陕西省天一大联考2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

这是一份陕西省天一大联考2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题，共8页。试卷主要包含了水平弹簧振子的振动图像如图所示等内容，欢迎下载使用。

物 理
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．分子间的距离越小，分子势能越小
B．用打气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间斥力变大
C．分析布朗运动可知，颗粒越大、温度越高，布朗运动越剧烈
D．气体温度越高，气体中速率大的分子所占比例越大，气体的平均速率越大
2．如图所示，一质量为m的足球以大小为v的水平速度向右入网，与网接触时间t后速度变为零。重力加速度为g，则网对球的平均水平作用力大小F为（ ）
A．0B．
C．D．
3．如图所示，有一电荷均匀分布的带正电固定绝缘细圆环，圆心为O，现有一带电粒子（重力不计）从轴线上P点由静止释放，粒子沿轴线恰好运动到Q点。粒子从P点运动到Q点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电B．电场力先做正功后做负功
C．粒子的加速度先增大后减小D．粒子的电势能先增大后减小
4．如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1100匝，原线圈A、B两端的电压随时间变化的关系式为。单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，将“，”的交流卤素灯（非纯电阻）接在副线圈两端能正常工作，则（ ）
A．副线圈的匝数为50匝B．电压表的示数为
C．流过卤素灯的电流为，周期为D．卤素灯的电阻为
5．如图所示，中空的玻璃球内径为R，外径为，球心为O，用激光水平向右照射球心所在的竖直截面，AB是沿水平方向的直径。当光束从C点射入时，光束在内界面发生全反射后从D点射出，已知点C到AB的竖直距离，CD平行于AB，光在真空中传播的速度为c，不考虑多次反射，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃球的折射率为B．光在玻璃球中传播的路程为
C．光在玻璃球中传播的时间为D．出射光线方向水平向右
6．某条输电线路简化图如图所示，发电厂的输出电压为，升压变压器原副线圈的匝数比为，用户获得的电压为，降压变压器原副线圈的匝数比为。现进行输电线路改造，在保持输送的总电功率、输出电压、输电线电阻、用户获得的电压都不变的条件下，采用更高的电压输电，即提高输电电压，则（ ）
A．输电线上损失的功率减小
B．应增大升压变压器原副线圈的匝数比
C．应减小降压变压器原副线圈的匝数比
D．用户得到的电功率减小
7．如图1所示，两波源和分别位于均匀介质中x轴的原点O和的P点。两波源产生的简谐横波分别沿x轴正、负方向传播，波速均为，两波源的振动图像如图2所示。则（ ）
A．处合振动振幅为2AB．处合振动振幅为2A
C．处合振动振幅为2AD．处合振动振幅为零
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．某种透明材质做成的四棱柱的横截面如图所示。一光束从P点垂直AB射入棱镜，经两次全反射从Q点垂直BC射出。该材质的折射率可能是（ ）
A．1.33B．1.55C．2.10D．2.40
9．水平弹簧振子的振动图像如图所示。已知振动过程中弹性势能与小球位移x的关系为，时刻小球的速度为v。下列说法正确的是（ ）
A．小球振动周期为B．小球振动的频率为
C．时刻小球速度为D．小球振动方程为
10．如图所示，O处有一个粒子源，能在平面内沿各个方向均匀、持续地发射电荷量为q、质量为m、速度大小相同的带正电粒子。半圆形区域内以及水平线MON以下存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。半圆形区域的半径为R，圆心为O，粒子射出磁场边界的最远位置为P点，O、P之间的距离为2R，不计粒子重力及粒子间相互作用，则（ ）
A．有三分之二的带电粒子射出磁场
B．从半圆边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间均为
C．粒子源发射粒子的速度大小为
D．从P点射出磁场的粒子在磁场中运动的时间为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）用油膜法估测油酸分子大小的实验步骤如下：
A．将纯油酸加入酒精中，得到的油酸酒精溶液
B．将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积
C．向浅盘中倒适量的水，并向水面均匀地撒入爽身粉
D．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油酸膜的轮廓
E．把玻璃板放在坐标纸上，根据数格子法估算出薄膜的面积S（坐标纸中正方形小方格的边长为）
F．按照得到的数据，计算出油酸分子的直径
（1）如图所示为描出的油酸膜轮廓，油酸膜的面积约为__________（保留2位有效数字）。
（2）已知50滴油酸酒精溶液的体积为，估算油酸分子的直径约为__________m（保留1位有效数字）。
（3）某同学在用油膜法估测油酸分子的直径实验中，计算结果明显偏大，可能是由于__________（填选项序号）。
A．配制好的油酸酒精溶液放置时间过长
B．爽身粉撒得太多，导致油酸没有充分散开
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．计算每滴体积时，的溶液滴数多数了一滴
12．（8分）某同学用伏安法测量一小灯泡的电阻，小灯泡额定电压为，实验所用电压表内阻很大，分别用图1和图2两个电路图实验，得到的图像如图3所示。该同学选择电路图__________（填“1”或“2”）时，小灯泡电阻的测量值比较准确，对应的图像应是图线__________（填“1”或“2”），当小灯泡正常发光时电阻为__________。
13．（12分）如图所示，光滑的圆弧槽B静止在光滑水平面上，圆弧槽的最低点与光滑水平面相切，其半径为R。在水平面上有一质量为m的小球C处于静止状态，其左边连接着轻质弹簧。现将一质量也为m的小球A从圆弧槽最高点由静止释放，小球A和小球C均可视为质点，圆弧槽质量，重力加速度为g，不计一切摩擦和空气阻力，求：
（1）圆弧槽B的最终速度大小；
（2）弹簧的最大弹性势能；
（3）小球C的最终速度大小。
14．（13分）如图所示为某种透明材料制作的鱼缸的截面图，缸内水面宽度等于水的深度h，一束红色激光以的入射角射到水面AD的中点O，进入水中后照射到缸壁AB上的一点P（未画出），在P点恰好发生全反射，被反射的光束再照射到缸底BC上的Q点（未画出）。已知鱼缸壁材料的折射率跟缸内水的折射率相同，求：
（1）鱼缸壁材料的折射率；
（2）Q点与B的距离。
15．（15分）如图所示，水平粗糙金属导轨与足够长倾斜光滑金属导轨连接，不计导轨电阻。倾斜金属导轨与水平面的夹角为，水平导轨的间距为2L，倾斜导轨的间距为L，两导轨之间的存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小都为B，方向如图所示。导体棒a的质量为m、长度为L、阻值为R；导体棒b的质量为2m、长度为2L、阻值为2R，b棒静止在水平导轨上，在倾斜导轨上由静止释放a，两棒始终与导轨接触良好，b棒始终静止在水平导轨上，重力加速度为g。
（1）求a棒最终稳定运动时的速度大小；
（2）求b棒受到的最大摩擦力的大小及方向；
（3）若a棒从静止释放经时间t速度达到稳定，求a棒在时间t内的位移大小。
天一大联考
2023—2024学年（下）高二年级期中考试
物理（B卷）答案
1~7题每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。8~10小题每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．D2．D3．B4．C5．D6．A7．B8．CD9．BC10．BC
11．（1）（，2分）
（2）（2分）
（3）BC（2分）
12．1（3分） 1（3分） 12（2分）
13．（1）小球A沿着圆弧槽下滑过程中，水平方向动量守恒有（1分），
根据机械能守恒有（1分），
解得，（2分）
（2）在小球A压缩弹簧的过程中，当两球速度相等时，弹簧具有的弹性势能最大，
根据动量守恒定律有（1分），
根据机械能守恒定律有（1分），解得（1分）。
根据机械能守恒定律有（1分），解得（2分）
（3）当弹簧再次恢复原长时两球分离，根据动量守恒定律有（1分），
根据机械能守恒定律有（1分），解得（2分）。
14．（1）设光在O点发生折射时的折射角为r，
则由折射定律有（1分），
光在AB面恰好发生全反射，有（1分），
由几何知识有（1分），联立解得（1分），
（1分），（2分）。
（2）设，，则有（2分），（2分），
联立解得（2分）。
15．（1）a棒最终稳定运动时切割磁感线产生感应电动势，则有，
产生的感应电流为（2分），
所受的安培力为（1分），
最终稳定运动受力平衡，则有（1分），解得（1分）。
（2）对b棒受力分析可知（1分），
a棒匀速运动时b棒所受的摩擦力最大，对a棒有（1分），
得，方向水平向右（2分）。
（3）a棒速度达到稳定前加速运动的时间为t，根据动量定理得
（2分），（2分）。
解得（2分）。