内蒙古集宁一中2023-2024学年高二下学期期中考试预测物理试卷(含答案)

这是一份内蒙古集宁一中2023-2024学年高二下学期期中考试预测物理试卷(含答案)，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A.麦克斯韦预言并通过实验证实了电磁波的存在
B.利用红外遥感技术可以寻找水源、监视森林火情
C.医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
D.用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合较好，这里的“神灯”利用了X射线很强的贯穿力
2．空调机使室内温度达到设定值时会自动停止工作。空调机实现这一自动控制功能用到的传感器是( )
A.压力传感器B.声音传感器C.温度传感器D.光传感器
3．如图所示，这是中国传统玩具饮水鸟。在鸟的面前放上一杯水，用手把鸟嘴浸到水里，“喝”了一口后，又直立起来。之后，无需人的干预，小鸟直立一会儿就会自己俯下身去使鸟嘴浸入水中“喝”水，然后又会直立起来。就这样周而复始，小鸟不停地点头“喝”水，则下列说法正确的是( )
A.饮水鸟上下运动的能量来源于周围空气的内能
B.水杯中的水干了之后，小鸟还能点头“喝”水
C.这种玩具饮水鸟是一架永动机
D.此现象违背了热力学第二定律
4．以下关于光学常识的描述中说法正确的是( )
A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象
B.水中的气泡看起来特别明亮是衍射的缘故
C.光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
D.通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的偏振现象
5．如图甲所示，矩形导线框abcd放在垂直纸面的匀强磁场中，磁感应强度B随时间变化的图像如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向，水平向右为安培力的正方向，在0~4s内，线框ab边受到的安培力F随时间变化的图像正确的是( )
A.B.
C.D.
6．氢原子能级如图甲所示，一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁时发出多种光，分别用这些光照射图乙电路的阴极K，其中3条光电流I随电压U变化的图线如图丙所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV到3.11eV之间。则下列说法不正确的是( )
A.图甲中氢原子从能级向低能级跃迁时能发射出3种频率的可见光
B.图乙中当滑片P从a端移向b端过程中，光电流I一直增大
C.图丙中b光和c光在光强不同的情况下，电路中饱和电流值可能相同
D.若图丙中3条图线为照射过程中得到的可见光，则a光是氢原子从的能级向能级跃迁时发出的
7．如图所示，螺线管中线圈匝数为n，横截面积为S，总电阻为R，其a，b两端与两个定值电阻和相连，已知，匀强磁场沿轴线向上穿过螺线管，其磁感应强度大小随时间变化的关系式为，则下列说法正确的有( )
A.a端电势比b端电势低
B.时，通过螺线管的磁通量为
C.内，产生的热量为
D.内，通过的电荷量为
二、多选题
8．两个相同的小灯泡、和自感线圈L、电容器C、开关S、直流电源连接成如图所示的电路。已知自感线圈L的自感系数很大且直流电阻为零，电容器C的电容很大，下列判断正确的是( )
A.开关S闭合稳定后，灯泡熄灭
B.通过自感线圈L的电流越大，线圈的自感电动势越大
C.去掉电容器C，开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，和灯泡均逐渐熄灭
D.开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡突然亮一下，然后熄灭，灯泡逐渐熄灭
9．一款健身车如图甲所示，图乙是其主要结构部件，金属飞轮A和金属前轮C可绕同一转轴转动，飞轮A和前轮C之间有金属辐条，辐条长度等于飞轮A和前轮C的半径之差。脚踏轮B和飞轮A通过链条传动，从而带动前轮C在原位置转动，在室内就可实现健身。已知飞轮A的半径为，脚踏轮B的半径为，前轮C的半径为，整个前轮C都处在方向垂直轮面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。将阻值为R的电阻的a端用导线连接在飞轮A上，b端用导线连接前轮C边缘。健身者脚蹬脚踏轮B使其以角速度ω顺时针转动，转动过程不打滑，电路中其他电阻忽略不计，下列说法正确的是( )
A.电阻a端的电势高于b端的电势B.前轮C转动的角速度为
C.辐条两端的电压为D.电阻R的热功率与ω成正比
10．某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉，如图所示，鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的两个密闭气室，A室壁厚，可认为体积恒定，B室壁薄，体积可变；两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换.质量为M的鱼静止在水面下H处，B室内气体体积为V，质量为m；设B室内气体压强与鱼体外压强相等，鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔内气体温度不变，水的密度为ρ，重力加速度为g，大气压强为.下列说法正确的是( )
A.开始时鱼静止在水面下H处，此时鱼所受的浮力等于自身的重力
B.鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度，需从A室充入B室的气体质量为
C.鱼静止于水面下处时，其受到的压强为
D.鱼静止于水面下处时，B室内气体质量为
三、实验题
11．如图所示，小明同学在实验室用单摆测量重力加速度，他测量摆线的长度L和对应的周期T，得到多组数据，作出了图像，如图所示。根据图线可求得（结果用a、b、π表示）：
（1）悬挂小球的直径为________；
（2）当地的重力加速度________；
（3）若忽略测量数据的偶然误差，从理论上分析，他求得的重力加速度________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
12．在“探究变压器原、副线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如下图所示。
（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是______；（填字母）
A.整块硅钢铁芯B.整块不锈钢铁芯
C.绝缘的铜片叠成D.绝缘的硅钢片叠成
（2）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为______。
（3）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______（填“多”或“少”）。
（4）在实验过程中，下列操作正确的是______（选填字母代号）。
A.为保证实验顺利进行，电源应选用低压直流电源
B.为保证多用电表的安全，应使用交流电压挡测电压，并先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量
C.实验结束后应先断开开关，再拆除多用电表，以免烧坏电表
D.因为使用电压较低，通电时可用手直接接触裸露的导线、接线柱
（5）如图为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈连接，原、副线圈的匝数分别为、（右侧实线框内的电路也可以等效为一个电阻）。在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当______时，R获得的功率最大。
四、计算题
13．一个圆柱形筒，如图所示，直径，高，人眼在筒侧上方某处观察，所见筒左侧的深度为，当筒中装满液体时，则恰能看到筒左侧的最低点。光在真空中传播速度。求：
（1）此液体的折射率n。
（2）光在此液体中的传播速度v。
14．在平面直角坐标中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，且的距离为L，如图所示。不计粒子重力，求：
（1）该离子离开电场时的速度v。
（2）匀强磁场的磁感应强度B。
（3）粒子从M点运动到P点的时间t。
15．如图所示，足够大的水平冰面与倾角、高的倾斜冰面平滑连接。一质量的滑冰运动员静止在冰面上，他把一质量的静止物块以的对地速度水平向右推出，物块沿倾斜冰面上滑再返回，追上运动员时，经物块与运动员相互作用后，物块再次以的对地速度水平向右运动。不计一切摩擦，取，求：
（1）第一次推出物块时，运动员的速度；
（2）物块第一次返回追上运动员，在物块与运动员相互作用的过程中，物块与运动员总机械能的变化量（最终结果保留两位小数）；
（3）如果物块与运动员每次相互作用后，物块水平向右运动的对地速度始终是，运动员最终能获得的最大速率（最终结果保留两位小数）。
参考答案
1．答案：B
解析：A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹最早证明了电磁波的存在。故A错误;
B.利用红外遥感技术可以寻找水源、监视森林火情。故B正确;
C.医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒。故C错误;
D.用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合较好，这里的“神灯’利用了红外线的热效应，使人体局部受热，加快血液循环。故D错误。
故选B。
2．答案：C
解析：空调机使室内温度达到设定值时会自动停止工作。空调机实现这一自动控制功能用到的传感器是温度传感器，C正确，ABD错误；
故选C。
3．答案：A
解析：A.玩具饮水鸟的内部结构如图所示:
饮水鸟的头和躯体分别为两个薄壁玻璃球，其间以一个玻璃管连接，内部装有易挥发的液体。其原理是先在鸟嘴上滴一些水，水分蒸发后吸热使得头部气压小于肚子中的气压，从而使肚子中的部分液体压入头部，使重心上移，鸟的身体变得不稳定而发生倾斜，倾斜的过程中肚子中的玻璃管口脱离液面，从而使头部的液体又回流到肚子中，使鸟的身体再回到开始的竖直状态，而刚才倾斜的过程中鸟嘴刚好又沾到了水，之后鸟回到竖直状态后，鸟嘴的水分蒸发，重复前方的运动，即饮水鸟上下运动的能量来源于周围空气的内能，故A正确;
B.根据上述可知，当水杯中的水干了之后，由于不能形成头部和肚子的压强差，小鸟不能再上下运动，也就是说小鸟不能点头“喝”水，故B错误;
C.这种玩具饮水鸟仍然遵循能量守恒定律，但不是一架永动机，故C错误;
D.根据上述分析可知，该过程没有违背热力学第二定律，故D错误。
故选:A。
4．答案：C
解析：A.用三棱镜观察太阳光谱是利用了光的折射现象，故A错误;
B.水中的气泡看起来特别明亮的现象是光的全反射形成的，故B错误;
C.用光导纤维束传送图像信息，这其中应用到了光的全反射现象，故C正确;
D.通过两支夹紧的笔杆间缝隙看发白光的灯丝能观察到彩色条纹，这是光的衍射现象，故D错误。
故选C。
5．答案：D
解析：由图可知1~2s内,线圈中磁通量的变化率相同,由可知电路中电流大小恒定不变，由楞次定律可知,线框中电流方向为顺时针;由可知F与B成正比;由左手定律可知线框ab边受到的安培力F水平向右,为正值,D正确，A、B、C错误。
6．答案：B
解析：A.氢原子从能级向低能级跃迁时能辐射出
种
种频率的光，其中只有从能级跃迁到能级、能级跃迁到能级及能级跃迁到能级发出的光为可见光。故A正确；
B.由图乙可知，当滑片P从a端移向b端过程中，从a到c电压负向减小，从c到b电压正向增大，所以光电流I增大，当所有的光电子都能到达A极板时，滑片移动光电流不再增大，故当滑片P从a端移向b端过程中，光电流I可能先增大后不变。故B错误；
C.由图丙可知，b光的饱和光电流小于c光的饱和光电流，故在b光和c光强度不同的情况下，电路中饱和电流值不一定相同。故C正确；
D.由图丙可知a光的遏止电压最大，由
可知a光的能量最大，在一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁时发出的可见光中从能级向能级跃迁的辐射的光电子能量最大。故D正确。
本题选不正确的，故选B。
7．答案：D
解析：A、根据题意可知，磁通量向上增大，根据楞次定律知感应电流产生的磁场方向向下，电流从a流向b，a端电势比b端的电势高，故A错误;
B、根据磁通量的定义可知，时，通过螺线管的磁通量为，与匝数无关，故B错误;
C、回路电流，产生的热量为，故C错误;
D、内，通过R的电荷量为，根据并联电路特点知电流与电阻成反比，且，通过的电荷量，故D正确。
故选:D。
8．答案：AD
解析：
9．答案：BC
解析：A.根据右手定则可知电流从b端通过电阻流到a端，因此b端的电势高于a端的电势，故A错误;
B.由于轮B和飞轮A通过链条传动，而A和C联动，角速度相同，因此，可得前轮C转动的角速度，B正确;
C.辐条产生的感应电动势，由于电源内阻为零，因此辐条两端的电压等于电源电动势，故C正确;
D.电阻R的热功率，而，因此电阻R的热功率与ω平方成正比，故D错误。
10．答案：ABC
解析：鱼静止在水面下H处，受力平衡，则此时鱼所受的浮力等于自身的重力，即，A正确；设当鱼获得大小为a的加速度时，B室体积增加为，根据牛顿第二定律可得，设B室内的气体密度为，则有，又，联立解得，B正确；由题知，开始时鱼静止在水面下H处，B室内气体体积为V，质量为m，且此时B室内的压强为，鱼静止于水面下处时，因为浮力不变，所以此时B室的体积仍为V，又，由于鱼鳔内气体温度不变，根据玻意耳定律有，解得，此时B室内气体质量，联立可得，C正确，D错误.
11．答案：（1）2a（2）（3）等于
解析：（1）根据
得
根据图像
悬挂小球的直径为
（2）图像斜率
（3）若忽略测量数据的偶然误差，图像斜率不变，他求得的重力加速度等于真实值。
12．答案：（1）D（2）C（3）少（4）B（5）
解析：（1）为了减小涡流现象带来的损耗，变压器的铁芯选用绝缘的硅钢片叠成。
故选D。
（2）根据理想变压器中原副线圈匝数与电压的关系可知
根据题意可知，原副线圈的匝数之比为，解得原线圈的输入电压
但由于考虑到实际实验中不是理想变压器，因而会有漏磁现象等原因，导致原线圈中的电压应大于，可能为。
故选C。
（3）根据原副线圈中
可知匝数少的线圈电流大，导线较粗，导致粗的线圈匝数少。
（4）A.电源应选用交流电源，这样变压器才能根据电磁感应原理正常工作。故A错误；
B.为保证多用电表的安全，应使用交流电压挡测电压，并先用最大量程挡试测，大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。故B正确；
C.实验结束后应先拆除多用电表，再断开开关，防止因为断开开关时线圈自感产生大的自感电动势烧坏电表。故C错误；
D.根据安全用电原则，通电时不能用手直接接触裸露的导线、接线柱。故D错误。
故选B。
（5）右侧实线框内的电路可以等效为
根据表达式可知功率最大时，R取得最大功率值，根据
可知当时，功率最大，即
解得
13．答案：（1）（2）
解析：（1）光路图如图所示
根据几何知识有
，
根据折射定律有
（2）光在此液体中的传播速度为
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）离子在匀强电场中做类平抛运动
解得离子离开电场时的速度
（2）离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其轨迹如图
由几何可得轨迹半径
由牛顿第二定律
解得匀强磁场的磁感应强度
（3）离子在电场中
离子在磁场中
所以离子从M点运动到P点的时间
15．答案：（1）；方向水平向左（2）（3）
解析：（1）对物块与运动员相互作用过程，由于系统合外力的冲量为零，所以满足动量守恒条件。设水平向左为正方向，运动员第一次推出物块的过程，由动量守恒定律得
解得
方向水平向左。
（2）物块第一次返回追上运动员时，在物块与运动员相互作用的过程中，由动量守恒定律得
解得
运动员与物块总机械能的变化
代入数据解得
（3）运动员每次与物块相互作用后，其速度均增加，一直到物块不能追上运动员为止。对运动员和物块相互作用过程，由动量守恒定律可知：运动员与物块第一次相互作用
经第二次相互作用
经第三次相互作用
解得
经第n次相互作用，运动员的速度大小
由
解得
因为相互作用要求n为整数，当时
当运动员速度为5.36m/s时，物块已经不可能追上运动员并发生相互作用，所以此速度为运动员的最大速度。