贵州省湘黔教考联盟2023-2024学年高二下学期第一次检测（4月）物理试题

这是一份贵州省湘黔教考联盟2023-2024学年高二下学期第一次检测（4月）物理试题，共15页。试卷主要包含了试卷分值等内容，欢迎下载使用。
贵阳六中 贵州省实验中学 长郡贵阳高级中学
贵阳二中 贵阳八中 贵阳十二中
考生注意：
1．试卷分值：100分，考试时间：75分钟。
2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答案区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3．所有答案均要答在答题卡上，否则无效。考试结束后只交答题卡。
一、选择题（本题共10小题，共43分。其中1～7为单选题，每小题4分；8～10为多选题，每小题5分，全部选对得5分，部分选对得3分，有选错的或不答的得0分。）
1．如图所示，甲是质谱仪的示意图，乙是回旋加速器的原理图，丙是磁电式仪表内部结构图，丁是研究自感现象的电路图，下列说法正确的是（ ）
A．图甲速度选择器中磁场的方向垂直纸面向里
B．图乙装置保持磁感应强度和电场变化周期不变时，既可以加速质子也可以加速氘核
C．图丙中用来做线圈骨架的铝框能起电磁驱动的作用
D．丁图中，断开开关S，灯泡A不一定会突然闪亮一下再逐渐熄灭
2．2023年9月23日亚运会在浙江杭州开幕，在杭州、湖州等多座城市街头出现很多无人驾驶小巴士。一无人驾驶巴士质量为，在试驾过程中以的速度行驶。发现车头前方16m处的斑马线上有行人，为礼让行人开始减速，从发现行人到停止运动，其图象如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．巴士车减速过程的加速度大小为
B．巴士车停止时车头距斑马线2m
C．图示过程中巴士车运动的平均速度大小为
D．巴士车在减速过程中合外力为
3．2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，准确进入预定轨道，意味着我国载人航天工程空间站组装建设进入了新的阶段。已知空间站在离地球表面h高处的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球的自转。由以上数据不能求出的物理量是（ ）
A．地球的半径B．空间站受到的万有引力
C．空间站在轨飞行的速度D．地球的平均密度
4．如图所示，光滑的水平面上有两个用轻弹簧相连的小物块A和B（质量均为m），B靠着固定挡板P，最初它们都是静止的。现正对着A水平向左发射一颗质量为m、速度为的子弹，子弹射入A的时间极短且未射出，子弹射入后再经时间t，挡板对B的弹力达到最大。则下列说法正确的是（ ）
A．子弹射入A的过程中，A与子弹组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B．挡板对B的弹力最大时，弹簧具有的弹性势能为
C．在时间t内，弹簧对A做的功为
D．子弹射入后到物体B离开挡板，挡板P对B的冲量大小为
5．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为、，粒子在M和N时加速度大小分别为、，速度大小分别为、，电势能分别为、。下列判断正确的是（ ）
A．因粒子的带电种类不确定，无法比较粒子在M、N位置速度的大小
B．，
C．，
D．，
6．我国自行研制、具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机C919于2022年12月9日正式交付使用。C919机身高度4.166米，机长38.9米、翼展33.6米。北京地区地磁场的竖直分量约为，水平分量约为。该机在北京郊区水平试飞速度为约为。有关C919飞机的说法正确的是（ ）
A．C919飞机往北飞的时候，西面机翼的电势较低，两侧机翼的最大电势差约为0.028V
B．C919飞机往东飞的时候，南面机翼的电势较低，两侧机翼的最大电势差约为0.28V
C．无论C919飞机往哪个方向飞，都是右边机翼的电势较低，两侧机翼的最大电势差约为0.028V
D．无论C919飞机往哪个方向飞，都是右边机翼的电势较低，两侧机翼的最大电势差约为0.42V
7．如图所示，两种情况下灯泡、的功率均为P，且、、为相同的灯泡，原、副线圈匝数比为，则图（a）中的功率和图（b）中的功率分别为（ ）
A．、B．、C．、D．、
8．如图所示，光滑的水平绝缘桌面上有一个铝制圆环，圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。若条形磁铁从图示位置开始沿水平方向向右匀速运动，则（ ）
A．圆环和磁铁开始时以相同的速度一起向右运动
B．圆环对桌面的压力小于重力
C．安培力对圆环做的功等于圆环增加的焦耳热能
D．安培力对圆环做的功等于圆环增加的动能
9．一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上和处质点的振动图像分别如图甲、乙所示，则此列波的传播速率可能是（ ）
A．10m/sB．8m/sC．6m/sD．1.6m/s
10．如图所示，PQ为磁感应强度、方向垂直纸面向里的匀强磁场的边界，磁场中的O点有一粒子源，它均匀地向纸面内各个方向同时发射速率为、比荷为的带正电的粒子。已知O点与PQ的距离为8cm，不计带电粒子的重力和粒子间的相互作用，下列判断正确的是（ ）
A．PQ上有粒子飞出的区域长度为
B．飞出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间为
C．飞出磁场的粒子在磁场中运动的最短时间为
D．飞出磁场的粒子数占所有粒子数的
二、实验题（本题共2小题，共15分。）
11．（6分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.5mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm。
（1）油酸分子的直径是________m。（结果保留两位有效数字）
（2）某次实验时，该小组同学有一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是________。
A．甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗
B．乙同学用注射器测得80滴油酸酒精溶液为1mL，不小心错记录为81滴
C．丙同学配制好油酸酒精溶液后将溶液置于一个敞口容器中，过了一段较长时间才开始实验
D．丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了
（3）利用单分子油膜法可以粗测分子大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为________。
12．（9分）某同学想利用压敏电阻设计一个测量压力大小的装置。实验室有如下器材供选择：
A．压敏电阻R（电阻R随压力F变化曲线如图甲所示）
B．定值电阻
C．电压表V（量程3V，内阻）
D．直流电源E（电动势4V，不计内阻）
E．开关S，导线若干

（1）设计一个可以测量压力大小的装置，要求测量范围为，在图乙的虚线框中画出该装置的实验电路原理图。
（2）请根据所设计的电路，写出压力大小F与电压表读数U的大小之间的表达式为（ ）
A． B．
C． D．
（3）正确接线后，将压敏电阻置于待测压力下，某次测试时电压表的示数如图丙所示，则电压表的读数为________V。此时待测压力的大小________N。
三、计算题（本题共3小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13．（10分）光纤通信技术从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起到举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。我国千兆宽带已经进入很多家庭，在进入某小区的光纤控制箱中，光纤绕成图示形状，已知光纤的折射率是，其直径为d。已知光在真空中的传播速度为。
（1）求光在该光纤中的传播速度和光在该光纤中的波长跟光在真空中波长的比值；
（2）若平行轴线射入的一束光通过圆弧部分不发生漏光，求内圆弧半径的最小值。
14．（14分）如图所示，光滑轨道固定在竖直平面内，水平，为半圆，圆弧轨道的半径，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量为，长的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，与弹簧分开之后A向左滑上小车，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。重力加速度g取。求：
（1）物块B运动到最低点b时对轨道压力的大小；
（2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能；
（3）要使物块A不从小车上滑下，求物块A与小车之间的动摩擦因数的取值范围。
15．（18分）如图所示，电阻不计的U形导轨P放置在光滑的水平面上，导轨质量，宽度，导体棒ab放置在导轨上并与导轨垂直，导体棒质量、电阻。右侧区域内存在着竖直向上的有界磁场，磁感应强度大小，初始时导体棒ab距磁场左边界距离，距导轨左端距离，现对导轨施加水平向右的恒力，使导轨与导体棒ab一起做加速运动。导体棒ab进入磁场刚好做匀速运动（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），当导体棒ab离开磁场的瞬间，导轨左端正好进入磁场，导轨出磁场前与导体棒ab达到共同速度并一起做匀速运动，重力加速度取。求：
（1）导体棒进入磁场时的速度大小；
（2）导体棒与导轨间动摩擦因数和磁场宽度d；
（3）导轨左端离开磁场时的速度大小；
（4）U形导轨P的左端穿越磁场所用的时间。
2024年湘黔教考联盟高二第一次检测（4月）·物理
参考答案、提示及评分细则
1．【答案】D
【解析】甲图中运动的粒子带正电，由左手定则可知速度选择器中磁场的方向垂直纸面向外，A错误；因质子和氘核在磁场中运动的周期不同，要求电场变化的周期也不同，B错误；磁电式仪表用来做线圈骨架的铝框起到电磁阻尼的作用，C错误；丁图中若线圈的电阻大于灯泡的电阻，断开开关S，灯泡A不会闪亮，D正确。
2．【答案】C
【解析】巴士车减速过程的加速度
A错；
从发现行人到车静止，车的位移为
车停止时车头距斑马线
B错；
图示过程中车运动的平均速度
C正确；
车在减速过程中合外力
D错误。故选C。
3．【答案】C
【解析】联立和，可以解得地球质量M和半径R，从而求得密度，选项AD错误；
因空间站的质量未知，无法求得它受到的万有引力，B正确；
根据可求空间站在轨飞行的速度，C正确。
4．【答案】D
【解析】子弹射入A的过程中，A与子弹组成的系统机械能不守恒，A错；
挡板对B的弹力最大时，弹簧具有的弹性势能为，B错；
在时间t内，弹簧对A做负功，C错；
子弹射入后到物体B离开挡板，挡板P对B的冲量跟弹簧弹力的冲量大小相等，而弹簧弹力的冲量等于含子弹的物块A动量的变化为，D正确。
5．【答案】B
【解析】做曲线运动的物体，合外力指向曲线弯曲的凹侧，可知若粒子从N运动到M，电场力做正功，动能增加，电势能减少，若粒子从M运动到N，电场力做负功，动能减少，电势能增加。粒子电性未知，电场强度的方向不确定，无法比较M、N两点的电势，N点的电场强度比M点大，加速度也就大些，选项ACD均错。
6．【答案】C
【解析】飞机水平飞行，只需考虑地磁场的竖直分量，往北飞时东面机翼的电势较低，两侧机翼的最大电势差约为0.028V，A错误；
往东飞的时候，南面机翼的电势较低，两侧机翼的最大电势差约为0.028V，B错误；
无论C919飞机往哪个方向飞，都是右边机翼的电势较低，两侧机翼的最大电势差约为0.028V，C正确，D错误。
7．【答案】A
【解析】对甲图，根据电压与匝数成正比知
，
则
，
对乙图，根据输入功率等于输出功率知
所以
而
所以
故A正确，BCD错误。
8．【答案】BD
【解析】因电磁驱动，圆环向右运动的速度比磁铁小，A错误；
根据楞次定律，安培力有向上的分力，圆环对桌面的压力小于重力，B正确；
安培力对圆环做的功与磁场力对磁铁做功的代数和的绝对值等于圆环增加的热能，C错误；
由动能定理可知，安培力对圆环做的功等于圆环增加的动能，D正确。
9．【答案】BD
【解析】当这列波沿x轴正方向传播时
，
联立得
当时
当时
当时
当这列波沿x轴负方向传播时
，
联立得
当时
当时
当时
选项A、C错误，B、D正确。
10．【答案】AC
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据，得。当水平向右出射的粒子恰好相切时为粒子在上端出射的最远距离，当的距离为时，可以求粒子在下端出射的最远距离，如图所示，由几何关系可知，上有粒子飞出的区域长度为段长度，，A正确；
粒子从A点射出时粒子在磁场中运动的时间最长，粒子从E点射出时粒子在磁场中运动的时间最短，如图所示：
如图：从E点射出的粒子在磁场中运动时间最短，因，故是等边三角形，故，对应的时间为，从A点射出的粒子在磁场中运动时间最长，由图可知其圆心角为，对应的时间为，故B错C对；
根据题意可知，当带电粒子的速度水平向左出射时偏转个周期恰好与QP边相切，当带电粒子的速度水平向右出射时偏转个周期恰好与QP边相切，如图所示，由图可知，从水平向左出射逆时针至水平向右出射，对应的角度为，即在这个角度内出射的粒子都可以飞磁场，而另一半方向出射的粒子将不能飞出磁场，故飞出磁场的粒子数占所有粒子数的一半，故D错误。
11．【答案】（1） （2）D （3）
【解析】（1）根据题已知条件可得油酸的体积浓度为
则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为
油膜面积为
则油膜分子的直径为
（2）拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故A错误；
乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1mL，不小心错记录为81滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B错误；
丙同学实验时因酒精挥发导致溶液的实际浓度比计算值大了，从而导致所测油酸分子直径偏小，故C错误；
不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算使用油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D正确。故选D。
（3）球状分子的体积
而根据已知条件可得
阿伏伽德罗常数为
12．【答案】（1）电路如图所示（3分） （2）A（2分） （3）2.00 100（各2分）
【解析】（2）电阻R与压力F的特性曲线为，而由闭合电路的欧姆定律，有
联立可得
（3）电压表为3V的量程，精确度为0.1V，估读到0.01V，则读数为2.00V；代入
可得压力为100N。
13．【解析】（1）2分
光从空气进入介质频率不变
所以
2分
（2）根据临界角公式
2分
如下图所示
最内侧光线最容易漏光，则根据几何知识有
2分
需满足，即
解得
故内圆弧半径的最小值为
2分
14．【解析】（1）在最高点由牛顿第二定律可得
1分
b到d由动能定理可得
1分
在b点由牛顿第二定律可得
1分
联立以上方程可得
由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力
1分
（2）由动量守恒定律可得
2分
由能量守恒可得
2分
联立以上方程可得
1分
（3）假设A恰好滑到小车左端时与小车有共同速度v，
由动量守恒定律可得
2分
由能量守恒可得
2分
联立以上方程可得动摩擦因数的最小值为
取值范围
1分
15．【答案】（1）2m/s （2）0.8；2m （3）5m/s （4）0.4s
【解析】（1）导体棒进入磁场前，对导轨和导体棒整体分析，由牛顿第二定律得
1分
由匀变速直线运动规律得
1分
解得导体棒进入磁场时的速度大小为
1分
（2）导体棒在磁场中做匀速直线运动，产生的电动势为
由闭合电路欧姆定律，可得流过导体棒的电流为
对导体棒受力分析，由平衡条件可得
2分
解得
1分
设导体棒在磁场中运动的时间为，则有
1分
在时间内，对导轨受力分析，由牛顿第二定律得
1分
由匀变速直线运动规律
1分
解得
1分
（3）设导轨出磁场前与导体棒达到的共同速度为v，共速时导轨左端产生的电动势为
流过导轨的电流为
由于一起做匀速运动，则有
1分
可得导轨左端离开磁场时的速度为
1分
（4）导轨左端刚进入磁场时的速度为
1分
设导轨的左端穿越磁场所用的时间为，对导体棒和导轨整体分析，由动量定理可得
2分
又因为
，1分
解得
2分
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
D
B
C
A
BD
BD
AC