加速后，以一定的速度恰好沿着半径为R的圆弧轨迹通过辐射状电场，随后，粒子对准MN边中点H并垂直平面射入棱长为L的正立方体区域，正方体区域中存在一沿x轴正方向的匀强磁场。上述粒子中，电量为q的粒子恰好在边射出，不计粒子重力及其相互作用。求：
（1）辐射状电场中粒子运动轨迹处电场强度E的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）若使所有粒子都能到达平面内的区域，求n的最大值。2024学年度第二学期高二级第三次阶段考试试题答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D B B A D BC AD BCD
（6分） CD/DC（2分） A （2分） 胶管的容积不可忽略 （1分）
连接压强传感器和注射器的胶管的容积（1分）
12．（10分）（每空2分）(1)c (2) 100 100 （3）更小 (4)74 或73
13．（8分）【详解】（1）充气过程中气体发生等温变化，根据玻意耳定律有
2分
解得（次） 2分
（2）根据查理定律有 2分
解得 2分
14．（12分）
解：（1）根据右手定则可知，导体棒上的电流方向由 2分
根据欧姆定律 2+1分
（2）电源感应电动势 （没有推导扣1分） 2分
根据闭合电路的欧姆定律或 2分
则风杯的速率为 2+1分
15．（18分）
解:（1）粒子经过加速电场后速度为，根据动能定理，有 2分
在辐射状电场中满足 2分
解得 1分
（没有用n也给分）
（2）由（1）问可知，带电量为q的粒子进入正方体区域的速度为 2分
电量为q的粒子恰好在边射出，由几何关系可得 2分
由洛伦兹力提供向心力得 2分
解得 1分
当n最大时，有最小值，若使所有粒子都能到达平面内的区域，则的
最小值为 2分
由洛伦兹力提供向心力得 2分
由（1）问可知，带电量为的粒子进入正方体区域的速度为 1分
解得的最大值为 1分
