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2024省哈尔滨师大附中、大庆铁人中学高二下学期期末联考试题物理含答案
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这是一份2024省哈尔滨师大附中、大庆铁人中学高二下学期期末联考试题物理含答案，共5页。试卷主要包含了选择题，实验题等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
全卷总分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1.关于下列各图，说法正确的是( )
A. 图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体
B. 图乙中液体和管壁表现为浸润
C. 图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D. 图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
2.2023年10月3日，皮埃尔⋅阿戈斯蒂尼、费伦茨⋅克劳斯和安妮⋅吕利耶三位科学家因在阿秒激光方面所做出的突出贡献获得2023年诺贝尔物理学奖。通过阿秒激光，科学家们可以像看电影的慢动作回放一样，观察电子在原子内部的运动，探究它们之间的交互作用，开创了观察和研究原子、分子甚至是电子动态的新窗口。历史上，为了研究原子的性质，科学家们做了大量的实验研究，下面四幅示意图中说法正确的是( )
卢瑟福受普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念启发，成功解释了图 ①的α粒子散射实验结果，提出了原子枣糕式结构模型
图 ②表示的核反应属于重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的原子核的比结合能比铀235的比结合能小
③中向左偏转的是β粒子，向右偏转的是α粒子，不偏转的是γ粒子
锌的逸出功为3.34eV，用 ④中一群处于n=3能级的氢原子发出的光照射锌板，逸出光电子的最大初动能为8.75eV
3.如图所示，金属环从条形磁铁的正上方附近A处由静止开始下落( )
A. 从A到B，穿过金属环的磁通量减少
B. 从A到B，金属环受磁场力方向向下
C. 从B到O，穿过金属环的磁通量增加
D. 从B到O，金属环不受磁场力的作用
4.如图所示，甲、乙两个图像分别表示四个物体沿同一直线的运动情况，a、c为直线，b、d为曲线，3 s末，b、d物体图线的斜率分别与a、c物体图线的斜率相同，下列说法正确的是 ( )
A. 3 s末，a、b两物体的加速度相等，c、d两物体的加速度相等
B. a、b在1 s末相遇，c、d也在1 s末相遇
C. c、d两物体在1～4 s内的平均速度不相等
D. 四个物体的运动方向一直都相同
5.图甲是探究“光电效应”实验电路图，光电管遏止电压Uc随入射光频率ν的变化规律如图乙所示，下列判断正确的是( )
A. 入射光的频率ν不同，遏止电压Uc相同
B. 入射光的频率ν不同，Uc−ν图像的斜率不相同
C. 图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达
到饱和电流
D.入射光的光照强度相同，但光电子的最大初动能不一定相同
6. 一定质量的理想气体，由温度为T1的状态1经等容变化到温度为T2的状态2，再经过等压变化到状态3，最后变回到初态1，其变化过程如图所示，则( )
A. 从1到2过程中，气体对外做功，内能减小
B. 从2到3过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
C. 从1到2到3到再回到1的过程中，气体一定向外界放热
D. 从3到1过程中，气体分子数密度变大，内能减少
7.将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN，其中OM=R，圆弧MN的圆心为O点，将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动，假定沿ONM方向的电流为正，则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是( )
A. B. C. D.
如图甲所示，导线框ABCD绕OO'垂直于磁场的轴OO'匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示。线框通过可变电阻R1与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一额定电压为40V的电灯泡，当可变电阻R1=4Ω时，电灯泡恰好正常发光且电流表的示数为2A，导线框ABCD的电阻不计，电灯泡的电阻不变，电流表为理想电流表，则下列说法正确的是( )
A.变压器原线圈的输入电压的表达式为
U1=28 2sin100πt(V)
B.变压器原、副线圈的匝数比为1:4
C.可变电阻R1越大，则R1消耗的功率越大
D.图甲中导线框ABCD所处位置的磁通量
变化率最大
9. 甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像．由图像判断以下说法中正确的是( )
A. 当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小
且为零
B. 当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的
增大先增大后减小
C. 当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离
的增大而减小
D. 当分子间距离r10.在同一光滑倾斜导轨上放同一导体棒A，下图所示是两种情况的剖面图。它们所在空间有磁感应强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上，两次导体通有相同电流分别为I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ=37°，(已知sin37°=0.6，cs37°=0.8)则( )
A. I1:I2=3:5
B. I1:I2=5:4
C. 导体棒A所受安培力大小之比F1:F2=4:5
D. 斜面对导体棒A的弹力大小之比N1:N2=16:25
11.如图所示，宽为L的两固定光滑金属导轨水平放置，空间存在足够宽的竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量均为m、电阻值均为r的两导体棒ab和cd静置于导轨上，导轨电阻可忽略不计。现给cd一水平向右的初速度v0，对它们之后的运动过程说法正确的是( )
A. ab的加速度越来越大，cd的加速度越来越小
B. 回路产生的焦耳热为14mv02
C. 通过ab的电荷量为mv0BL
D. 两导体棒间的距离最终变化了mv0rB2L2
12.如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg，且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg，电荷量q的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2。则( )
A. 若q=−0.2C，木板和滑块一起做加速度减小的加速运动，最后做v=10m/s匀速运动
B. 若q=+0.2C，滑块先匀加速到v =6m/s，再做加速度减小的加速运动，最后做v=10m/s匀速运动
C. 若q=−0.2C，木板和滑块一直以1m/s2的加速度做匀加速运动
D. 若q=+0.2C，木板先以2m/s2做匀加速运动，再做加速度增大的加速运动，最后做a=3m/s2匀
加速运动
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、实验题（共2题，共14分，每空2分）
13.某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲中所示。
(1)为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是_________ (填“向上拔出”或“向下插入”)
(2)该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，请问灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向_________ (填“有”或“没有”)关系。她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是_________。
A.断开开关
B.在A线圈中插入铁芯
C.变阻器的滑片向右滑动
D.变阻器的滑片向左滑动
14.某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验操作步骤：
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
上述步骤中，正确的顺序是_______；(填写步骤前面的数字)
(2)每滴油酸酒精溶液的体积为V，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。溶液的浓度为ρ，则油酸分子直径大小的表达式为d=_______；
(3)某同学实验中，配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，所测的分子直径_______(偏大、偏小、不变)；
(4)若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ。则1m3油酸所含分子数为_______。(用NA、M、ρ表示)
解答题（本题共3小题，共38分；15题10分，16题12分，17题16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）
15.行车安全一直是我们整个国家、社会关注的话题。一辆长途客车正在以v0=20 m/s的速度匀速行驶。突然，司机看见车的正前方x=36 m处有一只狗，如图甲所示，司机立即采取制动措施。若从司机看见狗开始计时(t=0)，长途客车的v−t图像如图乙所示。
(1).求从司机发现狗至客车停止运动
的这段时间内 客车前进的距离；
(2).若狗始终以v=4 m/s的速度与客
车同向奔跑，请通过计算判断狗
会不会被撞？
16.在导热良好的矩形气缸内用厚度不计的活塞封闭有理想气体，当把气缸倒置悬挂在空中，稳定时活塞刚好位于气缸口处，如图甲所示;当把气缸开口朝上放置于水平地面上，活塞稳定时如图乙所示。已知活塞质量为m，横截面积为S，大气压强p0=4mgS，环境温度为T0，气缸的深度为h，重力加速为g，不计活塞与气缸壁间的摩擦。
(1)求图乙中活塞离气缸底部的高度ℎ1;
(2)活塞达到图乙状态时将环境温度缓慢升高，直到活塞再次位于气缸口，已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为U=kT，k为常数，大气压强保持不变，求在该过程中封闭气体所吸收的热量Q。
17. 如图所示，x轴上方存在电场强度E=800N/C、方向沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方存在着磁感应强度B=0.04T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.一个比荷为qm=1.0×107C/kg的带正电粒子，从y轴上(0,0.1m)的位置P以初速度v0=4×104m/s沿x轴正方向射入匀强电场，不计粒子重力.求：
(1)粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
(2)粒子从P点射出到第2次经过x轴时所用的时间及第二次经过
x轴的位置到O点的距离;
(3)粒子射出后，在右侧有一与x轴垂直的能检测粒子的薄板，为使粒子能垂直打到薄板上，则该薄板所放位置的横坐标是多少(已知电磁场范围足够大)．
2023－2024学年度高二上学期末考试
物理试题参考答案
1.B 2.D 3.C 4.C 5.D 6. D 7.D 8.D
BD 10.CD 11.BD 12.BD
(1)向下插入；(2)有；AC
【答案】(1)④①②⑤③或)①④②⑤③ ；(2) ρVS ；(3)偏大；(4)ρNAM
15.【答案】解：(1)客车在前0.5 s内的位移为： x1=v0t1=20×0.5 m=10 m， 2分
客车在0.5∼4.5 s内的位移为： x2=12v0t2=12×20×(4.5−0.5)m=40m， 2分
故客车从司机发现狗至客车停止运动的这段时间内前进的距离为
x0=x1+x2=10 m+40 m=50 m； 1分
(2)设客车刹车t 秒，与狗的速度相同
客车刹车时的加速度为： a=ΔvΔt=0−204.5−0.5m/s2=−5m/s2， 1分
由匀变速运动规律有：t=Δva=4−20−5s=3.2s， 1分
客车位移为：x1 '=v0t1+v1 2−v22a=10m+42−2022×(−5)m=48.4m， 1分
而狗通过的位移为：x2'=v(t1+t)=4×(0.5+3.2)m=14.8 m， 1分
而x2'+x=50.8 m>x1'，所以狗不会被撞。 1分
16.【答案】(1)设甲、乙中封闭气体的压强分别为 p1 、 p2 ，
则有p1S+mg=p0S 1分
p0S+mg=p2S 1分
气体做等温变化，由玻意耳定律有p1ℎS=p2ℎ1S 2分
联立解得ℎ1=35ℎ 2分
(2)设活塞回到气缸口时气体温度为 T1 ，气体等压变化，则有ℎ1ST0=ℎST1 1分
可得T1=53T0 1分
气体对外做的功为W=p2Sℎ−ℎ1 1分
气体内能变化为ΔU=kT1−kT0 1分
根据热力学第一定律可得ΔU=Q−W 1分
解得Q=23kT0+2mgℎ。 1分
17. 解：(1)粒子从P点到第一次经过x轴，做类平抛运动，到达x轴时，设电场力方向的速度大小为vy，合速度v与x轴正向的夹角为θ，
则有：qE=ma，
vy2=2ay， 1分
v= v02+vy2， 1分
tanθ=vyv0， 1分
联立以上各式解得：v =4 2×104m/s，θ=45∘； 1分
(2)设从P第一次到x轴用时t1，则有：y=vy2t1，解得t1=5×10−6s， 1分
在v0方向匀速，其位移为x1=v0t1=0.2m， 1分
进入磁场匀速圆周运动，则有qvB=mv2r，解得r= 210m， 1分
到第二次经过x轴其轨迹对应的圆心角为90∘，其弦长为L= 2r=0.2m， 1分
运动时间为t2=2πr4v，解得：t2=1.25π×10−6s， 1分
综上可得t=t1+t2=(5+1.25π)×10−6s，d=x1+L=0.4m； 1分
(3)粒子再入电场时与x轴正方向的夹角为θ=45∘，做类斜抛运动，其在电场中的运动时间为2t1，
沿x轴方向的位移为2x1=0.4m， 2分
再入磁场中圆周运动的圆心角仍为90∘，其弦长仍为L= 2r=0.2m， 2分
则粒子运动过程中速度方向沿x轴正方向相同时的位置为类平抛的最高点或者磁场中圆周运动的最低点
对应的横坐标为：x=0.3nm，n=1、2、3⋯⋯ 2分
注意事项：
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
全卷总分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1.关于下列各图，说法正确的是( )
A. 图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体
B. 图乙中液体和管壁表现为浸润
C. 图丙中，T1对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D. 图丁中，微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
2.2023年10月3日，皮埃尔⋅阿戈斯蒂尼、费伦茨⋅克劳斯和安妮⋅吕利耶三位科学家因在阿秒激光方面所做出的突出贡献获得2023年诺贝尔物理学奖。通过阿秒激光，科学家们可以像看电影的慢动作回放一样，观察电子在原子内部的运动，探究它们之间的交互作用，开创了观察和研究原子、分子甚至是电子动态的新窗口。历史上，为了研究原子的性质，科学家们做了大量的实验研究，下面四幅示意图中说法正确的是( )
卢瑟福受普朗克的量子论和爱因斯坦的光子概念启发，成功解释了图 ①的α粒子散射实验结果，提出了原子枣糕式结构模型
图 ②表示的核反应属于重核裂变，裂变过程释放能量，裂变产生的原子核的比结合能比铀235的比结合能小
③中向左偏转的是β粒子，向右偏转的是α粒子，不偏转的是γ粒子
锌的逸出功为3.34eV，用 ④中一群处于n=3能级的氢原子发出的光照射锌板，逸出光电子的最大初动能为8.75eV
3.如图所示，金属环从条形磁铁的正上方附近A处由静止开始下落( )
A. 从A到B，穿过金属环的磁通量减少
B. 从A到B，金属环受磁场力方向向下
C. 从B到O，穿过金属环的磁通量增加
D. 从B到O，金属环不受磁场力的作用
4.如图所示，甲、乙两个图像分别表示四个物体沿同一直线的运动情况，a、c为直线，b、d为曲线，3 s末，b、d物体图线的斜率分别与a、c物体图线的斜率相同，下列说法正确的是 ( )
A. 3 s末，a、b两物体的加速度相等，c、d两物体的加速度相等
B. a、b在1 s末相遇，c、d也在1 s末相遇
C. c、d两物体在1～4 s内的平均速度不相等
D. 四个物体的运动方向一直都相同
5.图甲是探究“光电效应”实验电路图，光电管遏止电压Uc随入射光频率ν的变化规律如图乙所示，下列判断正确的是( )
A. 入射光的频率ν不同，遏止电压Uc相同
B. 入射光的频率ν不同，Uc−ν图像的斜率不相同
C. 图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达
到饱和电流
D.入射光的光照强度相同，但光电子的最大初动能不一定相同
6. 一定质量的理想气体，由温度为T1的状态1经等容变化到温度为T2的状态2，再经过等压变化到状态3，最后变回到初态1，其变化过程如图所示，则( )
A. 从1到2过程中，气体对外做功，内能减小
B. 从2到3过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
C. 从1到2到3到再回到1的过程中，气体一定向外界放热
D. 从3到1过程中，气体分子数密度变大，内能减少
7.将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN，其中OM=R，圆弧MN的圆心为O点，将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点，其中第二和第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为B，第三象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心，以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动，假定沿ONM方向的电流为正，则线框中的电流随时间的变化规律描绘正确的是( )
A. B. C. D.
如图甲所示，导线框ABCD绕OO'垂直于磁场的轴OO'匀速转动，产生的交变电动势的图像如图乙所示。线框通过可变电阻R1与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一额定电压为40V的电灯泡，当可变电阻R1=4Ω时，电灯泡恰好正常发光且电流表的示数为2A，导线框ABCD的电阻不计，电灯泡的电阻不变，电流表为理想电流表，则下列说法正确的是( )
A.变压器原线圈的输入电压的表达式为
U1=28 2sin100πt(V)
B.变压器原、副线圈的匝数比为1:4
C.可变电阻R1越大，则R1消耗的功率越大
D.图甲中导线框ABCD所处位置的磁通量
变化率最大
9. 甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像．由图像判断以下说法中正确的是( )
A. 当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小
且为零
B. 当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的
增大先增大后减小
C. 当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离
的增大而减小
D. 当分子间距离r
A. I1:I2=3:5
B. I1:I2=5:4
C. 导体棒A所受安培力大小之比F1:F2=4:5
D. 斜面对导体棒A的弹力大小之比N1:N2=16:25
11.如图所示，宽为L的两固定光滑金属导轨水平放置，空间存在足够宽的竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量均为m、电阻值均为r的两导体棒ab和cd静置于导轨上，导轨电阻可忽略不计。现给cd一水平向右的初速度v0，对它们之后的运动过程说法正确的是( )
A. ab的加速度越来越大，cd的加速度越来越小
B. 回路产生的焦耳热为14mv02
C. 通过ab的电荷量为mv0BL
D. 两导体棒间的距离最终变化了mv0rB2L2
12.如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg，且足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板的左端无初速放置一质量为0.1kg，电荷量q的滑块，滑块与绝缘木板之间动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。现对木板施加方向水平向左，大小为0.6N的恒力，g取10m/s2。则( )
A. 若q=−0.2C，木板和滑块一起做加速度减小的加速运动，最后做v=10m/s匀速运动
B. 若q=+0.2C，滑块先匀加速到v =6m/s，再做加速度减小的加速运动，最后做v=10m/s匀速运动
C. 若q=−0.2C，木板和滑块一直以1m/s2的加速度做匀加速运动
D. 若q=+0.2C，木板先以2m/s2做匀加速运动，再做加速度增大的加速运动，最后做a=3m/s2匀
加速运动
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、实验题（共2题，共14分，每空2分）
13.某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲中所示。
(1)为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是_________ (填“向上拔出”或“向下插入”)
(2)该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，请问灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向_________ (填“有”或“没有”)关系。她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是_________。
A.断开开关
B.在A线圈中插入铁芯
C.变阻器的滑片向右滑动
D.变阻器的滑片向左滑动
14.某同学做“用油膜法估测分子的大小”的实验。
(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验操作步骤：
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；
上述步骤中，正确的顺序是_______；(填写步骤前面的数字)
(2)每滴油酸酒精溶液的体积为V，将该溶液滴一滴到水面上，稳定后形成油膜的面积为S。溶液的浓度为ρ，则油酸分子直径大小的表达式为d=_______；
(3)某同学实验中，配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，所测的分子直径_______(偏大、偏小、不变)；
(4)若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ。则1m3油酸所含分子数为_______。(用NA、M、ρ表示)
解答题（本题共3小题，共38分；15题10分，16题12分，17题16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）
15.行车安全一直是我们整个国家、社会关注的话题。一辆长途客车正在以v0=20 m/s的速度匀速行驶。突然，司机看见车的正前方x=36 m处有一只狗，如图甲所示，司机立即采取制动措施。若从司机看见狗开始计时(t=0)，长途客车的v−t图像如图乙所示。
(1).求从司机发现狗至客车停止运动
的这段时间内 客车前进的距离；
(2).若狗始终以v=4 m/s的速度与客
车同向奔跑，请通过计算判断狗
会不会被撞？
16.在导热良好的矩形气缸内用厚度不计的活塞封闭有理想气体，当把气缸倒置悬挂在空中，稳定时活塞刚好位于气缸口处，如图甲所示;当把气缸开口朝上放置于水平地面上，活塞稳定时如图乙所示。已知活塞质量为m，横截面积为S，大气压强p0=4mgS，环境温度为T0，气缸的深度为h，重力加速为g，不计活塞与气缸壁间的摩擦。
(1)求图乙中活塞离气缸底部的高度ℎ1;
(2)活塞达到图乙状态时将环境温度缓慢升高，直到活塞再次位于气缸口，已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为U=kT，k为常数，大气压强保持不变，求在该过程中封闭气体所吸收的热量Q。
17. 如图所示，x轴上方存在电场强度E=800N/C、方向沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方存在着磁感应强度B=0.04T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.一个比荷为qm=1.0×107C/kg的带正电粒子，从y轴上(0,0.1m)的位置P以初速度v0=4×104m/s沿x轴正方向射入匀强电场，不计粒子重力.求：
(1)粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向;
(2)粒子从P点射出到第2次经过x轴时所用的时间及第二次经过
x轴的位置到O点的距离;
(3)粒子射出后，在右侧有一与x轴垂直的能检测粒子的薄板，为使粒子能垂直打到薄板上，则该薄板所放位置的横坐标是多少(已知电磁场范围足够大)．
2023－2024学年度高二上学期末考试
物理试题参考答案
1.B 2.D 3.C 4.C 5.D 6. D 7.D 8.D
BD 10.CD 11.BD 12.BD
(1)向下插入；(2)有；AC
【答案】(1)④①②⑤③或)①④②⑤③ ；(2) ρVS ；(3)偏大；(4)ρNAM
15.【答案】解：(1)客车在前0.5 s内的位移为： x1=v0t1=20×0.5 m=10 m， 2分
客车在0.5∼4.5 s内的位移为： x2=12v0t2=12×20×(4.5−0.5)m=40m， 2分
故客车从司机发现狗至客车停止运动的这段时间内前进的距离为
x0=x1+x2=10 m+40 m=50 m； 1分
(2)设客车刹车t 秒，与狗的速度相同
客车刹车时的加速度为： a=ΔvΔt=0−204.5−0.5m/s2=−5m/s2， 1分
由匀变速运动规律有：t=Δva=4−20−5s=3.2s， 1分
客车位移为：x1 '=v0t1+v1 2−v22a=10m+42−2022×(−5)m=48.4m， 1分
而狗通过的位移为：x2'=v(t1+t)=4×(0.5+3.2)m=14.8 m， 1分
而x2'+x=50.8 m>x1'，所以狗不会被撞。 1分
16.【答案】(1)设甲、乙中封闭气体的压强分别为 p1 、 p2 ，
则有p1S+mg=p0S 1分
p0S+mg=p2S 1分
气体做等温变化，由玻意耳定律有p1ℎS=p2ℎ1S 2分
联立解得ℎ1=35ℎ 2分
(2)设活塞回到气缸口时气体温度为 T1 ，气体等压变化，则有ℎ1ST0=ℎST1 1分
可得T1=53T0 1分
气体对外做的功为W=p2Sℎ−ℎ1 1分
气体内能变化为ΔU=kT1−kT0 1分
根据热力学第一定律可得ΔU=Q−W 1分
解得Q=23kT0+2mgℎ。 1分
17. 解：(1)粒子从P点到第一次经过x轴，做类平抛运动，到达x轴时，设电场力方向的速度大小为vy，合速度v与x轴正向的夹角为θ，
则有：qE=ma，
vy2=2ay， 1分
v= v02+vy2， 1分
tanθ=vyv0， 1分
联立以上各式解得：v =4 2×104m/s，θ=45∘； 1分
(2)设从P第一次到x轴用时t1，则有：y=vy2t1，解得t1=5×10−6s， 1分
在v0方向匀速，其位移为x1=v0t1=0.2m， 1分
进入磁场匀速圆周运动，则有qvB=mv2r，解得r= 210m， 1分
到第二次经过x轴其轨迹对应的圆心角为90∘，其弦长为L= 2r=0.2m， 1分
运动时间为t2=2πr4v，解得：t2=1.25π×10−6s， 1分
综上可得t=t1+t2=(5+1.25π)×10−6s，d=x1+L=0.4m； 1分
(3)粒子再入电场时与x轴正方向的夹角为θ=45∘，做类斜抛运动，其在电场中的运动时间为2t1，
沿x轴方向的位移为2x1=0.4m， 2分
再入磁场中圆周运动的圆心角仍为90∘，其弦长仍为L= 2r=0.2m， 2分
则粒子运动过程中速度方向沿x轴正方向相同时的位置为类平抛的最高点或者磁场中圆周运动的最低点
对应的横坐标为：x=0.3nm，n=1、2、3⋯⋯ 2分
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