广东省四校联考2023-2024学年高二下学期第一次联考物理试卷（含答案）

广东省四校联考2023-2024学年高二下学期第一次联考物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题：本大题共7小题，共28分。1．下列关于教材中的四幅插图说法正确的是（）A．图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹B．图乙是某材料制作的细管竖直插入水中的情景，证明水浸润该材料C．图丙是一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线，则TD．图丁中一只水黾能停在水面上，是浮力作用的结果2．扬声器是语音和音乐的播放装置，在生活中无处不在。如图所示是扬声器纸盆中心做简谐运动的振动图像，下列判断正确的是（）A．t=1×10B．t=2×10C．在0~2×10D．纸盆中心做简谐运动的方程为x=1.0×103．为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到迫使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速，称为“洗衣板”效应。如果某路面上减速带的间距为2m，一辆固有频率为5Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是（）A．汽车的速度越小，颠簸得越厉害B．汽车的速度越大，颠簸得越厉害C．当汽车以10m/s的速度行驶时颠簸得最厉害D．当汽车以0.4m/s的速度行驶时颠簸得最厉害4．下列关于仪器原理的说法中正确的是（）A．甲图中，雷达测速应用了多普勒效应B．乙图中，激光切割金属利用了激光相干性好的特点C．丙图中，观看立体电影时，需配戴特制眼镜利用了光的衍射现象D．丁图中，纤维内窥镜利用光导纤维进行光线与图像的传导应用了光的干涉现象5．利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法，其中不正确的是（）A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄B．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变C．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变宽6．舞水袖是我国戏剧演员在舞台上表达感情时使用的一种夸张技法。某次表演中，演员抖动长袖一端，随之舞动的长袖上形成的简谐横波如图所示，其中实线为t1=0时刻的波形图，虚线为t2=0.3s时刻的波形图，波的周期T>0.3s，关于该列简谐波，下列说法正确的是（）A．周期一定为1.2sB．频率可能为5HzC．若波沿x轴正方向传播，则波速可能为15m/sD．若波沿x轴负方向传播，则波速一定为5m/s7．如图甲所示，一个匝数N=100的圆形导体线圈，总电阻r=1.5Ω，在线圈内存在面积为0.3m2且垂直线圈平面的匀强磁场区域，外电路中灯L1、A．0~8s通过灯L的电流方向始终为a→bB．若t=6s时断开开关，灯L1C．由于自感线圈的存在，灯L1的亮度始终比灯LD．2~4s内灯L1二、多选题：本大题共3小题，共12分。8．下列说法正确的是（）A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高B．由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直不变C．由图丙可知，当分子间的距离r>rD．由图丁可知，在r由r1变到r9．如图所示，两个小物块a、b静止在光滑水平面上，它们之间由一根细线连接且夹着一个处于压缩状态的轻弹簧。烧断细线后，被弹出的小物块a、b在同一直线上运动，且弹簧与它们分离，a、b的质量分别是2kg和4kg，则下列判断正确的是()A．小物块a与b的速率之比为1：2B．弹簧对小物块a与b所做的功的大小之比为2：1C．弹簧对小物块a与b的冲量大小之比为1：1D．小物块a与b的动能之比为1：210．如图甲所示，M、N为竖直放置且彼此平行的两块不带电平板，板间距离为d，两板中央各有一个小孔O、O'正对，在两板间有垂直于纸面方向的磁场，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，取垂直纸面向里的磁场方向为正方向。有一正离子（受到的重力不计）在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场，且正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0，不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响。要使正离子从O'孔垂直于NA．πd3T0 B．πd2T0三、实验题：本大题共2小题，共18分。11．在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：A．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。B．往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。C．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。D．将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。E．将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是。（填写步骤前的字母）（2）将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液，用注射器取适量溶液滴入量筒，测得每滴入75滴，量筒内的溶液增加1mL，用注射器把一滴这样的溶液滴入水中，最终在水中形成面积为120cm（3）若油酸酒精溶液经过长时间放置，导致油酸酒精溶液的实际浓度增大，则实验测得的油酸分子直径会（选填“偏大”或“偏小”）。12．某同学从家里旧电器上拆得一环形变压器（如图），但变压器的铭牌已经污损无法看清参数。该同学利用高中所学知识来探究该变压器原﹑副线圈两端的电压与匝数之间的关系，操作步骤如下：（1）确定绕组：结合铭牌残存数据可知图中1、2为输入端，3、4和5、6为两次级绕组输出端，用多用电表欧姆挡测量发现都导通。（2）测量变压器的初级（原）两次级（副）线圈匝数分别为n1、n2和n3：先在该变压器闭合铁芯上紧密缠绕n=80匝漆包细铜线，并将理想交流电压表接在细铜线两端；然后在初级线圈（1、2端）上输入有效值为220V的交流电，若理想交流电压表的示数为4.0V，则初级线圈的匝数n1=；把理想交流电压表分别接在3、4和5、6端，示数分别为12.0V、5V，则次级线圈的匝数n2=，n3=。（3）该同学通过裸露部分观察，发现该变压器使用了两种规格的铜线绕制，结合前面数据可以推想其中较粗的铜线属于（填“初级线圈”或“次级线圈”）。（4）考虑到变压器工作时有漏磁损失，实验中测得的原线圈匝数（填“大于”“等于”或“小于”）原线圈的实际匝数。四、计算题：本大题共3小题，共30分。13．竖直放置的水银气压计中混入了空气，上升到水银柱上方，使水银柱上方不再是真空，因而气压计的读数比实际的大气压小些。当实际大气压相当于768mm水银柱产生的压强时，该水银气压计的读数只有750mm，此时管里的水银面到管顶的距离为80mm。（假设温度保持不变）（1）混入的空气在水银柱上方所产生的压强为多少；（单位用mmHg）（2）当该气压计的读数为740mm水银柱时，实际的大气压是多少。（单位用mmHg）14．“水轮发电机”是将水的机械能转化为电能的发电设备，简化为如图装置。足够长水平“匚”形固定导体框架，宽度L=1m，电阻不计，左端连接电阻R=1.5Ω。金属棒ab质量m=0.5kg，阻值r=0.5Ω，与导轨间滑动摩擦因数μ=0.2。匀强磁场的磁感应强度B=1T，方向垂直框架向上。现通过定滑轮用质量M=0.5kg的重物由静止释放拉动金属棒。g取（1）通过金属棒的电流方向；（2）金属棒能达到的最大速度；（3）金属棒移动x=0.5m的过程中通过电阻R的电量。15．如图所示，空间站上某种离子推进器由离子源、间距为d的中间有小孔的两平行金属板M、N和边长为L的立方体构成，其后端面P为喷口。以金属板N的中心O为坐标原点，垂直立方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。M、N板之间存在场强为E、方向沿z轴正方向的匀强电场；立方体内存在匀强磁场，氙离子（Xe2+）束从离子源小孔S射出，沿z方向匀速运动到M板，经电场加速进入磁场区域，最后从端面P射出，测得离子经电场加速后在金属板N中心点O处相对推进器的速度为v0（1）求离子从小孔S射出时相对推进器的速度大小vS；（2）若空间只存在沿x轴正方向磁场，为了使从小孔S射出的离子均能从喷口后端面P射出，则磁感应强度Bx的最大值是多少？（3）若空间同时存在沿x轴正方向和沿y轴正方向的磁场且磁感应强度大小均为B（未知），试回答下列问题：①为了使从小孔S射出的离子均能从喷口后端面P射出，则磁感应强度B的最大值是多少？②设B=2

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线，所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置，而不是运动轨迹，故A错误；

B、管内的页面低于管外液面，液体不浸润管壁，即水与该材料属于不浸润，故B错误；

C、做一条竖直的等容线，与两条等温线的交点分别表示为p1、T1、p2、T2，根据

p1T1=p2T2

解得

T2．【答案】B【解析】【解答】A．根据振动图像可知，t=1×10B．纸盆中心位移为零，t=2×10C．根据振动图像可知在0~2×10D．由振动图可知，振幅为A=1×周期为T=4×则角速度为ω=可得纸盆中心做简谐运动的方程为x=1.0×10故D错误。故选B。

【分析】位移为零，速度最大，加速度为零，速度为零，位移最大，加速度最大。3．【答案】C【解析】【解答】根据波长波速频率关系v=λf=2×5m/s=10m/s可得当汽车以10m/s的速度行驶时，过减速带的频率与汽车的固有频率相同，发生共振，汽车颠簸得最厉害。故选C。

【分析】当驱动力频率与固有频率相等时，物体振幅最大，这个现象叫做共振。4．【答案】A【解析】【解答】A．甲图中，雷达测速利用了多普勒效应，故A正确；B．乙图中，激光有亮度高、能量大的特点，所以用激光切割金属，故B错误；C．丙图中，需配戴的特制眼镜利用了光的偏振现象观看立体电影，故C错误；D．丁图中，光导纤维传递信息利用了光的全反射现象，故D错误。故选D。

【分析】多普勒效应指出，波在波源移向观察者接近时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。5．【答案】D【解析】【解答】A．根据Δx＝LB．根据干涉条纹间距公式，将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距不变，选项B正确；C．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距公式，波长变长，干涉条纹间距变宽，选项C正确；D．换一个两缝之间距离较大的双缝，d变大，干涉条纹间距变窄，选项D错误。本题选不正确的，故选D。

【分析】Δx＝Ldλ6．【答案】D【解析】【解答】由波形图可知，该波的波长为λ=2 m。若该波沿x轴正方向传播，则其周期满足T=t2−t114+n=故其频率和波速分别为f=1T若该波沿x轴负方向传播，则T=t由于T>0.3 s，则n=0即故其频率和波速分别为f=1T故答案为：D。【分析】简谐波的传播具有多解性，多解性考虑传播方向的多解性以及振动过程的周期性。7．【答案】D【解析】【解答】A.由楞次定律可判断感应电流的方向始终为b→a，A错误；B．断开开关后，线圈与两灯一起构成一个自感回路，根据自感现象规律，L1、LC．由于线圈的自感阻碍，灯L2D．根据法拉第电磁感应定律可得，电动势E=NΔΦΔ2~4s内灯L1Q=D正确。故选D。

【分析】由楞次定律可判断感应电流的方向，根据法拉第电磁感应定律求解电动势，根据欧姆定律求解电流。8．【答案】A,D【解析】【解答】A．由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现中间多两头少的规律，且随温度的增大，大部分的分子热运动速率增大，故由图可知状态①的温度高，A符合题意；B．由理想气体状态方程以及图乙可知，气体在状态A和B态时温度相同，结合气体的等温线可分析，该过程气体的温度先升高，后降低，故气体分子平均动能先增大后减小，B符合题意；C．由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离r>rD．由图丁可知，在分子间距为r2时，分子间距离为平衡位置的距离。在r由r1变到故答案为AD。

【分析】由分子热运动的速率的分布特点可判断温度的高低；由理想气体状态方程可判断温度的变化进而判断气体分子平均动能的改变；由分子力随分子间距的变化关系图象可分析分子间作用力，分子势能随距离变化的情况。9．【答案】B,C【解析】【解答】A．由系统的动量守恒，取向左为正方向，得m得v故A错误；B．根据动能定理得：合力做功等于物体动能变化W故B正确；C．根据动量定理得，合力冲量等于动量变化，弹簧对小物块a与b的冲量大小之比为I故C正确；D．根据动能表达式，小物块a与b的动能之比为E故D错误。故选BC。

【分析】烧断细线后，系统动量守恒。弹簧对小物块a与b所做的功的大小之比等于各自动能变化量。10．【答案】B,D【解析】【解答】要使正离子从O'孔垂直于N板射出磁场，粒子运动两个四分之一周期以及半个周期，v0的方向应如图所示

根据粒子运动的周期性，结合粒子运动的方向可知，当运动的轨迹是多个周期，所以t=nT0（n=1.2.3…）其中T且R=d联立上式可得，正离子的速度v0故选BD。

【分析】画出粒子运动轨迹，结合粒子运动的方向可知，当运动的轨迹是多个周期，结合粒子运动半径表达式求解。11．【答案】CBAED；6.7×10【解析】【解答】（1）配制酒精油酸溶液→测定一滴酒精油酸溶液的体积C→准备浅水盘B→形成油膜A→描绘油膜边缘E→测量油膜面积，计算分子直径D，此为“用油膜法估测分子的大小”实验步骤：故正确的顺序是CBAED。（2）一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V油酸分子的直径为d=（3）若油酸酒精溶液经过长时间放置，导致油酸酒精溶液的实际浓度增大，实验中油膜的面积增大，体积准确，油酸分子直径偏小。

【分析】（1）熟记实验步骤是解题关键；

（2）先算出一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，然后除以油膜面积等于分子直径；

（3）d=V12．【答案】4400；240；100；次级线圈；大于【解析】【解答】（2）根据理想变压器变压规律得，匝数之比等于原副线圈的电压比n1n=U解得n1=4400，n（3）由实验数据可知变压器为降压变压器，电流之比等于匝数的反比，次级线圈电流大一些，所以需要较粗铜线绕制。（4）造成副线圈电压实际值比理论值小的原因是变压器的铁芯漏磁，故实验中测得的原线圈匝数大于原线圈的实际匝数。

【分析】（2）理想变压器变压匝数之比等于原副线圈的电压比，电流比等于匝数的反比；

（3）电流大，导线越粗，电阻小点根据焦耳定律，产生的电热才不会过多；

（4）变压器的铁芯漏磁导致实验有误差。13．【答案】解：（1）以封闭气体为研究对象，根据平衡条件p（2）以封闭气体为研究对象，初态p1=18mmHg末态p2=(p−740)mmHg根据玻意耳定律p解得p=756mmHg【解析】【分析】（1）以封闭气体为研究对象，结合平衡列式求解；（2）等温变化，根据玻意耳定律列式求解。14．【答案】解：（1）由右手定则可