黑龍江省大慶中學2023-2024學年高二下學期5月期中考試物理

大慶中學2023—2024學年度下學期期中考試高二年級物理試題考試時間：75分鐘；試卷總分：100分注意事項：1．答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息2．請將答案正確填寫在答題卡上一、單選題（每題4分，共28分）1．下列關于分子動理論的說法，正確的是（）A．固體、液體和氣體中，都能發(fā)生布朗運動和擴散現象B．分子間的作用力是由原子核內核子之間的相互作用引起的C．用高倍的光學顯微鏡能夠觀察到物質表面原子的排列D．水和酒精混合后的總體積變小，表明液體分子間存在著空隙2．如圖所示，直角三角形ABC中，，，D點為AC邊上的點，。在A、B、D處垂直紙面固定三根長直細導線，三根導線中的電流方向如圖，電流大小相等，已知直線電流在空間某點產生的磁場與電流成正比，與該點到導線的距離成反比，為使D處的電流所受安培力為0，需加一勻強磁場，則該磁場的方向為（）A．平行于BA向左 B．平行于AC斜向上C．平行于CB向下 D．平行于BD斜向上3．如圖甲所示，一水平彈簧振子以O點為平衡位置，在M、N兩點間做簡諧運動，以向右為x軸正方向，振子的振動圖像如圖乙所示，已知彈簧勁度系數為40N/m，下列說法正確的是（）A．振子從任意位置開始，隨后0.6s內通過的路程均為cmB．t1=1.0s時振子受到的回復力指向x軸的正方向，大小為1.2NC．t1=0.4s時振子的速度與t=1.0s時的速度相同D．振子在0~0.6s內的平均速度與1.8s~2.4s內的平均速度相同4．如圖所示，長為L=99cm一端封閉的玻璃管，開口端豎直向上，內有一段長為h=11cm的水銀柱與管口平齊。已知大氣壓強為p0=75cmHg，在溫度不變的條件下，最多還能向開口端內注入的水銀柱的高度為（）A．1cm B．2cm C．3cm D．4cm5．下列說法正確的是（）A．由圖甲可知，狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度低B．由圖乙可知，氣體由狀態(tài)A變化到B的過程中，氣體分子平均動能一直增大C．由圖丙可知，當分子間的距離時，分子間的作用力隨分子間距離的增大先減小后增大D．由圖丁可知，在r由r1變到r2的過程中分子力做正功6．如圖所示，一理想變壓器原、副線圈的匝數比為3∶1，原線圈輸入的交流電壓瞬時值的表達式為，定值電阻R1的阻值為65Ω，電阻箱R2的初始阻值為10Ω，燈泡L阻值恒為10Ω。電流表為理想交流電流表，下列說法正確的是（）A．理想電流表的初始示數為6AB．逐漸增大R2的阻值，燈泡L逐漸變暗C．當R2=26Ω時，副線圈功率達到最大D．若將R1換為一個理想二極管，則燈泡L兩端電壓的有效值為V7．兩列沿x軸傳播的簡諧橫波a、b，實線波a的波源在x=0.6m的P點，虛線波b的波源在x=0.6m的Q點，從t=0時刻兩波源從平衡位置開始振動，產生的機械波沿x軸傳播，在t=0.05s時兩波源間的波形如圖所示，下列說法正確的是（）A．波源的起振方向相同均沿y軸向下B．兩波的波速大小均為10m/sC．在t=0.05s時x=0處質點的振動速度大于x=0.4m處質點的振動速度D．x=0.2m處的質點在前0.05s內運動的路程為50cm二、多選題（每題6分，共18分）8．如圖所示，矩形線圈在勻強磁場中繞OO'軸勻速轉動，產生交變電流，以下說法正確的是（）A．線圈每轉動一周，感應電流的方向改變一次B．線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向就改變一次C．當線圈平面與磁感線垂直時，穿過線圈的磁通量最大D．當線圈平面與磁感線平行時，線圈中感應電動勢最大9．如圖所示，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內的直導線連接成回路。將一磁針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態(tài)。下列說法正確的是（）A．開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動B．開關閉合后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動C．開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動D．開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動10．如圖所示，兩根不計電阻且足夠長的平行光滑導軌與水平面成θ角，兩導軌間有垂直導軌平面向上的勻強磁場，磁感應強度大小為B，導體棒的長度與導軌間距均為d，導體棒和定值電阻的阻值均為R?，F將導體棒從導軌上靜止釋放，經過時間t后導體棒做勻速直線運動，導體棒的質量為m且與導軌接觸良好，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．導體棒的最大加速度為B．導體棒的最大速度為C．導體棒在時間t內下滑的位移大小為D．導體棒在時間t內產生的焦耳熱為三、實驗題（14分）11．劉同學在進行“用油膜法估測分子的大小”的實驗。（1）該同學先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶內，然后向瓶中加入酒精，直到液面達到2000mL的刻度為止，搖動瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了25滴時量筒恰好達到1.0mL。則一滴溶液中含有純油酸的體積為m3。（2）接著該同學在邊長約為50cm的淺水盤內注入約2cm深的水，將細石膏粉均勻地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，輕輕地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜盡可能鋪開且穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上繪出油酸膜的形狀。（3）將畫有油酸膜形狀的玻璃板放在邊長為1.0cm的方格紙上，算出完整的方格有126個，大于半格的有21個，小于半格的有19個。則計算油酸分子直徑時油膜的面積為cm2，油酸分子的直徑約為m（結果保留兩位有效數字）。（4）該同學分析實驗時查閱資料，發(fā)現自己所測的數據偏大，關于出現這種結果的原因，下列說法可能正確的是。A．油酸未完全散開B．油酸溶液的濃度低于實際值C．在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液時，滴數少計了D．計算油膜面積時，將所有不足一格的方格計為一格12．某同學為了驗證對心碰撞過程中的動量守恒定律，設計了如下實驗：用紙板搭建如圖所示的滑道，使硬幣可以平滑地從斜面滑到水平面上，其中OA為水平段。選擇相同材質的一元硬幣和一角硬幣進行實驗。測量硬幣的質量，得到一元和一角硬幣的質量分別為m1和m2（）。將硬幣甲放置在斜面上某一位置，標記此位置為B。由靜止釋放硬幣甲，當硬幣甲停在水平面上某處時，測量硬幣甲從O點到停止處的滑行距離OP。將硬幣乙放置在O處，左側與O點重合，將硬幣甲放置于B點由靜止釋放。當兩枚硬幣發(fā)生碰撞后，分別測量硬幣甲、乙從O點到停止處的滑行距離OM和ON。保持釋放位置不變，重復實驗若干次，得到OP、OM、ON的平均值分別為s0、s1、s2。（1）在本實驗中，硬幣甲選用的是（選填“一元”或“一角”）硬幣。（2）碰撞前，甲到O點時速度的大小可表示為（設硬幣與紙板間的動摩擦因數為μ，重力加速度為g）。（3）若硬幣甲、硬幣乙碰撞過程中動量守恒，則（用m1和m2表示），然后通過測得的具體數據驗證硬幣對心碰撞過程中動量是否守恒。四、計算題13．（12分）如圖所示，帶有半徑為R的光滑圓弧的小車的質量為m0，置于光滑水平面上，一質量為m的小球從圓弧的最頂端由靜止釋放，求小球離開小車時，小球和小車的速度。14．（14分）某科研小組為了研究離子聚焦的問題設計了如圖所示的裝置，在平行于x軸的虛線上方有一垂直于xy平面的勻強磁場，一質量為m、電荷量為q的離子從M點處以速率v射出，當速度方向與x軸正方向成90°和53°時，離子均會經過N點。已知OM=ON=d，不計離子重力，已知sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：（1）勻強磁場的磁感應強度；（2）當離子速度方向與x軸正方向成53°時，從M運動到N的時間。15．（14分）如圖所示，三棱鏡ABC的AC面與BC面垂直，∠A=60°，BC面鍍銀。一束單色光從AB面上的D點射入，入射角為45°，光恰好沿原路返回，已知A、D間距離為L，真空中光速為c。（1）求三棱鏡對該單色光的折射率n；（2）將入射光線繞D點逆時針旋轉一定角度，光線射入三棱鏡后，經BC面反射到AC面上E點時恰好發(fā)生全反射，DE平行于BC，求光從D點傳到點E的時間t。

參考答案：1．D【詳解】A．固體、液體和氣體中都能發(fā)生擴散現象，液體和氣體中都能發(fā)生布朗運動，固體中不能發(fā)生布朗運動，故A錯誤；B．分子間的作用力是由原子內部的帶電粒子相互作用引起的，故B錯誤；C．原子很小，用高倍的光學顯微鏡無法觀察到物質表面原子的排列，故C錯誤；D．水和酒精混合后的總體積變小，表明液體分子間存在著空隙，故D正確。故選D。2．A【詳解】A、B處電流對D處電流的安培力如圖所示由幾何關系可知根據，可得根據幾何關系可知、的合力平行于BC向上，為使D處的電流所受安培力為0，勻強磁場對該電流的安培力平行BC向下，根據左手定則可知，勻強磁場的方向平行于BA向左。故選A。3．B【詳解】A．由題圖可知，振子的周期為2.4s，振子的振幅為，所以0.6s為四分之一個周期，結合振子的運動路程與周期關系可知，四分之一個周期，振子的路程不一定等于振幅，故A項錯誤；B．由題圖可知，振子的振動方程為在時振子的位移為，由回復力公式可知故B項正確；C．結合之前的分析可知，在0.4s時，振子的位移為cm。在0.4s和1.0s時，振子的所在位置并不是關于平衡位置對稱的，結合振子的運動規(guī)律可知，其振子兩時刻的速度大小不相等，故C項錯誤；D．結合題圖可知，在振子從正向最大位移處運動到平衡未知；在振子從平衡位置運動到正向最大位移處。運動位移的大小相等，方向相反，時間相同，所以其平均速度的方向不同，即平均速度不同，故D項錯誤。故選B。4．B【詳解】設玻璃管的橫截面積為S，初態(tài)時，管內氣體的體積為壓強為當水銀面與管口相平時，設水銀柱高為H，則管內氣體的體積為壓強為由玻意耳定律得代入數據解得所以新注入水銀柱的高度為故選B。5．D【詳解】A．由圖甲可知，①中速率大的分子占據比例較大，說明狀態(tài)①對應的溫度較高，故A錯誤；B．一定質量的理想氣體由狀態(tài)A變化到B的過程中，由圖乙可知，狀態(tài)A與狀態(tài)B的相等，則狀態(tài)A與狀態(tài)B的溫度相同，由圖線的特點可知，增大，溫度升高，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度先升高再降低到原來溫度，氣體分子平均動能先增大后減小，故B錯誤；C．由圖丙可知，當分子間的距離時，分子間的作用力隨分子間距離的增大先增大后減小，故C錯誤；D．由圖丁可知，在r由變到的過程中，分子勢能一直減小，則分子力做正功，故D正確。故選D。6．C【詳解】A．和燈泡L并聯后的電阻為變壓器以及次級的等效電阻為初級電流為次級電流由于電阻箱與燈泡電阻相等，電流表的示數為3A，故A錯誤；B．逐漸增大的阻值，則等效電阻變大，則初級電流減小，兩端電壓減小，原線圈電壓增大，副線圈電壓增大，燈泡變亮，故B錯誤；C．將等效為電源內阻，則當時，副線圈功率最大，即解得故C正確；D．若將換為導線，根據解得將換為理想二極管，由于二極管有單向導電性，則燈泡L兩端電壓的有效值將減小，小于，故D錯誤。故選C。7．D【詳解】A．根據“上下坡”規(guī)律可得，a的起振方向相同沿軸向上，b的起振方向相同沿軸向上，故A錯誤；B．由圖可知，實線波的波長為0.8m，再0.05s內波a傳播了個波長，故周期為0.04s，故波速為虛線波的波長為0.8m，再0.05s內波b傳播了個波長，故周期為0.04s，故波速為故B錯誤；C．在時和處質點的振動速度為兩波的加強，故振動速度相同，故C錯誤；D．處的質點在前0.02s內質點沒有質點，此后到0.04s，a波此質點一直振動，后0.01s此質點向下振動到最大位移處，故處的質點在前0.05s內運動的路程為故D正確。故選D。8．BCD【詳解】AB．在中性面，穿過線圈的磁通量最大，感應電流為零，方向改變，線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向就改變一次，線圈每轉動一周，兩次經過中性面，感應電流方向改變兩次，故選項B正確，A錯誤；C．線圈平面與磁感線垂直的位置為中性面，在中性面處穿過線圈的磁通量最大，故選項C正確；D．當線圈平面與磁感線平行時，穿過線圈的磁通量為零，但線圈中感應電動勢最大，故選項D正確。故選BCD。9．AD【詳解】AB．開關閉合后的瞬間，根據右手定則可知右側線圈產生的磁場向右穿過左側線圈，即穿過左側線圈的磁通量向右增加，根據楞次定律可知，流過直導線電流方向由南到北，則直導線電流在小磁針所在處的磁場方向垂直紙面向里，小磁針的N極朝垂直紙面向里的方向轉動，故A正確，B錯誤；CD．開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，穿過左側線圈的磁通量向右減少，根據楞次定律可知，流過直導線電流方向由北到南，則直導線電流在小磁針所在處的磁場方向垂直紙面向外，小磁針的N極朝垂直紙面向外的方向轉動，故C錯誤，D正確。故選AD。10．AC【詳解】A．導體棒剛釋放時加速度最大，剛釋放時導體棒的速度為0，感應電流為0，安培力為0，分析導體棒受力并根據牛頓第二定律得解得導體棒沿導軌向下加速運動，感應電流逐漸增加，安培力逐漸增加，導體棒的加速度逐漸減小，選項A正確；B．當導體棒加速度減為0后，導體棒做勻速直線運動，此時速度最大，設最大速度為v，導體棒切割磁感線的感應電動勢感應電流導體棒受到的安培力根據加速度為0得解得選項B錯誤；C．導體棒從導軌上靜止釋放后時間t內，流過回路的電荷量根據動量定理得聯立得選項C正確；D．導體棒在時間t內產生的焦耳熱代入得選項D錯誤。故選AC。11． AC/CA【詳解】（1）[1]一滴溶液中含有純油酸的體積為（3）[2]完整的方格有126個，大于半格的有21個，應將大于半格的計為一格，小于半格的舍去，可知計算油酸分子直徑時油膜的面積為[3]油酸分子的直徑約為（4）[4]A.油酸未完全散開，則計算油酸分子直徑時油膜的面積偏小，由可知，所測分子直徑的數據偏大，A正確；B.油酸溶液的濃度低于實際值，則油酸的體積V偏小，由可知，所測分子直徑的數據偏小，B錯誤；C.在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液時，滴數少計了，可知油酸的體積V偏大，由可知