云南省长水教育集团2023-2024学年高二下学期质量检测（期中）物理试题（二）（含答案）

云南省长水教育集团2023-2024学年高二下学期质量检测（期中）物理试题（二）姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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。1．2023年5月，中国科学技术大学团队利用纳米纤维与合成云母纳米片研制出一种能适应极端环境的纤维素基纳米纸材料。如图所示为某合成云母的微观结构示意图，则该合成云母（）A．是非晶体 B．没有规则的外形C．有固定的熔点 D．各向性质均相同2．汽油发动机的火花塞工作时需要一万伏左右的高压才能产生火花。一同学用12V直流电源、变压器、开关及导线若干设计点火电路，以下原理图可行的是（）A． B．C． D．3．关于下列三幅图的说法正确的是（）A．图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越明显B．图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较高C．图丙中实验现象说明蜂蜡是非晶体D．图丙中实验现象说明薄板材料具有各向同性，一定是非晶体4．特高压直流输电是国家重点能源工程，目前该技术已达世界先进水平，再次体现了中国速度，惊艳了全世界。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相同的电流I1和I2，已知I1=I2。a、b、c三点连线与两根导线等高并垂直，b点位于两根导线间的中点，a、c两点与b点距离相等，d点位于b点正下方。已知通电直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度B=kIA．两输电直导线间因安培力而互相排斥B．a、c两点处的磁感应强度大小相等C．b、d两点处的磁感应强度大小相等D．a、c两点处的磁感应强度方向均竖直向下5．某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对厢内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是（）A．从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿逆时针方向B．从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿逆时针方向C．金属线圈B对电梯轿厢下落有阻碍作用，金属线圈A没有阻碍作用D．金属线圈B有扩张的趋势，金属线圈A有收缩的趋势6．利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。如图所示，某风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈ABCD在水平匀强磁场中，以角速度ω绕垂直于磁场的水平转轴OO'逆时针匀速转动产生交流电，已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为A．当线圈转到图示位置时产生的感应电流方向为ABCDB．当线圈转到竖直位置时电流表的示数为零C．当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小D．穿过线圈的最大磁通量为E7．如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）。电源的电动势恒定，内阻忽略不计，则下列说法正确的是（）A．开关S闭合时，A灯立即亮，亮度逐渐加大B．开关S闭合时，B灯立即亮，然后亮度逐渐减弱C．开关S闭合时，C灯立即亮，然后亮度保持不变D．电路接通稳定后，开关S断开时，C灯立即熄灭，A、B灯逐渐熄灭8．如图所示是学生常用的饭卡内部示意图，其由线圈和芯片组成电路，当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为S，共n匝，某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t0内，磁感应强度方向向外且由0均匀增大到BA．线圈中磁通量变化率为nB．线圈中产生周期性变化的顺时针方向的感应电流C．AB边所受安培力方向向左D．线圈中感应电动势大小为B二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可忽略）。如果不计大气压的变化，该装置就是一支简易的气温计。下列说法正确的是（）A．吸管上的气温计刻度是均匀的B．温度升高后，罐中气体的压强增大C．用更粗的透明吸管，其余条件不变，则测温范围会变大D．用更小的饮料罐，其余条件不变，可提高该气温计的测温灵敏度10．我国已经在空间站上开展过四次精彩的太空授课，在亿万中小学生心里播撒下科学的种子。“天宫课堂”的教师们曾经做过两个有趣实验：一个是微重力环境下液桥演示实验，在两个固体表面之间可形成大尺寸液桥，如图甲所示；另一个是微重力环境下液体显著的“毛细现象”演示，把三根粗细不同的塑料管，同时放入装满水的培养皿，水在管内不断上升，直到管顶，如图乙所示。对于这两个实验的原理及其理解，下列说法正确的是（）A．液体表面张力使得液桥表面形状得以维持，而不会“垮塌”B．分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图丙所示，能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的可能是图中“C．农民使用“松土保墒”进行耕作，通过松土形成了土壤毛细管，使得土壤下面的水分更容易被输送到地表D．航天员在太空微重力环境中会因为无法吸墨、运墨而写不成毛笔字11．我国最高防护实验室中的一种污水流量计如图甲所示，其原理可以简化为如图乙所示模型：废液中的大量正、负离子以速度v（未知）从直径为d的圆柱形容器右侧流入左侧流出，容器处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中（流量Q等于单位时间通过横截面的液体的体积）。下列说法正确的是（）A．图乙中N点的电势低于M点的电势B．正、负离子所受洛伦兹力的方向相同C．当污水中离子的浓度升高时，M、N两点间的电势差不变D．推算废液的流量还需要测量M、N两点间的电势差12．如图所示为某质谱仪的示意图，由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN上的P1、P2、P3三点，已知底板MN上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B1、A．速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子电性可正可负B．三种粒子从进入速度选择器到打在MN上速度大小都不变C．如果三种粒子的电荷量相等，则打在P3D．如果三种粒子电荷量均为q，且P1、P3的间距为Δx，则打在P1、三、非选择题：本题6个小题，共52分。13．某物理兴趣小组采用如图所示的实验装置探究气体等温变化规律。（1）实验研究对象是。（2）实验中为了保持封闭气体质量不变，实验中采取的主要措施是；为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是和。（3）关于该实验，下列说法正确的是____（填正确答案标号）。A．注射器一定要竖直固定B．由于活塞、气压计有重力，测得的气体压强比实际值偏大C．实验中不需要测量空气柱的横截面积D．实验中若密封橡胶套脱落，应立刻堵住后继续实验14．某同学要做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。（1）采用油膜法估测油酸分子的大小，实际上是将油酸分子视为一种理想化模型，它包括三个假设，即①油酸分子为球形、②、③。（2）该小组进行下列实验操作，请将它们按操作先后顺序排列：。（3）实验使用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL。用滴管向量筒内滴50滴上述溶液其体积为1mL。若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为2cm，则油酸薄膜的面积为m2；每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为m3；根据上述数据，估算出油酸分子的直径为（4）某同学在实验中的计算结果明显偏小，可能的原因是____（填正确答案标号）。A．油酸还未完全散开B．求每滴溶液的体积时，1cmC．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化D．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格都当作一个格来计算15．某物理探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用横截面积S=100cm2、质量m=1kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度TA=300K、活塞与容器底部的距离h=15cm的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升d=1cm恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B。活塞保持不动，气体被继续加热至温度TC=360K的状态（1）气体在状态B时的温度；（2）气体在状态C时的压强。16．两平行光滑金属导轨水平放置，如图所示为俯视图，导轨右端接入电阻R=0.36Ω，导轨间距为L=0.6m，界线MN右侧有匀强磁场，磁感应强度为B=2T。质量m=1kg的导体棒在距离界线MN为d=0.5m处受恒力F=1N作用从静止开始向右运动，到达界线（1）求导体棒匀速运动时的速度v的大小；（2）求导体棒在MN和PQ间运动过程中电阻R产生的热量Q。17．水力发电是获得清洁能源的重要途径之一。有一条河流，用于发电的水流量为Q=2m3/s，平均水位落差h=5m，水的密度为ρ水=1.0×103kg/m（1）求输电线中的电流I；（2）分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比；（3）如果输送的电能供“220V，100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。18．回旋加速器（英文：Cyclotron）是利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置，是高能物理中的重要仪器。1930年欧内斯特·劳伦斯提出回旋加速器的理论，1932年首次研制成功。某型回旋加速器的主要结构如图所示，置于真空中的两个D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝宽度为d，匀强磁场方向与盒面垂直。两D形盒之间所加的交流电压为U，频率为f；被加速的粒子质量为m、电荷量为q，粒子从D形盒一侧圆心处A点开始被加速（初动能可以忽略），经若干次加速后粒子从D形盒边缘射出。求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小；（2）粒子在狭缝之间运动的总时间；（3）粒子第4次被加速结束的瞬间位置与A点之间的距离。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】由图可知，该合成云母中所含分子在三维空间中呈规则、周期性排列，是晶体，具有一定的几何外形，具有固定的熔点、具有各向异性的特点。

故答案为：C。

【分析】非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。非晶体没有一定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡等。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”。它没有固定的熔点。2．【答案】A【解析】【解答】根据变压器原副线圈电压与匝数的关系式

U1U2=n1n23．【答案】A【解析】【解答】A．图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，则微粒越趋于不平衡，则布朗运动越明显，选项A正确；

B．图乙中峰值大的曲线“腰细”，中等分子占据的比例较小，则对应的气体温度较低，选项B错误；

CD．图丙中，实验现象表明材料具有各向同性，则说明薄板材料可能是多晶体，也有可能是非晶体，故CD错误。

故答案为：A。

【分析】布朗运动：微小粒子表现出的无规则运动。1827年英国植物学家R.布朗在花粉颗粒的水溶液中观察到花粉不停顿的无规则运动。进一步实验证实，不仅花粉颗粒，其他悬浮在流体中的微粒也表现出这种无规则运动，如悬浮在空气中的尘埃。后人就把这种微粒的运动称之为布朗运动。4．【答案】B【解析】【解答】A．两通电直导线电流方向相同，故两输电直导线间因安培力而互相吸引，故A错误；BC．由于I1=D．根据安培定则可知，a点处的磁感应强度方向竖直向下，c点处的磁感应强度方向竖直向上，故D错误。故答案为：B。

【分析】根据安培定则和矢量叠加原理进行分析。5．【答案】A【解析】【解答】AB．当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上往下看是顺时针方向，A正确，B错误；

C．结合上述的分析可知，当电梯坠落至题图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，C错误；

D．闭合线圈A中向上的磁场减弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，D错误。

故答案为：A。

【分析】根据楞次定律推论：增反减同，来拒去留，增缩减扩进行分析。6．【答案】D【解析】【解答】AB．当线圈转到题图示位置时，根据右手定则判断知产生的感应电流方向为ADCB，故AB错误；C．当线圈转到题图示位置时，线圈与中性面垂直，感应电动势最大，磁通量的变化率最大。故C错误；D．由E得Φ故D正确。故答案为：D。

【分析】发电机电枢单个线圈转至某一位置时其感应电动势为0，感应电流也为0，此时线圈面与磁感线方向垂直，这个面就称为中性面。7．【答案】C【解析】【解答】ABC．开关S闭合时，AC灯并联接入电路，B灯断路，AC亮，一段时间后由于L直流电阻可忽略不计，所以此时ABC三灯并联，AC亮度不变，AB错误，C正确；

D．断开S瞬间，L由于自感作用，线圈L充当电源对三个灯泡供电，ABC灯电流没有突然变大的，都是逐渐熄灭，故D错误。

故答案为：C。

【分析】抓住L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）结合电路图进行分析。8．【答案】C【解析】【解答】A．根据题意可知线框中磁通量变化率为ΔΦ与线圈匝数无关，故A错误；B．设电路中总电阻为R，根据楞次定律可知磁感应强度向外均匀增大，由楞次定律可得感应电流产生的磁场垂直线圈平面向里，根据安培定则可知感应电流为顺时针方向，但不是周期性变化，故B错误；D．电动势大小为E=n故D错误；C．当感应电流方向为顺时针时，电流由A→B，根据左手定则判断可知，AB边所受安培力方向向左，故C正确。故答案为：C。

【分析】根据楞次定律以及法拉第电磁感应定律和左手定则进行分析。9．【答案】A,C【解析】【解答】A．设初始温度为T0、罐中空气体积为V0、吸管内空气柱长变为L0、其横截面积为S，温度变化后温度为TC=可知Δx=故温度变化量与距离的变化量成正比，故A正确；B．罐中气体压强始终等于大气压，即罐中气体压强始终不变，故B错误；C．根据题意及A选项分析可得，油柱距离的变化与温度变化量关系为Δx=可知，若更换更粗的透明吸管，其余条件不变，即在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，则测量范围会变大，故C正确；D．根据C=Δx=可得Δx=若用更小的饮料罐，其余条件不变，即在温度变化相同的条件下，吸管中的油柱左右移动距离会变小，即该气温计的测温灵敏度会降低，故D错误。故答案为：AC。

【分析】等压变化，根据盖.吕萨克定律或者理想气体状态方程进行分析。10．【答案】A,B【解析】【解答】】A.液体表面张力使得液桥表面形状得以维持，而不会“垮塌”，故A正确；

B.分子势能Ep和分子间距离r的关系图像如图c所示，水表面层中水分子间距离大于内部水分子的距离

，能总体上反映水表面层中水分子势能Ep的是图中“℃”位置，故B正确；

C.农民使用“松土保熵”进行耕作，通过松土阻断了土壤毛细管，使得土壤下面的水分不容易被输送

到地表，故C错误；

D.毛笔书写过程中，在毛细现象作用下，墨汁与可以被浸润的毛笔材料发生相互作用力的平衡，于是墨汁便被吸入毛笔材料中，并牢牢“困”在毛笔内部。而当毛笔尖与纸张接触时，留在毛笔表面的墨汁，同样在毛细作用下，被吸附到纸上，其间根本无须重力作用。故D错误。

故答案为：AB。

【分析】凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。11．【答案】C,D【解析】【解答】AB．正、负离子从右侧垂直进入磁场时，根据左手定则可知，正离子受到向下的洛伦兹力向下偏转在下管壁聚集，负离子受到向上的洛伦兹力向上偏转在上管壁聚集，故N点的电势高于M点的电势，故AB错误；C．当水平向左运动的离子受力平衡时有q解得U=dvB可知M、N两点间的电势差与离子浓度无关，故C正确；D．结合上述，流量为Q=结合上述解得Q=可知，推算废液的流量还需要测量M、N两点间的电势差，故D正确。故答案为：CD。

【分析】带电粒子最终受到的洛伦兹力与电场力受力平衡，据此分析。12．【答案】B,D【解析】【解答】A．带电粒子通过速度选择器时，需要二力平衡，故qv且两力方向相反。根据带电粒子在偏转磁场中的偏转方向，由左手定则，可知三种粒子均带正电，故速度选择器中洛伦兹力方向为水平向左，可知电场方向向右。故A错误；B．粒子在速度选择器中运动时速度保持不变，进入偏转磁场，洛伦兹力不做功，到打在MN上速度大小都不变，但方向均有变化。故B正确；C．粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qv解得r=三种粒子的电荷量相等，半径与质量成正比，故打在P3点的粒子质量最大。故C错误；D．打在P1、P3两点的粒子间距为Δx=2解得m故D正确。故答案为：BD。

【分析】粒子在速度选择器中运动时速度保持不变，进入偏转磁场，受到洛伦兹力，洛伦兹力不做功。13．【答案】（1）被封闭气体（2）在注射器活塞上涂润滑油；移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分（3）C【解析】【解答】（1）实验研究的对象是注射器内的气体，实验中应保持不变的参量是注射器内气体的温度、质量。（2）缓慢的推拉活塞，可以使气体的温度保持与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变；在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化；当用手直接握在注射器上时，手的温度可能改变气体的温度，所以不要用手直接握在注射器上。（3）A.注射器是否竖直对实验没影响，保证等温以及良好的密封性即可，A错误；B.活塞、气压计有重力，但由于其和注射器内壁紧密接触，内壁摩擦力平衡活塞、气压计重力，所以不会导致测得的气体压强比实际值偏大，B错误；

C.实验中不需要测量空气柱的横截面积，直接长度之比即等于体积之比，C正确；

D.实验中若密封橡胶套脱落，气体对外界做功，内能减小，温度减小，不能继续实验，D错误；

故答案为：C。【分析】（1）验研究的对象是注射器内的气体，探究气体等温变化规律；

（2）因为研究一定质量气体的等温变化，所以各种措施要保证质量不变以及温度不变；

（3）长度之比即等于体积之比，看体积和压强乘积是否为定则。14．【答案】（1）分子之间无空隙；油膜是单分子层（2）CAEDB（3）4.0×10−2（4）C；D【解析】【解答】（1）本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③油酸分子是紧挨在一起的。在这些理想假设的基础上测量分子直径；

（2）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜积→计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是：CAEDB。

（3）每个小方格的面积为S面积超过正方形面积一半的正方形的个数为100个，则油膜的面积约为S=100每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积V=把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为d=（4）A.油酸还未完全散开，油膜面积偏小，结果偏大，A错误；

B.求每滴溶液的体积时，1cm3溶液的滴数少记了10滴，导致（3）计算式中V偏大，结果偏大，B错误

C.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度增大，（3）计算式中S偏大，结果偏小，C正确；

D.计算油膜面积时，将所有不足一格的方格都当作一个格来计算，（3）计算式中S偏大，结果偏小，D正确；

故答案为：CD.【分析】（1）在这些理想假设的基础上测量分子直径；

（2）面积超过正方形面积一半的正方形的个数才在计数范围内；

（3）根据直径计算式进行分析。15．【答案】（1）解：气体由状态A到状态B过程中，气体的压强不变，由盖—吕萨克定律有hS解得T（2）解：气体在状态A时，有