精品解析：四川省资阳市安岳中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

安岳中学高2023级第四学期期中考试 物 理 试 题 时间：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共10小题，共46分。第1－7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8－10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 当分子间的距离减小，分子间作用力一定减小 B. 温度越高，扩散现象越明显 C. 悬浮在水中的花粉颗粒越大，布朗运动就越明显 D. 当物体的温度升高，物体所包含的所有的分子速率都会增大 2. 如图，U形玻璃管两端封闭竖直静置，管内水银柱把管内气体分成两部分，此时两边气体温度相同，管内水银面高度差为。若要使左右水银面高度差变小，则可行的方法是（　　） A. 同时降低相同的温度 B. 玻璃管竖直匀速下落 C. 同时升高相同的温度 D. 玻璃管水平匀速运动 3. 某电磁弹射装置简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧，闭合开关瞬间，则下列说法正确的是（　　） A. 金属环仍保持静止 B. 金属环将向右运动 C. 从左向右看，金属环中感应电流沿顺时针方向 D. 金属环有扩张的趋势 4. 如图所示，表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 电感线圈中的磁场能正在减小 C. 电感线圈中的电流正在减小 D. 此时电容器内部电场强度正在增大 5. 如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝100πrad/s匀速转动。t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则（　　） A. t＝0时刻线圈中的感应电动势最大 B. 1 s内电路中的电流方向改变50次 C. 开关S处于断开状态和闭合状态时，电流表的读数相同 D. 滑片P向下滑时，电压表的读数变大 6. “环天顶弧”外形似“天空的微笑”，实际上它不是彩虹，而是日晕，是由薄而均匀的卷云里面大量扁平的六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。简化光路如图所示，当太阳光从冰晶的上底面进入时，经折射恰好在侧面发生全反射，已知此时太阳光的入射角的正弦值，则冰晶的折射率为（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示的变压器电路中，电压表为理想电表，变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，ab端输入稳定的交流电压如图乙所示，L1、L2两个灯泡均正常发光，电压表的示数为 55 V， 则L1、L2两个灯泡的额定功率P1、P2之比为（　　） A. 4∶3 B. 2∶3 C. 1∶1 D. 1∶3 8. 如图所示，一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一立方体玻璃砖的上表面，得到三束平行光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，玻璃砖的下表面有反光薄膜，下列说法正确的是（　　） A. 光束Ⅰ为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光 B. 光束Ⅲ频率大于光束Ⅱ的频率 C. 光线Ⅱ、Ⅲ分别通过同一双缝干涉装置，光线Ⅲ干涉条纹间距更宽 D. 在玻璃砖中，光束Ⅱ的速度大于光束Ⅲ的速度 9. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，沿图示路径先后到达状态B和C后回到状态A，其中BA的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。下列说法正确的是（　　） A. 从A到B，气体压强不变 B 从B到C，气体压强增大 C. 从A到B，气体分子的平均动能增加 D. 从C到A，气体分子的平均动能增加 10. 如图所示，在平面直角坐标系中，竖直向下，水平。在第一象限（空间足够大）存在垂直平面向外的磁场区域，磁感应强度沿y轴正方向不变，沿x轴正方向按照（且为已知常数）规律变化。一个质量为m、边长为L的正方形导线框，电阻为R，初始时一边与x轴重合，一边与y轴重合。将导线框以速度沿x轴正方向抛出，整个运动过程中导线框的两邻边分别平行两个坐标轴。从导线框开始运动到速度恰好竖直向下的过程中，导线框下落高度为h，重力加速度为g，则在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导线框受到的安培力总是与运动方向垂直 B. 导线框下落高度为h时速度小于 C. 整个过程中导线框中产生的热量为 D. 导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为 二、填空题：本题共2小题，共14分。 11. 在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中： （1）该实验过程中，体现的物理思想方法是________。 A. 理想模型法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 （2）若实验时痱子粉撒得太厚，会导致所测的分子直径________（选填“偏大”或“偏小”）； （3）若已知纯油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径d后，还可以继续测出阿伏加德罗常数________（用题中给出的物理量符号表示）。 12. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，已知双缝间的距离为d。 （1）若测定绿光的波长，应选用________色的滤光片。 （2）已知双缝到光屏之间的距离L＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心，然后他继续转动手轮，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示，则A位置读数为______mm，入射光的波长λ＝________ m（结果保留两位有效数字）。 （3）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________。 A. 改用波长较长的光（如红光）作为入射光 B. 增大双缝到屏的距离 C. 增大双缝到单缝的距离 D. 增大双缝间距 三、计算题（本题共3小题，共40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. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A=60°，∠C=90°。一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射，AD=a，棱镜的折射率为，求： ①此玻璃的临界角； ②光从棱镜第一次射入空气时的折射角； ③光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c)。 14. 如图所示，面积为S的活塞将左侧导热汽缸分成容积均为的、B两部分，汽缸部分通过带有阀门的细管与容积为、导热性良好的汽缸相连。开始时阀门关闭，、B两部分气体的压强分别为和。现将阀门打开，当活塞稳定时，B的体积变为。已知、B、内为同种理想气体，细管及活塞的体积均可忽略，外界温度保持不变，活塞与汽缸之间的摩擦力不计。求： （1）活塞的质量； （2）阀门打开后活塞稳定时，部分气体的压强； （3）活塞稳定后，中剩余气体的质量与最初中气体质量之比。 15. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的斜面上，间距为，空间分布着磁感应强度大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。将两根金属棒a、b放置在导轨上，并将b用轻绳通过定滑轮和物块c连接。已知两棒的长度均为L，电阻均为，a、b、c质量均为，金属棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，不考虑其他电阻，不计一切摩擦，重力加速度大小为。 （1）将金属棒b锁定，释放金属棒a，求金属棒a的最终速度大小； （2）将金属棒a锁定，同时由静止释放金属棒b和物块c，求金属棒b的速度时的加速度； （3）同时由静止释放金属棒a、b和物块c，求闭合回路的最大电功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 安岳中学高2023级第四学期期中考试 物 理 试 题 时间：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共10小题，共46分。第1－7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；第8－10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A. 当分子间的距离减小，分子间作用力一定减小 B. 温度越高，扩散现象越明显 C. 悬浮在水中的花粉颗粒越大，布朗运动就越明显 D. 当物体的温度升高，物体所包含的所有的分子速率都会增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子间作用力随距离变化并非单调。当分子间距大于平衡距离时，减小距离可能会使分子力增大；当间距小于平衡距离时，减小距离会使分子间作用力增大。因此，分子间距离减小时作用力不一定减小，故A错误； B．温度越高，分子热运动越剧烈，扩散现象越明显。这是分子动理论的基本结论，故B正确； C．布朗运动的显著程度与颗粒大小有关。颗粒越小，液体分子撞击的不平衡性越明显，布朗运动越显著。颗粒越大，布朗运动越不明显，故C错误； D．温度升高时，分子平均动能增大，但并非所有分子的速率都增大。部分分子速率可能减小，故D错误。 故选B。 2. 如图，U形玻璃管两端封闭竖直静置，管内水银柱把管内气体分成两部分，此时两边气体温度相同，管内水银面高度差为。若要使左右水银面高度差变小，则可行的方法是（　　） A. 同时降低相同的温度 B. 玻璃管竖直匀速下落 C. 同时升高相同的温度 D. 玻璃管水平匀速运动 【答案】C 【解析】 【详解】AC．分析可知左右部分气体初态压强关系为，假设两部分气体做等容变化，根据查理定律有 整理得 分析可知降低相同的温度，初态压强大的，压强减少量大，故左边气体压强减少量比右边的大，故左液面下降，右液面上升，左右水银面高度差变大；若升高相同的温度，初态压强大的，压强增量大，则左边气体压强增量比右边的大，故左液面上升，右液面下降，左右水银面高度差变小，故A错误，C正确； BD．玻璃管竖直匀速下落或玻璃管水平匀速运动，气体压强均不变，高度差不变，故BD错误。 故选C。 3. 某电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧，闭合开关瞬间，则下列说法正确的是（　　） A. 金属环仍保持静止 B. 金属环将向右运动 C. 从左向右看，金属环中感应电流沿顺时针方向 D. 金属环有扩张的趋势 【答案】C 【解析】 【详解】ABD．闭合开关瞬间，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知金属环将向左运动且圆环有收缩的趋势，故ABD错误； C．根据右手定则可知闭合开关瞬间，穿过圆环的磁场方向向左，由于穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，从左向右看，金属环中感应电流沿顺时针方向，故C正确。 故选C。 4. 如图所示，表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是（　　） A. 电容器正在放电 B. 电感线圈中的磁场能正在减小 C. 电感线圈中的电流正在减小 D. 此时电容器内部电场强度正在增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据磁感线的方向可以判断电流方向是逆时针，再根据电容器极板上带电的性质可以判断电容器在放电，故A正确； BC．电容器放电过程，电感线圈电流增加，磁场能增加，故BC错误； D．电容器放电过程，电容器极板电荷量减少，电容器内部电场强度正减小，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝100πrad/s匀速转动。t＝0时刻线圈平面与磁场垂直，各电表均为理想交流电表，则（　　） A. t＝0时刻线圈中的感应电动势最大 B. 1 s内电路中的电流方向改变50次 C. 开关S处于断开状态和闭合状态时，电流表的读数相同 D. 滑片P向下滑时，电压表的读数变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．t＝0时刻线圈处于中性面，感应电动势最小且为0，故A错误； B．交变电流周期 一个周期内电流方向改变2次，则1s内电路中的电流方向改变100次，故B错误； C．开关S闭合时，由于交变电流能“通过”电容器，则电路中总的阻抗不同，电流的有效值不同，所以电流表读数不同，故C错误； D．滑片P下滑时，电阻变大，根据分压原理可知电压表的示数变大，故D正确。 故选D。 6. “环天顶弧”外形似“天空的微笑”，实际上它不是彩虹，而是日晕，是由薄而均匀的卷云里面大量扁平的六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。简化光路如图所示，当太阳光从冰晶的上底面进入时，经折射恰好在侧面发生全反射，已知此时太阳光的入射角的正弦值，则冰晶的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据光的折射定律有 根据光的折射率和临界角的关系有 根据几何关系可知 解得 故选C。 7. 如图甲所示的变压器电路中，电压表为理想电表，变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，ab端输入稳定的交流电压如图乙所示，L1、L2两个灯泡均正常发光，电压表的示数为 55 V， 则L1、L2两个灯泡的额定功率P1、P2之比为（　　） A. 4∶3 B. 2∶3 C. 1∶1 D. 1∶3 【答案】D 【解析】 【详解】由图乙可知ab输入端电压有效值 则灯泡两端电压 则L1、L2两个灯泡的额定功率之比 又因为 联立解得 故选D。 8. 如图所示，一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一立方体玻璃砖的上表面，得到三束平行光线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，玻璃砖的下表面有反光薄膜，下列说法正确的是（　　） A. 光束Ⅰ为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光 B. 光束Ⅲ的频率大于光束Ⅱ的频率 C. 光线Ⅱ、Ⅲ分别通过同一双缝干涉装置，光线Ⅲ干涉条纹间距更宽 D. 在玻璃砖中，光束Ⅱ的速度大于光束Ⅲ的速度 【答案】AC 【解析】 【详解】A．两种色光都在玻璃砖的上表面发生了反射，入射角相同，由反射定律知，它们的反射角相同，可知光束Ⅰ是复色光，而光束Ⅱ、Ⅲ由于折射率的不同导致偏折分离，所以光束Ⅱ、Ⅲ为单色光，故A正确； B．根据题意得如下图 可知光束Ⅱ的偏折程度大于光束Ⅲ的偏折程度，则光束Ⅱ的折射率大于光束Ⅲ的折射率，则光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ的频率，故B错误； C．由于光束Ⅱ的频率大于光束Ⅲ的频率，根据 可知光束Ⅱ的波长小于光束Ⅲ的波长，根据 可知光线Ⅱ、Ⅲ分别通过同一双缝干涉装置，光线Ⅲ的干涉条纹间距更宽，故C正确； D．光束Ⅱ的折射率大于对光束Ⅲ的折射率，根据 可知在玻璃砖中，光束Ⅱ的速度小于光束Ⅲ的速度，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，沿图示路径先后到达状态B和C后回到状态A，其中BA的延长线通过坐标原点，BC和AC分别与T轴和V轴平行。下列说法正确的是（　　） A. 从A到B，气体压强不变 B. 从B到C，气体压强增大 C. 从A到B，气体分子的平均动能增加 D. 从C到A，气体分子平均动能增加 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据 可知，从A到B，气体压强不变，故A正确； B．根据 可知，从B到C，体积不变，温度降低，则气体压强减小，故B错误； C．从A到B，温度升高，则气体分子的平均动能增加，故C正确； D．从C到A，温度不变，则气体分子的平均动能不变，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，在平面直角坐标系中，竖直向下，水平。在第一象限（空间足够大）存在垂直平面向外的磁场区域，磁感应强度沿y轴正方向不变，沿x轴正方向按照（且为已知常数）规律变化。一个质量为m、边长为L的正方形导线框，电阻为R，初始时一边与x轴重合，一边与y轴重合。将导线框以速度沿x轴正方向抛出，整个运动过程中导线框的两邻边分别平行两个坐标轴。从导线框开始运动到速度恰好竖直向下的过程中，导线框下落高度为h，重力加速度为g，则在此过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导线框受到的安培力总是与运动方向垂直 B. 导线框下落高度为h时的速度小于 C. 整个过程中导线框中产生的热量为 D. 导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，线框将产生顺时针方向的电流，根据左手定则可知左边框产生方向向右的安培力，右边框产生方向向左的安培力，上边框产生方向向下的安培力，下边框产生方向向上的安培力，再根据磁场的分布规律可知左边框产生的安培力小于右边框产生的安培力，上、下边框产生的安培力大小相等，可知导线框受到向左的安培力的作用，即沿x轴负方向的安培力作用，而不是与运动方向垂直，故A错误； B．导线框在竖直方向所受安培力的合力为零，可知导线框在竖直方向做自由落体运动，下落高度为h时的速度满足运动学关系 可得 故B错误； C．当导线框速度恰好竖直向下时，说明导线框在水平方向速度减小为零，又导线框在竖直方向所受合力与重力大小相等，即导线框在竖直方向满足机械能守恒，所以下落过程中导线框中产生的热量大小等于水平方向动能的损失，大小为，故C正确； D．设导线框在时间t时的水平分速度大小为，水平位移为x，则在此时刻导线框产生感应电动势大小为 导线框内的感应电流大小为 所以导线框受到安培力的大小 又根据 可得 导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为 故D正确。 故选CD。 二、填空题：本题共2小题，共14分。 11. 在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中： （1）该实验过程中，体现的物理思想方法是________。 A. 理想模型法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 （2）若实验时痱子粉撒得太厚，会导致所测的分子直径________（选填“偏大”或“偏小”）； （3）若已知纯油酸的密度为ρ，摩尔质量为M，在测出油酸分子直径d后，还可以继续测出阿伏加德罗常数________（用题中给出的物理量符号表示）。 【答案】（1）A （2）偏大 （3） 【解析】 【小问1详解】 用“油膜法”估测分子大小的实验中，是将油酸分子近似看成球形，并且油膜呈单分子分布的、分子间没有空隙。以上思路是将油膜想象成一种理想模型，故体现的物理思想是理想模型法。 故选A。 【小问2详解】 若实验时痱子粉撒得太厚，油酸分子无法充分展开，测得油膜面积会偏小，根据，则会导致所测的分子直径偏大。 【小问3详解】 一个油酸分子的质量为 则阿伏加德罗常数为 12. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，已知双缝间的距离为d。 （1）若测定绿光的波长，应选用________色的滤光片。 （2）已知双缝到光屏之间的距离L＝500 mm，双缝之间的距离d＝0.50 mm，单缝到双缝之间的距离s＝100 mm，某同学在用测量头测量时，调整手轮，在测量头目镜中先看到分划板中心刻线对准A条亮纹的中心，然后他继续转动手轮，使分划板中心刻线对准B条亮纹的中心，前后两次游标卡尺的读数如图所示，则A位置读数为______mm，入射光的波长λ＝________ m（结果保留两位有效数字）。 （3）实验中发现条纹太密，难以测量，可以采用的改善办法有________。 A. 改用波长较长的光（如红光）作为入射光 B. 增大双缝到屏的距离 C. 增大双缝到单缝的距离 D. 增大双缝间距 【答案】（1）绿 （2） ①. 11.1 ②. 6.4×10-7 （3）AB 【解析】 【小问1详解】 由于测量绿光的波长，因此应用绿色滤光片。 【小问2详解】 [1]游标卡尺读数精确度为0.1mm，A位置主尺读数为11mm，游标尺读数为1，读数为x1＝11mm＋1×0.1mm＝11.1mm； [2]同理B位置读数为x2＝15.6mm，则条纹间距mm 根据 解得＝6.4×10-7m 【小问3详解】 由可知，要增大条纹间距，可用波长更长的入射光或增大双缝到屏的距离。 故选AB。 三、计算题（本题共3小题，共40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. 如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知∠A=60°，∠C=90°。一束极细的光于AC的中点D垂直AC面入射，AD=a，棱镜的折射率为，求： ①此玻璃的临界角； ②光从棱镜第一次射入空气时的折射角； ③光从进入棱镜到它第一次射入空气所经历的时间(设光在真空中的传播速度为c)。 【答案】①；②；③ 【解析】 【详解】①设玻璃对空气的临界角为C，则 得 C=45o ②如图所示 因，发生全反射，则 由折射定律有 所以 ③棱镜中光速 所求时间 14. 如图所示，面积为S的活塞将左侧导热汽缸分成容积均为的、B两部分，汽缸部分通过带有阀门的细管与容积为、导热性良好的汽缸相连。开始时阀门关闭，、B两部分气体的压强分别为和。现将阀门打开，当活塞稳定时，B的体积变为。已知、B、内为同种理想气体，细管及活塞的体积均可忽略，外界温度保持不变，活塞与汽缸之间的摩擦力不计。求： （1）活塞的质量； （2）阀门打开后活塞稳定时，部分气体的压强； （3）活塞稳定后，中剩余气体的质量与最初中气体质量之比。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 初始时对活塞有 得到 【小问2详解】 打开阀门后，活塞稳定时，对B部分气体有 对活塞有 所以得到 【小问3详解】 设未打开阀门前，C部分气体的压强为，对A、C两部分气体整体有 得到 所以，C中剩余气体的质量与最初气体质量之比为 15. 如图所示，两根足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在倾角的斜面上，间距为，空间分布着磁感应强度大小为，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。将两根金属棒a、b放置在导轨上，并将b用轻绳通过定滑轮和物块c连接。已知两棒的长度均为L，电阻均为，a、b、c质量均为，金属棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，不考虑其他电阻，不计一切摩擦，重力加速度大小为。 （1）将金属棒b锁定，释放金属棒a，求金属棒a的最终速度大小； （2）将金属棒a锁定，同时由静止释放金属棒b和物块c，求金属棒b的速度时的加速度； （3）同时由静止释放金属棒a、b和物块c，求闭合回路的最大电功率。 【答案】（1） （2）加速度大小为，方向沿导轨向上 （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒a最终沿导轨向下匀速运动，此时有， 解得 【小问2详解】 金属棒b速度时对b、c整体有 又 解得 方向沿导轨向上。 【小问3详解】 最终金属棒a、b以不同的速度沿导轨匀速运动，此时回路中的电流最大，闭合回路的电功率也最大，设此时回路中的电流为，对金属棒a有 联立得 闭合回路的最大电功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$