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福建省福州外国语学校2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题（Word版附解析）
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这是一份福建省福州外国语学校2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题（Word版附解析），共17页。试卷主要包含了考试结束，考生请将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
（考试时间：75分钟，满分100分。 ）
注意事项：
1.答题前，考生务必在试题卷，答题卡规定的地方填涂自己的准考证号，姓名。
考生要认真核对答题卡上的准考证号，姓名与考生本人准考证号，姓名是否一致。
2.选择题，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动。用橡皮擦干净后再选涂其他答案标号。非选择题，用0.5毫米照射签字笔，在答题卡上规定的范围内书写作答。请不要错位，越界答题。
3.考试结束，考生请将答题卡交回。
一、单项选择（每小题4分，共4小题，共计16分）
1. 根据麦克斯韦电磁理论，下列说法正确的是（ ）
A. 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C. 均匀变化电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
D. 振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场
2. 于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（ ）
A. 当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B. 当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C. 当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D. 当分子间的平均距离变大时，压强必变大
3. 如图所示，质量相同的木块A、B之间用轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，A靠在固定的挡板C旁。今用水平力F压B，使弹簧被压缩到一定程度后保持静止。突然撤去压力F，弹簧第一次恢复原长时，B的速度为v。那么当弹簧第二次恢复原长时，B的速度是（ ）
A. 0B. C. D.
4. 有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ。把它拉制成截面半径为r的导线，再用它做成一半径为R的圆形回路（R>>r）现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场， 磁感应强度B的大小变化均匀，则（ ）
A. 感应电流大小与导线粗细成正比
B. 感应电流大小与回路半径R成正比
C. 感应电流大小与回路半径R的平方成正比
D. 感应电流大小与R、r都无关
二、不定项选择（每小题6分，共4小题，共计24分。答对得6分，答对但不全得3分）
5. 从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是：（ ）
A. 两球着地时的动量相同
B. 两球着地时的动能相同
C. 重力对两球的冲量相同
D. 重力对两球所做的功相同
6. 如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时（ ）
A. 环A有缩小的趋势
B. 环A有扩张的趋势
C. 螺线管B有缩短的趋势
D. 螺线管B有伸长的趋势
7. 如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是( )
A. 穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势
B. MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差
C. MN间有电势差，所以电压表有读数
D. 因为无电流通过电压表，所以电压表无读数
8. A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰．用频闪照相机在t0=0，，，各时刻闪光四次，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，，由此可判断（ ）
A. 碰前B静止，碰撞发生60cm处，时刻
B. 碰后B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
C. 碰前B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
D. 碰后B静止，碰撞发生60cm处，时刻
三、填空题（每小空2分，共10小空，计20分）
9. 在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________，油酸膜的面积是___________。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是__________。（最后一空的计算结果保留2位有效数字）
10. 用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。
（1）用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为PA、PB；碰后动量分别为P′A、P′B)，则PA = ________；P′A = ________；PB = _______；P′B = _______；
（2）请你提供两条提高实验精度的建议：__________________、___________________。
11. 某交变电流瞬时值表达式为，则该电压的有效值_____；氖灯接入频率、电压为120V的交流电路中共10min，若氖灯点燃和熄灭电压，试求氖灯的发光时间。____
四、解答题
12. 如图所示，一台理想变压器有两个副线圈。已知12V的副线圈输出电流是4.17A，匝数是30匝；127V的副线圈输出电流是。
（1）127V的副线圈匝数是多少？原线圈的匝数是多少？
（2）原线圈的输入功率是多少？原线圈的输入电流是多少？
13. 如图所示，在光滑水平面上停有一辆质量为M的小车，车身长为l，一个质量为m的质点A放在车的尾部。A与车之间的动摩擦系数为μ，现给质点A以水平速度v0向右运动，设A与小车的前后挡板碰撞中动能不损失。问∶
（1）质点A与小车相对静止时，小车速度多大？
（2）质点A相对小车静止前与小车前后挡板碰撞的总次数是多少？
14. 如图所示，在一个磁感应强度为B的匀强磁场中，有一弯成45°角的金属导轨，且导轨平面垂直磁场方向．导电棒MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动，速度v的方向与Ox方向平行，导电棒与导轨单位长度的电阻为r．
（1）写出t时刻感应电动势的表达式．
（2）感应电流大小如何？
（3）写出在t时刻作用在导电棒MN上的外力瞬时功率的表达式．福州外国语学校2023—2024学年第二学期期中考试
高二年级物理试卷
（考试时间：75分钟，满分100分。 ）
注意事项：
1.答题前，考生务必在试题卷，答题卡规定的地方填涂自己的准考证号，姓名。
考生要认真核对答题卡上的准考证号，姓名与考生本人准考证号，姓名是否一致。
2.选择题，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动。用橡皮擦干净后再选涂其他答案标号。非选择题，用0.5毫米照射签字笔，在答题卡上规定的范围内书写作答。请不要错位，越界答题。
3.考试结束，考生请将答题卡交回。
一、单项选择（每小题4分，共4小题，共计16分）
1. 根据麦克斯韦电磁理论，下列说法正确的是（ ）
A. 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
D. 振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场
【答案】D
【解析】
【详解】麦克斯韦电磁理论的两大支柱是变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。这也是麦克斯韦电磁理论的要点，说得具体一些就是：均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场），非均匀变化的磁场（电场）产生变化的电场（磁场），振荡的磁场（电场）产生同频率的振荡电场（磁场）。
A．在电场周围不一定一定产生磁场，只有变化的电场产生磁场；磁场周围不一定产生电场，只有变化的磁场产生电场，故A错误；
B．在变化的电场（磁场）周围不一定产生变化的磁场（电场），例如在均匀变化的磁场（电场）会产生恒定的电场（磁场），故B错误；
C．均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场），故C错误；
D．振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场，D正确。
故选D。
2. 于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（ ）
A 当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B. 当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C. 当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D. 当分子间的平均距离变大时，压强必变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB. 当分子热运动变剧烈时，可知温度升高，分子平均动能增大，气体的压强在微观上与分子的平均动能和分子的密集程度有关，压强的变化还要看气体的密集程度的变化，所以压强可能增大、可能减小、可能不变，故B正确A错误；
CD. 气体的压强在微观上与分子的平均动能和分子的密集程度有关，当分子间的平均距离变大时，分子的密集程度变小，但分子平均动能未知，则压强可能增大、可能减小、可能不变，故CD错误。
故选B。
3. 如图所示，质量相同的木块A、B之间用轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，A靠在固定的挡板C旁。今用水平力F压B，使弹簧被压缩到一定程度后保持静止。突然撤去压力F，弹簧第一次恢复原长时，B的速度为v。那么当弹簧第二次恢复原长时，B的速度是（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当从弹簧第一次恢复原长时，B的速度为，方向向右，之后A离开挡板C，设当弹簧第二次恢复原长时，A、B的速度分别为、；根据系统动量守恒和机械能守恒可得
联立解得
，
故选A。
4. 有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ。把它拉制成截面半径为r的导线，再用它做成一半径为R的圆形回路（R>>r）现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场， 磁感应强度B的大小变化均匀，则（ ）
A. 感应电流大小与导线粗细成正比
B. 感应电流大小与回路半径R成正比
C. 感应电流大小与回路半径R的平方成正比
D. 感应电流大小与R、r都无关
【答案】D
【解析】
【详解】导线体积为
导线横截面积为
根据电阻定理和欧姆定律
，
感应电动势为
联立得
感应电流大小与R、r及导线粗细无关。
故选D。
二、不定项选择（每小题6分，共4小题，共计24分。答对得6分，答对但不全得3分）
5. 从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是：（ ）
A. 两球着地时的动量相同
B. 两球着地时的动能相同
C. 重力对两球的冲量相同
D. 重力对两球所做的功相同
【答案】BD
【解析】
【详解】（1）竖直上抛的球落地时，速度方向竖直向下，而平抛运动的球落地时，速度方向是斜向下的，动量为矢量，动量的方向就是速度的方向，故a、b两球落地时动量不同，A错误；
（2）竖直上抛和平抛运动过程中两球都是只受重力作用，只有重力做功，两球初始位置高度相同，故重力做功相同，D正确
（3）根据动能定理，由于两球抛出时初动能相同，且两个过程中，重力做功相同，则末动能相等，故B正确
（4）两球初始高度相同，a球竖直上抛，b球平抛，a球运动时间比b球运动的时间长，故重力对a球的冲量大于重力对b球的冲量，则C错误．
故本题选BD
【点睛】根据两球落地时速度方向不同，可以知道它们落地时动量不同；根据两球落地时间长短不同，可以知道它们重力的冲量不同；下落高度相同，重力对它们做功相同；根据动能定理，可以确定两球落地的动能大小．
6. 如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时（ ）
A. 环A有缩小的趋势
B. 环A有扩张的趋势
C. 螺线管B有缩短的趋势
D. 螺线管B有伸长的趋势
【答案】AD
【解析】
【详解】对通电螺线管，每匝中的电流方向相同，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也减小，所以匝间距增大，即螺线管B有伸长的趋势。对金属环，当螺线管通入的电流突然减小时，穿过金属环的磁通量也随之减少，由于它包围通电螺线管的内外磁场，只有减小面积才能阻碍磁通量的减少，金属环有缩小的趋势。
故选AD。
7. 如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是( )
A. 穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势
B. MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差
C. MN间有电势差，所以电压表有读数
D. 因为无电流通过电压表，所以电压表无读数
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．穿过线框的磁通量不变化，线框中无感应电流，但ab、MN、dc都切割磁感线，它们都有感应电动势，故A错误B正确；
CD．无电流通过电压表，电压表无示数，C错误D正确。
故选BD。
8. A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰．用频闪照相机在t0=0，，，各时刻闪光四次，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，，由此可判断（ ）
A. 碰前B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
B. 碰后B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
C. 碰前B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
D. 碰后B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由图可知，碰撞发生在第1、2两次闪光时刻之间，碰撞后B静止，故碰撞发生在cm处，碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为，所以
碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm，时间为，有
第一次闪光到发生碰撞时间为t，有
联立可得
故B正确，ACD错误。
故选B。
三、填空题（每小空2分，共10小空，计20分）
9. 在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________，油酸膜的面积是___________。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是__________。（最后一空的计算结果保留2位有效数字）
【答案】 ①. ②. 40 ③.
【解析】
【详解】[1]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积
[2]由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为：S=40cm2
[3]由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为
10. 用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。
（1）用图中所示各个物理量符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为PA、PB；碰后动量分别为P′A、P′B)，则PA = ________；P′A = ________；PB = _______；P′B = _______；
（2）请你提供两条提高实验精度的建议：__________________、___________________。
【答案】 ①. mA ②. mA ③. 0 ④. ⑤. ①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；②α角取值不要太小； ⑥. ③两球A、B质量不要太小；④球A质量要尽量比球B质量大。（答对任意其中两个都行）
【解析】
【分析】（1）由机械能守恒可得碰撞前、后A球的速度，由p = mv可得A求碰前和碰后的动量；碰前B求静止，碰后B球平抛运动，由平抛运动知识可得碰后B的速度，进而可得碰后B的动量。（2）①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；②α角取值不要太小；③两球A、B质量不要太小；④球A质量要尽量比球B质量大。（答对任意其中两个都行）
【详解】（1）[1]碰撞前由机械能守恒
mAgh = mAvA2，h = L(1 - csα)
碰前A球的动量
PA = mAvA = mA
[3]碰前B球静止，故PB = 0。
[2]碰后由机械能守恒
mAgh′ = mAv′A2，h′ = L(1 - csβ)
碰后A球的动量
P′A = mAv′A = mA
[4]碰后B球做平抛运动有
H = gt2，s = v′Bt
碰后B球的动量
P′B = mBv′B =
（2）[5]①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；②α角取值不要太小。
[6]③两球A、B质量不要太小；④球A质量要尽量比球B质量大。（答对任意其中两个都得2分）
11. 某交变电流的瞬时值表达式为，则该电压的有效值_____；氖灯接入频率、电压为120V的交流电路中共10min，若氖灯点燃和熄灭电压，试求氖灯的发光时间。____
【答案】 ①. ②. 5min
【解析】
【详解】[1][2]氖灯发光时电压应为瞬时值，而接入交流电电压120V为有效值。所以要使氖灯发光，需使交流电电压瞬时值。氖灯管两端电压瞬时值为
其中
如图所示，设在半个周期内氖灯发光时间，则有
灯点熄和熄灭时刻，有
即
所以
则在时间内，有
，
所以
由于交流电周期性特点，一个周期T内，氖灯发光时间
所以在10min时间内，氖灯发光时间应占通电时间的一半为5min。
四、解答题
12. 如图所示，一台理想变压器有两个副线圈。已知12V的副线圈输出电流是4.17A，匝数是30匝；127V的副线圈输出电流是。
（1）127V的副线圈匝数是多少？原线圈的匝数是多少？
（2）原线圈的输入功率是多少？原线圈的输入电流是多少？
【答案】(1)317，550；(2) 130.05W，0.59A
【解析】
【详解】(1)由变压器的电压之比等于匝数之比
解得
127V的副线圈匝数是317。
由变压器的电压之比等于匝数之比
解得
(2)由
P=U1I1=U2I2+U3I3
可得输出功率
P=12×4.17W+127×0.63W=130.05W
由
P=U1I1
可得
13. 如图所示，在光滑水平面上停有一辆质量为M的小车，车身长为l，一个质量为m的质点A放在车的尾部。A与车之间的动摩擦系数为μ，现给质点A以水平速度v0向右运动，设A与小车的前后挡板碰撞中动能不损失。问∶
（1）质点A与小车相对静止时，小车速度多大？
（2）质点A相对小车静止前与小车前后挡板碰撞的总次数是多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】
详解】（1）小车和A动量守恒，根据动量守恒定律
解得
（2）碰撞中动能不损失，则机械能全部转化为摩擦生热，根据能量守恒定律
两次碰撞间隔间，因摩擦转化为的内能为
所以碰撞次数为
14. 如图所示，在一个磁感应强度为B的匀强磁场中，有一弯成45°角的金属导轨，且导轨平面垂直磁场方向．导电棒MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动，速度v的方向与Ox方向平行，导电棒与导轨单位长度的电阻为r．
（1）写出t时刻感应电动势的表达式．
（2）感应电流的大小如何？
（3）写出在t时刻作用在导电棒MN上的外力瞬时功率的表达式．
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【分析】（1）MN棒匀速运动，经过时间t通过位移为 x=vt，有效的切割长度为L=vt•tan45°，根据E=BLv求解感应电动势的瞬时表达式．
（2）由数学知识求得回路的总长，得到总电阻，可由闭合电路欧姆定律求解感应电流的大小．
（3）金属棒匀速运动时，外力的功率等于回路总的电功率，由功率公式P=I2R求解．
【详解】（1）MN匀速运动，则经过时间t导线离开O点的长度：x=vt；
MN切割磁感线的有效长度是 L=vt•tan45°=vt．
t时刻回路中导线MN产生的感应电动势为：E=BLv=Bv2t；
（2）回路的总电阻为：R=（2vt+vt）r
感应电流的大小为： ；
（3）由上式分析可知，回路中产生的感应电流不变．金属棒匀速运动时，外力的功率等于回路总的电功率，则外力瞬时功率的表达式为：P=I2R=；
【点睛】本题的关键要理解“有效”二字，要注意回路中有效电动势和总电阻都随时间增大，实际感应电流并没有变化．
（考试时间：75分钟，满分100分。 ）
注意事项：
1.答题前，考生务必在试题卷，答题卡规定的地方填涂自己的准考证号，姓名。
考生要认真核对答题卡上的准考证号，姓名与考生本人准考证号，姓名是否一致。
2.选择题，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动。用橡皮擦干净后再选涂其他答案标号。非选择题，用0.5毫米照射签字笔，在答题卡上规定的范围内书写作答。请不要错位，越界答题。
3.考试结束，考生请将答题卡交回。
一、单项选择（每小题4分，共4小题，共计16分）
1. 根据麦克斯韦电磁理论，下列说法正确的是（ ）
A. 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C. 均匀变化电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
D. 振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场
2. 于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（ ）
A. 当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B. 当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C. 当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D. 当分子间的平均距离变大时，压强必变大
3. 如图所示，质量相同的木块A、B之间用轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，A靠在固定的挡板C旁。今用水平力F压B，使弹簧被压缩到一定程度后保持静止。突然撤去压力F，弹簧第一次恢复原长时，B的速度为v。那么当弹簧第二次恢复原长时，B的速度是（ ）
A. 0B. C. D.
4. 有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ。把它拉制成截面半径为r的导线，再用它做成一半径为R的圆形回路（R>>r）现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场， 磁感应强度B的大小变化均匀，则（ ）
A. 感应电流大小与导线粗细成正比
B. 感应电流大小与回路半径R成正比
C. 感应电流大小与回路半径R的平方成正比
D. 感应电流大小与R、r都无关
二、不定项选择（每小题6分，共4小题，共计24分。答对得6分，答对但不全得3分）
5. 从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是：（ ）
A. 两球着地时的动量相同
B. 两球着地时的动能相同
C. 重力对两球的冲量相同
D. 重力对两球所做的功相同
6. 如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时（ ）
A. 环A有缩小的趋势
B. 环A有扩张的趋势
C. 螺线管B有缩短的趋势
D. 螺线管B有伸长的趋势
7. 如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是( )
A. 穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势
B. MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差
C. MN间有电势差，所以电压表有读数
D. 因为无电流通过电压表，所以电压表无读数
8. A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰．用频闪照相机在t0=0，，，各时刻闪光四次，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，，由此可判断（ ）
A. 碰前B静止，碰撞发生60cm处，时刻
B. 碰后B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
C. 碰前B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
D. 碰后B静止，碰撞发生60cm处，时刻
三、填空题（每小空2分，共10小空，计20分）
9. 在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________，油酸膜的面积是___________。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是__________。（最后一空的计算结果保留2位有效数字）
10. 用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。
（1）用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为PA、PB；碰后动量分别为P′A、P′B)，则PA = ________；P′A = ________；PB = _______；P′B = _______；
（2）请你提供两条提高实验精度的建议：__________________、___________________。
11. 某交变电流瞬时值表达式为，则该电压的有效值_____；氖灯接入频率、电压为120V的交流电路中共10min，若氖灯点燃和熄灭电压，试求氖灯的发光时间。____
四、解答题
12. 如图所示，一台理想变压器有两个副线圈。已知12V的副线圈输出电流是4.17A，匝数是30匝；127V的副线圈输出电流是。
（1）127V的副线圈匝数是多少？原线圈的匝数是多少？
（2）原线圈的输入功率是多少？原线圈的输入电流是多少？
13. 如图所示，在光滑水平面上停有一辆质量为M的小车，车身长为l，一个质量为m的质点A放在车的尾部。A与车之间的动摩擦系数为μ，现给质点A以水平速度v0向右运动，设A与小车的前后挡板碰撞中动能不损失。问∶
（1）质点A与小车相对静止时，小车速度多大？
（2）质点A相对小车静止前与小车前后挡板碰撞的总次数是多少？
14. 如图所示，在一个磁感应强度为B的匀强磁场中，有一弯成45°角的金属导轨，且导轨平面垂直磁场方向．导电棒MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动，速度v的方向与Ox方向平行，导电棒与导轨单位长度的电阻为r．
（1）写出t时刻感应电动势的表达式．
（2）感应电流大小如何？
（3）写出在t时刻作用在导电棒MN上的外力瞬时功率的表达式．福州外国语学校2023—2024学年第二学期期中考试
高二年级物理试卷
（考试时间：75分钟，满分100分。 ）
注意事项：
1.答题前，考生务必在试题卷，答题卡规定的地方填涂自己的准考证号，姓名。
考生要认真核对答题卡上的准考证号，姓名与考生本人准考证号，姓名是否一致。
2.选择题，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动。用橡皮擦干净后再选涂其他答案标号。非选择题，用0.5毫米照射签字笔，在答题卡上规定的范围内书写作答。请不要错位，越界答题。
3.考试结束，考生请将答题卡交回。
一、单项选择（每小题4分，共4小题，共计16分）
1. 根据麦克斯韦电磁理论，下列说法正确的是（ ）
A. 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
D. 振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场
【答案】D
【解析】
【详解】麦克斯韦电磁理论的两大支柱是变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。这也是麦克斯韦电磁理论的要点，说得具体一些就是：均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场），非均匀变化的磁场（电场）产生变化的电场（磁场），振荡的磁场（电场）产生同频率的振荡电场（磁场）。
A．在电场周围不一定一定产生磁场，只有变化的电场产生磁场；磁场周围不一定产生电场，只有变化的磁场产生电场，故A错误；
B．在变化的电场（磁场）周围不一定产生变化的磁场（电场），例如在均匀变化的磁场（电场）会产生恒定的电场（磁场），故B错误；
C．均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场），故C错误；
D．振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场，D正确。
故选D。
2. 于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（ ）
A 当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B. 当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C. 当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D. 当分子间的平均距离变大时，压强必变大
【答案】B
【解析】
【详解】AB. 当分子热运动变剧烈时，可知温度升高，分子平均动能增大，气体的压强在微观上与分子的平均动能和分子的密集程度有关，压强的变化还要看气体的密集程度的变化，所以压强可能增大、可能减小、可能不变，故B正确A错误；
CD. 气体的压强在微观上与分子的平均动能和分子的密集程度有关，当分子间的平均距离变大时，分子的密集程度变小，但分子平均动能未知，则压强可能增大、可能减小、可能不变，故CD错误。
故选B。
3. 如图所示，质量相同的木块A、B之间用轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，A靠在固定的挡板C旁。今用水平力F压B，使弹簧被压缩到一定程度后保持静止。突然撤去压力F，弹簧第一次恢复原长时，B的速度为v。那么当弹簧第二次恢复原长时，B的速度是（ ）
A. 0B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当从弹簧第一次恢复原长时，B的速度为，方向向右，之后A离开挡板C，设当弹簧第二次恢复原长时，A、B的速度分别为、；根据系统动量守恒和机械能守恒可得
联立解得
，
故选A。
4. 有一铜块，重量为G，密度为D，电阻率为ρ。把它拉制成截面半径为r的导线，再用它做成一半径为R的圆形回路（R>>r）现加一个方向垂直回路平面的匀强磁场， 磁感应强度B的大小变化均匀，则（ ）
A. 感应电流大小与导线粗细成正比
B. 感应电流大小与回路半径R成正比
C. 感应电流大小与回路半径R的平方成正比
D. 感应电流大小与R、r都无关
【答案】D
【解析】
【详解】导线体积为
导线横截面积为
根据电阻定理和欧姆定律
，
感应电动势为
联立得
感应电流大小与R、r及导线粗细无关。
故选D。
二、不定项选择（每小题6分，共4小题，共计24分。答对得6分，答对但不全得3分）
5. 从水平地面上方同一高度处，使a球竖直上抛，使b球平抛，且两球质量相等，初速度大小相同，最后落于同一水平地面上．空气阻力不计．下述说法中正确的是：（ ）
A. 两球着地时的动量相同
B. 两球着地时的动能相同
C. 重力对两球的冲量相同
D. 重力对两球所做的功相同
【答案】BD
【解析】
【详解】（1）竖直上抛的球落地时，速度方向竖直向下，而平抛运动的球落地时，速度方向是斜向下的，动量为矢量，动量的方向就是速度的方向，故a、b两球落地时动量不同，A错误；
（2）竖直上抛和平抛运动过程中两球都是只受重力作用，只有重力做功，两球初始位置高度相同，故重力做功相同，D正确
（3）根据动能定理，由于两球抛出时初动能相同，且两个过程中，重力做功相同，则末动能相等，故B正确
（4）两球初始高度相同，a球竖直上抛，b球平抛，a球运动时间比b球运动的时间长，故重力对a球的冲量大于重力对b球的冲量，则C错误．
故本题选BD
【点睛】根据两球落地时速度方向不同，可以知道它们落地时动量不同；根据两球落地时间长短不同，可以知道它们重力的冲量不同；下落高度相同，重力对它们做功相同；根据动能定理，可以确定两球落地的动能大小．
6. 如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时（ ）
A. 环A有缩小的趋势
B. 环A有扩张的趋势
C. 螺线管B有缩短的趋势
D. 螺线管B有伸长的趋势
【答案】AD
【解析】
【详解】对通电螺线管，每匝中的电流方向相同，当通入的电流突然减小时，螺线管每匝间的相互吸引力也减小，所以匝间距增大，即螺线管B有伸长的趋势。对金属环，当螺线管通入的电流突然减小时，穿过金属环的磁通量也随之减少，由于它包围通电螺线管的内外磁场，只有减小面积才能阻碍磁通量的减少，金属环有缩小的趋势。
故选AD。
7. 如图所示，矩形线框abcd的ad和bc的中点M、N之间连接一电压表，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向与线框平面垂直，当线框向右匀速平动时，以下说法正确的是( )
A. 穿过线框的磁通量不变化，MN间无感应电动势
B. MN这段导体做切割磁感线运动，MN间有电势差
C. MN间有电势差，所以电压表有读数
D. 因为无电流通过电压表，所以电压表无读数
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．穿过线框的磁通量不变化，线框中无感应电流，但ab、MN、dc都切割磁感线，它们都有感应电动势，故A错误B正确；
CD．无电流通过电压表，电压表无示数，C错误D正确。
故选BD。
8. A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰．用频闪照相机在t0=0，，，各时刻闪光四次，摄得如图所示照片，其中B像有重叠，，由此可判断（ ）
A. 碰前B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
B. 碰后B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
C. 碰前B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
D. 碰后B静止，碰撞发生在60cm处，时刻
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由图可知，碰撞发生在第1、2两次闪光时刻之间，碰撞后B静止，故碰撞发生在cm处，碰撞后A向左做匀速运动，设其速度为，所以
碰撞到第二次闪光时A向左运动10cm，时间为，有
第一次闪光到发生碰撞时间为t，有
联立可得
故B正确，ACD错误。
故选B。
三、填空题（每小空2分，共10小空，计20分）
9. 在做“用油膜法估测分子大小”的实验时，油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是___________，油酸膜的面积是___________。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是__________。（最后一空的计算结果保留2位有效数字）
【答案】 ①. ②. 40 ③.
【解析】
【详解】[1]1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积
[2]由于每格边长为1cm，则每一格就是1cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出40格，则油酸薄膜面积为：S=40cm2
[3]由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为
10. 用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。
（1）用图中所示各个物理量符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为PA、PB；碰后动量分别为P′A、P′B)，则PA = ________；P′A = ________；PB = _______；P′B = _______；
（2）请你提供两条提高实验精度的建议：__________________、___________________。
【答案】 ①. mA ②. mA ③. 0 ④. ⑤. ①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；②α角取值不要太小； ⑥. ③两球A、B质量不要太小；④球A质量要尽量比球B质量大。（答对任意其中两个都行）
【解析】
【分析】（1）由机械能守恒可得碰撞前、后A球的速度，由p = mv可得A求碰前和碰后的动量；碰前B求静止，碰后B球平抛运动，由平抛运动知识可得碰后B的速度，进而可得碰后B的动量。（2）①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；②α角取值不要太小；③两球A、B质量不要太小；④球A质量要尽量比球B质量大。（答对任意其中两个都行）
【详解】（1）[1]碰撞前由机械能守恒
mAgh = mAvA2，h = L(1 - csα)
碰前A球的动量
PA = mAvA = mA
[3]碰前B球静止，故PB = 0。
[2]碰后由机械能守恒
mAgh′ = mAv′A2，h′ = L(1 - csβ)
碰后A球的动量
P′A = mAv′A = mA
[4]碰后B球做平抛运动有
H = gt2，s = v′Bt
碰后B球的动量
P′B = mBv′B =
（2）[5]①让球A多次从同一位置摆下，求B球落点的平均位置；②α角取值不要太小。
[6]③两球A、B质量不要太小；④球A质量要尽量比球B质量大。（答对任意其中两个都得2分）
11. 某交变电流的瞬时值表达式为，则该电压的有效值_____；氖灯接入频率、电压为120V的交流电路中共10min，若氖灯点燃和熄灭电压，试求氖灯的发光时间。____
【答案】 ①. ②. 5min
【解析】
【详解】[1][2]氖灯发光时电压应为瞬时值，而接入交流电电压120V为有效值。所以要使氖灯发光，需使交流电电压瞬时值。氖灯管两端电压瞬时值为
其中
如图所示，设在半个周期内氖灯发光时间，则有
灯点熄和熄灭时刻，有
即
所以
则在时间内，有
，
所以
由于交流电周期性特点，一个周期T内，氖灯发光时间
所以在10min时间内，氖灯发光时间应占通电时间的一半为5min。
四、解答题
12. 如图所示，一台理想变压器有两个副线圈。已知12V的副线圈输出电流是4.17A，匝数是30匝；127V的副线圈输出电流是。
（1）127V的副线圈匝数是多少？原线圈的匝数是多少？
（2）原线圈的输入功率是多少？原线圈的输入电流是多少？
【答案】(1)317，550；(2) 130.05W，0.59A
【解析】
【详解】(1)由变压器的电压之比等于匝数之比
解得
127V的副线圈匝数是317。
由变压器的电压之比等于匝数之比
解得
(2)由
P=U1I1=U2I2+U3I3
可得输出功率
P=12×4.17W+127×0.63W=130.05W
由
P=U1I1
可得
13. 如图所示，在光滑水平面上停有一辆质量为M的小车，车身长为l，一个质量为m的质点A放在车的尾部。A与车之间的动摩擦系数为μ，现给质点A以水平速度v0向右运动，设A与小车的前后挡板碰撞中动能不损失。问∶
（1）质点A与小车相对静止时，小车速度多大？
（2）质点A相对小车静止前与小车前后挡板碰撞的总次数是多少？
【答案】（1）；（2）
【解析】
详解】（1）小车和A动量守恒，根据动量守恒定律
解得
（2）碰撞中动能不损失，则机械能全部转化为摩擦生热，根据能量守恒定律
两次碰撞间隔间，因摩擦转化为的内能为
所以碰撞次数为
14. 如图所示，在一个磁感应强度为B的匀强磁场中，有一弯成45°角的金属导轨，且导轨平面垂直磁场方向．导电棒MN以速度v从导轨的O点处开始无摩擦地匀速滑动，速度v的方向与Ox方向平行，导电棒与导轨单位长度的电阻为r．
（1）写出t时刻感应电动势的表达式．
（2）感应电流的大小如何？
（3）写出在t时刻作用在导电棒MN上的外力瞬时功率的表达式．
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【分析】（1）MN棒匀速运动，经过时间t通过位移为 x=vt，有效的切割长度为L=vt•tan45°，根据E=BLv求解感应电动势的瞬时表达式．
（2）由数学知识求得回路的总长，得到总电阻，可由闭合电路欧姆定律求解感应电流的大小．
（3）金属棒匀速运动时，外力的功率等于回路总的电功率，由功率公式P=I2R求解．
【详解】（1）MN匀速运动，则经过时间t导线离开O点的长度：x=vt；
MN切割磁感线的有效长度是 L=vt•tan45°=vt．
t时刻回路中导线MN产生的感应电动势为：E=BLv=Bv2t；
（2）回路的总电阻为：R=（2vt+vt）r
感应电流的大小为： ；
（3）由上式分析可知，回路中产生的感应电流不变．金属棒匀速运动时，外力的功率等于回路总的电功率，则外力瞬时功率的表达式为：P=I2R=；
【点睛】本题的关键要理解“有效”二字，要注意回路中有效电动势和总电阻都随时间增大，实际感应电流并没有变化．
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