江苏省常州市第一中学2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题（原卷版+解析版）

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（时间：75分钟 页数：共6页 满分100分）
一、选择题：本大题共11小题，每小题4分，共44分，每小题只有一个选项最符合题意。
1. 电磁波在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是（ ）
A. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领
B. 银行验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线
C. 微波炉能快速加热食物是利用红外线具有显著的热效应
D. 手机通话使用微波，波长比可见光短
2. 下列说法正确的是（ ）
A. 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
C. 把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故
D. 当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故
3. 以下四幅图所示的实验中，下列说法正确的是（ ）
A. 图（a）通电后小磁针将会发生偏转，说明了电流周围存在磁场
B. 图（b）电键闭合后电流计的指针将会发生偏转，说明了回路产生了感应电流
C. 图（c）闭合电键后金属棒会在导轨上运动，说明了回路产生了感应电流
D. 图（d）电键闭合后线框会转动，说明了磁场对电流可以产生力的作用
4. 某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。在实验中，下列哪些操作不是必需的（ ）
A. 用橡胶塞密封注射器的下端B. 用游标卡尺测量柱塞的直径
C. 读取压力表上显示的气压值D. 读取刻度尺上显示的空气柱长度
5. 将多用电表的选择开关置于欧姆挡，然后进行欧姆调零。如图所示，将一光敏电阻连在多用电表两表笔之间，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ'，则可判断（ ）
A. θ'=θB. θ'<θ
C. θ'>θD. 不能确定θ和θ'的关系
6. 如图所示，在a、b、c三处垂直纸面放置三根长直通电导线，a、b、c是等边三角形的三个顶点，电流大小相等，a处电流在三角形中心O点的磁感应强度大小为B，则下列说法中正确的是（ ）
A. O处磁感应强度大小为，方向垂直连线向上
B. O处磁感应强度大小为，方向平行连线向左
C. c处通电导线受到的安培力方向垂直连线向上
D. c处的通电导线受到的安培力方向垂直连线向下
7. 矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动。若轴线右侧没有磁场（磁场具有理想边界），如图所示。设abcda方向为感应电流的正方向。从图示位置开始一个周期内线圈感应电流随时间变化的图像中，正确的是（ ）
A. B. C. D.
8. 1831年10月28日，法拉第在一次会议上展示了他发明的圆盘发电机，它是人类历史上的第一台发电机。如图所示为圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，圆盘处于水平向右的匀强磁场中，两块铜片C、D分别与铜轴和铜盘的边缘接触，圆盘以恒定的角速度转动时，原线圈M中会有恒定的电流产生，副线圈N与原线圈M共用一根铁芯。当电流从灵敏电流计G的左端流入，指针就会向左偏转，反之右偏，当圆盘按图示方向转动时，下列说法正确的是（ ）

A. 铜片C处的电势高于铜片D处的电势
B. 圆盘刚开始转动瞬间，灵敏电流计G的指针向右偏转
C. 圆盘匀速转动时，灵敏电流计的指针向左偏转
D. 圆盘减速转动时，灵敏电流计G的指针向右偏转
9. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，为半圆，ac、bd与直径ab共线，ac间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子，在纸面内从c点垂直于ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间为（ ）
A. B. C. D.
10. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数之比，定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为，图中电表均为理想电表。原线圈输入如图乙所示的交变电流，其电流有效值不随负载变化。在滑动变阻器接入电路的电阻由减小到0的过程中（ ）

A. 电流表的示数为B. 通过的电流不变
C. 电压表的示数减小D. 和的总功率先增大后减小
11. 如图所示，匀强磁场中位于P处的粒子源可以沿垂直于磁场向纸面内的各个方向发射质量为m、电荷量为q、速率为v的带正电粒子，P到荧光屏MN的距离为d、设荧光屏足够大，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列判断正确的是（ ）
A. 若磁感应强度，则发射出的粒子到达荧光屏的最短时间为
B. 若磁感应强度，则同一时刻发射出的粒子到达荧光屏的最大时间差为
C. 若磁感应强度，则荧光屏上形成的亮线长度为
D. 若磁感应强度，则荧光屏上形成的亮线长度为
二、非选择题：本题共5小题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位。
12. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，
（1）该实验中的理想化假设是（ ）
A. 将油膜看成单分子层油膜
B. 不考虑各油酸分子间的间隙
C. 不考虑各油酸分子间的相互作用力
D. 将油酸分子看成球形
（2）实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是（ ）
A. 可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓
B. 对油酸溶液起到稀释作用
C. 有助于测量一滴油酸的体积
D. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
（3）现将1mL的纯油酸配制成5000mL的油酸酒精溶液，用注射器测得1mL溶液为80滴，再滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮廓如图所示，每格边长时0.5cm，由此估算出油酸分子的直径为（ ）
A. 7mB. 4m
C. 7mD. 2m
（4）某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22m2的蒸发皿、滴管、量筒（50滴溶液滴入量筒体积约为1毫升）、纯油酸和无水酒精若干。已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度（油酸与油酸酒精溶液的体积比）至多为______‰（保留两位有效数字）。
13. 如图所示，理想变压器原线圈中输入电压 ，副线圈两端电压为，输出端连有完全相同的两个灯泡和，绕过铁芯的导线所接的电压表的示数 求：
（1）原线圈等于多少匝？
（2）当开关断开时，电流表的示数 则电流表的示数为多少？
（3）在（3）情况下，当开关闭合时，电流表的示数等于多少？
14. 实施乡村振兴策略，是党的十九大作出的重大决策部署。如图所示是某乡村排水管道的侧面剖视图，井盖上的泻水孔因故堵塞，井盖与管口间密封良好但不粘连。暴雨期间，水位迅速上涨，该井盖可能会不断跳跃。设井盖质量为m=60.0kg，圆柱形竖直井内水面面积为S=0.300m2，图示时刻水面与井盖之间的距离为h=2.06m，井内密封有压强刚好等于大气压强p0=1.01×105Pa的空气（可视为理想气体），温度始终不变，重力加速度取g=10m/s2。
（1）求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；
（2）求从图示位置起，水面上涨多高后井盖会被顶起；
（3）若井盖第一次被顶起后又迅速落回，井盖与管口的密封性被破坏，求井盖被顶起前后井中空气质量之比。
15. 如图1所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，其质量为m，电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，PQ和P´Q´是该匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距PQ某一高度处从静止开始下落，经时间后刚好到达PQ边缘，速度为，假设线框所受的空气阻力恒定。图2是金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域过程中的速度—时间图像。试求：
（1）金属线框由静止开始下落到完全穿过匀强磁场区域的总位移；
（2）金属线框在进入匀强磁场区域过程中流过其横截面的电荷量；
（3）金属线框在整个下落过程中所产生的焦耳热。
16. 在高度为H的竖直区域内分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向左；磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。在该区域上方的某点A，将质量为m、电荷量为＋q的小球，以某一初速度水平抛出，小球恰好在该区域做直线运动。已知重力加速度为g。
（1）求小球平抛的初速度v0；
（2）若电场强度大小为E，求A点距该区域上边界高度h；
（3）若令该小球所带电荷量为－q，以相同的初速度将其水平抛出，小球离开该区域时，速度方向竖直向下，求小球穿越该区域的时间。