上海市虹口区重点中学2022-2023学年高二（下）期末物理试卷

试卷更新日期：2023-09-26 类型：期末考试

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一、单选题（本大题共12小题，共40.0分）

1. 关于光的波粒二象性，则（）

A、光子的能量由光的强度决定 B、光子的能量与光子的频率成正比 C、光电效应现象反映光的粒子性，说明光没有波动性 D、光子说中的光子与牛顿微粒说中的微粒相似

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2. 在用 $α$ 粒子轰击金箔的实验中发现 $α$ 粒子（）

A、全部穿过或发生很小的偏转 B、绝大多数穿过，只有少数发生很大偏转，甚至极少数被弹回 C、绝大多数发生很大的偏转，甚至被弹回，只有少数穿过 D、全部发生很大的偏转

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3. 用单色光做双缝干涉实验，则（）

A、相邻干涉条纹之间的距离相等 B、中央明条纹宽度是两边明条纹宽度的两倍 C、屏与双缝之间的距离减小，则屏上条纹之间的距离增大 D、同样的实验装置，红光的条纹宽度小于蓝光的条纹宽度

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4. 精确的实验表明：回路中的感应电动势的大小，跟穿过这一回路的成正比。（）

A、磁通量 B、磁通量变化量 C、磁通量变化率 D、磁感应强度变化率

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5. 关于固体和液体，则（）

A、晶体内部的结构具有规则，因而晶体具有各向同性 B、在任何条件下，晶体和非晶体都不可能互相转化 C、液晶的物理性质会随外界因素的影响而发生改变 D、液体表面层的分子势能比液体内部的分子势能小

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6.
如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度V₀抛出，设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力，则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将（）

A、越来越大 B、越来越小 C、保持不变 D、无法确定

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7. 一个质点在水平方向上做简谐运动的位移随时间变化的关系是 $x = 10 s i n 5 π t (c m)$ ，则下列判断正确的是（）

A、该简谐运动的周期是 $0.2 s$ B、前 $1 s$ 内质点运动的路程是 $200 c m$ C、 $0.4 - 0.5 s$ 内质点的速度在逐渐减小 D、 $t = 0.6 s$ 时质点的动能为 $0$

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8. 关于课本内的插图，则（）

A、图甲是电磁炮示意图，抛射体的发射速度与抛射体的质量无关 B、图乙是速度选择器示意图，它不能判断带电粒子的电性 C、图丙是质谱仪示意图，打在底片相同位置处的带电粒子质量相同 D、图丁是回旋加速器，增大交变电场的电压可以增大粒子的最大动能

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9. 如图，图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点 $P$ 以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，则（）

A、经过 $1 s$ ，质点 $P$ 运动的路程是 $4 m$ B、经过 $0.15 s$ ， $P$ 质点沿 $x$ 轴的正方向移动了 $3 m$ C、经过 $0.15 s$ 时，质点 $Q$ 的运动方向沿 $y$ 轴负方向 D、该波沿 $- x$ 方向传播，波速为 $20 m / s$

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10. 某校中学生为参加电视台 $《$ 异想天开 $》$ 节目，提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是（）

A、制作一个装置从海水中吸收内能全部用来做功 B、制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下 C、汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发分离，既清洁了空气，又变废为宝 D、将屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题

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11. 如图，粗细均匀的正方形线框 $a b c d$ 由相同材质的金属导线连接而成，边长为 $L$ 。恒流源 $($ 电源未画出 $)$ 的两端与顶点 $a$ 、 $d$ 相连，线框通过从 $a$ 点流入 $d$ 点流出的恒定电流 $I$ 。整个装置处于垂直于线框的匀强磁场中，磁感应强度大小为 $B$ 。线框以 $a d$ 边为轴从图示位置转过 $90 °$ 的过程中，则（）

A、图示位置正方形线框受到安培力为 $B I L$ B、转过 $90 °$ 时，线框平行磁场不受安培力作用 C、转动过程中，线框受到安培力的大小一直减小 D、转动过程中，线框受到安培力的方向不断变化

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12. 彩虹的形成可以简化为如图所示的模型。球 $O$ 是空中的球形雨滴，太阳光（复色光）从 $M$ 点射入，在雨滴内经反射和折射后射出并进入地面上人的眼中，因光的折射率不同，从而形成了彩虹，其中光线 $a$ 和光线 $b$ 是彩虹最外侧的两束光线。下列说法正确的是（）

A、光线 $a$ 为红光，光线 $b$ 为紫光 B、两种光在 $P$ 点和 $Q$ 点可以发生全发射 C、人看到空中的彩虹红光在顶端，紫光在底端 D、光线 $a$ 在雨滴中传播的速度大于光线 $b$ 在雨滴中传播的速度

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二、填空题（本大题共5小题，共20.0分）

13. 晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏空间点阵，分子势能 $($ 填“增加”、“减少”或“保持不变” $)$ ，分子平均动能 $($ “增加”、“减少”或“保持不变” $)$ ，所以晶体有固定的熔点。

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14. 如图，在竖直向下的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道 $M N$ 、 $P Q$ 固定在水平面内，电阻不计。轨道端点 $M N$ 间接有直流电源，内阻为 $r$ ，电阻为 $R$ 的金属导体棒 $a b$ 垂直于 $M N$ 、 $P Q$ 放在轨道上，与轨道接触良好，向右做匀速运动 $($ 速度平行于 $M N)$ ，通过滑轮可以匀速提升重物，请简述该装置能量转化的情况：；写出一个用类似原理制作的机械：。

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15. 如图，光滑绝缘水平面上一正方形线圈以某初速度滑过一有界匀强磁场。磁场宽度大于线圈宽度。线圈滑入和滑出磁场的过程中，通过线圈横截面的电量分别为 $q_{1}$ 和 $q_{2}$ ，产生的焦耳热分别为 $Q_{1}$ 和 $Q_{2}$ 。则 $q_{1}$ $q_{2}$ ， $Q_{1}$ $Q_{2} ($ 均选填“ $<$ ”、“ $=$ ”或“ $>$ ” $)$ 。

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16. 如图，一根足够长的光滑绝缘杆 $M N$ ，与水平面夹角为 $37 °$ ，固定在竖直平面内，垂直纸面向里的匀强磁场 $B$ 充满杆所在的空间，杆与 $B$ 垂直。带负电小环沿杆由静止下滑，小环质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ ，下滑过程中杆对环的弹力大小变化情况为；小环滑到距离出发点处时，环与杆之间没有正压力。

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17. 如图所示，竖直放置的绝热气缸和绝热活塞间封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为 $S$ ，质量为 $m$ 。初态时活塞处于静止状态，理想气体内能为 $U_{1}$ 。现用外力将活塞缓慢向下压缩 $H$ ，此时理想气体的内能为 $U_{2}$ ，若大气压强为 $p_{0}$ ，重力加速度取 $g$ ，则初态时气缸内气体的压强为；外力所做的功为。

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三、实验题（本大题共1小题，共10.0分）

18. 某实验小组在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，从实验室器材柜中发现除导线之外还有以下 $8$ 种器材可选用。请回答以下问题：

(1)、确定灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系时，需要选用的实验仪器是；

(2)、进行实验探究时，需要选用的实验仪器是；

(3)、实验中，除了需要确定灵敏电流表指针偏转方向与电流流向的关系之外，还需要确定；

(4)、正确连接好实验电路，当 $N$ 极插入线圈时，电流表的指针向右偏转，则条形磁铁的 $S$ 极插入线圈的过程中，电流表的指针向偏转 $($ 选填“左”或“右” $)$ ；

(5)、如果希望实验现象更加明显，在不改变实验器材的前提下，可以如何操作？。

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四、简答题（本大题共1小题，共16.0分）

19. 如图，光滑水平面上，在 $M N$ 、 $Q P$ 间存在一匀强磁场，磁感应强度 $B = \sqrt{2} T$ 。 $t_{0} = 0$ 时，一正方形光滑金属线框 $a b c d$ 在水平向右的外力 $F$ 作用下，紧贴 $M N$ 从静止开始做 $a = 2 m / s^{2}$ 匀加速直线运动。 $t_{1} = 1 s$ 时， $a b$ 边进入磁场， $t_{2} = 2 s$ 时， $c d$ 边即将离开磁场。从 $t_{0} = 0$ 至 $a b$ 边离开磁场的过程中，外力做功 $12 J$ 。已知线框质量 $m = 1 k g$ 、电阻 $R = 2 Ω$ ，求：

(1)、线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量 $q$ ；

(2)、磁场宽度 $s$ ；

(3)、请写出从 $t_{0} = 0$ 至 $a b$ 边离开磁场的过程中，外力 $F$ 随时间 $t$ 变化的函数关系，并画出相应的图像 $($ 图中需有必要的数据标注 $)$ ；

(4)、从 $t_{0} = 0$ 至 $a b$ 边离开磁场的过程中，线框中产生的焦耳热。

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五、计算题（本大题共1小题，共14.0分）

20. 如图所示，“ $L$ ”形玻璃管 $A B C$ 粗细均匀，开口向上，玻璃管水平部分长为 $30 c m$ ，竖直部分长为 $10 c m$ ，管中一段水银柱处于静止状态，水银柱在水平管中的部分长为 $10 c m$ ，竖直管中部分长为 $5 c m$ ，已知大气压强为 $p_{0} = 75 c m H g$ ，管中封闭气体的温度为 $27 ℃$ ，求：

(1)、若对玻璃管中的气体缓慢加热，当竖直管中水银柱液面刚好到管口 $C$ 时，管中封闭气体的温度升高多少 $? ($ 保留一位小数 $)$

(2)、若以玻璃管水平部分为转轴，缓慢转动玻璃管 $180 °$ ，使玻璃管开口向下，试判断玻璃管中水银会不会流出 $?$ 如果不会流出，竖直管中水银液面离管口的距离为多少 $?$

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