山东省青岛第一中学2023-2024学年高二下学期期中物理试卷

青岛一中2023—2024学年度第二学期第一次模块考试 高二物理 本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分 满分100分，考试时间90分钟 注意事项：（请考生答题前先看清试卷和答题卡上的注意事项或说明。） 试题答案全部答到答题卡上，在草稿纸、试题卷上答题无效，考试结束时只交答题卡。 第Ⅰ卷（共40分） 一、选择题（1—8题为单选题，每小题3分，每小题只有一个选项符合题目要求；9—12题为多选题，全对得4分，对但不全得2分，选错或不答得0分。） 1. 我国“28nm”和“14nm”芯片的发展攻克了许多技术难题，其中“28nm”“14nm”表示芯片内单个晶体管的栅极宽度，如图甲所示为芯片内单个晶体管的示意图，下列说法正确的是（       ） A. 在形状相同的芯片内，“28nm”工艺要比“14nm”工艺集成的晶体管数量更少 B. 一宽度大于28nm的平行紫光照射宽度为28nm的缝隙后，紫光的宽度变为28nm C. 用相同材料制成的如图乙所示的方形导体，保持d不变，L减小，导体的电阻不变 D. 波长为14nm的电磁波，可以用于城市电视、广播等信号的无线远距离传输 2. 如图所示，质量均为m的A、B两个弹性小球，用长为的不可伸长轻绳连接．现将两球置于间距为l的足够高处，当A球自由下落的同时，B球以速度指向A球水平抛出．不计空气阻力，则从开始释放到绳子绷紧过程中（ ）． A. A球下落高度为时，一定与B球发生碰撞 B. 碰撞后瞬间A的速度大小为 C. 轻绳拉直过程中，A的水平速度增加 D. 轻绳拉直过程中，B球受到绳子拉力的冲量为 3. 幽门螺杆菌很容易诱发胃肠疾病，临床上常用的检测方法之一是做碳14（）呼气试验。被检者口服含的胶囊后休息等待一段时间，再用吹气管向二氧化碳吸收剂中吹气，通过分析呼气中标记的的含量即可判断胃中幽门螺杆菌的存在情况。的半衰期是5730年，而且大部分是衰变，其衰变方程为。则下列说法正确的是（　　） A. 新核X比少了一个中子 B. 被检者发烧时会促使衰变加快，导致检测不准 C. 若有2个原子，则经过5730年后就一定会有1个发生衰变 D. 衰变产生的粒子可能是来自于药物化学反应中得失的电子 4. 一定质量的理想气体状态变化的过程如图所示，则（　　） A. 从状态c到状态a，压强先减小后增大 B. 整个过程中，气体在状态b时压强最大 C. 状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态多 D. 在气体分子的各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的图像中，状态c时的图像的峰值比状态a时的图像峰值大 5. 如图甲为电动汽车无线充电原理图，M为受电线圈，N为送电线圈。图乙为受电线圈M的示意图，线圈匝数为n、电阻为r、横截面积为S，a、b两端连接车载变流装置，磁场平行于线圈轴线方向穿过线圈。下列说法正确的是（ ） A. 当线圈N接入恒定电流时，不能为电动汽车充电 B. 充电时，时间内线圈M中磁感应强度大小均匀增加，则M两端电压为 C. 当线圈N在M中产生的磁感应强度B竖直向上且减小时，有电流从a端流出 D. 当线圈N接入正弦式交变电流时，线圈M两端产生恒定电压 6. 如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，匝数为n、边长为L的正方形线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，其角速度为，线圈总电阻为r。下列说法正确的是（ ） A. 线圈转动过程中的最大电流为 B. 线圈转动一周产生的热量为 C. 当线圈与中性面的夹角为30°时，线圈产生的瞬时电动势为 D. 线圈从中性面开始，转动60°的过程中，通过导线横截面的电荷量为 7. 一条长为L的绝缘细线上端固定在O点，下端系一个质量为m带电量为的小球，将它置于水平向右的匀强电场中，小球静止时细线与竖直线的夹角成。已知重力加速度为g，下列正确的是（　　） A. 如果改变电场强度大小和方向，使小球仍在原位置平衡，电场强度最小为 B. 在A点给小球一个垂直于细线方向，大小至少为的速度，才能使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动 C. 在A点给小球一个垂直于细线方向初速度，使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，小球在运动至圆周轨迹上的最高点时机械能最大 D. 突然撤去电场的瞬间，绳子拉力变为 8. 如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B0的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为的带电粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子可能从B点射出 B. 若粒子从C点射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为 C. 若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 D. 若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短 9. 生活丰富多彩，处处有物理。下列物理现象的相关说法，正确的是（　　） A. 肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的 B. 弹簧振子做无阻尼振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变 C. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性 D. 两列波发生干涉时，振动加强点的位移一定大于振动减弱点的位移 10. 如图所示，正六棱柱上下底面的中心为O和，A、D两点分别固定等量异号的点电荷，下列说法正确的是（ ） A. 点与点的电场强度大小相等 B. 点与点的电场强度方向相同 C. 点与点的电势差小于点与点的电势差 D. 将试探电荷由F点沿直线移动到O点，其电势能先增大后减小 11. 如图所示，一个折射率为的扇形透明体，∠AOB=90°，OC为其角平分线，一足够宽的平行紫光束平行于OC从OA面和OB面射入透明体，紫光在真空中波长为，已知真空中光速为c，不考虑AB面反射光的影响，则下列判断正确的是（　　） A. 在弧AB上没有光线射出的弧长与有光线射出的弧长之比为1:3 B. 在弧AB上没有光线射出的弧长与有光线射出的弧长之比为1:2 C. 换成折射率大一些的扇形透明体，在弧AB上没有光线射出的弧长与有光线射出的弧长之比变小 D. 将紫光换成红光，在弧AB上没有光线射出的弧长与有光线射出的弧长之比变小 12. 如图（a）为简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，M是平衡位置在处的质点、图（b）为质点Q的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 在时，质点P向y轴正方向运动 B. 在时，质点P的加速度方向沿y轴正方向 C. 质点M简谐运动的表达式为 D. 到质点P通过的路程为 第Ⅱ卷（共60分） 二、实验题（13题6分，14题8分，共14分。） 13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是___________； A．整块硅钢铁芯 B．整块不锈钢铁芯 C．绝缘的铜片叠成 D．绝缘的硅钢片叠成 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数___________；（填“多”或“少”） （3）以下给出的器材中，本实验需要用到的是___________；（填字母） A．干电池 B．学生电源 C．实验室用电压表 D．多用电表 （4）为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过___________；（填字母） A．2V B．12V C．50V （5）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线的输入电压可能为___________；（填字母） A．1.5V B．6.0V C．7.0V （6）实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别。原因不可能为___________。（填字母代号） A．原、副线圈上通过的电流发热 B．铁芯在交变磁场作用下发热 C．变压器铁芯漏磁 D．原线圈输入电压发生变化 14. 某班同学在实验室分组进行电学实验： （1）第一小组同学为了测量一精密金属丝的电阻率： 用螺旋测微器测其直径为___________mm，游标卡尺测其长度是___________mm。 （2）第二小组同学要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验器材如下： A．灵敏电流计G（0～5mA，内阻未知）； B．电压表V（0～3V，10kΩ）； C．电阻箱（0～999.9Ω）； D．滑动变阻器（0～100Ω，1.5A）； E．待测干电池2节； F．开关、导线若干。 ①由于灵敏电流计的量程太小，因此需扩大灵敏电流计的量程。测量灵敏电流计内阻的电路如图甲所示，调节和电阻箱使得电压表的示数为2.00V，灵敏电流计的示数为4.00mA，此时电阻箱接入电路的电阻为381.0Ω，则灵敏电流计的内阻为___________Ω（结果保留一位小数）。 ②为将灵敏电流计的量程扩大为0～0.6A，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱的阻值调为___________Ω（结果保留一位小数）。 ③把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的实验电路，根据实验测得的数据作出U-I图像，如图丙所示（U为电压表的示数，I为灵敏电流计的示数），则该干电池组的电动势E=___________V、内阻r=___________Ω。（结果均保留两位小数） 三、计算题（15题9分，16题11分，17题12分，18题14分，共46分，） 15. 如图所示，两个导热良好的汽罐A和B通过一体积不计的细管相连，两光滑活塞A和B封闭有一定质量的空气，初始时刻，两活塞距汽罐底的距离均为h，不考虑活塞的厚度，且SB=2SA=2S，活塞B的质量为2m，B活塞到两个光滑卡子MN的距离为，外界大气压为p0，。 （1）活塞A的质量多大？ （2）在两活塞上分别缓慢加上质量为m的沙子，稳定后两边活塞距汽罐底的距离分别为多高？ （3）如果在（2）中情景稳定时环境温度为27℃，然后再慢慢对两汽罐均匀加热，当温度多高时，两活塞距汽罐底距离一样高？ 16. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的一、二象限内，分别存在以虚线OM为边界的匀强磁场和匀强电场，虚线OM与x轴正方向夹角为45°。匀强磁场垂直于xOy平面向外，大小为，匀强电场方向平行于OM斜向上，大小未知。一质量为m，电荷量为q的带正电微粒从坐标原点O处以速度沿x轴负方向进入磁场，不计微粒的重力。求： （1）带电微粒在磁场中从O点至OM所经过的时间； （2）带电微粒从x轴上的P点进入第四象限时，速度与x轴正方向恰成角，求微粒在电场中的运动时间； （3）带电微粒从x轴上的P点进入第四象限，接着进入一磁感应强度大小为的圆形匀强磁场区域，该区域与x轴相切于P点，磁场方向垂直于xOy平面向外。若微粒以垂直y轴的方向射出圆形磁场区域，求该圆形匀强磁场区域的半径。 17. 如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其它部分电阻不计）．导轨OAC的形状满足（单位：m）．磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面．一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻．求： （1）外力F的最大值； （2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率； （3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系． 18. 如图甲所示，光滑水平面上固定有由A、B、C三部分组成的滑道，其中A部分为“L”形平台，其上表面光滑，上方有一与其等长轻质弹簧，弹簧左端固定在挡板上，右端自然伸长；滑道B部分为质量mB＝0.4kg，长L＝3.0m的长木板，其上表面粗糙、下表面光滑；滑道C部分为半径R＝0.54m的竖直光滑半圆轨道，其直径QOS竖直。现用质量m＝2kg的小物块（视为质点）将弹簧压缩至P点，由静止释放后，小物块恰能沿滑道运动至半圆轨道最高点S。已知小物块与B上表面的动摩擦因数μ＝0.15，g＝10m/s2。求： （1）小物块在半圆轨道最高点S处的速度v及将弹簧压缩至P点时的弹性势能E； （2）如图乙所示，解除对长木板B及竖直半圆轨道C的锁定，在距离长木板B右端s（0.5R<s<5R）处固定一宽度可以忽略不计且与长木板等高的竖直挡板，再将半圆轨道移至挡板右侧紧靠挡板放置。再次将小物块压缩弹簧至P点由静止释放，小物块冲上长木板B，之后长木板B碰撞挡板后速度立即变为0并被锁定，试讨论： ①从小物块滑上长木板到长木板B碰撞挡板的过程中小物块与长木板间由于摩擦而产生的热量Q与s之间的关系； ②若s＝5R，则长木板被锁定后，小物块冲上半圆轨道，为使小物块在半圆轨道内侧相对运动不超过圆弧，半圆轨道C的质量mC应满足的条件。 青岛一中2023—2024学年度第二学期第一次模块考试 高二物理 本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分 满分100分，考试时间90分钟 注意事项：（请考生答题前先看清试卷和答题卡上的注意事项或说明。） 试题答案全部答到答题卡上，在草稿纸、试题卷上答题无效，考试结束时只交答题卡。 第Ⅰ卷（共40分） 一、选择题（1—8题为单选题，每小题3分，每小题只有一个选项符合题目要求；9—12题为多选题，全对得4分，对但不全得2分，选错或不答得0分。） 【1题答案】 【答案】AC 【2题答案】 【答案】D 【3题答案】 【答案】A 【4题答案】 【答案】A 【5题答案】 【答案】A 【6题答案】 【答案】B 【7题答案】 【答案】B 【8题答案】 【答案】BC 【9题答案】 【答案】BC 【10题答案】 【答案】ACD 【11题答案】 【答案】BD 【12题答案】 【答案】BD 第Ⅱ卷（共60分） 二、实验题（13题6分，14题8分，共14分。） 【13题答案】 【答案】 ①. D ②. 少 ③. BD ④. B ⑤. C ⑥. D 【14题答案】 【答案】 ①. 2.093##2.094##2.095##2.096##2.097 ②. 100.15 ③. 119.0 ④. 1.0 ⑤. 2.91 ⑥. 0.52 三、计算题（15题9分，16题11分，17题12分，18题14分，共46分，） 【15题答案】 【答案】（1）m；（2），；（3）450K 【16题答案】 【答案】（1）；（2）；（3） 【17题答案】 【答案】（1）0.3N（2）1W（3） [t∈（0，0.6）] 【18题答案】 【答案】（1），；（2）①若时；若时；② 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $