湖南省绥宁县第一中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)

这是一份湖南省绥宁县第一中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．下列事例中，不能说明分子永不停息做无规则运动的是( )
A.炒菜时加点盐，菜就有了咸味B.看到滴入红墨水，整杯水变红
C.冠状病毒附在飞沫上随风运动D.房间里放一箱苹果，满屋飘香
2．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接。下列说法正确的是( )
A.线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转
B.电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度
C.电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转
D.电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转
3．如图所示，光导纤维由内芯和包层两个同心圆柱体组成，其中心部分是内芯，内芯以外的部分为包层，光从一端进入，从另一端射出，下列说法正确的是( )
A.内芯的折射率大于包层的折射率
B.内芯的折射率小于包层的折射率
C.不同频率的可见光从同一根光导纤维的一端传输到另一端所用的时间相同
D.若紫光以如图所示角度入射时，恰能在内芯和包层分界面上发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，也能在内芯和包层分界面上发生全反射
4．如图所示，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联后接到电路中，与可变电阻R串联后接到电路中。先闭合开关S，调节R，使两个灯泡的亮度相同，再调节，使它们正常发光，然后断开开关S，下列说法正确的是( )
A.重新接通电路，先变亮
B.重新接通电路，、同时变亮
C.接通电路，电路稳定后再次断开S，A2先熄灭
D.接通电路，电路稳定后再次断开S，闪亮一下再熄灭
5．在如图所示的电路中，a、b端接电压恒定的正弦交变电源，已知、、为定值电阻，变压器为理想变压器，电流表、电压表均为理想电表。当闭合开关S后，则以下说法正确的是( )
A.消耗的功率减小B.电源的输出功率一定不变
C.电流表示数增大，电压表示数减小D.电流表示数增大，电压表示数不变
6．如图所示，直角三角形区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知边长为L，，比荷均为的带正电粒子(不计重力)以不同的速率从A点沿方向射入磁场，则( )
A.粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短
B.粒子在磁场中运动的最长时间为
C.粒子速度越大，在磁场中运动的路程越短
D.粒子在磁场中运动的最长路程为
二、多选题
7．图1中的B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号由计算机处理，从而形成B超图像。图2为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图像，时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为。下列说法正确的是( )
A.血管探头发出的超声波在血管中的传播速度为
B.质点M开始振动的方向沿y轴负方向
C.时质点M运动到横坐标处
D.内质点M的路程为1mm
8．如图所示，间距为L的足够长平行光滑导轨所在平面与水平面之间的夹角为，匀强磁场的方向是竖直方向，磁感应强度大小为B。将一根长为L、质量为m的导体棒垂直放置在导轨上，导体棒中通以方向从a向b的恒定电流，此时金属棒静止在轨道上，则下列说法正确的是( )
A.匀强磁场的方向竖直向下
B.导体棒所受安培力方向竖直向上
C.导体棒中电流大小为
D.其他条件不变，仅电流方向突然反向，则金属棒沿导轨向下做匀加速直线运动
9．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。设发电机的线圈为单匝线圈，其内阻为5Ω，外接一只电阻为95Ω的灯泡(阻值恒定)，如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.在的时刻，电压表的示数为零
B.在的时刻，通过线圈的磁通量最大
C.在的过程中，灯泡产生的焦耳热为220J
D.在的过程中，通过线圈的电量为零
10．如图所示，两根平行光滑的金属导轨由四分之一圆弧部分与水平部分构成，弧形部分半径、导轨间距L=1m，导轨水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小。两根完全相同的金属棒a、b分别垂直导轨静置于圆弧顶端A、处和水平导轨上某位置，两金属棒质量均为、电阻均为。金属棒a由静止释放，沿圆弧导轨滑入水平部分，水平导轨足够长，整个运动过程中金属棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，。则以下说法正确的是( )
A.金属棒a刚进入磁场时，金属棒b所受安培力为4N
B.金属棒a进入磁场后先做加速度逐渐减小的变速运动然后匀速运动，而金属棒b开始先做加速度逐渐增大的变速运动然后匀速运动
C.从金属棒a进入磁场到二者达到稳定速度的过程中，金属棒b中产生的焦耳热是2.25J
D.从金属棒a进入磁场到二者达到稳定速度的过程中，通过金属棒a的电荷量为0.75C
三、实验题
11．用如图所示的实验装装置做“验证机械能守恒定律”实验时，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带由静止开始自由下落。
(1)下列操作中正确的是________。
A.必须要称出重物的质量B.打点计时器应接直流电源
C.应先接通电源，后释放重物D.需使用秒表测出重物下落的时间
(2)实验中，得到如图所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、，已知当地重力加速为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少_________，动能的变化量________。(结果用m、g、、、和T表示)
12．某小组要测量微安表的内阻，选用的器材有：
待测微安表(量程，内阻约几百欧)；
电压表(量程，内阻约为)；
滑动变阻器(阻值)；
滑动变阻器(阻值)；
电阻箱(阻值)；
电源(电动势，内阻不计)；
导线和开关若干。要求尽可能减小实验误差，甲、乙两位同学分别进行实验：
(1)甲同学设计了如图(a)的电路，利用伏安法测量表的内阻，该电路是________(填“合理”或“不合理”)的；
(2)乙同学设计了如图(b)的电路，滑动变阻器R应选用________ (填“”或“”)，主要实验步骤如下：
①断开、接通，调节R，使微安表指针指在处；
②保持R的滑片不动，再接通，调节，使电流表指针指在处，读出的阻值为，则微安表的内阻测量值为________Ω，与真实值相比________(填“偏大”或“偏小”)。
四、计算题
13．如图所示装置中两玻璃泡的容积均为，玻璃管的容积忽略不计，开始时阀门K关闭，将上面玻璃泡抽成真空，下面玻璃泡中有一定质量的理想气体，外界大气压强为，温度为时，玻璃管中水银面高出水银槽内水银面。
(1)如果外界大气压强保持不变，玻璃管中水银面因温度下降又上升8cm，则环境温度改变了多少摄氏度；
(2)如果在环境温度急剧升高到的过程中，打开阀门，改变外界大气压使玻璃管中的水银面高度几乎不发生变化，则玻璃泡中气体的压强变为多少？
14．如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，垂直于纸面向里，区域的上、下边界的间距为h，磁场的磁感应强度大小为B，有一长度为L、宽度为、质量为m、电阻为R的单匝矩形线圈从磁场区域的上边界上方一定距离处由静止下落(下落过程中线圈上、下边保持水平)，当线圈的下边进入磁场时，线圈恰好开始做匀速运动，当线圈上边穿出磁场时，线圈的加速度恰好为零，重力加速度为g，求：
(1)线圈初始位置时，线圈下边界到磁场上边界的距离x；
(2)线圈穿过磁场区域的整个过程中，线圈产生的热量Q。
15．如图所示，在空间建立直角坐标系，坐标轴正方向如图所示.空间有磁感应强度为，方面垂直于纸面向里的磁场，II、III、IV象限(含x、y轴)有电场强度为，竖直向下的电场.光滑圆弧轨道圆心，半径为，圆环底端位于坐标轴原点O.质量为，带电的小球A从处水平向右飞出，经过一段时间，正好运动到O点.质量为，带电小球的B从与圆心等高处静止释放，与A同时运动到O点并发生完全非弹性碰撞，碰后生成小球C.小球A、B、C均可视为质点，所在空间无重力场作用.
(1)小球A在处的初速度为多大；
(2)碰撞完成后瞬间，圆弧轨道对小球C的支持力；
(3)小球C从O点飞出后的瞬间，将磁场方向改为竖直向上.分析C球在后续运动过程中，再次回到y轴时离O点的距离.
参考答案
1．答案：C
解析：A.炒菜时加点盐，菜有了咸味是扩散现象，证明了分子不停地做无规则运动，故A不符合题意；
B.红墨水滴入水中，整杯水变红，是分子不停地做无规则运动的结果，故B不符合题意；
C.飞沫是宏观物体的运动，和分子运动无关，故C符合题意；
D.房间里放一箱苹果，整个房间里能闻到香味是扩散现象，能说明分子永不停息地做无规则运动，故D不符合题意。
故选C。
2．答案：C
解析：A.线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计的指针会发生偏转，A错误；
B.电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，电流计的指针会发生偏转，B错误；
CD.电键闭合后，线圈A插入或拔出或滑动变阻器的滑片P加速滑动，都会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，产生感应电流，从而电流计指针发生偏转，C正确，D错误；
故选C。
3．答案：A
解析：本题考查光的全反射及其发生条件。光线传播时可能在内芯和包层的界面上发生全反射，此时光从光密介质进入光疏介质，则内芯的折射率大于包层的折射率，A正确，B错误；不同频率的光在界面上发生全反射，经过的路程不一定相同，根据，知光在介质中传播的速度不一定相同，则光传播的时间不一定相同，C错误；根据，知折射率越大，临界角越小，红光的折射率比紫光小，则临界角比紫光大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能在分界面上发生全反射，D错误。
4．答案：A
解析：AB.重新接通电路，由于L有自感电动势产生，阻碍电流增大，所以逐渐变亮，而立即变亮，故A正确，B错误；
CD.一段时间电路稳定后，再次断开S，、与L、R构成回路，L相当于电源，因原来两支路电流相等，所以不会出现闪亮一下再熄灭的现象，、都会逐渐熄灭，故CD错误；
故选A。
5．答案：D
解析：
A.当闭合开关S后，和并联，副线圈总电阻变小，副线圈电流变大，消耗的功率增大，故A错误；
B.由A项分析可知，副线圈电流变大，由
原线圈电流变大，a、b端电压恒定，电源的输出功率
增大，故B错误；
CD.电流表测得是副线圈电流，电流表示数增大，电压表测得是副线圈的电压的有效值，由
得
匝数比不变，不变，所以副线圈两端电压不变，电压表示数不变。
故C错误，故D正确。
故选D。
6．答案：B
解析：
B.根据洛伦兹力提供向心力
可得
可知粒子速度越大，粒子运动半径越大。当粒子运动半径较小时，能够从AC边射出，粒子在磁场中的圆心角为，此时粒子在磁场中运动时间最长，为
当粒子运动半径较大时，从BC边射出，粒子速度越大，轨迹对应的圆心角越小，在磁场中运动时间越短，故A错误，B正确；
C.粒子速度越大，粒子在磁场中运动的轨道半径越大，当粒子运动轨迹与BC边相切时运动轨迹最长，粒子速度再增大，粒子运动轨迹变短，并不是速度越大，粒子运动轨迹越短，故C错误；
D.当粒子和BC边相切时路程最大，此时有
粒子在磁场中运动的最长路程为
故D错误。
故选B。
7．答案：AB
解析：A.由图知波长为，由
得波速为
故A正确；
B.根据波动与振动方向间的关系，质点M开始振动的方向沿轴负方向，故B错误；
C.质点只会上下振动，不会随波迁移，故C错误；
D.波的周期为
质点M的路程为
故D错误；
故选AB。
8．答案：AD
解析：
AB.如果磁场方向竖直向上，由左手定则可知，安培力水平向右，导体棒所受合力不可能为零，导体棒不可能静止，则磁场方向竖直向下，安培力水平向左，故A正确；B错误；
C.磁场的方向为竖直向下时，导体棒受到水平向左的安培力作用，同时还受竖直向下的重力和垂直于导轨向上的支持力作用，三力合力可以为零，由力的平衡有
解得
故C错误；
D.其他条件不变，仅电流方向突然反向，由左手定则可知，安培力水平向右，金属棒所受重力、支持力和安培力的合力沿斜面向下，恒定不变，金属棒沿导轨向下做匀加速直线运动，故D正确。
故选AD。
9．答案：BD
解析：A.电动势的有效值为
电压表测量的是路端电压的有效值
A错误；
B.在的时刻，回路电动势为零，此时线圈恰好转动中性面，通过线圈的磁通量最大，B正确；
C.回路电流强度的有效值为
根据焦耳定律，在的过程中，灯泡产生的焦耳热为
C错误；
D.在的过程中，正向电流与反向电流完全对称，因此通过线圈的电量为零，D正确。
故选BD。
10．答案：AD
解析：A.金属棒a在圆弧轨道下滑过程，根据动能定理
得金属棒a进入水平轨道的速度
由
和
可计算出此时电路中电流为2A，所以金属棒b所受安培力
故A正确；
B.金属棒a进入水平轨道后，受到向左的安培力而减速，同时，金属棒b受到向右的安培力加速。金属棒a、b串联，所受安培力大小相等，研究金属棒a所受安培力，有
安培力随时间在减小，因此二者加速度都在减小，直到二者速度相等，电路中不再有电流，二者做匀速运动，且由
得二者最终速度为1.5m/s，故B错误；
C.从金属棒a进入磁场到二者共速过程中，由能量守恒得全电路产生焦耳热
且
解得
故C错误；
D.对金属棒a从进入磁场到二者共速过程中，由动量定理得
得
故D正确。
故选AD。
11．答案：(1)C
(2)；
解析：(1)A.验证机械能守恒时验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两端都有质量，可以约去，所以不需要测量重物的质量，故A错误；
B.打点计时器应接交流电源，故B错误；
C.实验中应先接通电源，后释放重物，故C正确；
D.打点计时器可以计时，因此不需使用秒表测出重物下落的时间，故D错误。
故选C。
(2)从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少
；
打B点的速度
则从打O点到打B点的过程中，动能的变化量
12．答案：(1)不合理
(2)；450；偏小
解析：(1)待测微安表的量程为
微安表的内阻约为几百欧姆，它的满偏电压很小，约为0.1V至0.2V，电压表不能准确读数，因此该电路不合理。
(2)电路中需要最小电阻为
滑动变阻器应选用；
保持R的滑片不动，再接通，电路电流不变仍为200μA，电流表示数为150μA，则流过的电流为50μA。流过微安表的电流是流过电流的3倍，的电阻是微安表内阻的3倍，微安表内阻为
；
接通时，电路总电阻变小，电路总电流变大，大于200μA，当电流表示数为150μA时，流过的电流大于50μA。电流表内阻大于阻值的3倍，实验认为电流表内阻等于的3倍，则电流表内阻测量值小于真实值，电流表内阻测量值偏小。
13．答案：(1)；(2)
解析：(1)设玻璃泡中气体初态压强为，有
解得
温度
设末态压强为，则
故
根据查理定律有
代入数据解得
则环境温度降低了
(2)打开阀门前有
，，
打开阀门后有
，
根据理想气体状态方程有
代入数据解得
14．答案：(1)；(2)
解析：(1)线圈匀速进入磁场的过程中，回路中产生的感应电动势为
回路中通过的电流为
线圈受到竖直向上的安培力的大小为
由平衡条件，有
线圈进入磁场前做自由落体运动，有
解得
(2)线圈从开始进入磁场到线圈上边穿过磁场区域的整个过程中，由动能定理有
当线圈上边穿出磁场时，线圈的加速度恰好为零，有
依上题有
解得
15．答案：(1)1m/s
(2)1.5N
(3)
解析：(1)A从飞出后，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，
洛伦兹力提供向心力，
解得：
(2)设B滑到O点的速度为u，由动能定理
解得：
A、B在O点发生完全非弹性碰撞，设碰后生成的C球速度为，由动量守恒定律
在碰后瞬间，C球做圆周运动，设轨道对C支持力为N，
C球带电量
解得：
(3)C球从轨道飞出后，受到竖直向下的电场力和垂直纸面向外的洛伦兹力，在电场力作用下，C球在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在水平方向做匀速圆周运动，每隔一个周期T，C球回到y轴上.
由：，及,
解得C球圆周运动周期
C球竖直方向加速度
C球回到y轴时坐标：
代入数据解得：(、2、)