2023-2024学年陕西省西安市部分学校联考高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年陕西省西安市部分学校联考高二（下）期末物理试卷，共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（3分）下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（ ）
A．只有甲、乙B．只有甲、丙C．只有甲、丁D．只有丙、丁
2．（3分）如图所示，两个半径大小相同、质量不同的小球m1和m2（m1＜m2）分别放在光滑圆弧（弧长远小于半径）最低点O和离O点一小段距离处，t＝0时刻将小球m2由静止释放，经过一段时间二者发生碰撞，碰后两小球未离开轨道。已知圆弧半径R＝1m，当地的重力加速度大小g＝9.8m/s2，π2≈9.8，两小球均可看作质点，当两小球第二次碰撞时（ ）
A．与第一次碰撞时间间隔为1s
B．与第一次碰撞时间间隔为2s
C．在O点左侧碰
D．在O点右侧碰
3．（3分）如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，测得A、B间距为6cm，小球完成30次全振动所用时间为60s，则（ ）
A．振动周期是2s，振幅是6cm
B．振动频率是2Hz
C．小球完成一次全振动通过的路程是12cm
D．小球过O点时开始计时，3s内通过的路程为24cm
4．（3分）如图所示是回旋加速器的工作原理图，两个半径为R的中空半圆金属盒D1、D2间窄缝宽为d，两金属电极间接有高频电压U，中心O处粒子源产生的质量为m、带电荷量为q的粒子在两盒间被电压U加速，匀强磁场垂直两盒面，粒子在磁场中做匀速圆周运动，令粒子在匀强磁场中运行的总时间为t，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子的比荷越小，时间t越大
B．加速电压U越大，时间t越大
C．磁感应强度B越大，时间t越大
D．窄缝宽度d越大，时间t越大
5．（3分）如图所示为远距离输电示意图，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处用户供电，升压变压器的输入功率和输出功率分别为P1、P2，降压变压器的输入功率和输出功率分别为P3、P4，输电线的总电阻R一定。下列说法正确的是（ ）
A．当用户的用电器增多时，U2、U3和U4都增大
B．当用户的用电器增多时，U2、U3和U4都减小
C．当用户的用电器增多时，P1、P2都会增大，输电线上损失的功率会增大
D．当用户的用电器增多时，P3、P4都会增大，输电线上损失的功率会减小
（多选）6．（3分）用如图所示的电路做电磁振荡实验，下列说法正确的是（ ）
A．单刀双掷开关S拨到1时，电容器C被充电，其上极板带正电
B．单刀双掷开关S拨到2，电容器放电过程中，电感线圈L产生的自感电动势造成电路中电流减小
C．电容器C放电的过程中，线圈L产生的磁场增强
D．减小电容器C的正对面积，振荡电流的周期将变大
7．（3分）如图所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置，则（ ）
A．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压增大
B．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压减小
C．当仅增大R2的阻值时，A、B之间的电压增大
D．当仅减小R2的阻值时，A、B之间的电压增大
8．（3分）如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动90°过程中，缸内气体（ ）
A．内能增加，外界对气体做正功
B．内能减小，所有分子热运动速率都减小
C．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
D．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加
9．（3分）如图所示，两个容器A和B容积不同，内部装有气体，其间用细管相连，管中有一小段水银柱将两部分气体隔开。当A中气体温度为tA，B中气体温度为tB，且tA＞tB，水银柱恰好在左侧管的中央静止。若对两部分气体加热，使它们的温度都升高相同的温度，下列说法正确的是（ ）
A．水银柱一定保持不动
B．水银柱将向上移动
C．水银柱将向下移动
D．水银柱的移动情况无法判断
10．（3分）在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压取之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则可判断出（ ）
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的波长大于丙光的波长
C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。本小题答案至少为两个及以上选项，选对得4分，少选得2分，选错不得分）
（多选）11．（4分）如图，一物体在与水平成θ角的拉力F作用下，匀速前进了时间t，则（ ）
A．拉力F对物体的冲量大小为Ft
B．拉力F对物体的冲量大小为Ftsinθ
C．摩擦力对物体的冲量大小为Ftsinθ
D．合外力对物体的冲量为零
（多选）12．（4分）图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝0.5s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，则下列说法正确的是（ ）
A．该简谐横波的传播速度为4m/s
B．图乙可能是图甲M处质点的振动图象
C．从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置
D．从此时刻起，经过4s，P质点运动了16m的路程
（多选）13．（4分）在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图所示。当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压基本稳定在220V上。现发现输出电压高于220V，下列措施可能的是（ ）
A．P1不动，将P2向上移
B．P2不动，将P1向上移
C．P1向下移，将P2向上移
D．P1向上移，将P2向下移
（多选）14．（4分）如图，为一定质量的理想气体经过“卡诺循环”，即从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中A→B与C→D为等温过程，B→C与D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程气体从外界吸热
B．B→C过程气体内能增加
C．C→D过程气体从外界吸热
D．D→A过程气体内能增加
三、实验题（共2小题，总分18分）
15．（9分）某同学在做测量玻璃的折射率实验时已经画好了部分图，如图甲所示。
（1）作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并标出玻璃砖中光线的折射角θ2。
（2）经过多次测量作出sinθ1﹣sinθ2的图像如图乙所示，玻璃砖的折射率为 （保留3位数字）。
（3）若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，则测出来的折射率 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）该同学突发奇想，用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在图丙的插针应该是 。
A.P3、P6
B.P3、P8
C.P5、P6
D.P7、P8
16．（9分）（1）下列说法中正确的是 。
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加
D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
（2）用油膜法估测分子直径的实验步骤如下：
A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
B．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液
C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S
D．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
E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F．按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
①上述步骤中，正确的顺序是 （填步骤前的字母）；
②如图所示为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为 m2；
③已知50滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为 m（保留两位有效数字）。
四、计算题（共36分）
17．（12分）水平方向的弹簧振子在B﹣O﹣C之间做简谐运动，如图1所示。其中BC长为0.1m，振子质量m＝0.1kg。从B点开始计时，弹簧的弹性势能随时间如图2所示变化。现以O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，结合图像数据，求：
（1）振子相对O点的位移x与时间t的关系式；
（2）振子从B到O过程所受弹簧弹力的冲量。
18．（12分）如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，转数n＝60r/min。若已知ab＝bc＝10cm，匝数N＝100，线圈总电阻r＝2Ω，外接电阻R＝8Ω，磁感应强度BT，若从图示位置开始计时，求：
（1）线圈转动过程中产生电动势的有效值；
（2）线圈中感应电动势的瞬时表达式；
（3）线圈转一圈电阻R上产生的焦耳热。
19．（12分）实验室里有一水平放置的平行板电容器，其电容C＝1μF。在两极板带有一定电荷时，发现一带电粉尘恰好静止在两极板间。还有一个自感系数L＝0.1mH的电感器，现连成如图所示电路，重力加速度大小为g。
（1）求该振荡电路的周期T（结果可以含有π）。
（2）从S闭合瞬间开始计时，在π×10﹣5s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？
（3）当线圈中电流最大时，粉尘的加速度为多大？
2023-2024学年陕西省西安市部分学校联考高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（共10小题，每小题3分，共30分）
1．（3分）下列四幅图所反映的物理过程中，系统动量守恒的是（ ）
A．只有甲、乙B．只有甲、丙C．只有甲、丁D．只有丙、丁
【答案】B
2．（3分）如图所示，两个半径大小相同、质量不同的小球m1和m2（m1＜m2）分别放在光滑圆弧（弧长远小于半径）最低点O和离O点一小段距离处，t＝0时刻将小球m2由静止释放，经过一段时间二者发生碰撞，碰后两小球未离开轨道。已知圆弧半径R＝1m，当地的重力加速度大小g＝9.8m/s2，π2≈9.8，两小球均可看作质点，当两小球第二次碰撞时（ ）
A．与第一次碰撞时间间隔为1s
B．与第一次碰撞时间间隔为2s
C．在O点左侧碰
D．在O点右侧碰
【答案】A
3．（3分）如图所示，弹簧振子在A、B之间做简谐运动，O为平衡位置，测得A、B间距为6cm，小球完成30次全振动所用时间为60s，则（ ）
A．振动周期是2s，振幅是6cm
B．振动频率是2Hz
C．小球完成一次全振动通过的路程是12cm
D．小球过O点时开始计时，3s内通过的路程为24cm
【答案】C
4．（3分）如图所示是回旋加速器的工作原理图，两个半径为R的中空半圆金属盒D1、D2间窄缝宽为d，两金属电极间接有高频电压U，中心O处粒子源产生的质量为m、带电荷量为q的粒子在两盒间被电压U加速，匀强磁场垂直两盒面，粒子在磁场中做匀速圆周运动，令粒子在匀强磁场中运行的总时间为t，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子的比荷越小，时间t越大
B．加速电压U越大，时间t越大
C．磁感应强度B越大，时间t越大
D．窄缝宽度d越大，时间t越大
【答案】C
5．（3分）如图所示为远距离输电示意图，其交流发电机的输出电压U1一定，通过理想升压变压器和理想降压变压器向远处用户供电，升压变压器的输入功率和输出功率分别为P1、P2，降压变压器的输入功率和输出功率分别为P3、P4，输电线的总电阻R一定。下列说法正确的是（ ）
A．当用户的用电器增多时，U2、U3和U4都增大
B．当用户的用电器增多时，U2、U3和U4都减小
C．当用户的用电器增多时，P1、P2都会增大，输电线上损失的功率会增大
D．当用户的用电器增多时，P3、P4都会增大，输电线上损失的功率会减小
【答案】C
（多选）6．（3分）用如图所示的电路做电磁振荡实验，下列说法正确的是（ ）
A．单刀双掷开关S拨到1时，电容器C被充电，其上极板带正电
B．单刀双掷开关S拨到2，电容器放电过程中，电感线圈L产生的自感电动势造成电路中电流减小
C．电容器C放电的过程中，线圈L产生的磁场增强
D．减小电容器C的正对面积，振荡电流的周期将变大
【答案】AC
7．（3分）如图所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置，则（ ）
A．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压增大
B．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压减小
C．当仅增大R2的阻值时，A、B之间的电压增大
D．当仅减小R2的阻值时，A、B之间的电压增大
【答案】C
8．（3分）如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动90°过程中，缸内气体（ ）
A．内能增加，外界对气体做正功
B．内能减小，所有分子热运动速率都减小
C．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
D．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加
【答案】C
9．（3分）如图所示，两个容器A和B容积不同，内部装有气体，其间用细管相连，管中有一小段水银柱将两部分气体隔开。当A中气体温度为tA，B中气体温度为tB，且tA＞tB，水银柱恰好在左侧管的中央静止。若对两部分气体加热，使它们的温度都升高相同的温度，下列说法正确的是（ ）
A．水银柱一定保持不动
B．水银柱将向上移动
C．水银柱将向下移动
D．水银柱的移动情况无法判断
【答案】D
10．（3分）在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压取之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示，则可判断出（ ）
A．甲光的频率大于乙光的频率
B．乙光的波长大于丙光的波长
C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
【答案】B
二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分。本小题答案至少为两个及以上选项，选对得4分，少选得2分，选错不得分）
（多选）11．（4分）如图，一物体在与水平成θ角的拉力F作用下，匀速前进了时间t，则（ ）
A．拉力F对物体的冲量大小为Ft
B．拉力F对物体的冲量大小为Ftsinθ
C．摩擦力对物体的冲量大小为Ftsinθ
D．合外力对物体的冲量为零
【答案】AD
（多选）12．（4分）图甲为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t＝0.5s时刻的波形图，图乙为参与波动的某一质点的振动图象，则下列说法正确的是（ ）
A．该简谐横波的传播速度为4m/s
B．图乙可能是图甲M处质点的振动图象
C．从此时刻起，P质点比Q质点先回到平衡位置
D．从此时刻起，经过4s，P质点运动了16m的路程
【答案】ABC
（多选）13．（4分）在家用交流稳压器中，变压器的原、副线圈都带有滑动头，如图所示。当变压器输入电压发生变化时，可上下调节P1、P2的位置，使输出电压基本稳定在220V上。现发现输出电压高于220V，下列措施可能的是（ ）
A．P1不动，将P2向上移
B．P2不动，将P1向上移
C．P1向下移，将P2向上移
D．P1向上移，将P2向下移
【答案】BD
（多选）14．（4分）如图，为一定质量的理想气体经过“卡诺循环”，即从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中A→B与C→D为等温过程，B→C与D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．下列说法正确的是（ ）
A．A→B过程气体从外界吸热
B．B→C过程气体内能增加
C．C→D过程气体从外界吸热
D．D→A过程气体内能增加
【答案】AD
三、实验题（共2小题，总分18分）
15．（9分）某同学在做测量玻璃的折射率实验时已经画好了部分图，如图甲所示。
（1）作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并标出玻璃砖中光线的折射角θ2。
（2）经过多次测量作出sinθ1﹣sinθ2的图像如图乙所示，玻璃砖的折射率为 1.49 （保留3位数字）。
（3）若该同学在确定P4位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把P4位置画的偏左了一些，则测出来的折射率 偏小 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（4）该同学突发奇想，用两块同样的玻璃直角棱镜ABC来做实验，两者的AC面是平行放置的，插针P1、P2的连线垂直于AB面，若操作无误，则在图丙的插针应该是 C 。
A.P3、P6
B.P3、P8
C.P5、P6
D.P7、P8
【答案】（1）见解析；（2）1.49；（3）偏小；（4）C。
16．（9分）（1）下列说法中正确的是 ACD 。
A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动
B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C．一定量的100℃水变成100℃水蒸气，其分子势能增加
D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低
（2）用油膜法估测分子直径的实验步骤如下：
A．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
B．将1mL纯油酸加入酒精中，得到2×103mL的油酸酒精溶液
C．把玻璃板放在方格纸上，计算出薄膜的面积S
D．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
E．把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F．按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
①上述步骤中，正确的顺序是 BDAECF （填步骤前的字母）；
②如图所示为描出的油膜轮廓，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，油膜的面积约为 0.022 m2；
③已知50滴溶液的体积为2mL，估算油酸分子的直径约为 9.1×10﹣10 m（保留两位有效数字）。
【答案】（1）ACD；（2）①BDAECF；②0.022；③9.1×10﹣10。
四、计算题（共36分）
17．（12分）水平方向的弹簧振子在B﹣O﹣C之间做简谐运动，如图1所示。其中BC长为0.1m，振子质量m＝0.1kg。从B点开始计时，弹簧的弹性势能随时间如图2所示变化。现以O为坐标原点，水平向右为x轴正方向，结合图像数据，求：
（1）振子相对O点的位移x与时间t的关系式；
（2）振子从B到O过程所受弹簧弹力的冲量。
【答案】（1）；（2）0.2kg•m/s，方向由B指向O。
18．（12分）如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴OO′在匀强磁场中匀速转动，转数n＝60r/min。若已知ab＝bc＝10cm，匝数N＝100，线圈总电阻r＝2Ω，外接电阻R＝8Ω，磁感应强度BT，若从图示位置开始计时，求：
（1）线圈转动过程中产生电动势的有效值；
（2）线圈中感应电动势的瞬时表达式；
（3）线圈转一圈电阻R上产生的焦耳热。
【答案】见试题解答内容
19．（12分）实验室里有一水平放置的平行板电容器，其电容C＝1μF。在两极板带有一定电荷时，发现一带电粉尘恰好静止在两极板间。还有一个自感系数L＝0.1mH的电感器，现连成如图所示电路，重力加速度大小为g。
（1）求该振荡电路的周期T（结果可以含有π）。
（2）从S闭合瞬间开始计时，在π×10﹣5s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？
（3）当线圈中电流最大时，粉尘的加速度为多大？
【答案】（1）该振荡电路的周期T为2π×10﹣5s；
（2）从S闭合瞬间开始计时，在π×10﹣5s时，电容器内粉尘的加速度大小为2g；
（3）当线圈中电流最大时，粉尘的加速度大小为g。
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