广东省深圳市龙岗区2023-2024学年高二下学期7月期末考试物理试题

试卷更新日期：2024-07-09 类型：期末考试

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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. 物理概念的定义过程蕴含着丰富的物理思想。在定义下列物理量时，运用了等效替代思想的是（　　）

A、电容 B、电场强度 C、磁感应强度 D、交流电有效值

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2. 2024年5月，我国自主研发的全球首个陆上商用模块式小型核反应堆“玲龙一号”，通过国际原子能机构（IAEA）通用安全审查。其使用的核燃料为 $_{92}^{235} U$ ，核反应方程是 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{56}^{144} Ba +_{36}^{89} Kr + x_{0}^{1} n + γ$ 。下列说法正确的是（　　）

A、 $x = 3$ B、该核反应属于热核反应 C、 $_{92}^{235} U$ 的比结合能大于 $_{36}^{89} Kr$ 的比结合能 D、 $γ$ 射线在真空中的传播速度约为光速的0.1倍

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3. 如图甲所示，平安大厦尖顶安装了避雷针，雷雨天带负电的云层靠近避雷针上方。尖顶周围虚线表示电场中的等势线，如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A、尖顶端感应出大量的负电荷 B、a点的电势小于b点的电势 C、a点的电场强度大于b点的电场强度 D、电子在a点的电势能小于在b点的电势能

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4. 某实验探究小组在实验室按图示电路探究自感现象，L是自感系数很大，电阻可忽略的线圈。A和B是两个相同的小灯泡、闭合电键S，稳定后再断开。观察到的现象是（　　）

A、闭合电键，B一直不亮 B、闭合电键，B逐渐变亮，最后稳定发光 C、断开电键，B亮一下后逐渐熄灭 D、断开电键，A亮一下后逐渐熄灭

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5. 如图所示，在边长为L的正三角形abc区域内存在着垂直于纸面向外的匀强磁场，一边长为L的正三角形导体线框def在纸面内沿bc方向匀速穿过磁场，底边ef始终与磁场边界be在同一直线上，取顺时针的电流方向为正。则在线框通过磁场的过程中，产生感应电流随时间变化的图像是（　　）

A、 B、 C、 D、

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6. 地震局收到地震波后，先解波后分析。如图甲所示为 $t = 0$ 时刻的简谐波形图，M是平衡位置在 $x = 4 m$ 处的质点，图乙为质点M的振动图像，则（　　）

A、此波沿x轴负向传播 B、此波的传播速度为4000m/s C、质点M在 $0 ~ 1 \times 10^{- 3} s$ 内通过的位移为40cm D、质点M在 $0 ~ 2 \times 10^{- 3} s$ 内沿x轴运动了4m

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7. 如图所示，将等量异种电荷分别固定在正方体ABCD-EFGH的顶点A、C上。O点是正方体的中心，AC、BD交于J点。则（　　）

A、J点电场强度为0 B、O点电场强度为0 C、G点与E点电场强度方向相同 D、G点与E点电场强度大小相等

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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. 如图所示是某小区通过变压器降压给住户供电的示意图。理想变压器的输入电压保持不变，输出电压通过输电线输送给用户，输电线的总电阻用 $R_{0}$ 表示，用户用电器等效为变阻器R。当用户增多时，相当于滑片P向下移动，下列说法正确的有（　　）

A、变压器原线圈中的电流变小 B、通过电阻 $R_{0}$ 的电流变大 C、变压器副线圈两端电压变大 D、用户用电器R两端的电压变小

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9. 篆刻书法艺术家邓散木先生为毛泽东主席篆刻的龙钮大印，陈列于韶山毛泽东同志纪念馆。如图所示，两块底面为等腰直角三角形的玻璃棱柱，组合成一个正方体基座，龙钮大印置于基座正上方，游客可从基座右侧水平方向清晰地欣赏印章。下列说法正确的有（　　）

A、此现象体现了光的全反射原理 B、基座上部玻璃棱柱折射率 $n < \sqrt{2}$ C、光从玻璃进入空气，波长变长 D、光从玻璃进入空气，波速变小

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10. 回旋加速器的工作原理如图所示。 $D_{1}$ 和 $D_{2}$ 是真空中两个中空的半圆形金属盒，它们之间接电压大小恒定、频率为f的交流电源。A处的粒子源释放初速度为零的带电粒子，在两盒之间被电场加速，两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，粒子在磁场中做匀速圆周运动。保持磁场不变，用该加速器分别加速氘核（ $_{1}^{2} H$ ）和氦核（ $_{2}^{4} He$ ），下列说法正确的有（　　）

A、交流电源的频率 $f_{氘} : f_{氦} = 1 : 2$ B、交流电源的频率 $f_{氘} : f_{氦} = 1 : 1$ C、获得的最大速度 $v_{m 氘} : v_{m 氦} = 1 : 1$ D、获得的最大速度 $v_{m 氘} : v_{m 氦} = 1 : 2$

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三、非选择题：共54分，请根据要求作答。

11. 如图所示，某同学使用双线摆测定当地的重力加速度。两细线均位于纸面内，系于球面上同一点。测得两悬点之间距离为s，两根细线的长度均为L，球的直径为D。
（1）将球垂直于纸面向外拉起一个较小距离，由静止释放；
（2）实验中需测量双线摆完成n次全振动的时间t，要减小测量误差，以下操作正确的是。
A．释放小球的同时开始计时
B．在小球经过最低点时开始计时
C．可在小球经过任意位置开始计时
（3）以下操作有利于减小实验误差的是。
A．实验器材选择体积小、质量大的实心金属球
B．测量双线摆仅完成一次全振动的时间记为振动周期
C．将小球垂直于纸面向外拉起更大距离，由静止释放
（4）测得当地重力加速度为 $g =$ （用题中所给物理量符号表示）

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12. 当两种不同的导体构成闭合回路时，如果两个接点的温度不同，则接点间会有电动势产生，这种装置叫温差电源。已知某温差电源的电动势随两端温差变化的关系如图甲所示。物理兴趣小组欲通过测量温差电源电动势来间接测定两接点间温差。

(1)、按照图乙所示安装实验器材。闭合电键前，电阻箱R₀阻值应调到（填“最小”或“最大”）；调节并记录 $R_{0}$ ，此时电流表指针位置如图丙所，其读示数为 $I =$ A；改变 $R_{0}$ 的阻值，记录多组数据，做出 $\frac{1}{I} - R_{0}$ 图像，如图丁所示。

(2)、由图丁可得，此温差电源电动势 $E =$ V。（结果保留两位有效数字）

(3)、结合图甲信息，得出此时温差 $Δ t =$ ${}_{o}C$ 。据此方案，电流表内阻对温差测量结果（填“有”或“无”）影响。

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13. 国产C919大型客机用接引气系统来控制客舱内的气压，该系统由空气压缩机、空调系统、排气通道等组成。从来各的舒适度考虑，需保持客舱内压强恒为 $0.8 p_{0}$ （ $p_{0}$ 为一个标准大气压），温度恒为27℃。飞机在空中某一高度飞行时，测得机外的温度为 $- 53$ ℃，气压为 $0.3 p_{0}$ 。引气系统每秒从机外吸入空气，先将其调节到压强为 $1.5 p_{0}$ ，体积为 $2.4 m^{3}$ ，温度为27℃的状态，再将其注入客舱。
（1）求每秒吸入的机外空气的体积；
（2）为保持客舱内气压稳定，求每秒应排出的客舱内空气的体积。

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14. 如图所示，绝缘底座固定在水平面上，其上固定一个竖直平行板电容器，板间距离为d，右极板有一个小孔，固定在左极板上的绝缘杆水平穿过小孔。有一质量为m、带电荷量为 $+ q$ 的圆环套在绝缘杆上，圆环以初速度 $v_{0}$ 沿杆向左射入电容器，进入电容器后在距左板 $\frac{d}{4}$ 处返回。两极板间的电场为匀强电场，带电圆环不影响电容器板间电场的分布，电容器外部的电场和接触面的摩擦均忽略不计，电容器两极板连同底座、绝缘杆的总质量为5m。
（1）求极板间的电场强度大小；
（2）若水平面光滑，绝缘底座不固定，仍将该圆环以速度 $v_{0}$ 沿杆向左射入电容器，求圆环进入电容器后离左板的最小距离。

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15. 医用质子肿瘤治疗仪示意图如图甲所示，由质子放射源S、加速电压为U的加速电场区、MN板间电压产生的偏转电场区，以及边界为圆形的匀强磁场区组成。其中，水平放置的平行金属板M、N长为L、间距为d，磁场方向垂直于纸面。S持续释放质量为m、电荷量为e的质子，质子从小孔 $O_{1}$ 飘入加速电场，其初速度可视为零。加速后的质子沿中线 $O_{2} O_{3}$ 从 $O_{2}$ 点垂直于电场方向射入偏转电场区，质子通过偏转电场后进入匀强磁场区。所有质子均打在圆心正下方磁场边界上的P点。M、N板间电压随时间变化关系如图乙所示，图中 $T = L \sqrt{\frac{m}{2 e U}}$ 。 $t = 0$ 时质子射入偏转电场，恰好能从N板的右边缘水平飞出。不考虑质子之间的相互作用力、重力和空气阻力，忽略MN板边缘外电场的影响。
（1）求质子进入偏转电场时速度 $v_{0}$ 的大小；
（2）求偏转电压 $U_{0}$ 的大小；
（3）已知分别从M、N板右边缘飞出的两个质子在磁场中运动的圆心角之和为180°，这两个质子运动到P点时速度方向的夹角为60°，求磁场区磁感应强度的大小和方向。

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