湖北省武漢市2023-2024學年高二下冊期中物理模擬試卷（附答案）

湖北省武漢市2023-2024學年高二下學期期中物理模擬試題一、單選題（本大題共7小題）1．關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法正確的是（）A．由空氣進入水中時，電磁波速度會變小B．手機在通話時傳播的波既有電磁波又有聲波C．太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D．遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同2．下列說法錯誤的是（）A．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素D．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性3．一波源Q發(fā)出一列簡諧橫波，波源Q的振動圖像如圖所示。在波的傳播方向上有M、N兩質(zhì)點，它們到波源Q的距離分別為和，測得M、N開始振動的時間間隔為。下列說法正確的是（）

A．該波的波長為B．N的振動比波源Q滯后C．N開始振動時，M點的振動方向向上D．N開始振動后，在內(nèi)通過的路程為4．新能源電動汽車的無線充電原理圖如圖甲所示，M為匝數(shù)n=50匝、電阻r=1.0Ω的線圈，N為送電線圈。當送電線圈N接交變電流后，在M線圈內(nèi)產(chǎn)生了與線圈平面垂直的磁場，其磁通量Φ隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）

A．M線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為B．在t1時刻，M線圈產(chǎn)生的電動勢為20VC．在t1～t2內(nèi)，通過M線圈的電荷量為4×10-2CD．在一個周期內(nèi)，通過M線圈的電荷量為2×10-2C5．如圖所示，固定長直導線的正上方用絕緣細線懸掛一金屬圓環(huán)，靜止時金屬圓環(huán)的中心位于O點。現(xiàn)在導線中通有水平向右的恒定電流，將金屬圓環(huán)的中心拉到a位置無初速度釋放，金屬圓環(huán)的中心運動到b位置后反向運動，已知金屬圓環(huán)和長直導線始終在同一平面內(nèi)，且細線始終處于張緊狀態(tài)。則金屬圓環(huán)從a到b位置的過程中（）

A．圓環(huán)中沒有感應電流產(chǎn)生B．圓環(huán)中感應電流的方向先逆時針再順時針方向C．圓環(huán)受到安培力的方向先豎直向上再豎直向下D．圓環(huán)所受安培力的方向先水平向左后水平向右6．如圖甲所示，一個豎直圓盤轉(zhuǎn)動時，固定在圓盤上的圓柱體帶動一個T形支架在豎直方向振動，T形架下面系著一個彈簧和小球組成的系統(tǒng)。圓盤以不同的周期勻速轉(zhuǎn)動時，測得小球振動的振幅與圓盤轉(zhuǎn)動頻率的關(guān)系如圖乙所示。以下說法正確的是（）

A．小球向上運動過程，小球處于超重狀態(tài)B．圓盤轉(zhuǎn)動時，彈簧和小球組成的系統(tǒng)機械能守恒C．當圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小球自由振動的頻率會減小D．當圓盤轉(zhuǎn)動的頻率為0.4Hz時，小球振動的頻率也為0.4Hz7．如圖所示，矩形虛線框MNPQ內(nèi)有一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里．a(chǎn)、b、c是三個質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子，它們從PQ邊上的中點沿垂直于磁場的方向射入磁場，圖中畫出了它們在磁場中的運動軌跡．粒子重力不計．下列說法正確的是A．粒子a帶負電B．粒子c的動能最大C．粒子b在磁場中運動的時間最長D．粒子b在磁場中運動時的向心力最大二、多選題（本大題共4小題）8．如圖，為一直角某玻璃材質(zhì)三棱鏡的橫截面，∠A=30°，C為直角。一束單色光從AB邊的中點O平行AC邊射入三棱鏡，恰好從C點離開。已知光在空氣中的傳播速度為3×108m/s。下列說法正確的是（）

A．此玻璃三棱鏡對該單色光的折射率為B．該單色光在玻璃三棱鏡的速度為C．保持AB面上入射點O的位置不變，改變?nèi)肷浣堑拇笮。墒构庠诓Ａе械膫鞑r間最短D．保持AB面上入射點O的位置不變，無論怎么改變?nèi)肷浣堑拇笮?，都不可能使光在玻璃中的傳播時間最短9．某探究小組利用圖甲所示的電路探究一標簽模糊的理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比。R為定值電阻，L1、L2為兩只標有“5V，2A”的相同小燈泡，在輸入端加如圖乙所示的交變電壓。開關(guān)S斷開時，燈泡L1正常發(fā)光，測得電阻R兩端的電壓與燈泡L1兩端的電壓相等，則下列說法正確的是（）

A．定值電阻的阻值為7.5ΩB．閉合開關(guān)S后，燈泡L?變暗C．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2︰1D．理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3︰110．如圖所示，豎直面內(nèi)有一個固定圓環(huán)，MN是它在豎直方向上的直徑。兩根光滑滑軌MP、QN的端點都在圓周上，MP>QN。將兩個完全相同的小滑塊a、b分別從M、Q點無初速度釋放，在它們各自沿MP、QN運動到圓周上的過程中，下列說法中正確的是（）

A．彈力對a滑塊的沖量較小B．合力對兩滑塊的沖量大小相同C．重力對兩滑塊的沖量大小相同D．兩滑塊的動量的變化大小相同11．自行車速度計利用霍爾效應傳感器獲知自行車的運動速率。如圖甲所示，自行車前輪上安裝一塊磁鐵，輪子每轉(zhuǎn)一圈，這塊磁鐵就靠近傳感器一次，傳感器會輸出一個脈沖電壓。圖乙為霍爾元件的工作原理圖。當磁場靠近霍爾元件時，導體內(nèi)定向運動的自由電荷在磁場力作用下偏轉(zhuǎn)，最終使導體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)電勢差，即為霍爾電勢差。下列說法正確的是（）A．根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)和自行車車輪的半徑即可獲知車速大小B．自行車的車速越大，霍爾電勢差越高C．圖乙中霍爾元件的電流I是由正電荷定向運動形成的D．如果長時間不更換傳感器的電源，霍爾電勢差將減小三、實驗題（本大題共2小題）12．（1）細絲和單縫有相似的衍射圖樣。在相同條件下，小明用激光束分別垂直照射兩種不同直徑的細絲Ⅰ和細絲Ⅱ，在光屏上形成的衍射圖樣如圖1中a和b所示。已知細絲Ⅰ的直徑為0.605mm，現(xiàn)用螺旋測微器測量細絲Ⅱ的直徑，如圖2所示，細絲Ⅱ的直徑為mm。圖1中的（填“a”或“b”）是細絲Ⅱ的衍射圖樣。

（2）如圖所示是小明同學改為參考課本上“用光傳感器做雙縫干涉的實驗”進行實驗，圖甲、乙分別對應的是第一、二次實驗得到的干涉圖線。比較甲、乙兩圖線可判斷，第一次實驗中。

A．縫距d一定大B．光的強度較小C．光源離雙縫的距離較大D．雙縫離光傳感器的距離L可能較小13．防疫停課期間，小明在家用淺盤、量筒、適量溫水、植物油，酒精、細石膏粉、坐標紙、彩筆等估測分子的大小，他將0.1mL的植物油溶于酒精，制成100mL的植物油酒精溶液，用量筒和注射器測得1.0mL上述溶液有60滴，現(xiàn)用注射器把一滴該溶液滴入表面撒有痱子粉的淺盤里，待油膜形狀穩(wěn)定后，把玻璃板蓋在淺盤上并描畫出油膜的輪廓，如圖所示。圖中正方形小方格的邊長為2cm。（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

（1）每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是mL；（2）小明數(shù)出圖中油膜面積約占60格，根據(jù)上述數(shù)據(jù)得出油酸分子的直徑是m；（3）關(guān)于本實驗下列說法正確的有。A．選用植物油酒精溶液而不是植物油，目的是讓植物油盡可能散開，形成單分子油膜B．若植物油沒有充分散開，植物油分子直徑的計算結(jié)果將偏小C．計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，植物油分子直徑的計算結(jié)果將偏大D．在向量筒中滴入1mL植物油酒精溶液時，滴數(shù)少記了幾滴，植物油分子直徑的計算結(jié)果將偏小四、解答題（本大題共3小題）14．某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時，壓強為。（1）當夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時夾層中空氣的壓強；（2）當保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長時間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強為。15．如圖所示，線圈abcd每邊長，線圈質(zhì)量、電阻，砝碼質(zhì)量。線圈下方的勻強磁場磁感應強度，方向垂直線圈平面向里，磁場區(qū)域的寬度為。砝碼從某一位置上升，使ab邊以速度v勻速進入磁場，當cd邊出磁場時速度恰好也為v，取重力加速度大小。求：（1）線圈做勻速運動的速度v為多大？（2）線圈出磁場區(qū)域過程中線圈產(chǎn)生的熱量是多少？（整個過程中沒有與滑輪相碰）

16．我國自主研發(fā)的復興號動車組列車時速可達350km/h，由于車鉤緩沖系統(tǒng)搭載了我國研制的超大容量能量吸收設備，可以有效吸收掛接過程中損失的動能，使車廂在掛接過程中更加平穩(wěn)。假設在編組站進行的某次掛接實驗中，共有8節(jié)車廂。為了測試碰撞性能，動力車廂置于編組區(qū)外，編號為1，其余車廂在編組區(qū)內(nèi)依次排列，車廂之間間隙均為L，編號分別為2、3……n。若所有車廂質(zhì)量均為m，所有車廂與鐵軌之間的動摩擦因數(shù)均為μ?，F(xiàn)在使編號為1的一節(jié)動力車廂以某一初速度平穩(wěn)運行，車頭到達編組區(qū)立即關(guān)閉發(fā)動機。重力加速度為g，不計空氣阻力以及內(nèi)部零件運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機械能損失。（1）設動力車廂與第2節(jié)車廂掛接前瞬間動能為E，試求掛接后的動能以及掛接過程中損失的動能；（2）某次實驗動車關(guān)閉發(fā)動機時的動能為E0時，發(fā)現(xiàn)第7節(jié)車廂掛接以后繼續(xù)滑行s（s<L）靜止下來。若能量吸收設備可以吸收由于掛接損失的動能的η倍（0<η<1），求此次實驗中能量吸收設備吸收的能量E吸；（3）第7節(jié)車廂掛接以后繼續(xù)滑行s（s<L）靜止下來，試求動力車廂關(guān)閉發(fā)動機前的速度大小。

答案1．【正確答案】A【詳解】A．根據(jù)，可知，由空氣進入水中時，電磁波速度會變小，A正確；B．手機在通話時傳播的波只有電磁波，B錯誤；C．太陽光中的可見光是電磁波，在真空中的傳播速度約為，“B超”中的超聲波是聲波，常溫下在空氣中的速度大約為340m/s，C錯誤；D．紅外線波長較X射線波長長，D錯誤。選A。2．【正確答案】B【詳解】A．由于r=r0時分子勢能最小，若分子之間距離開始時小于r0，則隨著分子距離的增大，分子勢能先減小后增大，A正確；B．當r<r0時，分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大而減??；當r=r0時，分子力為零；當r>r0時，分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大而先增大后減小，B錯誤；C．分子之間存在間隙，在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素，C正確；D．布朗運動是固體顆粒的運動，反映液體分子的運動，顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性，D正確。本題選錯誤的，選B。3．【正確答案】B【詳解】A．由圖像可知質(zhì)點振動的周期為，M、N開始振動的時間間隔為，所以M、N間的距離為半個波長，則有，解得，A錯誤；B．波的傳播速度為，則N的振動比波源Q滯后的時間為，B正確；C．由圖像可知t=0時刻波源的振動方向豎直向上，M、N開始振動時振動方向也為豎直向上，M點比N點提前3.0s即半個周期振動，則當N點起振時，M點的振動方向豎直向下，C錯誤；D．N開始振動后，在內(nèi)，即通過的路程為，D錯誤。選B。4．【正確答案】A【詳解】A．由圖乙可知，受電線圈產(chǎn)生的感應磁場的周期為，最大磁通量為，所以受電線圈產(chǎn)生的電動勢最大值為，所以受電線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為，A正確；B．由圖乙可知，t1時刻磁通量最大，磁通量變化率為0，由法拉第電磁感應定律可知，此時受電線圈產(chǎn)生的電動勢為0V，B錯誤；C．t1到t2時間內(nèi)，通過M線圈的電荷量為，C錯誤；D．根據(jù)可知，一個周期內(nèi)，通過M線圈的電荷量為0，D錯誤。選A。5．【正確答案】C【詳解】AB．根據(jù)安培定則，通電直導線下方區(qū)域磁場方向垂直紙面向里，上方區(qū)域磁場方向垂直紙面向外，圓環(huán)由a位置開始運動到最低點過程中，磁通量增大，根據(jù)楞次定律，圓環(huán)中感應電流的磁場方向垂直紙面向里，感應電流的方向為順時針方向，由最低點運動到b位置的過程中，磁通量減小，圓環(huán)中電流的方向為逆時針，AB錯誤；CD．因為磁感應強度在水平方向均勻分布，把圓環(huán)分成若干份，可以知道對稱的一小段在水平方向的安培力是大小相等，方向相反的，但在豎直方向上靠近通電導線的位置磁感應強度較大，結(jié)合左手定則可以確定a到O圓環(huán)所受安培力的方向豎直向上，O到b安培力方向豎直向下，C正確，D錯誤。選C。6．【正確答案】D【詳解】A．小球向上運動過程中，小球所受彈簧彈力大于重力時，處于超重狀態(tài)；小球所受彈力小于重力時，處于失重狀態(tài)；小球所受彈力等于重力時，不超重也不失重，A錯誤；B．圓盤轉(zhuǎn)動時，T形支架會對彈簧和小球組成的系統(tǒng)做功，所以彈簧和小球組成的系統(tǒng)機械能不守恒，B錯誤；C．由圖乙知，小球自由振動的頻率為0.6Hz，圓盤停止之前頻率具體為多少未知，所以C錯誤；D．小球做受迫振動，當圓盤轉(zhuǎn)動的頻率為0.4Hz時，小球振動的頻率也為0.4Hz，D正確。選D。7．【正確答案】D【詳解】根據(jù)左手定則知粒子a帶正電，粒子b、c帶負電；粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)，可得：，粒子的動能EK=mv2，則可知三個帶電粒子的質(zhì)量、電荷量相同，在同一個磁場中，當速度越大時、軌道半徑越大，則由圖知，c粒子速率最小，b粒子速率最大．b粒子動能最大，向心力最大．故B錯誤，D正確．根據(jù)，則c粒子圓弧轉(zhuǎn)過的圓心角最大，時間最長，選項C錯誤；故選D．8．【正確答案】ABC【詳解】A．根據(jù)題意，由折射定律畫出光路圖，如圖所示

由幾何關(guān)系可知，，此玻璃三棱鏡對該單色光的折射率為，A正確；B．該單色光在玻璃三棱鏡的速度為，B正確；CD．保持AB面上入射點O的位置不變，改變?nèi)肷浣堑拇笮?，光線垂直AC邊射出玻璃磚時，在玻璃中的傳播時間最短，C正確，D錯誤。選ABC。9．【正確答案】ABD【詳解】CD．由圖可知輸入電壓的有效值為20V，燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端的電壓為5V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，C錯誤，D正確；A．根據(jù)變壓器原副線圈電流比，解得，定值電阻的阻值為，A正確；B．閉合開關(guān)S后，副線圈中電流增大，原線圈電流增大，定值電阻兩端的電壓增大，原線圈輸入電壓減小，副線圈輸出電壓減小，燈泡變暗，B正確。選ABD。10．【正確答案】AC【詳解】設θ為桿與水平方向的夾角對小球，受重力和支持力，將重力沿軌道的方向和垂直桿的方向正交分解，根據(jù)牛頓第二定律得小滑環(huán)做初速為零的勻加速直線運動的加速度為a=gsinθ，由圖中的直角三角形可知，小滑環(huán)的位移s=2Rsinθ，所以，t與θ無關(guān)，即t1=t2A．彈力的沖量=mgcosθ?t，由圖可知MP與水平方向之間的夾角大，所以a球的彈力的沖量小，A正確；BD．小球受到的合外力等于重力沿軌道方向的分力，即=mgsinθ，所以合外力的沖量大小為mgsinθ?t，由圖可知MP與水平方向之間的夾角大，所以沿MP運動的a球受到的合外力的沖量大；由動量定理，可知，a球的動量變化大，BD錯誤；C．重力的沖量為=mgt，由于運動的時間相等，所以重力的沖量大小相等，C正確。選AC。11．【正確答案】AD【詳解】A．根據(jù)單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)，可求得車輪轉(zhuǎn)動周期，從而求得車輪轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速，最后由線速度公式，結(jié)合車輪半徑即可求解車輪的速度大小，A正確；B．根據(jù)霍爾原理可知，可得，即霍爾電勢差只與磁感應強度、霍爾元件的厚度以及電子定向移動的速率有關(guān)，與自行車的車速無關(guān)，B錯誤；C．霍爾元件的電流是由負電荷定向運動形成的，C錯誤；D．是單位體積內(nèi)的電子數(shù)，是單個導電粒子所帶的電量，是導體的橫截面積，是導電粒子運動的速度，由電流的微觀定義式整理得，結(jié)合解得，若長時間不更換傳感器的電源，那么電流減小，則霍爾電勢差將減小，D正確；選AD。12．【正確答案】0.731/0.732；a；D【詳解】（1）[1]細絲Ⅱ的直徑為[2]當激光束的波長大于障礙物的尺寸或與障礙物的尺寸接近，激光束將發(fā)生明顯的衍射，細絲Ⅱ直徑較大，未發(fā)生明顯的衍射，是細絲Ⅱ的衍射圖樣；（2）[3]A．由圖可知第一次實驗得到的條紋間距較小，根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式，可知第一次實驗中縫距d可能較大，A錯誤；B．光的強度與雙縫干涉條紋間距無關(guān)，B錯誤；C．光源離雙縫的距離，與雙縫干涉條紋間距無關(guān)，C錯誤；D．根據(jù)雙縫干涉條紋間距公式可知，雙縫離光傳感器的距離L可能較小，D正確。選D。13．【正確答案】1.7×10-5；7.1×10-10；AC/CA【詳解】（1）[1]每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是（2）[2]圖中油膜面積約占S=60×4cm2=240cm2，得出油酸分子的直徑是（3）[3]A．選用植物油酒精溶液而不是植物油，目的是讓植物油盡可能散開，形成單分子油膜，選項A正確；B．根據(jù)可知，若植物油沒有充分散開，則測得的S偏小，則植物油分子直徑的計算結(jié)果將偏大，選項B錯誤；C．根據(jù)可知，計算油膜面積時舍去了所有不足一格的方格，則S偏小，植物油分子直徑的計算結(jié)果將偏大，選項C正確；D．在向量筒中滴入1mL植物油酒精溶液時，滴數(shù)少記了幾滴，則一滴植物油酒精溶液中含純植物油的體積偏大，則植物油分子直徑的計算結(jié)果將偏大，選項D錯誤。選AC。14．【正確答案】（1）；（2）【詳解】（1）由題意可知夾層中的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，代入數(shù)據(jù)解得（2）當保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長時間，則夾層壓強和大氣壓