湖北省鄂東南省級(jí)示范高中教育教學(xué)改革聯(lián)盟學(xué)校2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷

2024年春季鄂東南省級(jí)示范高中教育教學(xué)改革聯(lián)盟學(xué)校期中聯(lián)考高二物理試卷考試時(shí)間：2024年4月18日上午10：30-11：45試卷滿分：100分一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1-7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8-10題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。）1.下列說(shuō)法正確的是（）A.布朗運(yùn)動(dòng)是在顯微鏡下看到的液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B.給自行車胎打氣，越打越費(fèi)力是因?yàn)榉肿娱g存在斥力C.隨著兩分子間距離的增大，可能出現(xiàn)分子勢(shì)能增大而分子間的作用力減小的過(guò)程D.氣體在100℃時(shí)每個(gè)分子的動(dòng)能都大于其在50℃時(shí)的動(dòng)能【答案】C【解析】【詳解】A．布朗運(yùn)動(dòng)就是固體顆粒中的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，固體顆粒不是分子，布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，光學(xué)顯微鏡下觀察到的是固體顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．用氣筒給自行車胎打氣，越打越費(fèi)力，是因?yàn)檐囂?nèi)的壓強(qiáng)增大，而不是說(shuō)明壓縮后的氣體分子間有斥力，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)兩分子間表現(xiàn)為引力時(shí)，隨著兩分子間距離的增大，當(dāng)距離較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)分子勢(shì)能增大而分子間的作用力減小的過(guò)程，故C正確；D．溫度是分子間平均動(dòng)能的標(biāo)志，則物體的溫度升高，分子平均動(dòng)能一定增大，但是大量分子的動(dòng)能符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，同一個(gè)系統(tǒng)中相同溫度下每一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)劇烈程度不一樣，分子動(dòng)能也不一樣，氣體在100℃時(shí)部分分子的動(dòng)能可能小于或者等于其在50℃時(shí)的部分分子的動(dòng)能，故D錯(cuò)誤。故選C。2.無(wú)線充電技術(shù)有電磁感應(yīng)式、磁共振耦合、電磁諧振式等不同方式，不同方式各有千秋，但都使用了LC振蕩電路。一振蕩電路在和時(shí)刻自感線圈中磁感線方向和電容器中極板帶電情況如圖所示。若，選取時(shí)間微元（），則下列說(shuō)法正確的是（）A.在時(shí)刻，電容器正在放電B.從，電路中電流增大C.從，自感線圈中磁場(chǎng)增強(qiáng)D.從，電容器兩極板間電場(chǎng)增強(qiáng)【答案】C【解析】【詳解】A．時(shí)刻，根據(jù)右手螺旋定則可知，電流方向由電容器負(fù)極板流向正極板，可知電容器正在充電，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)闀r(shí)刻，電容器正在充電；從，電容器電場(chǎng)能增大，線圈磁場(chǎng)能減小，電路中電流減小，故B錯(cuò)誤；CD．在時(shí)刻，根據(jù)右手螺旋定則可知，電流方向由電容器正極板流向負(fù)極板，可知電容器正在放電。從，電容器電荷量減小，電容器兩極板間電場(chǎng)減弱，電容器電場(chǎng)能減小，自感線圈中磁場(chǎng)能增大，磁場(chǎng)增強(qiáng)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示，交流電源輸出電壓有效值恒定，變壓器為理想變壓器，燈泡阻值不隨溫度變化，電路穩(wěn)定后閉合開(kāi)關(guān)，下列說(shuō)法正確的是（）A.L1變暗L2變暗 B.L1不變L3變暗C.L2變暗L3變暗 D.L2變亮L3變亮【答案】B【解析】【詳解】當(dāng)S閉合后，原線圈電壓和原副線圈匝數(shù)比不變，則副線圈電壓不變，副線圈對(duì)應(yīng)的總電阻變小，副線圈電流增大，燈泡L2變亮，L2上的電壓變大，則L3兩端的電壓變小，燈泡L3變暗，交流電源輸出電壓有效值恒定，則燈泡L1上的電壓也不變，所以燈泡L1亮度不變。故選B。4.如圖所示，、兩束單色光分別沿不同方向射向橫截面為半圓形玻璃磚的圓心，已知光剛好發(fā)生全反射，光的折射光線（反射光線未畫出）剛好與光的反射光線重疊，且，則判斷（）A.若將光沿光的光路射向點(diǎn)，光也能發(fā)生全反射B.用、單色光分別檢查同一光學(xué)平面的平整度時(shí)，光呈現(xiàn)的明暗相間的條紋要窄些C.在玻璃磚中，光的波速比光大D.用、單色光分別以相同入射角斜射入同一平行玻璃磚，光發(fā)生的側(cè)移大【答案】D【解析】【詳解】A．光剛好發(fā)生全反射，則根據(jù)折射定律可知所以有所以有b光的全反射臨界角大于a光的全反射臨界角，若將b光沿a光的光路射向O點(diǎn)，b光不能發(fā)生全反射，A錯(cuò)誤；B．因?yàn)檎凵渎蚀蟮墓忸l率大，波長(zhǎng)小，所以b波長(zhǎng)大于a，所以用a、b單色光分別檢查同一光學(xué)平面的平整度時(shí)，b光呈現(xiàn)的明暗相間的條紋要寬些，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)，b光折射率小，則波速大些，C錯(cuò)誤；D．因?yàn)閍光折射率大，所以用a、b單色光分別以相同入射角斜射入同一平行玻璃磚，a光向側(cè)后方偏折大些，出射時(shí)發(fā)生的側(cè)移大，D正確。故選D。5.現(xiàn)有一列沿軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，如圖甲為該波在時(shí)刻的圖像，如圖乙為波的傳播方向上A質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A.這列波的波速是50m/sB.這列波沿軸正方向傳播C.從開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)晚0.3s回到平衡位置D.從開(kāi)始計(jì)時(shí)，緊接著的時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程小于10m【答案】D【解析】【詳解】A．由圖可知，波長(zhǎng)為20m，周期為1.2s，則波速為故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，A質(zhì)點(diǎn)在1.2s時(shí)刻向上振動(dòng)，根據(jù)“同側(cè)法”結(jié)合圖甲可知，波沿x軸負(fù)方向傳播，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)幾何關(guān)系質(zhì)點(diǎn)P與質(zhì)點(diǎn)Q平衡位置間距為從開(kāi)始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P比質(zhì)點(diǎn)Q晚回到平衡位置時(shí)間故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)P質(zhì)點(diǎn)靠近波谷，所以通過(guò)路程小于故D正確。故選D。6.用高壓水槍清洗汽車的照片如圖所示，設(shè)水槍噴出的水柱截面為圓形，直徑為，水流速度為，水柱垂直汽車表面，水柱沖擊汽車后反方向的速度為，高壓水槍的質(zhì)量為，手持高壓水槍操作，已知水的密度為。下列說(shuō)法正確的是（）A.水柱對(duì)汽車的平均沖力為B.高壓水槍單位時(shí)間噴出的水的質(zhì)量為C.當(dāng)高壓水槍噴口的出水速度變?yōu)樵瓉?lái)2倍時(shí)，水柱對(duì)汽車的平均沖力加倍D.高壓水槍噴出水柱直徑減半時(shí)，水柱對(duì)汽車的壓強(qiáng)變小【答案】B【解析】【詳解】AB．高壓水槍單位時(shí)間噴出的水的質(zhì)量為規(guī)定水流的速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量定理得解得故A錯(cuò)誤，B正確；C．根據(jù)，出水速度變?yōu)樵瓉?lái)2倍時(shí)，水柱對(duì)汽車的平均沖力增大為4倍，故C錯(cuò)誤；D．水柱對(duì)汽車的壓強(qiáng)為高壓水槍噴出水柱直徑D減半時(shí)，水柱對(duì)汽車的壓強(qiáng)不變，故D錯(cuò)誤。故選B。7.輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，輸入電壓為7.5V的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為r，負(fù)載R的阻值為10Ω。開(kāi)關(guān)S接1時(shí)，右側(cè)變壓器原，副線圈匝數(shù)比為，R上的功率為40W；接2時(shí)，匝數(shù)比為，R上的功率為P。以下判斷正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】AB．開(kāi)關(guān)S接l時(shí)，有，，輸電線路有此時(shí)R上的功率為代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得故A、B錯(cuò)誤；CD．開(kāi)關(guān)S接2時(shí)，有，，輸電線路有又有代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得，此時(shí)R上的功率為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。8.下列有關(guān)光學(xué)現(xiàn)象說(shuō)法正確的是（）A.圖1為檢驗(yàn)工件平整度的裝置，利用了光的衍射原理B.圖2為光照射透光的小圓孔得到的干涉圖樣C.圖3中沙漠蜃景屬于光的全反射現(xiàn)象，其產(chǎn)生的原因是沙漠上層空氣的折射率比下層空氣的折射率大D.圖4中電影院的3D電影利用了光的偏振【答案】CD【解析】【詳解】A．圖1為檢驗(yàn)工件平整度的裝置，利用了薄膜干涉的原理，故A錯(cuò)誤；B．泊松亮斑是光線通過(guò)小圓板得到的光的衍射圖樣，故B錯(cuò)誤；C．沙漠蜃景是光的全反射現(xiàn)象，沙漠蜃景產(chǎn)生的原因是由于沙漠上層空氣的折射率比下層空氣折射率大，光發(fā)生全反射造成的，故C正確；D．3D電影利用了光的偏振，故D正確。故選CD。9.如圖所示為一款玩具“彈簧公仔”，該玩具由頭部、輕彈簧及底座組成，已知公仔頭部質(zhì)量為，彈簧勁度系數(shù)為，底座質(zhì)量為。壓縮公仔頭部，然后由靜止釋放公仔頭部，此后公仔頭部在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。重力加速度為，當(dāng)公仔頭部運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，底座對(duì)桌面的壓力剛好為零，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。下列說(shuō)法中正確的是（）A.公仔頭部做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為B.公仔頭部運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，頭部的加速度為C.公仔頭部有最大速度時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)D.公仔頭部運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，桌面對(duì)底座支持力的大小為【答案】AD【解析】【詳解】A．公仔頭部在最高點(diǎn)時(shí)，底座對(duì)桌面的壓力剛好為零，故此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)彈力大小為對(duì)公仔頭部又解得選項(xiàng)A正確；B．公仔頭部運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)時(shí)，頭部的加速度選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．公仔頭部有最大速度時(shí)，彈簧的彈力和公仔頭部的重力等大反向，彈簧處于壓縮狀態(tài)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，當(dāng)公仔頭部運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)得此時(shí)對(duì)底座受力分析公仔頭部運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)時(shí)，桌面對(duì)底座支持力的大小為，選項(xiàng)D正確。故選AD。10.如圖所示，質(zhì)量為的帶有四分之一光滑圓弧軌道的小車靜止置于光滑水平面上，圓弧的半徑為（未知），一質(zhì)量為的小球以速度水平?jīng)_上小車，恰好達(dá)到圓弧的頂端，此時(shí)向前走了，接著小球又返回小車的左端。若，重力加速度為，則（）A.整個(gè)過(guò)程小車和小球組成系統(tǒng)動(dòng)量和機(jī)械能都守恒B.圓弧的半徑為C.小球在弧形槽上上升到最大高度所用的時(shí)間為D.整個(gè)過(guò)程小球?qū)π≤囎龅墓椤敬鸢浮緽D【解析】【詳解】A．小球和小車組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒，豎直方向上合力不為零，動(dòng)量不守恒，沒(méi)有阻力做功，機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；BC．小球達(dá)到圓弧的頂端，這個(gè)過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒得解得此時(shí)M向前走了0.25R，根據(jù)即根據(jù)幾何關(guān)系解得故B正確，C錯(cuò)誤；D．設(shè)小球離開(kāi)小車時(shí)，小球的速度為v1，小車的速度為v2，選取向右為正方向，整個(gè)過(guò)程中水平方向動(dòng)量守恒得解得根據(jù)動(dòng)能定理整個(gè)過(guò)程小球?qū)π≤囎龅墓楣蔇正確。故選BD。二、非選擇題（本題共5小題，共60分。）11.某同學(xué)在做“測(cè)定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)已經(jīng)畫好了部分圖線，如圖甲所示，并在入射光線上插上大頭針、，現(xiàn)需在玻璃磚下表面折射出的光線上插上和大頭針，便能確定光在玻璃磚中的折射光線。（1）確定、位置的方法正確的是___________；A.插上大頭針，使僅擋住的像B.插上大頭針，使擋住的像和的像C.插上大頭針，使僅擋住D.插上大頭針，使擋住和、的像（2）經(jīng)過(guò)多次測(cè)量作出的圖像如圖乙，玻璃磚的折射率為_(kāi)__________；（保留三位有效數(shù)字）（3）對(duì)實(shí)驗(yàn)中的一些具體問(wèn)題，下列說(shuō)法中正確的是___________。A.入射角越小，折射率的測(cè)量越準(zhǔn)確B.為了減小作圖誤差，和距離應(yīng)適當(dāng)取大些C.如果在界面光的入射角大于臨界角，光將不會(huì)進(jìn)入玻璃磚D.如下圖所示，如果誤將玻璃磚的邊畫到（與平行），折射率的測(cè)量值將偏小【答案】（1）BD（2）1.50（3）BD【解析】【小問(wèn)1詳解】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，該同學(xué)接下來(lái)要完成的必要步驟有，插上大頭針，使擋住、的像；插上大頭針，使擋住和、的像。故選BD?！拘?wèn)2詳解】根據(jù)圖甲，由幾何關(guān)系結(jié)合折射定律可得，玻璃磚的折射率為結(jié)合圖乙解得【小問(wèn)3詳解】A．入射角合適即可，不應(yīng)過(guò)大或過(guò)小，故A錯(cuò)誤；B．折射光線是通過(guò)隔著玻璃磚觀察成一條直線確定的，和之間的距離適當(dāng)大些，可以提高準(zhǔn)確度，故B正確；C．在界面光的入射角大于臨界角，是光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)，不會(huì)在玻璃磚的上表面發(fā)生全反射，一定進(jìn)入玻璃磚，故C錯(cuò)誤；D．如果誤將玻璃磚的邊畫到（與平行），實(shí)驗(yàn)的折射角比實(shí)際的折射角偏大，所以折射率測(cè)量值偏小，故D正確。故選BD。12.某學(xué)習(xí)小組用三枚相同的硬幣來(lái)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。將兩枚硬幣疊放粘連，記為A，另一枚硬幣記為B，在水平桌面左端固定一彈射裝置，PQ為中軸線，與軸線垂直作為參考線。實(shí)驗(yàn)步驟如下：①如圖甲，將A從P沿PQ彈射，A停止后，測(cè)出其右端到的距離；②如圖乙，將B靜置于軸線上，并使其左端與相切；③如圖丙，將A壓縮彈簧至同甲位置，射出后在處與B正碰，A、B停止后，測(cè)出A右端和B左端到的距離、。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：（1）兩次從同一位置彈射A，目的是確保A到達(dá)線時(shí)具有相同的___________。（2）碰撞前瞬間A的速度大小與___________成正比。A．B．C．D．（3）多次實(shí)驗(yàn)，若測(cè)量數(shù)據(jù)均近似滿足關(guān)系式___________（用題中給定符號(hào)表達(dá)），則說(shuō)明硬幣碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒?！敬鸢浮竣?速度（或填速率、動(dòng)能、動(dòng)量）②.C③.【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，兩次從同一位置彈射A，目的是確保A到達(dá)線時(shí)具有相同的速度。（2）[2]根據(jù)題意可知，將A從P沿PQ彈射，A做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為，則有解得故選C。（3）[3]由上述分析可知，硬幣的速度根據(jù)動(dòng)量守恒定律有整理可得即若測(cè)量數(shù)據(jù)均近似滿足關(guān)系式則說(shuō)明硬幣碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。13.一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，波長(zhǎng)不小于8cm。P和M是介質(zhì)中平衡位置分別位于x=0和x=4cm處的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)，如圖所示。t=0時(shí)開(kāi)始觀測(cè)，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的位移為，質(zhì)點(diǎn)M處于平衡位置，此時(shí)兩質(zhì)點(diǎn)均向y軸正方向振動(dòng)；時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P第一次到達(dá)波峰位置，時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M第一次到達(dá)波峰位置。求：（1）簡(jiǎn)諧波的周期、波速和波長(zhǎng)；（2）質(zhì)點(diǎn)P位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式?！敬鸢浮浚?）T=3s，v=0.08m/s，λ=0.24m；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)振動(dòng)周期為T。由于質(zhì)點(diǎn)M在0到內(nèi)由平衡位置第一次到達(dá)最大位移處，得由此可知T=3s根據(jù)題意，波沿軸正向傳播，且PM之間距離小于半個(gè)波長(zhǎng)，則波峰由P傳播到M所用時(shí)間為波速為波長(zhǎng)為（2）設(shè)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)位移隨時(shí)間的變化關(guān)系式為又把t=0，，，y=A代入上式可得，A=10cm所以14.合理利用自然界中的能源是一個(gè)重要的課題。在我國(guó)某海域，人們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)浮桶式波浪發(fā)電燈塔。如圖甲所示，該浮桶由內(nèi)、外兩密封圓筒構(gòu)成，浮桶內(nèi)磁體由支柱固定在暗礁上，內(nèi)置的線圈。線圈與阻值的燈泡相連，隨波浪相對(duì)磁體沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)且始終處于磁場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)速度（m/s）。輻向磁場(chǎng)中線圈所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。單匝線圈周長(zhǎng)，線圈總電阻，圓形線所在處截面如圖乙所示。求：（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式；（2）燈泡工作時(shí)消耗的電功率P；（3）3min內(nèi)發(fā)電燈塔消耗的電能?！敬鸢浮浚?）；（2）224W；（3）40320J【解析】【詳解】（1）線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)最大值為Emax=NBLvmax代入數(shù)據(jù)可得線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律可得最大電流為電流的有效值為燈泡的電功率為（3）3分鐘內(nèi)小燈泡消耗電能為15.如圖所示，長(zhǎng)為的水平傳送帶以的速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，緊靠傳