山西省临汾市2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二物理试题一、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.关于电磁波谱，下列说法正确的是（）A.X射线可用于广播B.γ射线是波长最短的电磁波C.紫外线的频率比紫光的低D.长波可以摧毁病变的细胞〖答案〗B〖解析〗A．X射线具有较强的穿透能力，所以不能用于广播，故A错误；B．γ射线是波长最短，频率最高的电磁波，故B正确；C．紫外线的波长比紫光短，紫外线的频率比紫光的高，故C错误；D．长波波长较长，频率较低，能量较小，不可摧毁病变的细胞，故D错误。2.下列有关分子动理论的说法正确的是（）A.固体分子间没有空隙B.扩散现象是化学反应的结果C.物体是由大量分子组成的D.悬浮微粒的有规则运动叫作布朗运动〖答案〗C〖解析〗A．固体分子间有空隙，故A错误；B．不同物质彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散现象是一种物理现象，不是化学反应，故B错误；C．物体是由大量分子组成的，故C正确；D．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，故D错误。3.关于传感器，下列说法正确的是（）A.金属材料也可以制成传感器B.水银温度计是一种传感器C.传感器主要是通过感知温度的变化来传递信号的D.所有传感器都是由塑料制成的〖答案〗A〖解析〗AD．传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，故A正确，D错误；B．水银温度计根据热胀冷缩来测量温度，不是传感器，故B错误；C．传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，故C错误。故选A。4.如图所示，甲质点在x1轴上做简谐运动，O1为其平衡位置，A1、B1为其所能到达的最远处。乙质点沿x2轴从A2点开始做初速度为零的匀加速直线运动。已知，甲、乙两质点分别经过O1、O2时速率相等，设甲质点从A1运动到O1的时间为t1，乙质点从A2运动到O2的时间为t2，则下式正确的是（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗已知，甲、乙两质点分别经过、时速率相等，结合题意甲、乙分别运动到、的v-t图像如图所示可得。故选A。5.金属棒MN两端用细软导线悬挂于a，b两点，其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，静止时MN水平，如图所示。若金属棒中通有从M流向N的电流﹐此时悬线上有拉力，下列说法错误的是（）A.为了使拉力等于零，可以增大电流B.为了使拉力等于零，可以将磁场方向改为垂直于纸面向外，同时将电流方向也改为从N流向M，并增大电流C.为了使拉力增大，可以增大磁感应强度D.为了使拉力增大，可以将磁场方向改为垂直于纸面向外〖答案〗C〖解析〗A．根据左手定则，金属棒中通有从M流向N的电流，匀强磁场垂直纸面向里，可判断金属棒受到的安培力方向竖直向上，由受力平衡得为了使拉力等于零，需增大电流，选项A正确，不符合题意；B．将磁场方向改为垂直纸面向外，同时将电流方向也改为从N流向M，可判断金属棒受到安培力方向竖直向上，增大电流，安培力增大，拉力减小，可能为零，选项B正确，不符合题意；C．电流方向为从M流向N，匀强磁场垂直纸面向里，根据左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上，增大磁感应强度，拉力减小，选项C错误，符合题意；D．将磁场方向改为垂直于纸面向外，可判断金属棒受到的安培力方向竖直向下，拉力增大，选项D正确，不符合题意。故选C。6.如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的是（）A.当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮B.当S闭合时，L1、L2都逐渐变亮C.当S断开时，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭D.当S断开时，L1、L2都突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭〖答案〗C〖解析〗AB．当S闭合时，给二极管加的是反向电压，由于二极管具有单向导电性，二极管截止，L1一直不亮，由于电感L产生自感电动势阻碍电流增大，L2逐渐变亮，AB错误；CD．当S断开时，由于电感L产生自感电动势阻碍电流减小，电感L产生的自感电动势右端电势高于左端，因此在闭合电路L2→L1→D→L中产生电流，L1突然变亮，L2亮度不变，然后都逐渐变暗至熄灭，C正确，D错误。故选C。7.某光学仪器的横截面为半圆，如图所示，其圆心为O，半径为R，AB是直径且水平，C为半径AO的中点。一单色光线沿与AB夹角θ=37°的方向从C点射入光学仪器，折射光线从半圆的最低点D射出。取。真空中的光速为c。若不考虑光线在光学仪器中的反射，则该光在光学仪器中的传播时间为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗光路图如图所示根据折射定律有又由几何关系有可得光在光学仪器中的传播速度大小根据几何关系有根据解得故选A。8.研究表明，大量气体分子整体的速率分布遵从一定的统计规律。图为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布情况，下列说法正确的是（）A.在100℃时，氧气分子平均动能更大B.图中虚线对应氧气分子在100℃时的情形C.0℃和100℃对应的曲线与横轴围成的面积相等D.各温度下，氧气分子的速率分布都呈现“中间少、两头多”的分布规律，且温度升高使得速率较小的氧气分子数所占的比例变小〖答案〗AC〖解析〗A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，故A正确；B．由图可知，实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均速率较大，则图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形，故B错误；C．两曲线与横轴围成的面积的意义为单位1。由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即图中两条曲线与横轴围成的面积相等，故C正确；D．由图可知，在0℃和100℃下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律，且温度升高使得速率较小的氧气分子数所占的比例变小，故D错误。故选AC。9.某输电能耗演示电路如图所示。左侧升压变压器原副线圈的匝数比为1:3，输入电压为7.5V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为，负载的阻值为。开关S接1时，右侧降压变压器原、副线圈的匝数比为4:1，上的功率为5W；接2时，匝数比为1:2，上的功率为。下列说法正确的是（）A.开关接1时，左侧升压变压器副线圈两端的电压B.开关接1时，右侧降压变压器原线圈中的电流C.导线总电阻D.开关接2时，上的功率〖答案〗BC〖解析〗A.开关S接1时，左侧升压变压器原、副线圈的匝数比为1:3，输入电压为7.5V的正弦交流电，根据得升压变压器副线圈两端的电压A错误；可知，电阻的电流根据欧姆定律可知，降压变压器副线圈两端的电压根据匝数比可知，解得右侧降压变压器原线圈中的电流为0.25A，B正确；C.因左侧升压变压器副线圈两端的电压，右侧降压变压器原线圈两端的电压，根据欧姆定律得C正确；D.开关接2时，设输电电流为，则右侧变压器的次级电流为；由右侧变压器两边电压的关系可知解得则上的功率D错误。故选BC。10.物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球弹起的高度比释放时的高度更高。如图所示，这是A、B、C三个弹性极好的小球，相邻小球间有极小间隙，三球的球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放(其中C球下部离地高度为H)，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰后B、C恰好静止，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（）A.C球落地前瞬间的速度大小等于B.从下至上三球的质量之比为6：2：1C.碰后A球弹起的最大高度为20HD.从A球下落到弹起，三球共发生了2次弹性碰撞〖答案〗AB〖解析〗A．由自由落体运动公式得故A正确；B．由题意可知，C球碰地，反向碰B球，B球再反向碰A球，都是弹性碰撞，设向上为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律，C球碰B球有解得B球碰A球有解得由以上几式可得故B正确；C．由以上分析解得A球弹起的最大高度故C错误；D．从A球下落到弹起，三球共发生了3次弹性碰撞，故D错误。故选A。三、非选择题：共54分。11.在“用油膜法估测分子大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每体积溶液中的纯油酸体积为，用注射器和量筒测得体积上述溶液有n滴，把一滴该溶液滴入盛水的撒有痱子粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中每个小正方形格的边长为L。（1）油酸薄膜的面积________；（2）油酸分子的直径是_______（用、、、n、S表示）；（3）某同学实验中最终得到的油酸分子直径数据偏小，可能是由于。A.计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格B.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开C.用注射器和量筒测体积溶液滴数时少记录了几滴D.油膜中含有大量未溶解的酒精〖答案〗（1）114L2—118L2均可（2）（3）D〖解析〗（1）轮廓包围方格约为119个，故油酸薄膜的面积为（2）每滴溶液中含有纯油酸的体积为油酸分子的直径为（3）A．如果计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，导致统计的油膜面积偏小，计算结果将偏大，故A错误；B．如果水面上痱子粉撒得较多，油酸没有充分展开，导致统计的油酸面积比充分展开的油酸面积小，计算结果将偏大，故B错误；C．用注射器和量筒测体积溶液滴数时少记录了几滴，则每一滴油酸酒精溶液所含纯油酸的体积的测量值偏大，计算结果将偏大，C错误；D．如果油膜中含有大量未溶解的酒精，导致油酸的实际面积比统计面积小，计算时采用统计的油酸面积S偏大，由可知，油酸分子直径d的计算值将比真实值偏小，故D正确。故选D。12.小张同学用半圆形玻璃砖测定玻璃折射率，如图所示。实验的主要步骤如下：①把白纸用图钉钉在木板上，在白纸上作出直角坐标系xOy，在白纸上画一条线段AO表示入射光线；②把半圆形玻璃砖M放在白纸上，使其底边与Ox轴重合，且圆心恰好位于O点；③在AO线段上竖直地插上两枚大头针、；④在坐标系的的区域内竖直地插上大头针，并使得从一侧向玻璃砖方向看去，能同时挡住________的像；⑤移开玻璃砖，作O、连线，用圆规以O点为圆心画一个圆，如图中虚线所示，此圆与AO的交点为B，与的交点为C。测出B点坐标为（，），C点坐标为（，）。（1）在上述步骤④中空格处应填________（“”“”或“和”）。（2）此玻璃折射率的测量值________（3）当AO线段与y轴正方向夹角的正弦值大于________时，该同学在区域以任何角度都无法透过玻璃砖同时看到、的像。〖答案〗（1）和（2）（3）〖解析〗（1）在坐标系的的区域内竖直地插上大头针，并使得从一侧向玻璃砖方向看去，能同时挡住和的像。（2）光线从半圆形玻璃砖O点出射时，根据图中几何关系可得入射角的正弦为折射角的正弦为根据折射定律可知此玻璃折射率为（3）光线从半圆形玻璃砖O点出射时，根据发生全反射的临界角公式可得可知当AO线段与y轴正方向夹角的正弦值大于时，该同学在区域以任何角度都无法透过玻璃砖同时看到、的像。13.如图所示，第一象限及坐标轴正半轴存在磁感应强度大小为B、方向垂直平面的匀强磁场，在处有垂直x轴的金属薄板，长度为a，一粒子从坐标中心O沿y轴正半轴以速度射出，恰好垂直打中薄板。（1）求粒子的比荷；（2）若只改变粒子的速度大小，要使其能打中薄板，求粒子速度大小的取值范围；（3）若只改变粒子的速度方向，要使其能打中薄板，求粒子速度与x轴正半轴的夹角的取值范围。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）根据题意可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为由洛伦兹力提供向心力得联立解得粒子的比荷为（2）若只改变粒子的速度大小，要使其能打中薄板，当粒子恰好打到薄板与轴交点时，粒子轨道半径最小，速度最小，根据几何关系可得由洛伦兹力提供向心力得联立解得则粒子的速度应满足（3）若只改变粒子的速度方向，要使其能打中薄板，粒子轨迹经过薄板与轴交点时，如图所示由几何关系可得可得因此当粒子向轴上方发射且与轴正半轴的夹角满足粒子都能打中薄板。14.如图所示，在xOy平面内有两个点波源、分别位于x轴上、处，它们在同一均匀介质中均从开始沿y轴正方向做简谐运动。波源的振动方程为，波源的振动方程为，质点P位于x轴上处，已知质点P在时开始振动。（1）求这两列波在介质中的波长；（2）两列波在P点发生叠加后，通过计算判断P点是振动加强点还是振动减弱点；（3）求在至内质点P通过的路程。〖答案〗（1）4m；（2）加强点；（3）72cm〖解析〗（1）由题意知ω＝5πrad／sT＝0.4s波速则波长λ＝vT＝4m（2）P点到两波源的路程差即路程差为波长整数倍，故P点是振动加强点。（3）0~0.1s内，P不振动；0.1s~0.9s内，P只参与由波源产生的振动，故0.9s~1.3s内，P同时参与由波源和产生的振动且振动加强，故综上所述，在t＝0至t＝1.3s内质点P通过路