广东省广州市第六中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

试卷第 1 页 共 8 页 2024 学年第二学期高二期中考试 物理试题 本试卷共 8页，15小题，满分 100分，考试时间 75分钟。 一、单项选择题：本题共 7小题，每小题 4分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。 1. 用手捏紧叠在一起的两块平板玻璃时，若板间存在薄空气层，从平板玻璃的上表面常 会看到彩色条纹。产生这一现象的原因是（ ） A.光的折射 B.光的衍射 C.光的干涉 D.光的偏振 2. “气溶胶”的广义概念是指悬浮在气体中的所有固态或液态颗粒（直径在 0.001μm~ 100μm之间）所组成的气态分散系统。气溶胶中的固态或液态颗粒可悬浮在大气中做无 规则运动长达数月、数年之久。下列说法正确的是（ ） A．该运动反映了气溶胶分子的无规则热运动 B．固态或液态颗粒越小，无规则运动越剧烈 C．该运动反映了气体分子之间存在着引力作用 D．颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹 3. 把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置，在玻璃管 内引入一小段油柱，将一定质量的空气密封在容器内，被封空气的压强跟大气压强相等。 温度升高时，忽略大气压强的变化，关于瓶内气体，说法正确的是（ ） A．气体的压强增大 B. 分子数密度减小 C. 每个气体分子的动能都增大 D. 单位面积器壁所受到的平均作用力减小 4. 在如图所示的 xoy坐标系中，一条弹性绳沿 x轴放置，图中小黑点代表绳上的质点， 相邻质点的间距为 a。t =0 时，x =0处的质点 P0开始沿 y轴做周期为 T、振幅为 A的简 谐运动。 3 4 t T 时的波形如图所示。则（ ） A．该列绳波的波速为 T a8 B． 3 4 t T 时，质点 4P 的速度最大 C． 3 4 t T 时，质点 3P 和 5P 相位相同 D． 0t  时，质点 0P 沿 y轴负方向运动 试卷第 2 页 共 8 页 5. 图甲为交流发电机的示意图，磁场为匀强磁场，匝数 n=100 匝、电阻 r=1Ω的矩形线 圈绕垂直于磁场的竖直轴 OO′逆时针匀速转动，输出的交变电压随时间变化的图像如图 乙所示。已知电阻 R=4Ω，电流表为理想交流电表。下列说法正确的是（ ） A．电流表的示数为 1.25A B．0.01s时穿过线圈的磁通量为 0 C．0~0.01s通过回路某横截面的电荷量为 0 D．在一个周期内回路消耗的电能为 0.625J 6．如图所示为某小型水电站的电能输送示意图， 1T、 2T 分别是升压变压器和降压变压 器，r为输电线的电阻，发电机输出电压不变，变压器视为理想变压器，电压表为理想 电表， 0R 为用户用电器的总电阻（设用户用电器均为纯电阻用电器），若发现电压表的 示数变小，则（ ） A. 发电机的输出功率变小 B. 用户用电器的总电阻变小 C．输电线上的电压降变小 D．升压变压器的输出电压变小 7. 用某单色激光照射透明塑料制成的光盘边缘，观察到的现象如图所示，空气中的四条 细光束分别为入射光束 a、反射光束 b、出射光束 c和 d。已知某次入射点 O和两个出 射点 P、Q恰好位于光盘边缘等间隔的三点处，且光束 a和 b间的夹角为90，则（ ） A. 光盘材料的折射率 n=2 B. 从空气中射入光盘中，光的波长变长 C. 光束 c的强度小于 O点处折射光束 OP的强度 D．调整 O处光线入射角至合适角度，在光盘中 可观察到全反射现象 试卷第 3 页 共 8 页 二、多项选择题：本题共 3小题，每小题 6分，共 18 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 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0 分。 8. 图甲是一定质量的某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线；图乙是两分子系 统的势能 EP与两分子间距离 r的关系曲线。下列说法正确的是（ ） A．图甲：①状态所对应的温度高于②状态所对应的温度 B．图甲：气体在①状态下的内能小于在②状态下的内能 C．图乙：距离由 r1变到 r2的过程中，分子力做正功，分子势能减小 D．图乙：距离由 r1变到无穷远的过程中，分子间的作用力先减小后增大 9. 收音机的调谐电路如图甲所示，改变可变电容器 C的电 容，进而改变调谐电路的频率。某次“调频”后，电容器 两端的电压 u随时间 t的变化规律可简化为如图乙所示的 余弦曲线。则（ ） A．t1时刻，电路中的电流最小 B．t2~t3时刻，电容器带电量不断减少 C．t2时刻，线圈 L中的磁感应强度最大 D．减小电容器 C两极板间距离，电路的振荡频率减小 10．如图，光滑斜面倾角为θ，两个匀强磁场宽度均为 L，磁感应强度大小相等，方向垂 直斜面且相反。质量为 m、电阻为 R、边长也为 L的正方形线框 abcd，在 t=0时刻，ab 边恰好与磁场边界 ee'重合，以速度 v0匀速进入磁场；经过时间 t0，线框 ab边到达 gg' 与 ff' 的中间位置，此时线框恰好又做匀速直线运动。已知重力加速度为 g，则（ ） A．ab边越过 ff' 的前后，线框中电流反向 B．t0时刻，线框匀速运动的速度大小为 0v4 1 C．ab边刚越过 ff' 时，线框加速度为 sing3 D．t0时间内，线框所产生的焦耳热为 sinmgL2 3 v0 试卷第 4 页 共 8 页 三、非选择题：共 54 分，考生根据要求作答。 11. （10分）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的三个必做实验的部分相关内容， 请完成以下填空。 （1）在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，实验装置如图甲所示。用光具座固定激 光笔和刻有双缝的黑色纸板，双缝间的宽度 0.2mmd  。激光经过双缝后投射到光屏中的 条纹如图乙所示，由刻度尺读出 A、B两亮纹间的距离 x  mm。通过激光测距仪 测量出双缝到投影屏间的距离 2.0mL  ，可求得该激光的波长  m。 甲 乙 （2）在“用单摆测重力加速度的大小”的实验中，测量小球的直径，某次读数为 10.10mm， 则所选用的测量仪器与下图中 （选填“A”、“B”或“C”）一致。 A B C （3）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： ①选取原、副线圈匝数分别为 800和 400，但是可拆变压器的“横梁”铁芯没装上； 当原线圈接入 12V的交流电时，副线圈输出电压 U可能满足 ； A．0V<U<6V B．U=6V C．6V<U<12V D．U=24V ②为了减小能量传递过程中的损失，变压器的铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。 作为“横梁”的铁芯硅钢片应按照下列哪种方法设计 。 A B C D 试卷第 5 页 共 8 页 12. （6分）完成以下热学实验： 目的 1：估测油酸分子的大小 已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为 A，N滴溶液的总体积为 V。在浅盘中 的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为 a的 正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图甲所示），测得油膜占有的正方形小格个 数为 X。则油酸分子直径约为 ；（用符号 A、N、V、a、X表示） 目的 2：探究等温条件下气体压强与体积的关系 用上图乙所示的实验装置，推动注射器的活塞改变气体的体积 V，利用压强传感器 直接在计算机上获取对应的压强数据 p。 ①实验中下列说法正确的是___________； A．推拉柱塞时应尽量缓慢 B．推拉柱塞时可手握注射器 C．若实验中软管脱落，可立即装上并继续本次实验 D．柱塞处涂抹润滑油可起到封闭气体，防止漏气的作用 ②某同学实验中操作不规范，得到了如上图丙所示的 p V 图像，究其原因，是实验 中气体温度发生了怎样的变化___________。 A．一直降低 B．先升高后降低 C．先降低后升高 D．一直升高 甲 乙 丙 试卷第 6 页 共 8 页 13.（11分，请考生注意，其中包含规范性作答 2 分）自行车前叉是连接车把手和前轴 的部件，如图甲所示。为了减少路面颠簸对骑手手臂的冲击，前叉通常安装有减震系统， 常见的有弹簧减震和空气减震。 一空气减震器原理图如图乙所示，总长 L=84cm、横截面积 S=10cm2的汽缸（密封良好） 里充有空气，忽略活塞厚度、活塞和车把手的质量以及一切摩擦。缸内气体的温度为 27℃ 时，不按压车把手，活塞恰好停留在汽缸顶部。已知外界大气压强 p0=1×105Pa。求： （1）当缸内气体温度降为 3 ℃时，不按压车把手，求活塞到汽缸顶部的距离 D； （2）当缸内气体的温度为 27℃时，缓慢按压车把手，使得活塞稳定在距汽缸顶部 14cm 处。若不考虑缸内气体温度变化，求此时车把手对活塞的压力 F的大小。 试卷第 7 页 共 8 页 14.（12分）光学组件横截面如图所示，半圆形玻璃砖圆心为 O点，半径为 R；直角三 棱镜 FG边的延长线过 O点，EG边平行于 AB边且长度等于 R，∠FEG=30° ，横截面 所在平面内，单色光线以θ角入射到 EF边发生折射，折射光线垂直 EG边射出。已知玻 璃砖和三棱镜对该单色光的折射率均为 1.5，光线在空气中的传播速度为 c. （1）求 sinθ； （2）以θ角入射的单色光线，若第一次到达半圆弧 AMB恰可以发生全反射，求此时光 线在 EF上入射点 D（图中未标出）到 F点的距离 xDF（结果可带根号）。 （3）求第（2）问中的光线从进入玻璃砖到第一次到达圆弧面 AMB期间所运动的时间 t（结果可带根号）。 试卷第 8 页 共 8 页 15．如图，在 xoy平面内，以 O1（0,R）为圆心、R为半径的圆形区域内有垂直于纸面 向里的匀强磁场 B1；直线 ab与 x轴平行且相距为 d，x轴与 ab间区域有平行于 y轴向 上的匀强电场 E；ab下方有一平行于 x轴的感光板 MN，ab与 MN间区域有垂直于纸面 向外的匀强磁场 B2。 一质量为 m、电荷量为 e的电子以速度 v0沿 x轴正方向对着 O1射入圆形磁场，从 O 点射出。在0 2y R  区域内，一群相同的电子以相同的速度 v0从不同位置射入圆形磁场， 也均能从 O点进入 x轴下方电场。已知场强大小 ed mE 9 8 20v ,磁感应强度 ed mB 02 v  ,电子 重力不计， 6037 .sin  ， 8037 .cos  。 （1）求圆形区域内磁场的磁感应强度大小 B1； （2）若所有电子都不能打在感光板 MN上，求 MN与 ab间的最小距离 h1。 （3）若所有电子都能打在感光板 MN上，求所有电子中从 O点出发运动到 MN的最长 时间 t。 第 1 页 共 3 页 2024 学年下学期高二物理期中答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C B B A D B C AC BD ABC 11．（10分）（1）65.0 76.50 10 （2）B； （3）① A，② D （每空 2 分） 12．（6分） 目的 1: 2 VA NXa ； 目的 2: ①AD ②B （每空 2分） 13．（11分） (1) 8.4 cmL  (2) 20N 规范性作答：角标不要乱标，公式的物理意义不混乱，大气压强 P0不乱用，单位正确 都无问题的得 2分， 每出现一处问题扣 1分。 【2 分】 （1）（4分） 对气体，等压变化： �1 �1 = �2 �2 【2 分】 且：T1=t1+273=300K，T2=t2+273=270K ，V1=LS， V2=L2S 解得：L2=75.6cm 【1 分】 几何关系：活塞到汽缸顶部的距离 D=L-L2 解得：D=8.4cm 【1 分】 （2）（5分） 对气体，等温变化：p0V1=p3V3 其中： V3  2V L L S   解得：p3=1.2×105Pa 【2 分】 对活塞，静止：F+p0S=p3S 【2 分】 解得：F=1 20 NF  【1 分】 14．（12 分）（1） sin 0.75  ；（2）��� = 4 3 9 � ;(3)� = 5� 2� （1）（3 分） 由题意设光在三棱镜中的折射角为 ，则： sin sin n    【2 分】 由于折射光线垂直 EG边射出，几何关系： 30FEG     解得 ： sin 0.75  【1 分】 第 2 页 共 3 页 （2）（4分） 根据题意作出单色光第一次到达半圆弧 AMB恰好发生全反射的光路图如图 则根据几何关系可知 FE上从 P点到 E点以角入射的单色光线第一次到达半圆弧 AMB都可以发生全反射， 根据全反射临界角公式有： 1sinC n  【2 分】 设 P点到 FG的距离为 l，几何关系： sinl R C 又因为： cos30PF lx   【1 分】 联立解得： 3 9 4 PFx R 【1 分】 （3）（5分） 光线在玻璃砖中：� = � � 【2 分】 在玻璃砖中的传播距离 L = Rcos� 【1 分】 总时间� = � � 【1 分】 联立得：� = 5� 2� 【1 分】 15．（15 分）（1） 01 mvB eR  ；（2） 8 3 d ；（3） 0 0 3 53 2 180 d d v v   【详解】 （1）（4分）当电子从位置 y=R处射入的电子经过 O点进入 x轴下方， 电子在磁场 B1中，圆周运动： 1 2 0 10 r v mBev  【2 分】 几何关系：r1 =R 【1 分】 解得 ： 01 mvB eR  【1分】 （2）（6分） 在电场中加速，设到达 ab时速度大小为 v： 2 20 1 1 2 2 eEd mv mv  解得： 0 5 3 v v 【2 分】 电子在磁场 B2中，圆周运动： 2 2 2 r v mevB  解得：r2=1 5 3 r d 【1 分】 第 3 页 共 3 页 临界：电子在 O点以速度 v0沿 x轴负方向射入电场，经电场偏转和磁场偏转后，轨迹刚好和 MN 相切，圆 心为 O2，轨迹如图。 设沿 x轴负方向射入电场的电子离开电场进入磁场时速度方向与 水平方向成θ角，则 0cos v v   解得:θ＝53° 或 cosθ=0.6 【1 分】 几何关系： 感光板与 ab间的最小距离 cosrrh 221  【1分】 解得： 1 8 3 h d 【1 分】 （3）（5分） 临界：电子在 O点沿 x轴正方向射入电场，经电场偏转和磁场偏 转后，轨迹和感光板相切，则所有电子都能打在感光板上，圆心 为 O3： 轨迹如图： 在电场中，类平抛：         m Eea atd 212 1  1 0 3 2 dt v  【2 分】 几何关系：θ＝53° 在磁场 B2中：         Tt eB m v rT    2 22 2 2 2  2 0 53 180 dt v   【2 分】 最长时间 tm 1 2t t t  = 0 0 3 53 2 180 d d v v   【1 分】