[物理]【物理]安徽省亳州市2023-2024学年高二下学期6月期中联考试题（解析版）

这是一份[物理]【物理]安徽省亳州市2023-2024学年高二下学期6月期中联考试题（解析版），共18页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。

考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：选择性必修第一、二、三册。
一、选择题（本题共10小题，共42分.在每小题给出的四个选项中，第1～8题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第9～10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 下列关于机械振动、机械波、光现象的说法正确的是（ ）
A. 物体做受迫振动达到稳定时的周期等于外界驱动力周期与物体的固有周期之差
B. 当警车向我们靠近时，听见警笛声的频率会高于警车远离时的频率，该现象原理是多普勒效应
C. 偏振墨镜可以阻挡刺眼的太阳光线，光的偏振现象说明光是纵波
D. 交通信号灯之所以使用红、黄、绿三种色光，是因为该三种可见光的“穿透力”较强，“穿透力”其实就是光的干涉现象
【答案】B
【解析】A．物体做受迫振动达到稳定时的周期等于外界驱动力周期，故A错误；
B．当警车向我们靠近时，听见警笛声的频率会高于警车远离时的频率，该现象原理是多普勒效应，故B正确；
C．偏振墨镜可以阻挡刺眼的太阳光线，光的偏振现象说明光是横波，故C错误；
D．交通信号灯之所以使用红、黄、绿三种色光，是因为该三种可见光的“穿透力”较强，“穿透力”其实就是光的衍射现象，故D错误。
故选B。
2. 电磁炉（或电磁灶）是家家户户常见的电器，如图所示.关于电磁炉，以下说法中正确的是（ ）
A. 烹调锅换成陶瓷的也可以正常加热食物
B. 电磁炉是利用变化的磁场产生涡流，使铁质锅底迅速升温，进而对锅内食物加热的
C. 电磁炉是利用变化的磁场在食物中产生涡流对食物加热的
D. 在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用
【答案】B
【解析】ABC.由题意知，电磁炉的原理是利用涡流加热的.交变电流通过线圈产生变化的磁场，在铁质锅体底部产生涡流，使锅体被加热，从而加热锅内食物，烹调锅换成陶瓷的不可以正常加热食物，故AC错误，B项正确；
D.电磁炉工作依靠变化的磁场传递能量，在锅和电磁炉中间放一纸板，电磁炉依然能起到加热的作用，故D错误。
故选B。
3. 以下四幅图，图甲是静止在水面上的硬币；图乙是分子间的作用力与距离的关系；图丙是蜡烛燃烧会产生“烛泪”；图丁是食盐晶体结构。下列说法中正确的是（ ）
A. 图甲中，硬币能浮在水面上，主要是因为水的浮力
B. 图乙中，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用力为0
C. 图丙中，“烛泪”是由晶体熔化形成的
D. 图丁中，食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
【答案】B
【解析】A．硬币能浮在水面上，主要是因为水的表面张力，故A错误；
B．由图可知，当两个相邻的分子间距离为时，它们间相互作用力为0，故B正确；
C．蜡烛是非晶体，故C错误；
D．食盐是单晶体，物理性质沿各个方向都是不一样的，故D错误。
故选B。
4. 通过一闭合线圈的磁通量随时间的变化如图所示，则线圈产生感应电流的图像为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据
则电流为
可知，电流方向在改变，并且图像为余弦函数。
故选B。
5. 如图为氢原子的能级示意图，已知可见光光子能量范围为1.63~3.10eV，若一群氢原子处于n=4能级，则下列说法正确的是（ ）
A. 这群氢原子自发向低能级跃迁时能辐射出4种不同频率的光子
B. 氢原子从n=4能级向n=3能级跃迁过程中发出的光为可见光
C. 用能量为0.40eV的光子轰击该群氢原子，可以使氢原子受激发而跃迁到n=5能级上
D. 氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁过程中发出的光照射逸出功为2.3eV的金属钠，能使金属钠发生光电效应
【答案】D
【解析】A．这群氢原子自发从n=4向低能级跃迁时能辐射出种不同频率的光子，选项A错误；
B．氢原子从n=4能级向n=3能级跃迁过程中发出的光的能量为(-0.85eV)-(-1.51eV)=0.66eV，则不属于可见光，选项B错误；
C．因n=5与n=4的能级差为
则用能量为0.40eV的光子轰击该群氢原子，不可以使氢原子受激发而跃迁到n=5能级上，选项C错误；
D．氢原子从n=4能级向n=2能级跃迁过程中发出的光的能量为
则若照射逸出功为2.3eV的金属钠，能使金属钠发生光电效应，选项D正确。
故选D。
6. 如图所示，一列沿x轴传播的简谐横波，时刻的波形图如图甲所示，图乙表示处质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 该波的波速大小为5m/s
C. 该波可以与频率为5Hz的同种波发生稳定的干涉
D. 经过3.4s质点Q通过的路程为170cm
【答案】B
【解析】A．由图乙知质点P在t=0时刻振动方向为负y方向，结合甲图的波形可知波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．由图甲知波长为
由图乙知周期为
波速为
故B正确；
C．该波的频率为
频率相同的两种波发生稳定的干涉，该波与频率为5Hz的同种波不能发生稳定的干涉，故C错误；
D．由
振幅为
经过3.4s质点Q通过的路程为
故D错误。
故选B
7. 如图所示为远距离输电实验电路图，左边升压变压器原、副线圈的匝数之比为，输入电压的正弦交变电流。连接两理想变压器的输电线的总电阻为，右边降压变压器原、副线圈的匝数之比为，负载的电功率为升压变压器输入功率的80%。下列说法正确的是（ ）

A. 升压变压器原线圈上的电流为
B. 输电线上损失的功率为
C. 负载的功率为
D. 降压变压器原线圈上的电压为
【答案】D
【解析】A．设升压变压器原、副线圈上的电压为、，电流为、，降压变压器原、副线圈上的电压为、，电流为、，且
则由变流比得
由题意可知，输电线上的功率为升压变压器输入功率的20%，则有
代入数据，解得
则
故A错误；
B．输电线上损失的功率为
故B错误；
C．负载的功率为
故C错误；
D．因为
则负载上的电压为
则
故D正确。
故选D。
8. 一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框平面与磁场垂直，线框的右边紧贴着磁场边界，如图甲所示。时刻对线框施加一水平向右的外力F，让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场。外力F随时间t变化的图线如图乙所示。已知线框质量、电阻。以下说法不正确的是（ ）
A. 做匀加速直线运动的加速度为
B. 匀强磁场的磁感应强度为
C. 线框穿过磁场过程中，通过线框的电荷量为
D. 线框穿过磁场的过程中，线框上产生的焦耳热为
【答案】D
【解析】A．由图乙可知在t=0时刻，向右的外力F=1N，由牛顿第二定律可得
F=ma
解得
A正确，不符合题意；
B．设线框的边长为L，由题意可知0~1.0s线框运动位移为
又有
线框在1.0s时速度为
v=at=1.0m/s
在1.0s时F=3N，联立解得磁感应强度为
B正确，不符合题意；
C．由电磁感应定律可得
由欧姆定律则有
可得
C正确，不符合题意；
D．设线框穿过磁场的过程中，F做的功为W，线框上产生的焦耳热为Q，根据功能关系可得
由于F的最大值为3N，位移0.5m，所以
W<1.5J
则
Q<1.5J
故D错误，符合题意。
故选D。
9. 14C衰变为14N，半衰期约为5730年。已知植物存活期间，其体内14C与12C比例不变，生命活动结束后，14C的比例会持续减少。现测量某古木样品中14C的比例，发现正好是现代植物样品中14C比例的四分之一。则（ ）
A. 该古木生命活动结束的年代距今约11460年
B. 再过约5730年，该样品中的14C将全部衰变殆尽
C. 14C衰变为14N的本质是原子核内
D. 改变样品测量环境的温度和压强，可以改变14C的衰变快慢
【答案】AC
【解析】A．现测量某古木样品中14C的比例，发现正好是现代植物样品中14C比例的四分之一，即，根据
可得
t=11460年
即该古木生命活动结束的年代距今约两个半衰期11460年，A正确；
B．再过约一个半衰期5730年，该样品中的14C的比例为 ，B错误；
C．14C衰变为14N的本质是原子核内，C正确；
D．改变样品测量环境的温度和压强，不可以改变14C的衰变快慢，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，由a、b两束单色光组成的复合光垂直直角三棱镜的AB边进入棱镜并在AC边上的D点发生反射与折射。已知折射光线为单色光b，则下列说法正确的是（ ）
A. 反射光线仍然复合光
B. 在同一种介质中，单色光a的传播速度比单色光b的传播速度快
C. 从同一种介质中进入空气，a光发生全反射临界角比b光发生全反射的临界角小
D. 用同一干涉装置进行干涉实验，a光干涉条纹的宽度比b光干涉条纹的宽度大
【答案】AC
【解析】A．由图可知，只有b光发生折射，但b光也会发生反射，因此反射光线中既b光又有a光，仍然是复合光，故A正确；
BC．由于a光发生全反射，因此三棱镜对a光发生全反射时的临界角小于b光的临界角，即a光的折射率大于b光的折射率，由公式可知，在同一种介质中，单色光a的传播速度比单色光b的传播速度慢，故B错误，C正确；
D．单色光a的波长比b的波长短，经同一干涉装置进行干涉实验，a光干涉条纹的宽度比b光干涉条纹的宽度小，故D错误。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11. 某同学在家里用单摆测定重力加速度大小，实验装置如图所示。
（1）下列措施能提高该测量精确程度的是______。（填标号）
A. 悬线偏离竖直方向的夹角要小于
B. 摆球选用体积小、质量大的钢球
C. 从摆球释放时开始计时
D. 测量一次全振动的时间即作为单摆的周期
（2）已知摆球的质量为m，摆长为L，摆球在摆动过程中，当摆球偏离平衡位置的位移大小为x时，若重力加速度大小为g，则此时摆球所受回复力的大小为______。
（3）测出摆长L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度大小为______（用L、n、t、表示）。
【答案】（1）AB （2） （3）
【解析】（1）A.单摆只有摆角小于时才能视为简谐运动，故A正确；
B.选体积小，质量大的钢球可减小空气阻力影响，故B正确；
C.要从摆球经过最低点开始计时，故C错误；
D.只测量一次全振动时间作为周期误差较大，故D错误。
（2）单摆的回复力为
.
（3）由
得
.
12. 在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0mL注入500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到500mL的刻度为止。摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100滴；
③在边长约40cm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，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，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；
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
（1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为______，求得的油酸分子直径为______m（此空保留一位有效数字）。
（2）若阿伏加德罗常数为，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为。则下列说法正确的是______。
A. 1kg油酸所含有分子数为B. 油酸所含分子数为
C. 1个油酸分子的质量为D. 油酸分子的直径约为
（3）某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学比较，数据都偏大。对于出现这种结果的原因，可能是由于______。
A. 在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴
B. 计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
C. 水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开
【答案】（1） （2）B （3）AC
【解析】（1）[1]根据题意可得，一滴油酸的酒精溶液含油酸为
[2]根据题意可知，方格纸每个小格的面积为
根据不足半格舍掉，多于半格算一格的原则，可得面积为
油酸分子直径为
（2）A．根据题意，质量为的油酸，所含有分子数为
故A错误；
B．体积为的油酸，所含分子数为
故B正确；
C．1个油酸分子的质量为
故C错误；
D．根据可知，一个油酸分子的体积为
设分子的直径为d，则有
联立解得
故D错误。
故选B。
（3）A．根据题意，由公式可知，油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大的原因可能时V偏大或S偏小，在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴，则V偏大，直径偏大，故A正确；
B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则S偏大，直径偏小，故B错误；
C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，则S偏小，直径偏大，故C正确。
三、计算题（本题共3小题，共计44分.解答时应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.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13. 如图所示，三角形所在的区域内有磁感应强度大小为B的匀强磁场，匀强磁场的方向垂直纸面向里。三角形中，，长为L。F处有一粒子源，能沿方向发射出大量带电荷量为的同种粒子，粒子质量为m，带电粒子重力不计，试求：
（1）能从边离开磁场的粒子速度最大值；
（2）粒子从F运动到边所用的最长时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）当粒子运动轨迹与边相切时，轨迹如图所示
根据几何关系得
得
又由洛伦兹力提供向心力可得
可得
（2）由洛伦兹力提供向心力
可得
当时，粒子运动轨迹与边相切，此时圆心角最大为，时间最长为
14. 如图所示，绝热气缸倒扣放置，质量为M的绝热活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸间摩擦忽略不计，活塞下部空间与外界连通，气缸底部连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计）。初始时，封闭气体温度为T，活塞距离气缸底部为h0，细管内两侧水银柱存在高度差。已知水银密度为ρ，大气压强为p0，气缸横截面积为S，重力加速度为g，求：
（1）U形细管内两侧水银柱的高度差；
（2）通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降，求此时的温度；
（3）此加热过程中，若气体内能增量为，求气体吸收的热量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设封闭气体的压强为，对活塞分析可得
解得
又
解得U形细管内两侧水银柱的高度差为
（2）加热过程中气体做等压变化，则
解得此时的温度为
（3）此加热过程中，气体对外做功为
根据热力学第一定律
可得气体吸收的热量为
15. 如图所示，一滑板静置于光滑水平面上，滑板上表面AB段粗糙，BCD段光滑，右端CD段为半径的圆弧，物块乙静置于B点右侧某位置P点。长度为的轻绳，系一小物块甲（可视为质点）在竖直平面内做圆周运动，当小物块甲运动到圆周的最低点时绳断，绳断前瞬间的最大张力大小为30N，小物块甲以水平速度从A处射出后物块甲、乙首次在滑板上B点发生弹性碰撞，碰后物块甲与板相对静止时立即将物块甲锁定在滑板上（此后一直锁定），此时物块乙刚好首次到达滑板上C点。已知物块甲、乙可视为质点且质量均为，滑板的质量为，AB段长为，物块甲、乙与滑板AB段的动摩擦因数均为，重力加速度大小，整个运动过程中的碰撞均为弹性碰撞。求：
（1）甲运动到圆周的最低点时速度大小；
（2）A、P两点间的距离s；
（3）物块乙运动过程中距离滑板上D点的最大高度h。（结果保留两位有效数字）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）小物块甲运动到圆周的最低点时由牛顿第二定律得
将代入解得
即小球甲运动到圆周的最低点时速度大小是10m/s；
（2）第一阶段物块甲做匀减速直线运动，物块乙静止，滑板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律

物块甲、乙首次碰撞时由位移关系得
解得
或
此解是减速到零再返回后的一种解，这是不能成立的，因此舍去，故
B、P两点间的距离等于该段时间滑板运动的距离，得
A、P两点间的距离
（3）物块甲与物块乙碰前瞬间，物块甲速度为
此时滑板速度为
物块甲、乙发生弹性碰撞，速度交换；物块甲、乙碰后，物块甲做匀加速直线运动，滑板做匀减速直线运动，设经过时间二者共速为
解得
从物块乙到达C点到物块乙到达最高点过程中，系统水平方向动量守恒
解得
依题意，物块乙运动过程中距离滑板上C点的最大高度为（h＋R），根据能量守恒
解得物块乙运动过程中距离滑板上D点的最大高度