湖北省鄂东南联盟2023-2024学年高二下学期物理期中联考试卷（含答案）

湖北省鄂东南联盟2023-2024学年高二下学期物理期中联考试卷姓名：__________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．下列说法正确的是()A．布朗运动是在显微镜下看到的液体分子的无规则运动B．给自行车胎打气，越打越费力是因为分子间存在斥力C．随着两分子间距离的增大，可能出现分子势能增大而分子间的作用力减小的过程D．气体在100℃时每个分子的动能都大于其在502．无线充电技术有电磁感应式、磁共振耦合、电磁谐振式等不同方式，不同方式各有千秋，但都使用了LC振荡电路。一振荡电路在t1和t2时刻自感线圈中磁感线方向和电容器中极板带电情况如图所示。若t2A．在t1B．从t1C．从t2D．从t23．如图所示，交流电源输出电压有效值恒定，变压器为理想变压器，灯泡阻值不随温度变化，电路稳定后闭合开关，下列说法正确的是()A．L1变暗L2变暗 B．L1C．L2变暗L3变暗 D．L24．如图所示，a、b两束单色光分别沿不同方向射向横截面为半圆形玻璃砖的圆心O，已知a光刚好发生全反射，b光的折射光线(反射光线未画出)刚好与a光的反射光线重叠，且α>A．若将b光沿a光的光路射向O点，b光也能发生全反射B．用a、b单色光分别检查同一光学平面的平整度时，b光呈现的明暗相间的条纹要窄些C．在玻璃砖中，a光的波速比b光大D．用a、b单色光分别以相同入射角斜射入同一平行玻璃砖，a光发生的侧移大5．现有一列沿x轴传播的简谐横波，如图甲为该波在t=1.2A．这列波的波速是50B．这列波沿x轴正方向传播C．从t=1.2s开始计时，质点P比质点Q晚D．从t=1.2s开始计时，紧接着的6．用高压水枪清洗汽车的照片如图所示，设水枪喷出的水柱截面为圆形，直径为D，水流速度为v，水柱垂直汽车表面，水柱冲击汽车后反方向的速度为0.2v，高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，已知水的密度为ρA．水柱对汽车的平均冲力为0.2B．高压水枪单位时间喷出的水的质量为1C．当高压水枪喷口的出水速度变为原来2倍时，水柱对汽车的平均冲力加倍D．高压水枪喷出水柱直径D减半时，水柱对汽车的压强变小7．输电能耗演示电路如图所示，左侧变压器原、副线圈匝数比为1:6，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r，负载R的阻值为10Ω。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2:1，R上的功率为40WA．r=8Ω B．r=4Ω C．二、多选题：本大题共3小题，共12分。8．下列有关光学现象说法正确的是()A．图1为检验工件平整度的装置，利用了光的衍射原理B．图2为光照射透光的小圆孔得到的干涉图样C．图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大D．图4中电影院的3D电影利用了光的偏振9．如图所示为一款玩具“弹簧公仔”，该玩具由头部、轻弹簧及底座组成，已知公仔头部质量为m，弹簧的劲度系数为k，底座质量为0.5mA．公仔头部做简谐运动的振幅为3B．公仔头部运动至最高点时，头部的加速度为gC．公仔头部有最大速度时，弹簧处于原长D．公仔头部运动至最低点时，桌面对底座支持力的大小为3mg10．如图所示，质量为M的带有四分之一光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，圆弧的半径为R(未知)，一质量为m的小球以速度v0水平冲上小车，恰好达到圆弧的顶端，此时M向前走了0.25RA．整个过程小车和小球组成系统动量和机械能都守恒B．圆弧的半径为RC．小球在弧形槽上上升到最大高度所用的时间为8D．整个过程小球对小车做的功为4三、实验题：本大题共2小题，共18分。11．某同学在做“测定玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针P1、P2，现需在玻璃砖下表面折射出的光线上插上P3（1）确定P3、PA．插上大头针P3，使P3仅挡住B．插上大头针P3，使P3挡住P1C．插上大头针P4，使P4D．插上大头针P4，使P4挡住P3和P（2）经过多次测量作出sinθ1−sinθ（3）对实验中的一些具体问题，下列说法中正确的是____。A．入射角越小，折射率的测量越准确B．为了减小作图误差，P3和PC．如果在界面aa'光的入射角大于临界角，光将不会进入玻璃砖D．如图所示，如果误将玻璃砖的边bb'画到cc'(cc'与bb'平行12．某学习小组用三枚相同的硬币来验证动量守恒定律。将两枚硬币叠放粘连，记为A，另一枚硬币记为B，在水平桌面左端固定一弹射装置，PQ为中轴线，OO'与轴线垂直作为参考线。实验步骤如下：①如图甲，将A从P沿PQ弹射，A停止后，测出其右端到OO'的距离S②如图乙，将B静置于轴线上，并使其左端与OO'相切；③如图丙，将A压缩弹簧至同甲位置，射出后在OO'处与B正碰，A、B停止后，测出A右端和B左端到OO'的距离S2、S请回答以下问题：（1）两次从同一位置弹射A，目的是确保A到达OO'线时具有相同的。（2）碰撞前瞬间A的速度大小与____成正比。A．S1 B．S2 C．S1（3）多次实验，若测量数据均近似满足关系式(用题中给定符号表达)，则说明硬币碰撞过程中动量守恒。四、计算题：本大题共3小题，共30分。13．一列简谐横波在介质中沿x轴正方向传播，波长不小于8cm。如图所示，P和M是介质中平衡位置分别位于x=0和x=4cm处的两个质点。t=0时开始观测，此时质点P的位移为y=5（1）简谐波的周期、波速和波长；（2）质点P的位移随时间变化的关系式。14．合理利用自然界中的能源是一个重要的课题。在我国某海域，人们设计了一个浮桶式波浪发电灯塔。如图甲所示，该浮桶由内、外两密封圆筒构成，浮桶内磁体由支柱固定在暗礁上，内置N=100的线圈。线圈与阻值R=14Ω的灯泡相连，随波浪相对磁体沿竖直方向上下运动且始终处于磁场中，其运动速度v=22sinπt(（1）线圈中产生感应电动势的瞬时表达式；（2）灯泡工作时消耗的电功率P（3）3min15．如图所示，长为L2=2m的水平传送带以v=2m/s的速度匀速转动，紧靠传送带两端的水平面上各静止一个物块B和C，mB=mC=1.0kg。在距传送带左端s=0.5m的水平面上放置一竖直固定弹性挡板，物块与挡板碰撞后会被原速率弹回，右端有一倾角为37∘且足够长的粗糙倾斜轨道de，斜面底端与传送带右端平滑连接。现从距斜面底端（1）物块A与物块B相碰前物块A的瞬时速度大小；（2）物块B与物块C第一次碰撞前，物块B在传送带上滑行过程中因摩擦产生的内能；（3）整个过程中，物块C与挡板碰撞的次数。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、布朗运动就是固体颗粒中的无规则运动，固体颗粒不是分子，布朗运动反映了液体分子的无规则运动，光学显微镜下观察到悬浮在水中的花粉颗粒的无规则运动是布朗运动，故A错误；

B、用气筒给自行车胎打气，越打越费力，是因为车胎内的压强增大，而不是说明压缩后的气体分子间有斥力，故B错误；

C、当两分子间表现为引力时，随着两分子间距离的增大，分子引力做负功，分子势能增大而分子间的作用力减小。故C正确；

D、温度是分子间平均动能的标志，则物体的温度升高，分子平均动能一定增大，但是大量分子的动能符合统计规律，同一个系统中相同温度下每一个分子的运动剧烈程度不一样，分子动能也不一样，气体在100℃时部分分子的动能可能小于或者等于于其在50℃时的部分分子的动能，故D错误。

故答案为：C。

【分析】布朗运动就是固体颗粒中的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动。当两分子间表现为引力时，随着两分子间距离的增大，分子引力做负功，分子势能增大而分子间的作用力减小。温度是分子间平均动能的标志，则物体的温度升高，分子平均动能一定增大。2．【答案】C【解析】【解答】A、在t1时刻，根据右手螺旋定则可知，电流方向由电容器负极板流向正极板，可知电容器正在充电，故A错误；

B、因为t1时刻，电容器正在充电；从t1→t1+Δt，电容器电场能增大，线圈磁场能减小，电路中电流减小，故B错误；

CD、在t2时刻，根据右手螺旋定则可知，电流方向由电容器正极板流向负极板，可知电容器正在放电。电容器电荷量减小，电容器两极板间电场减弱，电容器电场能减小，自感线圈中磁场能增大，磁场增强，故C正确，D错误。

故答案为：C。

【分析】根据右手螺旋定则确不同时刻电容器的充放电情况。电容器充电时，电容器电场能增大，线圈磁场能减小，电路中电流减小。电容器正在放电，电容器电荷量减小，两极板间电场减弱，电容器电场能减小，自感线圈中磁场能增大，磁场增强。3．【答案】B【解析】【解答】当S闭合后，副线圈电压不变，副线圈对应的总电阻变小，副线圈电流增大，灯泡L2变亮，L2上的电压变大，则L3两端的电压变小，灯泡L3变暗，交流电源输出电压有效值恒定，则灯泡L1上的电压也不变，所以灯泡L1亮度不变。

故答案为：B。

【分析】确定比荷开关后副线圈总电阻的变化情况，再根据闭合电路的欧姆定律及串并联规律结合理想变压器规律进行解答。4．【答案】D【解析】【解答】A、根据题意，由折射定律有

na=sin90°sinβ，nb=sinαsinβ

可知

na>nb

由公式

sinC=1n

可知，b光的临界角大于a光的临界角，由于a光刚好发生全反射，则将b光沿a光的光路射向O点，b光不能发生全反射，故A错误；

B、由于

na>nb

则a光和b光的波长大小关系为

λa<λ5．【答案】D【解析】【解答】A、由图甲可知，波长为20m，周期为1.2s，则波速为

v=λT=503m/s

故A错误；

B、由图乙可知，Q质点在1.2s时刻向上振动，根据“同侧法”结合图甲可知，波沿x轴负方向传播，故B错误；

C、从t=1.2s开始计时，质点P比质点Q晚回到平衡位置时间

Δt=Δxv=10-1035036．【答案】B【解析】【解答】AB、高压水枪单位时间喷出的水的质量为

m0=ρSvΔtΔt=14ρvπD2

规定水流的速度方向为正方向，由动量定理得

FΔt=0.2mv--mv

其中

m=m0Δt

解得

F=0.3ρv2πD2

故A错误，B正确；7．【答案】D【解析】【解答】AB、开关S接l时，有

U1U2=n1n2=16，U3U4=n3n4=21，I3I4=n4n3=12

输电线路有

U2-U3=I3r

8．【答案】C,D【解析】【解答】A、图1为检验工件平整度的装置，利用了光的干涉原理，故A错误；

B、图2为光照射透光的小圆孔得到的衍射图样，故B错误；

C、图3中沙漠蜃景属于光的全反射现象，其产生的原因是沙漠上层空气的折射率比下层空气的折射率大。故C正确；

D、3D眼镜观看电影，应用了光的偏振原理，故D正确。

故答案为：CD。

【分析】劈尖干涉检验工件平整度的装置利用了光的干涉原理。沙漠蜃景属于光的全反射现象。3D眼镜观看电影应用了光的偏振原理。熟悉掌握圆孔衍射和圆盘衍射形成的图案区别。9．【答案】A,D【解析】【解答】AB、公仔头部在最高点时，底座对桌面的压力刚好为零，故此时弹簧处于伸长状态弹力大小为0.5mg，对公仔头部

F回1=F弹1+mg=32mg

又

F回1=kA，F回1=ma

解得

A=3mg2k，a=32g

10．【答案】B,D【解析】【解答】A、小球和小车组成的系统在水平方向上动量守恒，竖直方向上动量不守恒，合力不为零，没有阻力做功，机械能守恒，故A错误；

BC、小球达到圆弧的顶端，这个过程中水平方向动量守恒及机械能守恒，根据动量守恒定律得

mv0=(m+M)v

根据机械能守恒定律得

12mv02=12(m+M)v2+mgR

解得

R=v023g

此时M向前走了0.25R，根据

mv0t=mvmt+MvMt

即

mv0t=mxm+M11．【答案】（1）B；D（2）1.50（3）B；D【解析】【解答】（1）确定P3位置的方法正确的是：透过玻璃砖观察，使P3挡住P1、P2的像，同理，确定P4位置的方法正确的是：透过玻璃砖观察，使P4挡住P3、P1、P2的像。故答案为：BD。

（2）光路如图

根据

n=sinθ1sinθ2

可知，图像sinθ2-sinθ1的斜率的倒数等于折射率，由图像可知玻璃砖的折射率为

n=0.60.4=1.50

（3）A、入射角越小、越大，都不准确，入射角要适当，故A错误；

B、为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些，故B正确；

C、光从空气进入玻璃，是从光疏介质进入光密介质，不能发生全反射，所以，如果在界面光的入射角大于临界角，光会进入玻璃砖，故C错误；

D、光路图，如图

由图可知

12．【答案】（1）速度（2）C（3）2【解析】【解答】（1）弹射过程弹性势能转化为A的动能，弹射过程机械能守恒。两次从同一位置弹射A，目的是确保A到达OO'线时具有相同的速度。

（2）根据题意可知，将A从P点沿PQ弹射，A做匀减速直线运动，则有

v12=2as1

解得

v1=2as1

故答案为：C。

（3）由于物体做匀减速直线运动，所以物体的速度为

v=2as

13．【答案】（1）设振动周期为T。由于质点M在0到3434s根据题意，波沿x轴正向传播，且PM之间的距离小于半个波长，波峰由P传到M的时间△根据公式v根据公式v=λ（2）设质点P的振动位移随时间的变化关系式为y根据ω=2把t=0，y=53cm，φ0=所以y=Asin【解析】【分析】（1）根据质点M在平衡位置的振动方向，及经过0.75s第一次到达波峰确定波的振动周期。根据质点P、M第一次到达波峰的时间差及PM之间的距离确定波的传播速度，再根据波长、波速和周期公式确定波长的大小；

（2）根据波的振动周期确定波的角速度，再根据0s及0.25s时质点P的位移，结合振动位移随时间的变化的关系式进行解答。14．【答案】（1）线圈在磁场中切割磁感线，产生电动势最大值为Emax代入数据可得Emax线圈中感应电动势为e=Emax（2）根据闭合电路欧姆定律可得最大电流为Imax=E电流的有效值为I=灯泡的电功率为P=（3）电动势有效值E=3min内发电灯塔消耗的电能【解析】【分析】（1）当线圈切割磁感线的速度越大，产生的电动势越大，根据法拉第电磁感应定律结合题意确定产生感应电动势的最大值。再根据运动速度的表达式结合交变电流瞬时电动势表达式进行解答；

（2）根据闭合电路的欧姆定律交变电流的最大值，再根据确定交变电流规律确定交变电流的有效值，再结合电功率公式进行解答；

（3）根据确定交变电流规律确定交变电压的有