2023邵阳二中高二下学期期中考试物理试题（物理类）含解析

邵阳市二中2023年上学期期中考试

高二年二期物理试卷（物理类）

考试时间：75分钟    满分：100分    命题人：    审题人：

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

一、单选题：本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。

1. 如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处。不计空气阻力，则落到B处的石块（　　）

A．初速度大，运动时间短

B．初速度大，运动时间长

C．初速度小，运动时间短

D．初速度小，运动时间长

2. 如图所示，卫星a、b、c沿圆形轨道绕地球运行。a是极地轨道卫星，在地球两极上空约1000km处运行；b是低轨道卫星，距地球表面高度与a相等；c是地球同步卫星，则（　　）

A．a、b的角速度比c小

B．a、b的线速度大小相等

C．a、b的向心力一定相等

D．a、b的向心加速度比c小

3. 一个透明均匀玻璃圆柱的横截面如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光从A点射入，分成两束分别从B、C射出，则下列说法正确的是（　　）

A．a光的折射率大于b光的折射率

B．在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度

C．a光的频率大于b光的频率

D．a、b两种单色光分别通过同一个双缝干涉装置，b光的干涉条纹间距较小

4. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示，若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（    ）

A．a粒子速率最大                   B．c粒子速率最大

C．c粒子在磁场中运动时间最长

D．它们做圆周运动的周期

5. 分子力、分子势能与分子间距离的关系图线如图甲乙两条曲线所示，为平衡位置，取无穷远处分子势能为零。若分子固定于坐标原点，分子从无穷远处以一定初速度释放，在分子力的作用下沿正半轴靠近。下列说法正确的是（  ）

A．甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线

B．当时，分子势能最小

C．当时，分子间的引力、斥力均为零

D．随着分子间距离的减小，分子力先减小后一直增大

6. 某充电器充电时可简化为如图甲所示电路，原线圈串联一个阻值的定值电阻，副线圈c、d连接阻值的定值电阻，a、b两端输入如图乙所示正弦交流电压，理想电流表的示数为，则（　　）

A．理想电压表的示数为

B．电阻的电功率为

C．理想变压器原、副线圈匝数比为

D．若电阻的阻值减小，则电阻的电功率也将减小

二、多选题：本题共5小题，每小题5分，共25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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（　　）

A．分子间距离增大时，可能存在分子势能相等的两个位置

B．某气体的摩尔体积为，每个分子的体积为，则阿伏伽德罗常数的数值可表示为

C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动

D．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成

8. 一带负电粒子仅在电场力的作用下从A点沿直线运动到B点，速度由变为，其速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．A、B两点的电势关系为

B．A点附近的等势面要比B点附近的等势面稀疏

C．A、B两点的电场强度大小关系为

D．粒子从A点到B点的过程中，可能两次经过同一个等势面

9. 如图甲为一列简谐横波在时的波动图像，图乙为该波中处质点的振动图像。下列说法正确的是（　　）

A．该波的波速大小为

B．该波沿轴正方向传播

C．时，质点P的速度最小，加速度最大

D．在内，质点P的速度和加速度的方向均未发生改变

10. 一定量的理想气体从状态经状态变化到状态，其过程如图上的两条线段所示，则气体在（    ）

A．状态处的压强大于状态处的压强

B．由变化到的过程中，气体对外做功

C．由变化到的过程中，气体的压强不变

D．由变化到的过程中，气体从外界吸热

11. 如图所示，有一矩形线圈的面积为S，匝数为N，电阻不计，绕轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度做匀速转动，从图示位置开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈，副线圈接有固定电阻和滑动变阻器R，所有电表均为理想交流电表，下列判断正确的是（　　）

A．矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为

B．矩形线圈从图示位置转过的时间内产生感应电动势的平均值为

C．当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电流表和示数都变小

D．当滑动变阻器的滑片向上滑动过程中，电压表示数不变，的示数变大

三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。

12. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中：

（1）已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为，滴溶液的总体积为。在浅盘中的水面上均匀地撒上痱子粉，将一滴上述油酸酒精溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓，测得油膜占有的正方形小格个数为。

①用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为______________。

②油酸分子直径约为______________。

（2）在“油膜法”估测分子大小的实验中，体现的物理思想方法是_________。

A．理想模型法     B．控制变量法     C．等效替代法

（3）某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，可能是由于______________。

A．油酸未完全散开

B．油酸酒精溶液中含有大量酒精

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格

D．在向量筒中滴入总体积为的滴油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴

13. 某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏电流表（待改装），电源（电动势为，内阻不计），滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻（PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度的关系为，）。设计电路图如图所示，按电路图连接好实验器材后，按如下步骤进行操作。

（1）将滑动变阻器滑片P滑到________（填“”或“”）端，单刀双掷开关S掷于c端，调节滑片P使电流表满偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路。

（2）容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5℃，就将开关S置于d端，并记录此时的温度和对应的电流表的示数，然后断开开关。请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式________（用题目中给定的符号）。

（3）根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表。根据改装原理，此温度表表盘刻度线的特点是：低温刻度在________（填“左”或“右”）侧，刻度线分布是否均匀？________（填“是”或“否”）。

四、解答题：本题共3小题，14题10分，15题10分，16题15分，共35分。

14. 如图所示，轻弹簧的一端固定，另一端与水平地面上的物块1接触（但未连接）。在外力作用下物块1静止，此时弹簧的压缩量为10cm，之后撤去外力，物块1开始向左运动，离开弹簧后与静止在水平地面上的物块2发生碰撞，碰撞时间极短，碰后二者粘在一起。已知两物块质量均为，弹簧的劲度系数，当弹簧形变量为时弹簧具有的弹性势能，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力及一切摩擦，求：

（1）刚撤去外力时，弹簧弹力的大小，

（2）两物块碰撞前，物块1的速度大小，

（3）两物块碰撞过程中损失的总机械能。

15. 为了方便监控高温锅炉外壁的温度变化，在紧贴锅炉的外壁上镶嵌一个导热性能良好的汽缸，汽缸内气体温度可视为与锅炉外壁温度相等。汽缸开口竖直向上，用质量为的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为。当汽缸内温度为时，活塞与汽缸底间距为，活塞上部距活塞处有一用轻绳悬挂的重物M。当绳上拉力为零时，警报器会报警。已知缸外大气压强，活塞与器壁之间摩擦可忽略，取重力加速度，求：

（1）当活塞刚刚碰到重物时，汽缸内气体的温度为多少？

（2）若悬挂的重物质量为，则汽缸内气体温度要升高到多少时警报器才会报警？

16. 如图所示，PMN和是两条足够长、相距为L的平行金属导轨，左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为h处垂直导轨放置一导体棒AB，在右侧水平轨道上距AB棒足够远的地方，垂直导轨放置另一导体棒CD。已知AB棒和CD棒的质量分别为m和2m，接入回路部分的电阻分别为R和2R，AB棒与水平轨道间的动摩擦因数为μ，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将AB棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终运动到距为d处停下，此过程中CD棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为g，求：

（1）AB棒刚进入磁场时所受安培力的大小；

（2）整个过程中AB棒上产生的焦耳热Q；

（3）若水平轨道光滑，则从AB棒开始运动到最终处于稳定状态的过程中，通过AB棒的电荷量为多少？

邵阳市二中2023年上学期期中考试

高二年二期物理试卷（物理类）参考答案

一、单选题：本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。

【详解】

1. 【答案】A

【详解】由题图可知，落在B处的石块竖直方向位移小，水平方向位移大，根据

可知落到处的石块运动时间短，根据

可知落到处的石块初速度大。

故选A。

2. 【答案】B

【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，地球的引力提供向心力有

解得

因为a、b的轨道半径小于c的轨道半径，所以a、b的角速度比c大，A错误；

B．卫星绕地球做匀速圆周运动，地球的引力提供向心力有

解得

因为a、b的轨道半径相等，所以线速度大小相等，B正确；

C．由牛顿第二定律可知

解得

由上式可知，a、b两卫星的向心加速度大小相等，可两卫星的质量未知，向心力大小不能比较，C错误；

D．因为a、b的轨道半径小于c的轨道半径，由

可知a、b的向心加速度比c大，D错误。

故选B。

3. 【答案】D

【详解】

A．b光的折射角较小，根据折射定律，b光的折射率较大，A错误；

B．根据可知，b光的传播速度较小。B错误；

C．b光的折射率大，频率也大。C错误；

D．对于同一种介质，b光的折射率较大，说明b光的波长较短。根据条纹间距公式可知，b光的干涉条纹间距较小。D正确。

故选D。

4. 【答案】B

【详解】AB．粒子在磁场中的轨道半径

可知速度越快的粒子，轨道半径越大，因此c粒子速率最大，a粒子速率最小，B正确，A错误；

D．粒子在磁场中运动的周期

只与比荷有关，与粒子运动速度无关，因此，D错误；

C．由于运动周期相同，因此粒子在磁场中运动的时间由偏转角决定，偏转角越大，运动时间越长，由图可知，a粒子在磁场中偏转角最大，运动时间最长，C错误。

故选B。

5. 【答案】B

【详解】A．当时分子力表现为零，甲图线则为分子力与分子间距离的关系图线，选项A错误；

B．当时，分子力表现为零，当时，分子力表现为引力，随分子距离减小分子力做正功，分子势能减小；当时，分子力表现为斥力，随分子距离减小分子力做负功，分子势能增加；则当时分子势能最小，选项B正确；

C．当时，分子间的引力等于斥力，分子力表现为零，选项C错误；

D．随着分子间距离的减小，分子力先增加后减小，再增大，选项D错误。

故选B。

6. 【答案】C

【详解】AC．根据电路可知

解得

故A错误，C正确；

B．电阻的电功率

故B错误；

D．若电阻的阻值减小，增大，增大，电阻的电功率将增大，故D错误。

故选C。

二、多选题：本题共5小题，每小题5分，共25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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

【详解】

7. 【答案】AD

【详解】A．由于分子之间的距离为r0时，分子势能最小，故存在分子势能相等的两个位置，A正确；

B．由于气体分子之间的距离远大于分子本身的大小，所以不能用气体的摩尔体积除以每个分子的体积得到阿伏伽德罗常数的数值，B错误；

C．做布朗运动的微粒非常小，肉眼是观察不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不是布朗运动，是机械运动，C错误；

D．扩散可以在气体、液体和固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，D正确。

故选AD。

8. 【答案】AC

【详解】 A．根据速度由变为，速度减小，电场力对负电荷做负功，电势能增加。根据带电粒子在电场中的运动规律可知，负电荷高势低能，则。故A正确；

BC．电场线密集的位置等势面密集，场强更大，则带电粒子受到的电场力更大，加速度大，在图像中，斜率更大。A处斜率大于B处斜率，则电场强度的关系，A点附近的等势面要比B点附近的等势面密集。故B错误，C正确；

D．粒子从A点到B点的过程中，速度一直减小，则电势能一直增大，故不可能两次经过同一个等势面。故D错误。

故选AC。

9. 【答案】AC

【详解】A．根据图像可知波长，，则该波的波速大小为

故A正确；

B．根据波形图与振动图像的结合分析可知质点P在时向下振动，根据同侧法可知该波向x轴负方向传播。故B错误；

C．根据振动图像，时质点P处于正向最大位移处，速度最小，加速度最大。故C正确；

D．内，质点P的速度先正向减小，后负向增大，速度方向发生了改变；加速度先负向增大，后负向减小。故D错误。

故选AC。

10. 【答案】ABD

【详解】AC．理想气体从状态a到状态b，图线是过原点的倾斜直线，由

可知该过程是等压变化；从状态b变化到状态c，V增大，T降低，所以压强p减小，故状态a处的压强大于状态c处的压强，故A正确，C错误；

BD．由a变化到b的过程中，V增大，所以气体对外做功，T升高，则内能增大，由热力学第一定律

可知气体吸热，故BD正确。

故选ABD。

11. 【答案】CD

【详解】A．因为线圈是从垂直中性面开始计时，所以矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为

A错误；

B．矩形线圈从图示位置转过的时间内产生感应电动势的平均值为

B错误；

C．滑动变阻器滑片向上滑动过程中，变阻器阻值变大，根据欧姆定律，副线圈电流变小，根据电流与匝数成反比，知原线圈电流减小，即电流表A1和A2示数都变小，C正确；

D．滑动变阻器滑片向上滑动过程中，变阻器连入电路电阻变大，原线圈电压U1不变，即V1不变，匝数比不变，副线圈两端的电压不变，所以电压表V2的示数不变，副线圈电阻变大，电流变小，电阻两端的电压变小，变阻器两端的电压变大，即电压表V3的示数变大，D正确；

故选CD。

三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。

12. 【答案】          A   D

【详解】（1）①[1]一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为

②[2]油膜的面积为

油酸分子直径约为

（2）[3]在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的，估算出油膜面积，从而求出分子直径，这里用到的方法是理想模型法。

故选A。

（3）[4]

A．油酸未完全散开，则油膜面积的测量值偏小，油酸分子直径的测量值偏大，故A错误；

B．酒精溶于水，溶液中含有大量酒精，有利用油酸分散开，形成单分子层，并不会引起油酸分子直径的测量值偏小，故B错误；

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，则油膜面积的测量值偏小，油酸分子直径的测量值偏大，故C错误；

D．在向量筒中滴入总体积为的滴油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴，则一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积测量值偏小，油酸分子直径的测量值偏小，故D正确。

故选D。

13. 【答案】a            右     否

【详解】

（1）[1]分析电路可知滑动变阻器为限流式接法，所以闭合开关前，使它的阻值处于最大值状态，即将滑片P滑到a端；

（2）[2]把开关置于d端，根据闭合电路欧姆定律可得

热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为

联立可得

（3）[3]由（2）的关系式可知，温度越低，电阻越小，回路中I越大，所以低温度刻度在右侧；[4]由关系式可知，电流I与温度t不是线性关系，所以刻度线分布不均匀。

四、解答题：本题共3小题，14题10分，15题10分，16题15分，共35分。

14. 【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）根据胡克定律

…………………………1分

代入数据解得

…………………………1分

（2）物块1离开弹簧时，弹簧的弹性势能全部转化为物块1的动能

根据能量守恒定律

…………………………2分

代入数据解得

…………………………1分

（3）两物块碰撞过程动量守恒

…………………………2分

根据能量守恒定律

…………………………2分

代入数据解得

…………………………1分

15. 【答案】（1）；（2）

【详解】（1）活塞在上升到刚刚碰到重物时，气体等压变化，根据盖吕-萨克定律：

…………………………2分

其中

，，

代入解得

…………………………1分

（2）当活塞上升使绳上拉力刚好为零时，此时汽缸内压强为，有

…………………………2分

从刚刚碰到重物到拉力刚好为零时，气体等容变化，根据查理定律有

…………………………2分

开始时有

…………………………2分

联立解得

…………………………1分

16. 【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）AB棒下滑到处，根据机械能守恒得

…………………………2分

此时

由闭合电路欧姆定律可得

由安培力公式可得

…………………………2分

联立解得

…………………………1分

（2）AB棒进入磁场后，根据动能定理得

…………………………2分

回路中产生的焦耳热

…………………………1分

又因两导体棒电流相同，则AB棒上产生的焦耳热

…………………………1分

联立解得

…………………………1分

（3）若水平导轨光滑，根据系统动量守恒定律得

…………………………2分

对AB棒，由动量定理可得

…………………………2分

而

联立解得

…………………………1分