[物理]陕西省天一大联考2022-2023学年高二下学期4月期中考试试题(解析版)

这是一份[物理]陕西省天一大联考2022-2023学年高二下学期4月期中考试试题(解析版)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ）
A. 布朗运动反映了液体或气体分子的无规则运动
B. 布朗运动是花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C. 扫地时扬起的尘埃在空气中的运动是布朗运动
D. 颗粒越大，与颗粒撞击的分子数越多，布朗运动越明显
【答案】A
【解析】AB．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是液体分子的运动，也不是固体小颗粒分子的运动，布朗运动反映了液体分子无规则热运动，故A正确，B错误；
C．布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动，而扫地时扬起的尘埃在空气中的运动是尘埃随空气的流动，不是布朗运动，故C错误；
D．颗粒越大，分子撞击的平衡性越好，布朗运动越不明显，故D错误
2. 如图所示，实线代表电场线，虚线代表的是仅在电场力作用下的带电粒子的运动轨迹。粒子从M点运动到N点，以下说法正确的是（ ）
A. M点的电势高于在N点的电势
B. 该带电粒子带负电
C. 粒子在M点的电势能低于在N点的电势能
D. 粒子在N点的加速度小于在M点的加速度
【答案】A
【解析】A．沿着电场线的方向，电势逐渐降低，因此M点的电势高于N点电势，故A正确；
B．带电粒子的轨迹向上弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向上，可知粒子带正电，故B错误；
D．实线表示电场线，电场线的疏密表示电场强度的大小，所以N点的电场强度大于M点的电场强度，粒子只受电场力的作用，根据牛顿第二定律可知，粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，故D错误；
C．粒子先经过M点，再经过N点，由于电场力方向与轨迹之间的夹角是锐角，可知电场力做正功，电势能减小，粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，故C错误。
故选A。
3. 下表为某款充电宝说明书上的一些参数，下列说法正确的是（ ）
A. 容量的单位mAh是一个能量单位
B. 对该充电宝进行充电的电源是5V的交流电
C. 用充电宝对手机进行充电，这个电路是非纯电阻电路
D. 该充电宝可以给电量为零、容量为4000mAh的手机充电25次
【答案】C
【解析】A．根据
可知容量的单位mAh是电量单位，故A错误；
B．DC是指直流电的意思，故B错误；
C．用充电宝对手机进行充电，电能还会转化为其他形式的能，故这个电路是非纯电阻电路，C正确；
D．充电宝在给手机充电时有能量损耗，这是因为充电宝在放电的过程中，除了释放电能之外，一些电能还会被转化成热能等其他的形式被释放出来。所以有的时候充电会发现充电宝很烫，其实就是很多电能被转化成热能的形式释放了。所以充电宝给手机充电的电量会受到损耗。充电宝中含有的电量并不会全部给手机充电，所以要用转化率去计算充电宝能给手机充多少电量。由于充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，本题中充电宝转化率为0.6，所以可以释放的电荷量为
100000mAh×0.6=60000mAh
所以理论上给容量为4000mAh的手机充电的次数为
故D错误。
故选C。
4. 如图所示，将一质量为m的小球放在玻璃漏斗中。晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做半径为r的匀速圆周运动，周期为T。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 在T时间内，小球受到的重力冲量为零
B. 在时间内，小球受到合力的冲量为
C. 在T时间内，小球受到弹力的冲量为零
D. 在时间内，小球受到弹力冲量大小为
【答案】B
【解析】AC．根据冲量表达式
由于重力和弹力均不为0，可知在T时间内，小球受到的重力冲量不为零，小球受到弹力的冲量不为零，故AC错误；
B．小球的线速度大小
在时间内，小球的速度大小不变，方向刚好反向，根据动量定理可知小球受到的合力冲量为
故B正确；
D．在时间内，小球受到弹力的冲量大小
故D错误。
5. 两列振幅和波长都相同而传播方向相反的波（如图甲所示），在相遇的某一时刻，两列波“消失”（如图乙所示）．此时介质在x、y两质点的运动方向是 （）
A. x向下，y向上B. x向上，y向下
C. x、y都向上D. x、y都向下
【答案】A
【解析】由图看出，两列波的波峰与波谷叠加，振动减弱，两波的振幅相等，所以如图（乙）所示的时刻两列波“消失”．根据波形平移法判断可知，向右传播的波单独引起x的振动方向向下，y的振动方向向上，向左传播的波单独引起x的振动方向向下，y的振动方向向上，根据叠加原理可知，此时x质点的振动方向是向下，y质点的振动方向是向上．
A. x向下，y向上，与分析相符，故A正确．
B. x向上，y向下，与分析不符，故B错误．
C. x、y都向上，与分析不符，故C错误．
D. x、y都向下，与分析不符，故D错误．
6. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为11:1，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，副线圈回路中接有理想电流表A、阻值为10Ω的定值电阻R、二极管和开关S。开关S处于闭合状态，以下说法正确的是（ ）
A. 变压器的输入功率为80W
B. 电流表的示数为2.83A
C. 若将开关断开，电流表的示数为0.71A
D. 若将开关断开，则R每1s内产生的焦耳热为20J
【答案】D
【解析】A．由图可知，原线圈输入电压的有效值为
根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系
可得
所以变压器的输入功率为
故A错误；
B．电流表的读数为
故B错误；
C．若将开关断开，设R两端电压的有效值为U2′,则
解得
所以电流表的示数为
故C错误；
D．若将开关断开，则R每1s内产生的焦耳热为
故D正确。
故选D。
7. 如图所示光屏竖直放置，一个半径为r的半圆形透明介质水平放置。一束光线由a、b两种频率的单色光组成。该光束与竖直方向成30°沿半径方向从圆周上的某点入射，此时光屏截取到三个光斑，分别位于P、Q、R位置，其中P为a光的光斑。若已知a光的折射率为，下列说法正确的是（ ）
A. 在该透明介质中，a光的折射率小于b光的折射率
B. 在该透明介质中，b光的速度大于a光的速度
C. a光进入介质后经时间到达光屏P点
D. 若要使Q处光斑消失，则入射光线绕O点逆时针转过至少15°
【答案】A
【解析】A．因P为a光的光斑，则Q为b光的光斑，R为两种光的复合光斑，由图可知，透明介质对b光的折射程度较大，则b光的折射率大于a光的折射率，选项A正确；
B．根据可知，在该透明介质中，b光的速度小于a光的速度，选项B错误；
C．光线a出离介质后的折射角
则

在介质中的速度
a光进入介质后经到达光屏P点的时间
选项C错误；
D．若入射光线绕O点逆时针转过15°角，则此时入射角为45°，则此时a光线的折射角为90°，即此时a光线恰能发生全反射，而此时射到Q点的b光线早已发生了全反射从Q处消失了，选项D错误。
故选A。
二、多选题
8. 如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分别为a、b两束。则（ ）
A. a光的频率小于b光的频率
B. 在真空中a光的速度大于b光的速度。
C. 若a光为绿光，则b可能为紫光
D. 若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，从水面上方观察，a光先消失
【答案】AC
【解析】A．由图可知，两光束的入射角相等，a光的折射角小于b的折射角，由折射定律得知：a光的折射率小于b光的折射率，由于频率越高，折射率越大，可知，a 光的频率小于 b 光的频率，A正确；
B．不同的颜色光在真空中的波速都等于3.0×108m/s，B错误；
C．a 光的频率小于 b 光的频率，若 a 光为绿光，则 b 可能为紫光，C正确；
D．根据临界角折射率的关系
sinC=
折射率越大，临界角越小，则光从水中射向空气时b光的临界角较小，若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，入射角增大时，b先达到临界角，因此b先发生全反射，从水面上方消失，D错误。
9. 一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点振动的频率为4 Hz
B. 在10 s内质点经过的路程是20 cm
C. 在5 s末，质点的速度为零，加速度最大
D. t＝1.5 s和t＝2.5 s两个时刻质点的位移和速度方向都相反
E. t＝1.5 s和t＝4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是cm
【答案】BCE
【解析】A.由图象可知，质点振动的周期为4 s，故频率为0.25 Hz，A错误；
B.在10 s内质点振动了2.5个周期，经过的路程是10A＝20 cm，B正确；
C.在5 s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，C正确；
D.t＝1.5 s和t＝2.5 s两个时刻的速度方向相同，故D错误；
E.由图象可得振动方程是：x＝2sincm
将t＝1.5 s和t＝4.5 s代入振动方程得x＝cm，E正确．
10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有一垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场边界上的P点有一粒子源，粒子的重力以及粒子之间的相互作用力均可忽略，进入磁场的粒子会从某一段圆弧射出磁场边界，则下列结论正确的是（ ）
A. 若n=2，则所有粒子离开磁场时的速度方向相互平行
B. 若n=2，则粒子从P点进入磁场时的速率为
C. 若n=4，则粒子从P点进入磁场时的速率为
D. 若n=4，仅将磁场的磁感应强度大小由B减小到B时，则n的值变为2
【答案】ABC
【解析】A．边界上有粒子射出的范围是以偏转圆直径为弦所对应的边界圆弧，若n=2，则粒子在磁场中做圆周运动的直径为磁场区域直径，所以运动的轨道半径为
由于粒子做圆周运动的轨道半径与磁场区域半径相等、粒子做圆周运动的圆心O′、磁场区域的圆心O组成的四边形为菱形，如图所示
粒子离开磁场时的速度方向均与OP垂直，即所有粒子离开磁场时的速度方向相互平行，故A正确；
B．若n=2，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得
解得
故B正确；
C．若n=4，粒子运动轨迹如图所示
粒子做圆周运动的轨道半径为
由牛顿第二定律得
解得
故C正确；
D．若n=4时，粒子做圆周运动的轨道半径为
仅将磁场的磁感应强度大小由B减小到B时，其半径变为，而n=2时的运动半径为R，故D错误。
故选ABC。
三、实验题
11. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标系中正方形方格的边长为1cm，试求：
（1）油酸膜的面积是___________cm2；
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__________m3；（结果保留两位有效数字）
（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径是___________m；（结果保留一位有效数字）
（4）某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较结果明显偏大，可能是由于___________
A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理
C．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴
D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
【答案】（1）128##129##130##131##132 （2） （3） （4）AD
【解析】（1）[1]面积大于半格的记为一格，不足半格忽略，由图示油膜轮廓可知，油膜轮廓包围方格约130个，
油酸膜的面积
（2）[2]每滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积
（3）[3]油酸分子直径为
（4）[4]A．油酸分子直径为
可知，错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，则体积V偏大，直径d的测量值偏大，A正确；
B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，则测得的油膜面积S偏大，则直径d的测量值偏小，B错误；
C．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL溶液的滴数多记了10滴，则求得的体积V偏小，直径d的测量值偏小，C错误；
D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，则测得的油膜面积S偏小，直径d的测量值偏大，D正确。
故选AD。
12. 某同学进行测量电阻R的阻值的实验，他先用多用电表进行粗测，电表示数如图所示，然后用伏安法进行较精确的测量，现已选定滑动变阻器（阻值0~200 Ω），开关一只，导线若干，另有如下备选器材：
A.电源（E=16 V，r=2Ω）
B.电源（E=3 V，r=0.5Ω）
C.电压表（量程0~15 V，内阻约50 kΩ）
D.电压表（量程0~3 V，内阻约10 kΩ）
E.电流表（量程0~500 μA，内阻约500 Ω）
F.电流表（量程0~1 mA，内阻约250 Ω）
请回答如下问题：
（1）多用电表的读数___________；
（2）用伏安法测量应选用的器材为___________；（请填写器材前的符号）
（3）请在下边的方框图中画出实验电路原理图___________。
【答案】（1）30kΩ （2）ACE （3）
【解析】（1）[1]此刻仪表的刻度盘指示在1K的电阻挡上，表盘显示读数为30，所以电阻读数为
（2）[2]为了测量定值电阻R，应先选定电源，若使用3V电源，则最大电流为1mA，远远小于电流表的最大量程，所以电源应选择16V，即所以本题选择电源A；
则根据电源电动势16V，所以电压表选择量程为15V的电压表，即C；
根据欧姆定律可以估算处最大电流约为0.5mA，所以选择电流表最大量程0.5mA的电流表E。
故应选用的器材为ACE。
（3）[3]伏安法测电阻，为了测量结果精确，为使电压表示数从零开始测量，一般都采用分压式连接滑动变阻器；
明确电流表内外接法的选择方法：当满足
时，
电流表应用内接法，
即根据判别式
判断出本测量电阻大于判别式，即要采用内接法，才能减小误差综上所述实验电路原理图如下：
四、解答题
13. 如图所示，光滑水平面上有一质量M＝4.0 kg的平板车，车的上表面是一段长L＝1.5 m的粗糙水平轨道，水平轨道左侧连一半径R＝0.25 m的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道与水平轨道在点O′处相切．现将一质量m＝1.0 kg的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度v0滑上平板车，小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.5，小物块恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g＝10 m/s2，求：
（1）小物块滑上平板车的初速度v0的大小；
（2）小物块与车最终相对静止时，它距点O′的距离．
【答案】（1）5 m/s （2）0.5 m
【解析】（1）平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒，设小物块到达圆弧最高点A时，二者的共同速度v1，由动量守恒得
mv0=（M+m）v1
由能量守恒得
mv02− （M+m）v12＝mgR+μmgL
联立并代入数据解得
v0=5m/s
（2）设小物块最终与车相对静止时，二者的共同速度v2，从小物块滑上平板车，到二者相对静止的过程中，由动量守恒得
mv0=（M+m）v2
设小物块与车最终相对静止时，它距O′点的距离为x。
由能量守恒得

联立并代入数据
解得
x=0.5m
14. 如图，为某玻璃砖的截面，。一束单色光斜射到边上中点，折射进入玻璃砖，射到边上的点，且恰好在边发生全反射，边的反射光线照射到边上的点，在点的出射光线和在点的人射光线恰好垂直。已知边长为，光在真空中的传播速度为，求：

（1）玻璃砖对该单色光的折射率及该单色光在边的入射角大小；
（2）光从点传播到点所用的时间。
【答案】（1），45°；（2）
【解析】（1）根据题意，光在玻璃中的传播情况如图所示

设在AB边的入射角为i，折射角为r，恰好在AD边发生全反射，由几何关系可知，在AD边的入射角为45°，在AB边的折射角为30°，折射率为
则
解得
（2）由正弦定理可得
解得
由几何关系可得
光在玻璃中的速度为
光从点传播到点所用的时间
15. 如图所示，间距为的光滑平行导轨固定在竖直面内，导轨足够长电阻不计。在导轨的区域存在垂直导轨平面向里的磁场，磁感应强度随坐标（以m为单位）的分布规律为（T）。完全相同的两金属棒、与导轨垂直并接触良好，每条金属棒长度为，质量为，电阻为。金属棒在处获得一个竖直向上的初速度后，在竖直方向拉力作用下沿导轨向上运动的过程中，始终能保证放置在处的金属棒静止，g取。求：
（1）金属棒在运动过程中的感应电动势大小；
（2）金属棒速度随坐标（以m为单位）的变化关系；
（3）金属棒从运动到用的时间；
（4）金属棒从运动到过程中拉力做功。
【答案】（1）；（2）（）；（3）；（4）
【解析】解：（1）处的磁感应强度
棒受力平衡
解得
由闭合电路欧姆定律
（2）由电动势公式
得金属棒速度随坐标（以m为单位）的变化关系
（）
（3）棒运动得位移
由法拉第电磁感应定律
（4）由（），得棒在处的速度
运动到处的速度
对棒从运动到过程列动能定理
又因为
代入数据解得
容量
100000mAh
兼容性
所有手机
边充边放
否
保持电路
是
输入
DC 5V 2A MAX
输出
DC 5V 0.1-2.5A
尺寸
156*82*22mm
转换率
0.60