湖南名校联合体2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷（原卷版+解析版）

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考试范围：必修二至选择性必修三第三章
时量75分钟，满分100分。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共计24分。每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 以下为教材中的四幅图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图甲：当摇动手柄使得蹄形磁铁转动，铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快
B. 乙图是氧气分子的速率分布图像，图中温度T1高于温度T2
C. 丙图是每隔30s记录了小炭粒在水中的位置，小炭粒做无规则运动的原因是组成小炭粒的固体分子始终在做无规则运动
D. 丁图是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属产生大量热量，从而冶炼金属
2. 如图甲所示为一交变电压随时间变化的图像，每个周期内，前二分之一周期电压按正弦规律变化，后二分之一周期电压恒定。若将此交流电连接成如图乙所示的电路，电阻R阻值为50Ω，则（ ）
A. 理想电压表读数为45V
B. 理想电流表读数为0.8A
C. 电阻R消耗的电功率为45W
D. 电阻R在50秒内产生的热量为2020J
3. 如图所示，体积相等的两容器A和B，用玻璃管相连，当A中气体温度为10℃，B中气体温度为20℃时，水银柱静止在细管中央，如果A、B两容器温度都降低10℃，则水银柱（ ）
A. 向左移动B. 向右移动C. 静止不动D. 移动方向无法确定
4. 无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向、电场方向如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器正在放电
B. 振荡电流正增强
C. 线圈中磁场正在减小
D. 增大电容器两板距离，LC振荡频率减小
5. 手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示，电磁感应式无线充电的原理与变压器类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流后，就会在邻近的受电线圈中感应出电流，最终实现为手机电池充电。当充电板内的送电线圈通入如图乙所示的交变电流时（电流由a流入时的方向为正），不考虑感应线圈的自感，下列说法中正确的是（ ）
A. t1~t3时间内，c点电势始终高于d点电势
B. t1~t3时间内，c点电势始终低于d点电势
C. t1在时刻受电线圈中电流最强
D. t2时刻受电线圈中电流为0
6. 如图所示为节日彩灯供电电路图，变压器为理想变压器，所有灯泡相同，在A、B两端接入电压恒定的正弦交流电，若发现灯泡的灯光较暗，为使灯泡正常发光，需要调节滑动变阻器的滑片，下列调节及结果判断正确的是（ ）
A. 应将滑动变阻器R2滑片向右移
B. 调节后，变压器原线圈输入电压变大
C. 调节后，电阻R1消耗的功率变大
D. 调节后，滑动变阻器R2两端的电压增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 某自动控制照明电路的原理图如图所示，当照射到光敏电阻上的光线足够暗时，电磁继电器才会接通照明电路中的灯泡L发光，已知光敏电阻的阻值随着光照的增强而减小，照明电路中单刀双掷开关S可以选择不同的触点，则下列说法正确的是（ ）
A. 开关S应接触点a
B. 开关S应接触点b
C. 为使光线不是太暗时就能点亮L，则应增大接入电路的电阻
D. 为使光线不是太暗时就能点亮L，则应减小接入电路的电阻
8. 如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径CD的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到CD的距离为，不计粒子重力，则（ ）
A. 粒子带负电
B. 粒子运动速率为
C. 粒子在磁场中运动的时间为
D. 若增大粒子从A点进入磁场的速度，则粒子在磁场中运动的时间可能变长
9. 气压式电脑桌简易结构如图所示。导热性能良好的汽缸与活塞之间封闭一定质量的理想气体，活塞可在汽缸内无摩擦运动。设气体的初始状态为A，将电脑放在桌面上，桌面下降一段距离后达到稳定状态B。打开空调一段时间后，桌面回到初始高度，此时气体状态为C。下列说法正确的是（ ）
A. 从A到B的过程中，内能不变
B. 从A到B的过程中，气体会从外界吸热
C. 从B到C的过程中，气体分子平均动能不变
D. 从B到C的过程中，气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变少
10. 2020年12月1日23时11分，嫦娥五号探测器成功着陆在月球正面西经51.8度、北纬43.1度附近的预选着陆区。小明同学在感到骄傲和自豪的同时，考虑到月球上没有空气，无法通过降落伞减速降落，于是设计了一种新型着陆装置。如图，该导装置由船舱、间距为l的平行导轨、产生垂直船舱导轨平面的磁感应强度大小为B的匀强磁场的磁体和质量为m的“∧”形刚性线框组成，“∧”形刚性线框ab边可沿导轨滑动并接触良好。总质量为m2的船舱、导轨和磁体固定在一起。已知，整个装置着陆瞬间的速度为v0，着陆后“∧”形线框速度立刻变为0，已知船舱电阻为6r，“∧”形线框的每条边的边长均为l，电阻均为r，月球表面的重力加速度为，整个过程中只有ab边在磁场中，线框与月球表面绝缘，不计导轨电阻和摩擦阻力，则（ ）
A. 着陆后，在船舱下降的过程中感应电流从a点流向b点
B. 着陆后，在船舱下降的过程中a点的电势高于b点的电势
C. 若在导轨下方缓冲弹簧接触月球表面前船舱已匀速，则船舱匀速的速度大小为
D. 若在导轨下方缓冲弹簧接触月球表面前船舱已匀速，则从着陆开始到船舱匀速瞬间经过ab边的电荷量为
三、实验题（共2小题，每空2分，共14分）
11. 如图甲所示，为“用双缝干涉测量光的波长”的实验装置。
（1）实验前，应调节光具座上放置的各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上，保证单缝和双缝平行。若从目镜中看到干涉条纹太密，要想减少从目镜中观察到的条纹数量，下列做法可行的是 。
A. 仅换用间距更大的双缝
B. 仅将单缝向双缝靠近
C. 仅将屏向靠近双缝的方向移动
D. 仅将紫色滤光片换成红色滤光片
（2）转动测量头手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮纹，读出手轮的读数为1.030mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮纹如图乙所示，读出手轮的读数为___________mm。已知双缝间的宽度d=0.3mm，通过激光测距仪测量出双缝到投影屏间的距离L=1.0m，则该种色光的波长是___________m。
12. 如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。
（1）测量直流电流、直流电压和电阻各有两个量程。当S旋到位置__________时，电表可测量直流电流，且量程较小。
（2）若该多用表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，用正确使用方法再测量同一个电阻，则测得的电阻值将__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（3）某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下：
A.干电池（电动势E为3.0V，内阻r不计）；
B.电流计G（量程300μA，内阻99Ω）；
C.可变电阻器R；
D.定值电阻R0=1Ω；
E.导线若干，红黑表笔各一只。
①表盘上100μA刻度线对应的电阻刻度值是__________Ω；
②如果将R0与电流计并联，如图丙所示，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比__________。
四、计算题（共42分）
13. 如图所示，内壁光滑的薄壁圆柱形导热汽缸开口朝下，汽缸高度为h，横截面积为S。汽缸开口处有一厚度可忽略不计的活塞。缸内封闭了压强为的理想气体。已知此时外部环境的热力学温度为T0，大气压强为，活塞的质量为，g为重力加速度。
（1）若把汽缸放置到热力学温度比外部环境低的冷库中，稳定时活塞位置不变，求稳定时封闭气体的压强；
（2）若把汽缸缓缓倒置，使开口朝上，环境温度不变，求稳定时活塞到汽缸底部的距离。
14. 如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一带电荷量为＋q、质量为m的微粒从原点出发，以某一初速度沿与x轴正方向的夹角为45°的方向进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（l，l）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），微粒继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场。不计一切阻力，重力加速度为g，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）微粒在复合场中的运动时间。
15. 如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度v0向右运动，磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。两杆的质量均为m，在导轨间的电阻均为R，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
（1）求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小；
（2）若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为，求：①N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q；②初始时刻N到ab的最小距离x；
（3）初始时刻，若N到cd的距离与第（2）问初始时刻的相同、到ab的距离为kx（k>1），求M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围。