重庆市主城四区2023-2024学年高二下学期学生学业质量调研测试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023—2024学年度（下期）高中学生学业质量调研测试高二物理试题一、选择题：共10题，共43分（一）单项选择题：共7题，每题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.如图是一个竖直放置的肥皂膜，上面出现了彩色的上疏下密条纹。根据提供的信息判断，从侧面观察肥皂膜的形状，最接近的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗由于重力的作用，薄膜呈现下面厚，上面薄的劈尖形状，故从侧面观察肥皂膜的形状，最接近的是C，ABD不符合。故选C。2.如图所示，由条形磁铁做成的磁性小车右边放有一固定的螺线管，绕线两端并联了发光二极管a和b。某时刻磁性小车从图示位置快速沿水平方向离开螺线管，下列所描述的实验现象正确的是（）A.发光二极管a亮 B.发光二极管b亮C.发光二极管a、b均亮 D.发光二极管a、b均不亮〖答案〗B〖解析〗小车从图示位置快速沿水平方向离开螺线管，根据楞次定律可知，从左向右看，螺线管上产生顺时针的感应电流，发光二极管b亮，a不亮，故B正确，ACD错误。故选B。3.如图甲为手机正在进行无线充电，无线充电的原理图如图乙所示，充电器和手机各有一个线圈，充电器端的叫发射线圈（匝数为n1），手机端的叫接收线圈（匝数为n2），两线圈面积均为S，在∆t内发射线圈产生磁场的磁感应强度增加量为∆B。磁场可视为垂直穿过线圈。下列说法正确的是（）A.手机端的接收线圈b点的电势低于a点B.手机端的接收线圈a和b间的电势差值为C.接收线圈和发射线圈是通过自感实现能量传递D.增加c、d间电流的变化率，接收线圈a和b间的电势差始终不变〖答案〗B〖解析〗A．由楞次定律得，手机端的接收线圈b点的电势高于a点，A错误；B．由法拉第电磁感应定律得：手机端的接收线圈a和b间的电势差值为B正确；C．接收线圈和发射线圈是通过互感实现能量传递的，C错误；D．增加c、d间电流的变化率，将会使磁场的变化率增加，则接收线圈a和b间的电势差变大，D错误。故选B。4.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的热力学温度为300K，关于图示热力学过程中，下列说法正确的是（）A.该气体在状态C时的热力学温度为200KB.气体从状态A到状态B其分子平均动能增加C.该气体从状态A到状态C全程均放出热量D.该气体从状态A到状态C与外界交换的热量是200J〖答案〗D〖解析〗A．由理想气体状态方程得解得A错误；B．气体从状态A到状态BpV乘积减小，温度降低，所以分子的平均动能减小，B错误；C．气体从状态A到状态B内能减小，体积不变，外界对气体做功为零，气体释放热量；气体由状态B到状态C，温度升高，内能增加，外界对气体做负功，由热力学第一定律得那么气体由状态B到状态C吸收热量，C错误；D．该气体从状态A到状态C外界对气体做功为W=-200J由热力学第一定律得=0解得Q=200J所以气体从状态A到状态C从外界吸收热量为200J，D正确。5.如图甲所示，一圆形线圈置于垂直纸面向里的磁场中，线圈右端通过导线与两块平行金属板相连接，金属板间宽度d足够大。有一带正电粒子q静止在平行板正中央，从t=0时刻开始，磁场按如图乙所示变化，不计粒子重力。以竖直向上运动为正方向，下列关于粒子在一个周期内的运动图像可能正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗0~1s时间，磁场向里均匀变大增大，磁通量变大，根据楞次定律可知，下极板带正电，粒子受电场力向上，加速度向上，1~2s时间，磁场向里减小，磁通量变小，根据楞次定律可知，上极板带正电，粒子受电场力向下，加速度向下，同理2~3s时间，加速度向下，3~4s时间，加速度向上。根据法拉第电磁感应定律可知加速度大小不变，v-t图像斜率表示加速度，则速度图像应均匀变化。故选C。6.如图所示为某研究小组设计的非常规变压器，该变压器原线圈上由ac和bd两条导线双线绕制，均为n1匝，a、b、c、d为四个接头。副线圈为单绕线，共n2匝。通过控制A、B接头不同接法会得到不同的实验效果。下列分析正确的是（）A.若A接a，B接c，且将bc短接，负载R的电压为零B.若A从接a改接b，B从接c改接d，负载R消耗的电功率增加C.若A接a，B接b，且将cd短接，原副线圈电压之比D.若A接a，B接d，且将bc短接，原副线圈电流之比〖答案〗D〖解析〗A．若A接a，B接c，且将bc短接，原线圈的匝数为n1匝，负载R的电压不为零，A错误；B．若A从接a改接b，B从接c改接d，原线圈的匝数为n1匝，负载R的电压不变，那么负载R消耗的电功率不变，B错误；C．若A接a，B接b，且将cd短接，就会造成原线圈的电流方向相反，从而穿过原线圈上的磁通量为零，副线圈两端电压则为零，C错误；D．若A接a，B接d，且将bc短接，原线圈的匝数为2n1匝，原副线圈电流之比等于匝数反比，即D正确。故选D。7.半径为L的圆形边界内分布有垂直圆所在平面的磁场，垂直纸而向里的磁感应强度大小为2B，垂直纸面向外的磁感应强度大小为B，如图所示．AEO为八分之一圆导线框，其总电阻为R，以角速度ω绕O轴逆时针匀速转动，从图中所示位置开始计时，用i表示导线框中的感应电流(顺时针方向为正)，线框中感应电流i随时间t变化图像可能是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗当线圈转过0-45°时，产生的感应电流为顺时针方向，电动势，感应电流；当线圈转过45°-90°时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；当线圈转过90°-135°时，产生的感应电流为逆时针方向，电动势，感应电流；当线圈转过135°-180°时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；当线圈转过180°-225°时，产生的感应电流为顺时针方向，电动势，感应电流；当线圈转过225°-270°时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；当线圈转过270°-315°时，产生的感应电流为逆时针方向，电动势，感应电流；当线圈转过315°-360°时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；故选B.（二）多项选择题：共3题，每题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，有错选的得0分。8.如图所示，不计电阻、边长为10cm的正方形线框ABCD，置于磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，线框匝数为100，某时刻线框开始以的转速绕OO'匀速转动，电刷接头EF串联阻值为10Ω的定值电阻R和理想电流表。从图示位置开始计时，下列说法正确的是（）A.理想电流表的示数为2AB.线框转过90°通过电阻R的电量为0.02CC.将电阻R换成电容使其不击穿，其耐压值为20VD.线框产生的电动势的瞬时表达式为〖答案〗AB〖解析〗A．感应电动势最大值为=20V有效值为V根据欧姆定律可知A故A正确；B．线框转过90°通过电阻R的电量为C=0.02C故B错误；C．电容器的耐压值是指最大值，将电阻R换成电容使其不击穿，其耐压值为20V，故C错误；D．线框产生的电动势的瞬时表达式为（V）故D错误；故选ABA.该透明光学部件的全反射临界角为30°B.该透明光学部件的折射率为C.光线透过该部件最长时间为D.该透明光学部件AC边不透光长度为〖答案〗A〖解析〗A．圆弧AB上有光不能从AC、BC面射出，结合对称性，作出临界光路图，如图所示由于放在O点的光源发出的光线，在AB上有三分之二最终能从AC、BC面射出，令临界角为C，则有解得故A正确；B．根据根据结合上述解得故B错误；C．光线沿图中临界点透过该部件时间最长，则有根据折射率的光速表达式有解得故C错误；D．结合上述，该透明光学部件AC边不透光长度为结合上述解得故D错误。故选A。10.如图所示，在水平面内质量为0.2kg的导棒置于AB、CD组成的宽为2m导轨上，导轨电阻不计，导棒电阻，轨道间充满垂直纸面向里的磁感应强度为0.4T的磁场，导轨BD端连接一原副线圈匝数比为2：1的理想变压器，副线圈接有阻值为R=2Ω的电阻。某时刻开始，导棒在外力的作用下以的速度开始运动，向右为正方向，不计一切阻力，下列说法正确的是（）A.导棒中产生的电动势e=4sin20πt（V）B.原线圈两端的电压C.电阻R的消耗功率为2WD.0~0.025s内外力对导棒做的功为〖答案〗BD〖解析〗A．导棒中产生的电动势故A错误；B．根据理想变压器的电压比和电流比可得由闭合电路特点可得由综合以上各式可得，原线圈两端的电压故B正确；C．电阻R的消耗功率故C错误；D．该正弦交流电的周期刚好是个周期，在这段时间内有效值为，所以在本段时间内产生的热量为时刻导体棒的速度由能量守恒定律得0~0.025s内外力对导棒做的功故D正确。二、非选择题：共5题，共57分。11.某小组同学在学校实验室利用“插针法”测量玻璃砖的折射率，实验原理如图甲所示，他们组提出的处理数据方案是：多次测出入射角i和折射角r，作出sini-sinr的图像，利用图像求出玻璃的折射率。（1）下列说法正确的是________。A.实验开始后，玻璃砖在纸上的位置不可移动B.P1、P2及P3、P4之间距离取得小些，可以提高精确度C.玻璃砖应选用两光学表面间距较大且两光学表面平行的玻璃砖，以免影响折射率的测定结果（2）采用该组同学数据处理方案，玻璃折射率计算式为n=_______（用θ1、θ2表示）。（3）设计好方案后实验操作时发现忘带量角器，只带了刻度尺。于是他们将光线与玻璃砖上aa'表面与bb'表面的交点分别设为O点和P点，过P点做玻璃砖aa'表面的垂线PQ，再将入射光线延长与PQ交于点M，如图乙所示。测得OP=L1，OM=L2，则该玻璃砖的折射率n=_______。〖答案〗（1）A（2）（3）〖解析〗（1）A．实验开始后，玻璃砖在纸上的位置不可移动，故A正确；B．P1、P2及P3、P4之间的距离应取得大些，可以提高精确度，故B错误；C．玻璃砖的形状对测定结果无影响，故C错误；故选A。（2）根据折射定律可知（3）根据几何关系可知根据折射定律可知12.某项目式学习小组，在老师带领下设计了一个汽车轮胎温度报警器，其电路如图甲所示，其中温度传感器RT（核心部件在常温下阻值约为几千欧姆的热敏电阻）与一块变阻箱并联，滑动变阻器R1的最大阻值为10kΩ，电路中没有使用电流表，而是将一块满偏电压表与定值电阻R0=90Ω并联，电源不计内阻，且U=3V。（1）在连接电路时可供选择的变阻箱有两个不同规格：阻值范围为0-999.99Ω的变阻箱R2；阻值范围为0-9999.9Ω的变阻箱R3。应该选用_________（选填“R2”或“R3”）进行实验。（2）连接好电路后，在老师的带领下同学们测量温度传感器RT“温度一电阻”变化规律。闭合开关前应将变阻器R1的滑片往_________（选填“a”或“b”）端滑。（3）将图乙所示的传感器测温探头放在温度不断上升的水中，然后做如下操作：将S2闭合到“1”位置，调节滑动变阻器，使电压表的示数为U0（接近满偏），再迅速将开关S2闭合到“2”位置，调节电阻箱使电压表示数再次为U0（忽略该操作过程液体温度变化），此时变阻箱的阻值就是温度传感器热敏电阻RT在此温度下的阻值。待温度上升下一个记录温度时，重复上述操作得到了下表数据。温度/℃0102030405060708090100阻值/kΩ9.995.203.001.601.000.700.830.400.310.240.20请在图丙坐标纸上将剩余的点描完，并绘出热敏电阻，RT的阻值随温度变化规律。__________（4）有同学利用测出的热敏电阻RT的阻值随温度变化规律，又设计了如图丁所示电路图，采用量程为300μA内阻为90Ω的电流表，将其改装成3mA和15mA的量程，可以实现变档测温，通过控制开关S1能够实现0~40℃和0~100℃的两种测温范围，改装后的电流表不同档位对应不同测温范围。由此可推测Rc=_____Ω。将开关S1接到_____（选填“c”或“d”）测温量程为0~100℃。〖答案〗（1）（2）b（3）见〖解析〗（4）2c〖解析〗（1）由于温度传感器RT在常温下阻值约为几千欧姆，则变阻箱应该选用。（2）闭合开关前，为了保证电表安全，将变阻器R1的滑片往b端滑。（3）根据表格数据描出剩余点，并作出RT的阻值随温度变化的图线如图所示（4）[1]采用量程为300μA内阻为90Ω的电流表，将其改装成3mA和15mA的量程，则有联立解得，[2]当开关S1接到c时，改装的电流表量程为15mA，电流表的内阻为当开关S1接到d时，改装的电流表量程为3mA，电流表的内阻为当温度为100℃时，，若将开关S1接到c，则有若将开关S1接到d，则有可知将开关S1接到c测温量程为0~100℃。13.如图所示，“拔火罐”是我国传统医学的一种治疗手段。操作时，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，加热后小罐内的温度为67℃，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位。室温为27℃，大气压。罐内气体可视为理想气体。求：（1）上罐时忽略罐内空气体积变化，当罐内空气温度回到室温时，罐内空气的压强；（2）加热过程中罐内溢出的空气质量与加热前罐中空气质量之比。〖答案〗（1）Pa；（2）〖解析〗（1）加热后小罐内的空气、K=340K罐内空气温度变为室温时K=300K气体做等容变化，则解得Pa（2）设室温时气体体积为V，加热过程中，压强不变，则有解得加热过程中罐内溢出空气质量与加热前罐中空气质量之比为14.如图甲所示，孩子们经常会在平静的水中投掷一块石头激起水波。现对该模型做适当简化，若小孩将小石头垂直于水面投入水中，以小石头入水点为坐标原点O，以此为计时起点，沿波传播的某个方向建立O—x坐标轴，在x轴上离O点不远处有一片小树叶，若水波为简谐横波，如图乙所示t=0.6s时的波动图像，图丙为小树叶的部分振动图像。（1）请判断小树叶位于P、Q两点中的哪一点？并写出合理的解释；（2）波源的振动形式第一次传到P点需要的时间；（3）求质点P在小石头入水后0.6s内运动的总路程。〖答案〗（1）小树叶位于P点，见〖解析〗；（2）0.2s；（3）0.16m〖解析〗（1）根据同侧