湖北省鄂北六校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷（含答案）

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2023-2024学年下学期高二期中考试
物理试题
试卷满分：100分 考试用时：75分钟
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并认真核准准考证号条形码上的信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，第8-10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1．下列说法正确的是（ ）
A．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在
B．法拉第最早通过通电导线使小磁针偏转发现了电流的磁效应
C．电磁波的传播需要介质，其在介质中的传播速度等于光速
D．一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关
2．如图所示，两束单色光从水面下射向点，光线经折射后合成一束光，则正确的是（ ）
A．在水中光的波速比光的波速小
B．用同一单缝衍射实验装置分别以光做实验时，光的衍射现象更加明显
C．用同一双缝干涉实验装置分别以光做实验时，光的干涉条纹间距小于光的干涉条纹间距
D．当两束光以相同的入射角从水中射到点，入射角从0开始逐渐增大，最先消失的是光
3．某理想变压器的原线圈接在如图所示的正弦交流电源上，当副线圈中仅接一个的电阻时，副线圈中的电流，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈中电流的有效值为 B．原线圈中交流电压的周期为
C．原、副线圈的匝数比为 D．该变压器输入功率与输出功率之比为
4．人们常用空调调节室内空气的温度，下列说法中正确的有（ ）
A．空调风速越大，室内空气的分子动能也越大
B．空调制冷使得室内温度下降，则速率小的空气分子比例增多
C．室内温度为时，则室内空气分子热运动停止
D．空调过滤器能够吸附PM2.5颗粒，此颗粒的运动是分子热运动
5．如图所示，左端封闭、右侧开口的U形管内分别用水银封有两部分气体，右侧部分封闭气体的压强为，水银面高度差为。当左侧部分气体温度升高较小的，重新达到平衡后，和的变化是（ ）
A．变小 B．不变 C．变小 D．变大
6．2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课航天员进行太空科普授课，航天员们在空间站进行一场“乒乓球友谊赛”，使用普通球拍时，水球被粘在球拍上；而使用毛巾加工成的球拍，水球不仅没有被吸收，反而弹开了。下列描述不正确的是（ ）
A．水球形成球形是因为水具有表面张力
B．水球被粘在球拍上是因为拍子表面对于水是浸润的
C．用毛巾加工成的球拍打水球的力大于水球对球拍的力使水球弹开
D．毛巾的表面布满了疏水的微线毛，对于水是不浸润的
7．一列简谐横波沿轴方向传播，传播速度为，振幅为。图甲为图乙中质点的振动图像，图乙是时刻波的图像。则下列说法中正确的是（ ）
A．该波沿轴负方向传播
B．图乙中质点比质点先回到平衡位置
C．质点平衡位置的坐标
D．从图乙时刻再过，质点通过的路程
8．分子间存在着分子力，并且分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能随分子间距离变化的图像，取趋近于无穷大时为零。通过功能关系可以从此图像中得到有关分子力的信息，若仅考虑这两个分子间的作用，下述说法中正确的是（ ）
A．图中是分子间作用力为零的位置
B．假设将两个分子从处释放，它们将相互靠近
C．假设将两个分子从处释放，当时它们的加速度最大
D．假设将两个分子从处释放，当时它们的速度最大
9．如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知是等温膨胀过程，则对于图中所示的4个过程中，以下说法中正确的是（ ）
A．可能既不吸热也不放热
B．过程气体对外做功最多，内能增加也最多
C．各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同
D．过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功
10．如图所示，质量为的小车在光滑的水平面上以向右匀速运动，一个质量为的小球从高处自由下落，与小车碰撞后，又反弹上升的最大高度仍为，发生碰撞时弹力，球与车之间的动摩擦因数为，则小球弹起的水平速度可能是（ ）
A．0 B． C． D．
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．（8分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为滴溶液的总体积为。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为。
（1）在“油膜法”估测分子大小的实验中，体现的物理思想方法是______；
A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法
（2）油酸分子直径约为______；
（3）某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，可能是由于______。
A．油酸未完全散开
B．油酸酒精溶液中含有大量酒精
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D．在向量筒中滴入总体积为的滴油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴
12．（9分）小红和小玉同学在实验室做“用单摆测量重力加速度大小”的实验。
（1）现提供下列几个相同大小的小球，该实验应选择（ ）；
A．实心钢球 B．空心钢球 C．实心铝球 D．空心铝球
（2）甲图和乙图是两同学分别使用游标卡尺测量某小球直径的两次实验操作，其中正确的是______（选填“甲”或“乙”）；某次使用游标卡尺测量小球直径的读数如图丙所示，其读数为______；
（3）小明规范安装好单摆，测得摆线的长度为，并测得单摆完成次全振动的时间为，则当地重力加速度值的表达式______（结果用表示）；
（4）小华在没有游标卡尺的情况下，他先测出摆长较长时的摆线长度，并测出此时单摆的振动周期；然后把摆线长度缩短为，再测出其振动周期。则当地重力加速度值的表达式______（结果用表示）。
13．（10分）在一电梯内有一导热性能良好的汽 ，质量为的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的横截面积为，活塞离汽缸底部的距离为，如图所示。将汽缸缓慢地旋转，已知大气压为且保持不变，环境温度保持不变，不计活塞与汽缸之间的摩擦，重力加速度为。
（1）求汽缸旋转后，封闭气体压强的变化大小；
（2）汽缸旋转后，若电梯以的加速度向上做加速运动，求活塞到汽缸底部的距离。
14．（15分）如图所示，一个质量为、带负电荷粒子的电荷量为、不计重力的带电粒子从轴上的点以速度沿与轴成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，恰好垂直于轴射出第一象限。已知。
（1）求匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）让大量这种带电粒子同时从轴上的点以速度沿与轴成0到的方向垂直磁场射入第一象限内，求轴上有带电粒子穿过的区域范围；
（3）为了使该粒子能以速度垂直于轴射出，实际上只需在第一象限适当的地方加一个垂直于平面、磁感强度为的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个矩形区域内，试求这矩形磁场区域的最小面积。
15．（18分）两根光滑且足够长的固定平行金属导轨水平放置，导轨的间距为，两根导体棒和垂直导轨放置且与导轨接触良好，如图所示。导体棒的质量均为，电阻均为，其余电阻不计，磁感应强度为的匀强磁场方向垂直于导轨平面。开始时，棒静止，给棒一水平向右的初速度，设两导体棒在此后的运动过程中始终不接触。
（1）求开始瞬间棒的加速度多大；
（2）求两导体棒在运动中最终产生的焦耳热是多少；
（3）在两棒整个的运动过程中，求导体棒和在水平导轨间扫过的面积之差。
2023—2024学年下学期高二期中考试
物理试题
参考答案及评分标准
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A B A C C AD BC BC
11．（1）A （2） （3）D
12．（1）A （2）乙 11.3 （3） （4）
13．（10分）解：（1）初态时对活塞受力分析有
汽缸旋转180°后，对活塞受力分析有
这个过程中理想气体压强变化的大小
（2）汽缸旋转后，电梯以的加速度向上做加速运动，设此时汽缸内气体的压强为，对活塞受力分析有
这个过程中封闭气体做等温变化，由玻意耳定律有
解得
14．（15分）解：（1）粒子运动轨迹半径设为，如图所示
根据几何关系可得
解得
由洛伦兹力提供向心力可得
解得
（2）粒子从轴上之间射出，设点纵坐标为为轨迹圆的直径，如图所示，由几何关系得
解得
可知轴上有带电粒子穿过的区域范围为
（3）为了使该粒子能以速度垂直于轴射出，实际上只需在第一象限适当的地方加一个垂直于平面、磁感强度为的匀强磁场。若此磁场仅分布在一个矩形区域内，粒子在此磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力可得解得
如图所示，由几何关系可得矩形磁场区域的最小面积为
解得
15．（18分）解：（1）开始瞬间棒切割磁感线，产生感应电动势为
产生的感应电流为
棒受到的安培力为
由牛顿第二定律可知
解得
（2）两棒组成系统所受合力为0，则动量守恒，最后两棒达到共速，则
解得
由能量守恒定律，可知最后产生的焦耳热为
解得
（3）对导体棒研究，由动量定理得
解得

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