四川省仁寿县铧强中学2023-2024学年高二下学期第三次教学质量监测物理试题

四川省仁寿县铧强中学高2022级第四学期第三次教学质量监测 物理试题2024.6.25 命题人：刘宗福 审题人：刘立林 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 第五代移动通信技术简称5G，5G应用3300MHz~5000MHz频段的无线电波传送信号，5G将帮助世界开启万物互联新时代。下列关于电磁波谱的说法正确的是（ ） A. 遥控器是利用无线电波工作的 B. 红外线的波长比无线电波的波长更长 C. 医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒 D. X射线的频率比γ射线的频率大 2．关于布朗运动的正确说法是（　　） A．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动 B．布朗运动反映了分子的热运动 C．在室内看到的尘埃不停地运动是布朗运动 D．室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的现象 3. 以下关于光学知识的叙述中，正确的是（　　） A. 泊松亮斑是光波的圆孔衍射现象 B. 彩虹是不同色光在通过水滴时由于偏振而形成的 C. 照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉原理 D. 用油膜法估测油酸分子的大小实验中，一束白光照到油膜上，可以出现彩色条纹 4. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 电容器下板带负电 C. 俯视看，线圈中电流沿逆时针方向 D. 电场能正在转化为磁场能 5. 交流发电机模型如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动，从线圈平面与磁场垂直时开始计时，已知线圈转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. 时，线圈位于中性面 B. 时，穿过线圈的磁通量变化率最大 C. 时，线圈的感应电动势最小 D. 线圈中产生余弦变化规律的交变电流 6. 动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，N为定值电阻，滑动变阻器的滑片P已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是（　　） A. 烟雾浓度增大时，的阻值减小 B. 烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流增大 C. 滑片P向右移动可以提高报警灵敏度 D. 烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大 7. 如图所示为的某种气体的压强和温度关系的图线。表示个标准大气压，标准状态（0℃，1个标准大气压）下气体的摩尔体积为。则在状态时气体的体积为（　　） A. B. C. D. 二、不定项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 如图所示，a、b接在电压有效值不变的正弦交流电源上，T为理想变压器，、、为三个相同的定值电阻，S闭合时，三个电阻消耗的电功率相等。下列说法正确的是（ ） A. 原、副线圈的匝数比为 B. 原、副线圈的匝数比为 C. S断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为 D. S断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为 9.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成θ角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑距离为x时，棒的速度大小为v，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨在此下滑过程中（　　） A.金属棒ab的最大加速度为 B.通过金属棒ab横截面的电荷量 C.电阻R产生的焦耳热为 D.金属棒ab的最大速度为 10. 如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图。炮弹的炮弹能量是可调控的，未来可用于消防、军事等方面。其主要原理如图乙所示，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。可控电源提供强大的电流经导轨流入炮弹再流回电源，炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为处于磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为d，炮弹的质量为m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行距离l后获得的发射速度为v。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场方向为竖直向下 B. 炮弹所受安培力大小为 C. 通过炮弹的电流为 D. 可控电源的电动势为 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共12分） 11. （4分）（1）某同学在测定玻璃砖的折射率时，在坐标纸上得到如图所示数据记录图，ab、cd为平行玻璃砖两表面对应的边界位置，P1、P2、P3、P4为大头针所留下的孔迹，请据图计算该玻璃砖的折射率为_________．(结果保留三位有效数字)． （2）若实验中最后一枚大头针P4所插位置比准确位置偏右了一些，则玻璃砖折射率的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）． 12．（8分）油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.3mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。（结果保留两位有效数字） (1)若每一小方格的边长为10mm， 则油酸薄膜的面积为 m2。 (2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 m3。 (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为 m。 (4)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列措施可行的是___________。 A．油酸浓度适当大一些 B．油酸浓度适当小一些 C．油酸扩散后立即绘出轮廓图 D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 四、计算题（本题共3小题，共45分。作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．（12分）如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑的绝热气缸中有加热装置，气缸壁内有卡槽，卡槽距缸底的高度。质量、横截面积的活塞停在卡槽处，其下方封闭有一定质量压强为、温度为的理想气体，现通过加热装置对缸内气体缓慢加热。已知外界大气压强保持不变，热力学温度与摄氏温度的关系，重力加速度。 （1）求活塞刚要离开卡槽时缸内气体的热力学温度；(6分) （2）若活塞离开卡槽后继续上升了，该过程中气体吸收了的热量，求该过程中气体内能的变化量。(6分) 14.(14分) 如图为一圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖，一光线从P点垂直于水平直径MN射入玻璃砖，第一次射到玻璃砖圆弧面的光线恰好不能从玻璃砖中射出。已知，真空中的光速为c，不考虑多次反射。求： （i）该玻璃砖的折射率n；(4分) （ii）该光线从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所用的时间t。(10分) 15．（19分）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上平行放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路。已知两根导体棒的质量均为m、电阻均为R，其他电阻忽略不计，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导体棒均可沿导轨无摩擦滑行。开始时，导体棒cd静止、ab有水平向右的初速度，两导体棒在运动中始终不接触。求： （1）开始时，导体棒cd中电流的大小和方向；(5分) （2）从开始到导体棒cd达到最大速度的过程中，ab棒上产生的焦耳热；(6分) （3）当导体棒ab的速度变为时，导体棒cd的加速度大小。(8分) 四川省仁寿县铧强中学高2022级第四学期第三次教学质量监测 物理试题答案2024.6.25 命题人：刘宗福 审题人：刘立林 （考试时间：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡对应题号的位置上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将答题卡交回。 第I卷（选择题） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 第五代移动通信技术简称5G，5G应用3300MHz~5000MHz频段的无线电波传送信号，5G将帮助世界开启万物互联新时代。下列关于电磁波谱的说法正确的是（C ） A. 遥控器是利用无线电波工作的 B. 红外线的波长比无线电波的波长更长 C. 医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒 D. X射线的频率比γ射线的频率大 2．关于布朗运动的正确说法是（　　） A．因为布朗运动的激烈程度跟温度有关，所以布朗运动也可以叫做热运动 B．布朗运动反映了分子的热运动 C．在室内看到的尘埃不停地运动是布朗运动 D．室内尘埃的运动是空气分子碰撞尘埃造成的现象 2．B 【详解】AB．布朗运动反映的是分子的热运动，其本身不是分子的热运动。A错误，B正确； C．布朗运动用肉眼是看不到的，故在室内看到的尘埃不停地运动不是布朗运动，C错误； D．在室内看到的尘埃不停地运动不是布朗运动，而是尘埃受到的重力及空气的浮力的影响造成的宏观现象，布朗运动形成的原因是由于分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，肉眼看不见，D错误。 3. 以下关于光学知识的叙述中，正确的是（　　） A. 泊松亮斑是光波的圆孔衍射现象 B. 彩虹是不同色光在通过水滴时由于偏振而形成的 C. 照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的干涉原理 D. 用油膜法估测油酸分子的大小实验中，一束白光照到油膜上，可以出现彩色条纹 【答案】C 【解析】【详解】A．泊松亮斑是光波的圆盘衍射现象，而不是圆孔衍射，故A错误； B．彩虹是不同色光在水滴中折射率不同造成的，而不是偏振，故B错误； C．照相机镜头上涂有一层增透膜，增透膜利用了光的薄膜干涉原理，故C正确； D．用油膜法估测油酸分子的大小实验中，油膜很薄，已经到达了分子直径的级别，相对于可见光的波长可以忽略不计，不可能出现彩色条纹，故D错误。 故选C。 4. 无线话筒是一个将声信号转化为电信号并将信号发射出去的装置，其内部电路中有一部分是LC振荡电路。若话筒使用时，某时刻话筒中LC振荡电路的磁场方向如图所示，且电流正在减小，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 电容器下板带负电 C. 俯视看，线圈中电流沿逆时针方向 D. 电场能正在转化为磁场能 【答案】C 【解析】【详解】ABD．振荡电路电流正在减小，则电容器正在充电，磁场能正在转化为电场能，电容器下板带正电，选项ABD均错误； C．根据安培定则可知，从俯视的视角观察线圈，线圈中电流沿逆时针方向，故C正确； 故选C。 5. 交流发电机模型如图所示，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动，从线圈平面与磁场垂直时开始计时，已知线圈转动的角速度，下列说法正确的是（　　） A. 时，线圈位于中性面 B. 时，穿过线圈的磁通量变化率最大 C. 时，线圈的感应电动势最小 D. 线圈中产生余弦变化规律的交变电流 【答案】A 【解析】【详解】AB．时，线圈处于中性面，穿过线圈的磁通量最大，产生的电流为零，根据 则和时，线圈均位于中性面，产生的感应电动势等于零，磁通量的变化率最小，故A正确，B错误； C．时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大，故C错误； D．线圈从中性面开始周期性转动，产生正弦变化规律的交变电流，故D错误。 故选A。 6. 动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示，M为烟雾传感器，其阻值随着烟雾浓度的改变而变化，N为定值电阻，滑动变阻器的滑片P已调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致N两端的电压增大，装置发出警报。下列说法正确的是（　　） A. 烟雾浓度增大时，的阻值减小 B. 烟雾浓度增大时，通过滑动变阻器的电流增大 C. 滑片P向右移动可以提高报警灵敏度 D. 烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．定值电阻N两端的电压增大，干路电流增大，传感器两端的电压一定减小，则并联部分电阻一定减小，可知烟雾浓度增大时，的阻值减小，故A正确； B．烟雾浓度增大时，阻值减小，并联部分电压减小，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，故B错误； C．滑动变阻器接入电路的阻值越大，滑动变阻器与烟雾传感器并联的电阻越接近，烟雾浓度增大时，N两端的电压增大得越明显，即能够提高报警灵敏度，可知滑片P向左移动可以提高报警灵敏度，故C错误； D．烟雾浓度增大时，的阻值减小，干路电流增大；烟雾传感器两端的电压一定减小，通过滑动变阻器的电流减小，通过烟雾传感器的电流增大，其消耗的功率可能增大，也可能减小或不变，故D错误。 故选A。 7. 如图所示为的某种气体的压强和温度关系的图线。表示个标准大气压，标准状态（0℃，1个标准大气压）下气体的摩尔体积为。则在状态时气体的体积为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】此气体在时，压强为标准大气压，所以此时它的体积应为 由图线所示，从压强为到状态，气体做等容变化，状态时气体的体积为，温度为 从状态到状态为等压变化，状态的温度为 根据盖吕萨克定律得 故选D 二、不定项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，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。 8. 如图所示，a、b接在电压有效值不变的正弦交流电源上，T为理想变压器，、、为三个相同的定值电阻，S闭合时，三个电阻消耗的电功率相等。下列说法正确的是（ ） A. 原、副线圈的匝数比为 B. 原、副线圈的匝数比为 C. S断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为 D. S断开后，消耗的电功率与消耗的电功率之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．S闭合时，三个电阻消耗的电功率相等，可知此时三个电阻的电流相同，设通过电阻的电流为，设原线圈电流为，副线圈电流为，则有 ， 根据原、副线圈电流与匝数关系，可知原、副线圈的匝数比为 故A正确，B错误； CD．S断开后，设原线圈电流为，则副线圈电流为 可知，消耗的电功率与消耗的电功率之比为 故C正确，D错误。 故选AC。 9.如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距为L，与水平面成θ角，上端接入阻值为R的电阻。导轨平面区域有垂直导轨平面向上、磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m的金属棒ab由静止开始沿导轨下滑距离为x时，棒的速度大小为v，并与两导轨始终保持垂直且接触良好。不计导轨及金属棒ab的电阻，则金属棒ab沿导轨在此下滑过程中（　AD　） A.金属棒ab的最大加速度为 B.通过金属棒ab横截面的电荷量 C.电阻R产生的焦耳热为 D.金属棒ab的最大速度为 10. 如图甲所示是电磁炮发射过程的情境图。炮弹的炮弹能量是可调控的，未来可用于消防、军事等方面。其主要原理如图乙所示，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。可控电源提供强大的电流经导轨流入炮弹再流回电源，炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为处于磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两导轨内侧间距为d，炮弹的质量为m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行距离l后获得的发射速度为v。不计空气阻力、导轨电阻、电源内阻，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势。下列说法正确的是（） A. 匀强磁场方向为竖直向下 B. 炮弹所受安培力大小为 C. 通过炮弹的电流为 D. 可控电源的电动势为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意，由图乙可知，炮弹发射时受向右的安培力，通过炮弹的电流方向为垂直纸面向里，根据左手定则可知，磁场方向为竖直向上，故A错误； B．根据题意，由公式 可得，炮弹发射过程中的加速度为 对炮弹受力分析，水平方向上所受合力为安培力，由牛顿第二定律 可得，炮弹所受安培力大小为 故B正确； C．根据题意，由安培力公式 可得，流过炮弹的电流为 故C正确； D．根据题意，由闭合回路欧姆定律 故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共12分） 11. （4分）（1）某同学在测定玻璃砖的折射率时，在坐标纸上得到如图所示数据记录图，ab、cd为平行玻璃砖两表面对应的边界位置，P1、P2、P3、P4为大头针所留下的孔迹，请据图计算该玻璃砖的折射率为_________．(结果保留三位有效数字)． （2）若实验中最后一枚大头针P4所插位置比准确位置偏右了一些，则玻璃砖折射率的测量值与实际值相比_______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）． 【答案】 ①. 1.58 ②. 偏大 【解析】 【详解】（1）[1]．做出光路图如图；以入射点为圆心做单位圆，则 （2）若实验中最后一枚大头针P4所插位置比准确位置偏右了一些，则画出的折射角偏小，根据可知，玻璃砖折射率的测量值与实际值相比偏大． 12．（8分）油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.3mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。（结果保留两位有效数字） (1)若每一小方格的边长为10mm，则油酸薄膜的面积为 m2。 (2)每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为 m3。 (3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为 m。 (4)为了尽可能准确地估测出油酸分子的大小，下列措施可行的是___________。 A．油酸浓度适当大一些 B．油酸浓度适当小一些 C．油酸扩散后立即绘出轮廓图 D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图 【答案】(1)(2)(3)(4)BD 【详解】（1）若每一小方格的边长为10mm，由图中可知轮廓中大约为个小方格，则油酸薄膜的面积为 （2）每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为 （3）油酸分子的直径为 （4）为能形成单分子油膜，油膜浓度应适当小些；应油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图。故选BD。 四、计算题（本题共3小题，共45分。作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．（12分）如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑的绝热气缸中有加热装置，气缸壁内有卡槽，卡槽距缸底的高度。质量、横截面积的活塞停在卡槽处，其下方封闭有一定质量压强为、温度为的理想气体，现通过加热装置对缸内气体缓慢加热。已知外界大气压强保持不变，热力学温度与摄氏温度的关系，重力加速度。 （1）求活塞刚要离开卡槽时缸内气体的热力学温度；（6分） （2）若活塞离开卡槽后继续上升了，该过程中气体吸收了的热量，求该过程中气体内能的变化量。（6分） 13．（1）；（2） 【详解】（1）已知，，当活塞刚要离开卡槽时，根据受力分析则有，（2分） 解得 气体加热至活塞刚要离开卡槽，气体经历等容变化， 根据查理定律有（2分）， 联立解得活塞刚要离开卡槽时，气体的热力学温度（2分） （2） 活塞离开卡槽上升过程中，是等压变化，故气体对外做功，则有，（2分） 由热力学第一定律得（2分） 代入数据解得此过程中气体内能的变化量（2分） 14. （14分）如图为一圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖，一光线从P点垂直于水平直径MN射入玻璃砖，第一次射到玻璃砖圆弧面的光线恰好不能从玻璃砖中射出。已知，真空中的光速为c，不考虑多次反射。求： （i）该玻璃砖的折射率n；（4分） （ii）该光线从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所用的时间t。（10分） 【答案】（i）；（ii） 【解析】 【详解】（i）从P点垂直于水平直径MN射入玻璃砖，第一次射到玻璃砖圆弧面的光线恰好不能从玻璃砖中射出，发生全反射，根据几何关系（2分） 所以折射率（2分） （ii）根据以上分析可知，第一次到圆弧面入射角为45°，根据几何关系及对称性可知，运动路程为（2分） 在介质中传播速度（2分） 从P点射入玻璃砖到射出玻璃砖所用的时间（2分） 得（2分） 15．（19分）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨间的距离为L，导轨上平行放置两根导体棒ab和cd，构成矩形回路。已知两根导体棒的质量均为m、电阻均为R，其他电阻忽略不计，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导体棒均可沿导轨无摩擦滑行。开始时，导体棒cd静止、ab有水平向右的初速度，两导体棒在运动中始终不接触。求： （1）开始时，导体棒cd中电流的大小和方向；（5分） （2）从开始到导体棒cd达到最大速度的过程中，ab棒上产生的焦耳热；（6分） （3）当导体棒ab的速度变为时，导体棒cd的加速度大小。（8分） 15．解：（1）ab棒产生的感应电动势（2分） cd棒中的电流（2分） 方向由d→c。（1分） （2）当ab棒与cd棒的速度相同时，cd棒的速度最大，设其最大速度为v，由动量守恒定律有（1分） 解得（1分） 由能量守恒关系有（1分） 解得（1分） ab棒上。（2分） （3）当ab棒的速度为时，cd棒的速度为，由动量守恒定律有（1分） 解得（1分） （1分） （1分） （1分） 解得（1分） cd棒的受力大小（1分） ab棒的加速度大小。（1分） 1 学科网（北京）股份有限公司 $$