2024省大庆中学高二下学期5月期中考试物理含答案

这是一份2024省大庆中学高二下学期5月期中考试物理含答案，共16页。试卷主要包含了请将答案正确填写在答题卡上，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。

考试时间：75分钟；试卷总分：100分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题（每题4分，共28分）
1．下列关于分子动理论的说法，正确的是（ ）
A．固体、液体和气体中，都能发生布朗运动和扩散现象
B．分子间的作用力是由原子核内核子之间的相互作用引起的
C．用高倍的光学显微镜能够观察到物质表面原子的排列
D．水和酒精混合后的总体积变小，表明液体分子间存在着空隙
2．如图所示，直角三角形ABC中，，，D点为AC边上的点，。在A、B、D处垂直纸面固定三根长直细导线，三根导线中的电流方向如图，电流大小相等，已知直线电流在空间某点产生的磁场与电流成正比，与该点到导线的距离成反比，为使D处的电流所受安培力为0，需加一匀强磁场，则该磁场的方向为（ ）
A．平行于BA向左B．平行于AC斜向上
C．平行于CB向下D．平行于BD斜向上
3．如图甲所示，一水平弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点间做简谐运动，以向右为x轴正方向，振子的振动图像如图乙所示，已知弹簧劲度系数为40N/m，下列说法正确的是（ ）
A．振子从任意位置开始，随后0.6s内通过的路程均为cm
B．t1=1.0s时振子受到的回复力指向x轴的正方向，大小为1.2N
C．t1=0.4s时振子的速度与t=1.0s时的速度相同
D．振子在0~0.6s内的平均速度与1.8s~2.4s内的平均速度相同
4．如图所示，长为L=99cm一端封闭的玻璃管，开口端竖直向上，内有一段长为h=11cm的水银柱与管口平齐。已知大气压强为p0=75cmHg，在温度不变的条件下，最多还能向开口端内注入的水银柱的高度为（ ）
A．1cmB．2cmC．3cmD．4cm
5．下列说法正确的是（ ）
A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低
B．由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大
C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大
D．由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功
6．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为，定值电阻R1的阻值为65Ω，电阻箱R2的初始阻值为10Ω，灯泡L阻值恒为10Ω。电流表为理想交流电流表，下列说法正确的是（ ）
A．理想电流表的初始示数为6A
B．逐渐增大R2的阻值，灯泡L逐渐变暗
C．当R2=26Ω时，副线圈功率达到最大
D．若将R1换为一个理想二极管，则灯泡L两端电压的有效值为V
7．两列沿x轴传播的简谐横波a、b，实线波a的波源在x=0.6m的P点，虚线波b的波源在x=0.6m的Q点，从t=0时刻两波源从平衡位置开始振动，产生的机械波沿x轴传播，在t=0.05s时两波源间的波形如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．波源的起振方向相同均沿y轴向下
B．两波的波速大小均为10m/s
C．在t=0.05s时x=0处质点的振动速度大于x=0.4m处质点的振动速度
D．x=0.2m处的质点在前0.05s内运动的路程为50cm
二、多选题（每题6分，共18分）
8．如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕OO'轴匀速转动，产生交变电流，以下说法正确的是（ ）
A．线圈每转动一周，感应电流的方向改变一次
B．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次
C．当线圈平面与磁感线垂直时，穿过线圈的磁通量最大
D．当线圈平面与磁感线平行时，线圈中感应电动势最大
9．如图所示，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B．开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
C．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
D．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
10．如图所示，两根不计电阻且足够长的平行光滑导轨与水平面成θ角，两导轨间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒的长度与导轨间距均为d，导体棒和定值电阻的阻值均为R。现将导体棒从导轨上静止释放，经过时间t后导体棒做匀速直线运动，导体棒的质量为m且与导轨接触良好，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．导体棒的最大加速度为
B．导体棒的最大速度为
C．导体棒在时间t内下滑的位移大小为
D．导体棒在时间t内产生的焦耳热为
三、实验题（14分）
11．刘同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验。
（1）该同学先取1.0mL的油酸注入2000mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2000mL的刻度为止，摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液。然后用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，滴了25滴时量筒恰好达到1.0mL。则一滴溶液中含有纯油酸的体积为 m3。
（2）接着该同学在边长约为50cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴油酸酒精溶液，待水面上的油酸膜尽可能铺开且稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状。
（3）将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上，算出完整的方格有126个，大于半格的有21个，小于半格的有19个。则计算油酸分子直径时油膜的面积为 cm2，油酸分子的直径约为
m（结果保留两位有效数字）。
（4）该同学分析实验时查阅资料，发现自己所测的数据偏大，关于出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是 。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液的浓度低于实际值
C．在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时，滴数少计了
D．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格
12．某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中OA为水平段。选择相同材质的一元硬币和一角硬币进行实验。
测量硬币的质量，得到一元和一角硬币的质量分别为m1和m2（）。将硬币甲放置在斜面上某一位置，标记此位置为B。由静止释放硬币甲，当硬币甲停在水平面上某处时，测量硬币甲从O点到停止处的滑行距离OP。将硬币乙放置在O处，左侧与O点重合，将硬币甲放置于B点由静止释放。当两枚硬币发生碰撞后，分别测量硬币甲、乙从O点到停止处的滑行距离OM和ON。保持释放位置不变，重复实验若干次，得到OP、OM、ON的平均值分别为s0、s1、s2。
（1）在本实验中，硬币甲选用的是 （选填“一元”或“一角”）硬币。
（2）碰撞前，甲到O点时速度的大小可表示为 （设硬币与纸板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g）。
（3）若硬币甲、硬币乙碰撞过程中动量守恒，则 （用m1和m2表示），然后通过测得的具体数据验证硬币对心碰撞过程中动量是否守恒。
四、计算题
13．（12分）如图所示，带有半径为R的光滑圆弧的小车的质量为m0，置于光滑水平面上，一质量为m的小球从圆弧的最顶端由静止释放，求小球离开小车时，小球和小车的速度。
14．（14分）某科研小组为了研究离子聚焦的问题设计了如图所示的装置，在平行于x轴的虚线上方有一垂直于xy平面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的离子从M点处以速率v射出，当速度方向与x轴正方向成90°和53°时，离子均会经过N点。已知OM=ON=d，不计离子重力，已知sin53°=0.8，cs53°=0.6。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度；
（2）当离子速度方向与x轴正方向成53°时，从M运动到N的时间。
15．（14分）如图所示，三棱镜ABC的AC面与BC面垂直，∠A=60°，BC面镀银。一束单色光从AB面上的D点射入，入射角为45°，光恰好沿原路返回，已知A、D间距离为L，真空中光速为c。
（1）求三棱镜对该单色光的折射率n；
（2）将入射光线绕D点逆时针旋转一定角度，光线射入三棱镜后，经BC面反射到AC面上E点时恰好发生全反射，DE平行于BC，求光从D点传到点E的时间t。
参考答案：
1．D
【详解】A．固体、液体和气体中都能发生扩散现象，液体和气体中都能发生布朗运动，固体中不能发生布朗运动，故A错误；
B．分子间的作用力是由原子内部的带电粒子相互作用引起的，故B错误；
C．原子很小，用高倍的光学显微镜无法观察到物质表面原子的排列，故C错误；
D．水和酒精混合后的总体积变小，表明液体分子间存在着空隙，故D正确。
故选D。
2．A
【详解】A、B处电流对D处电流的安培力如图所示
由几何关系可知
根据
，
可得
根据几何关系可知、的合力平行于BC向上，为使D处的电流所受安培力为0，匀强磁场对该电流的安培力平行BC向下，根据左手定则可知，匀强磁场的方向平行于BA向左。
故选A。
3．B
【详解】A．由题图可知，振子的周期为2.4s，振子的振幅为，所以0.6s为四分之一个周期，结合振子的运动路程与周期关系可知，四分之一个周期，振子的路程不一定等于振幅，故A项错误；
B．由题图可知，振子的振动方程为
在时振子的位移为，由回复力公式可知
故B项正确；
C．结合之前的分析可知，在0.4s时，振子的位移为cm。在0.4s和1.0s时，振子的所在位置并不是关于平衡位置对称的，结合振子的运动规律可知，其振子两时刻的速度大小不相等，故C项错误；
D．结合题图可知，在振子从正向最大位移处运动到平衡未知；在振子从平衡位置运动到正向最大位移处。运动位移的大小相等，方向相反，时间相同，所以其平均速度的方向不同，即平均速度不同，故D项错误。
故选B。
4．B
【详解】设玻璃管的横截面积为S，初态时，管内气体的体积为
压强为
当水银面与管口相平时，设水银柱高为H，则管内气体的体积为
压强为
由玻意耳定律得
代入数据解得
所以新注入水银柱的高度为
故选B。
5．D
【详解】A．由图甲可知，①中速率大的分子占据比例较大，说明状态①对应的温度较高，故A错误；
B．一定质量的理想气体由状态A变化到B的过程中，由图乙可知，状态A与状态B的相等，则状态A与状态B的温度相同，由图线的特点可知，增大，温度升高，气体由状态A到状态B温度先升高再降低到原来温度，气体分子平均动能先增大后减小，故B错误；
C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先增大后减小，故C错误；
D．由图丁可知，在r由变到的过程中，分子势能一直减小，则分子力做正功，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】A．和灯泡L并联后的电阻为
变压器以及次级的等效电阻为
初级电流为
次级电流
由于电阻箱与灯泡电阻相等，电流表的示数为3A，故A错误；
B．逐渐增大的阻值，则等效电阻变大，则初级电流减小，两端电压减小，原线圈电压增大，副线圈电压增大，灯泡变亮，故B错误；
C．将等效为电源内阻，则当时，副线圈功率最大，即
解得
故C正确；
D．若将换为导线，根据
解得
将换为理想二极管，由于二极管有单向导电性，则灯泡L两端电压的有效值将减小，小于，故D错误。
故选C。
7．D
【详解】A．根据“上下坡”规律可得，a的起振方向相同沿轴向上，b的起振方向相同沿轴向上，故A错误；
B．由图可知，实线波的波长为0.8m，再0.05s内波a传播了个波长，故周期为0.04s，故波速为
虚线波的波长为0.8m，再0.05s内波b传播了个波长，故周期为0.04s，故波速为
故B错误；
C．在时和处质点的振动速度为两波的加强，故振动速度相同，故C错误；
D．处的质点在前0.02s内质点没有质点，此后到0.04s，a波此质点一直振动，后0.01s此质点向下振动到最大位移处，故处的质点在前0.05s内运动的路程为
故D正确。
故选D。
8．BCD
【详解】AB．在中性面，穿过线圈的磁通量最大，感应电流为零，方向改变，线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，线圈每转动一周，两次经过中性面，感应电流方向改变两次，故选项B正确，A错误；
C．线圈平面与磁感线垂直的位置为中性面，在中性面处穿过线圈的磁通量最大，故选项C正确；
D．当线圈平面与磁感线平行时，穿过线圈的磁通量为零，但线圈中感应电动势最大，故选项D正确。
故选BCD。
9．AD
【详解】AB．开关闭合后的瞬间，根据右手定则可知右侧线圈产生的磁场向右穿过左侧线圈，即穿过左侧线圈的磁通量向右增加，根据楞次定律可知，流过直导线电流方向由南到北，则直导线电流在小磁针所在处的磁场方向垂直纸面向里，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动，故A正确，B错误；
CD．开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，穿过左侧线圈的磁通量向右减少，根据楞次定律可知，流过直导线电流方向由北到南，则直导线电流在小磁针所在处的磁场方向垂直纸面向外，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动，故C错误，D正确。
故选AD。
10．AC
【详解】A．导体棒刚释放时加速度最大，刚释放时导体棒的速度为0，感应电流为0，安培力为0，分析导体棒受力并根据牛顿第二定律得
解得
导体棒沿导轨向下加速运动，感应电流逐渐增加，安培力逐渐增加，导体棒的加速度逐渐减小，选项A正确；
B．当导体棒加速度减为0后，导体棒做匀速直线运动，此时速度最大，设最大速度为v，导体棒切割磁感线的感应电动势
感应电流
导体棒受到的安培力
根据加速度为0得
解得
选项B错误；
C．导体棒从导轨上静止释放后时间t内，流过回路的电荷量
根据动量定理得
联立得
选项C正确；
D．导体棒在时间t内产生的焦耳热
代入得
选项D错误。
故选AC。
11．AC/CA
【详解】（1）[1]一滴溶液中含有纯油酸的体积为
（3）[2]完整的方格有126个，大于半格的有21个，应将大于半格的计为一格，小于半格的舍去，可知计算油酸分子直径时油膜的面积为
[3]油酸分子的直径约为
（4）[4]A.油酸未完全散开，则计算油酸分子直径时油膜的面积偏小，由可知，所测分子直径的数据偏大，A正确；
B.油酸溶液的浓度低于实际值，则油酸的体积V偏小，由可知，所测分子直径的数据偏小，B错误；
C.在向量筒中滴入1.0mL油酸酒精溶液时，滴数少计了，可知油酸的体积V偏大，由可知，所测分子直径的数据偏大，C正确；
D.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格计为一格，面积S偏大，由可知，所测分子直径的数据偏小，D错误。
故选AC。
12．（1）一元
（2）
（3）
【详解】（1）根据题意可知，甲与乙碰撞后没有反弹，可知甲的质量大于乙的质量，甲选用的是一元硬币。
（2）甲从O点到P点，根据动能定理有
－μm1gs0＝0－m1
解得碰撞前，甲到O点时速度的大小
v0＝
（3）同理可得，碰撞后甲的速度和乙的速度分别为
v1＝
v2＝
若动量守恒，则满足
m1v0＝m1v1＋m2v2
整理可得
13．，方向水平向左；，方向水平向右
【详解】球和车组成的系统虽然总动量不守恒，但在水平方向动量守恒，且全过程满足机械能守恒，设球车分离时，球的速度为v1，方向水平向左，车的速度为v2，方向水平向右，以水平向左为正方向，则
解得
14．（1）；（2）
【详解】（1）当粒子速度方向与x轴正方向成时，其运动轨迹如图所示
根据几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径
粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力有
联立以上两式解得
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期
当粒子速度方向与x轴正方向成时，其运动轨迹如图所示
根据几何关系可知粒子在磁场中转过的圆心角
则粒子在磁场中运动的时间
粒子在非磁场区做匀速直线运动，根据几何关系可得
由此可知粒子在非磁场区运动的时间为
则粒子运动的总时间
求得
15．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意可知，光路图如图所示
根据折射定律可得
（2）光路图如图所示
根据题意有
所以
，
根据几何关系可得
所以光从D点传到点E的时间为