四川省成都市成华区某校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

这是一份四川省成都市成华区某校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每题6分，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．下列说法中正确的是（ ）
A．用光导纤维束传送图像信息，这其中应用了光的干涉
B．通过两支夹紧的笔杆缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的干涉现象
C．光学镜头上的增透膜是利用光的偏振现象
D．全息照相是利用光的干涉现象
2．每年夏季，我国多地会出现如图甲所示日晕现象．日晕是当日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的．如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光．下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．在冰晶中，b光的传播速度比a光的传播速度小
B．通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻亮条纹间距大
C．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小
D．a光的频率较大
3．对于热学现象的相关认识，下列说法正确的是（ ）
A．已知阿伏加德罗常数，气体的摩尔质量和密度，能估算出气体分子的体积
B．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
C．的物体中的分子不做无规则运动
D．存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒，说明煤分子在做无规则的热运动
4．如图所示，两固定在绝缘水平面上的同心金属圆环P、Q水平放置，圆环P中通有如图所示的电流，以图示方向为电流正方向，下列说法正确的是（ ）
A．时刻，两圆环相互排斥
B．时刻，圆环Q中感应电流最大，受到的安培力最大
C．时间内，圆环Q有收缩的趋势
D．时间内，圆环Q中感应电流始终沿逆时针方向
5．如图所示，甲分子固定在坐标原点O,乙分子从处静止释放后仅在分子间相互作用力下沿着x轴运动，两分子间的分子势能与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示，图中分子势能最小值,若两分子所具有的总能量为0，则下列说法中正确的是（ ）
A．乙分子在时，加速度最大 B．甲乙分子的最小距离一定等于
C．乙分子在时，其动能最大 D．乙分子在时，动能大于
6．如图所示，直角三角形是一足够大玻璃棱镜的截面，其中，斜边是和的中点．在E点放置一个点光源，照射到D点的光线从D点射出后与成角，不考虑二次反射，若边所在的三棱镜斜面被照亮部分为一个圆面，则该圆面的面积为（ ）
A． B． C． D．
7．如图甲所示，两根足够长的光滑金属导轨与水平面成固定，导轨间距离为,电阻不计，一个阻值为的定值电阻与可变电阻并联接在两金属导轨的上端，整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为．现将一质量为m、不计电阻的金属棒从图示位置由静止开始释放，金属棒下滑过程中与导轨接触良好，且始终与导轨保持垂直，改变可变电阻的阻值R,测定金属棒的最大速度,得到的关系如图乙所示，g取．则下列说法正确的是（ ）
图甲 图乙
A．金属棒的质量 B．金属棒的质量 C．定值电阻 D．定值电阻
8．如图甲所示为一可调压式自耦变压器，线圈均匀绕在一个圆环形的铁芯上，之间输入交变电压，拨动滑动触头P就可以调节输出电压．图中变压器视为理想变压器，两电表均为理想交流电表，．为总阻值为的滑动变阻器．现在两端输入图乙所示正弦式交流电，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．当变压器滑动触头P逆时针转动时，电流表，电压表示数均变大
B．当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电压表读数不变，电流表读数变小
C．若电压表与电流表示数分别是和,变压器原副线圈匝数比为
D．若变压器滑动触头P拨至间线圈匝数是间线圈匝数的一半的位置，电压表示数是
9．一块三棱柱玻璃砖的横截面为等腰直角三角形，如图所示，边长为，该玻璃砖对红光的折射率为．一束平行于边的红光从边上的某点O（未画出）射入玻璃砖，并恰能射到边的中点D,不考虑光在边上的反射，光速．则下列说法正确的是（ ）
A．从玻璃砖射出的红光将不再与边平行
B．红光在玻璃砖内传播的时间为
C．只将红光改为紫光，紫光会从边射出玻璃砖
D．只将O向上平移，经边折射的光线直线射到边一定发生全反射
10．如图1所示，间距为L的两足够长平行光滑导轨处于竖直固定状态，导轨处在垂直导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B,导轨顶端连接阻值为R的定值电阻．质量为m、接入电路电阻也为R的金属杆垂直接触导轨，让金属杆由静止开始下落，同时给金属杆施加竖直方向的拉力，使金属杆运动的速度v与运动位移x的关系如图2所示，当金属杆运动距离时撤去外力，金属杆恰能匀速运动．已知重力加速度大小为g,金属杆在运动的过程中始终与导轨垂直且接触良好，则金属杆运动距离的过程中（ ）
图1 图2
A．金属杆做初速度为零的匀加速直线运动 B．金属杆克服安培力做的功为
C．金属杆受到的安培力的冲量大小为 D．通过定值电阻的电量为
二、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（7分）（1）某同学用插针法测定一长方体玻璃砖的折射率．操作步骤如下：
①在白纸上放好玻璃砖，在玻璃砖的一侧竖直插上两枚大头针;
②在玻璃砖的另一侧观察，调整视线使的像被的像挡住，接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针和,使挡住和的像，挡住和的像；
③用铅笔环绕玻璃砖画出边界和;
④取下玻璃砖、大头针，在白纸上描出光线的径迹，量出入射角i和折射角r,计算出折射率；
⑤改变入射角，重复上述过程，求出多组折射率并取其平均值．
（a）以上步骤中有错误或不妥之处的是___________（填步骤前序号）．
（b）为了减小实验误差，实验时的正确操作是___________．
A．入射角应尽量小些
B．玻璃砖的宽度宜小一些
C．大头针应垂直地插在纸面上
D．大头针及之间的距离应适当小些
（C）该同学在画界面时，不小心将两界面间距画得比玻璃砖宽度大些，如图所示，则他测得折射率___________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）．
（2）．用油膜法估测油酸分子大小时，下列操作会导致测量值偏小的是_____
A．洒痱子粉时，痱子粉在水面上铺的太厚
B．配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了
C．计算油膜面积时，把不到半格的油膜也记为一格
D．测量溶液总滴数时，误将61滴溶液计为60滴
（3）．某学习小组用如图（a）所示的双缝干涉实验装置测量光的波长．请根据提示完成下列问题：
图（a） 图（b）
①若取下滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中___________
A．观察不到干涉条纹
B．可观察到明暗相间的白色条纹
C．可观察到彩色条纹
②实验中，选用绿色滤光片测量绿光波长，测得双缝间的距离,双缝与屏之间的距离．当分划板的中心刻线与第1条亮条纹的中心对齐时，手轮上读数为,转动手轮，使分划线向一侧移动，当分划板的中心刻线与第6条亮条纹的中心对齐时，手轮上示数如图（b）所示，其读数为___________,由以上数据求得绿光的波长为___________m（计算结果保留三位有效数字）．
12．（7分）有一额定电压为,额定功率的小灯泡，现要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线，有下列器材可供选用：
A．电压表（量程内阻约）
B．电压表（量程,内阻约）
C．电流表（量程,内阻约）
D．电流表（量程,内阻约）
E．滑动变阻器（最大电阻，允许最大电流）
F．滑动变阻器（最大电阻，允许最大电流）
G．三节干电池（电动势约为）
H．电键、导线若干
（1）为提高实验的精确程度，电压表应选用____；电流表应选用____；滑动变阻器应选用____；（以上均填器材前的序号）
（2）请在虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图____；
（3）通过实验描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图所示，某同学将一电源（电动势,内阻）与此小灯泡直接连接时，小灯泡的实际功率是_____W（保留两位有效数字）．
13．（12分）人工锆石的折射率介于普通玻璃和钻石之间，通常用来代替钻石做成“物美价廉”的饰品．现有一块等腰三棱镜形状的人工锆石材料，如图所示．已知，一束激光垂直于边由D点入射，,在面上恰能发生全反射，并由面的E点（图中未画出）射出，已知光在真空中的速度大小为c,求：
（1）该人工锆石的折射率n;
（2）光在该人工锆石中的传播速度大小；
（3）激光在材料中由D到E的传播时间t．
14．（12分）如图所示，边长为L的正方形单匝线圈,电阻为r,外电路的电阻为的中点和的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B,若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕轴匀速转动，求：
（1）线圈转过一周过程中产生的感应电动势的最大值；
（2）线圈从图示位置转过的过程中，流过电阻R的电荷量；
（3）线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量Q．
15．（16分）如图甲所示，间距的足够长“U”型倾斜导轨倾角，顶端连一电阻；虚线的左侧一面积的圆形区域存在匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向下，磁感应强度B大小随时间t变化如图乙所示；虚线的右侧区域存在方向垂直于斜面向下、磁感应强度为匀强磁场．一长也为,电阻的金属棒在虚线右侧靠近,与导轨垂直放置，在至,金属棒恰好静止，之后，开始沿导轨下滑，经过足够长的距离到达位置,且在到达前速度已经稳定，最后停止在导轨上某处．己知左侧导轨均光滑，右侧导轨与金属棒间的动摩擦因数取,不计导轨电阻与其他阻力，．求：
图甲 图乙
（1）至内流过电阻R的电流和金属棒的质量；
（2）金属棒到达时速度的大小；
（3）金属棒通过后通过电阻R的电荷量．
高2022级 物理答案
一、选择题：
11．（每空1分，共7分）
（1）③ C 偏小 （2）C （3）C 13.870
12．（前3空各1分，后2空各2分，共7分）
A D E 0.18（范围内均给对）
13．（每小题各4分，共12分）
【答案】（1）;（2）；（3）
【解析】（1）光路图如图所示
有几何分析可知，全反射角为，则．
光在该人工锆石中的传播速度大小．
根据几何关系可知,所以，
所以运动时间．
14．（每小题各4分，共12分）
（1）；（2）；（3）
【详解】（1）当线圈与磁场平行时感应电动势最大，最大值为
（2）线圈从图示位置转过的过程中，穿过线圈磁通量的变化量大小为
线圈从图示位置转过的过程中，流过电阻R的电荷量为
（3）感应电动势的有效值为
感应电流有效值为
电阻R上产生的热量为其中
线圈转动周的过程中，电阻R上产生的热量为
15．（前2小题各5分，第3小题6分，共16分）
【答案】（1）;（2）;（3）
【详解】（1）在至,回路感应电动势为,流过电阻R的电流为,则
又
解得
金属棒恰好静止，设金属棒的质量为m,有
解得
（2）设金属棒到达时速度的大小为,有
解得
（3）右侧导轨与金属棒间的动摩擦因数，则有
所以金属棒通过后，受到的合外力等于安培力．
设流过电阻R的平均电流为,安培力平均大小是,时间是，通过电阻R的电荷量为q,则由动量定理
又
则有
解得1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D
A
D
C
B
D
C
BC
BD
BCD