山東省臨沂市河?xùn)|區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題2

2022級(jí)普通高中學(xué)科素養(yǎng)水平監(jiān)測(cè)試卷物理注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)等填寫(xiě)在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求.1.如圖中關(guān)于傳感器的應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）A.干簧管是通過(guò)電流受到的安培力來(lái)控制電路的通斷B.火災(zāi)報(bào)警器利用的是光的散射原理來(lái)影響電阻變化C.紅外測(cè)溫儀向人體發(fā)射紅外線，從而測(cè)量人體溫度D.當(dāng)被測(cè)物體向左移動(dòng)時(shí)，電容式位移傳感器的電容減小2.下列圖像所示為磁場(chǎng)的相關(guān)應(yīng)用，下列說(shuō)法正確的是（）A.圖甲是回旋加速器的示意圖，同一粒子經(jīng)電場(chǎng)不斷加速后在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期逐漸減小B.圖乙中處于蹄形磁鐵中的導(dǎo)體棒通電瞬間安培力的方向向左C.圖丙中下端剛好與水銀液面接觸的金屬軟彈簧通電后將上下彈跳D.圖丁是磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，可通過(guò)增加A、B兩板的正對(duì)面積來(lái)增加電源電動(dòng)勢(shì)3.關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法中正確的是（）A.圖甲中油酸分子直徑近似等于實(shí)驗(yàn)中滴入淺盤(pán)中油酸酒精溶液的體積與它形成油膜面積的比值B.圖乙為分子力F隨分子間距r變化的關(guān)系圖像，r從0.5r0增大到10r0過(guò)程中，分子間的引力先減小后增大，分子勢(shì)能先減小后增大C.圖丙為同一氣體不同溫度下分子速率分布圖，溫度T2時(shí)分子運(yùn)動(dòng)更劇烈，所以溫度更高D.圖丁為布朗運(yùn)動(dòng)的示意圖，溫度越高，每個(gè)液體分子的速率均變大；微粒越大，撞擊到微粒的液體分子數(shù)增多，液體分子對(duì)微粒撞擊作用的不平衡性越明顯4.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，滿足矢量疊加原理；三根平行直導(dǎo)線B、C、D的截面圖如圖所示，其中B、D導(dǎo)線的電流大小相等均為I，C導(dǎo)線的電流大小為2I。已知，且，若通有電流i的長(zhǎng)直導(dǎo)線在垂直距離為x處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（其中k常量），則A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.5.2013年3月，浙江大學(xué)的科學(xué)家們研制出了一種超輕氣凝膠，該氣凝膠刷新了目前世界上最輕材料的紀(jì)錄，其彈性和吸油能力很強(qiáng).這種被稱為“全碳?xì)饽z”的固態(tài)材料密度比空氣密度小?！叭?xì)饽z”的構(gòu)造類(lèi)似于“碳海綿”，在電子顯微鏡下，碳納米管和石墨烯共同支撐起無(wú)數(shù)個(gè)孔隙。設(shè)氣凝膠的密度為ρ（單位為kg/m3），摩爾質(zhì)量為M（單位為kg/mol），阿伏加德羅常數(shù)為NA，下列說(shuō)法正確的是（）A.每個(gè)氣凝膠分子的直徑為 B.V立方米的氣凝膠所含分子數(shù)為C.a千克氣凝膠所含的分子數(shù)為aNA D.氣凝膠的單個(gè)分子質(zhì)量為6.有“海上充電寶”之稱的南鯤號(hào)是中國(guó)自主研發(fā)的首臺(tái)兆瓦級(jí)漂浮式波浪能發(fā)電裝置，其發(fā)電原理是海浪帶動(dòng)浪板上下擺動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，其中浪板和轉(zhuǎn)子的鏈接裝置使轉(zhuǎn)子只能單方向轉(zhuǎn)動(dòng)。若轉(zhuǎn)子帶動(dòng)線圈如下圖逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，并向外輸出電流，線圈匝數(shù)為N，線圈面積為S，線圈所處圖示位置磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，穩(wěn)定時(shí)線圈角速度為ω，則下列說(shuō)法正確的是（）A.線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量為零B.該發(fā)電裝置單位時(shí)間內(nèi)能輸出的最大電能與波浪頻率有關(guān)C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)到如圖所示位置時(shí)其靠近N極的導(dǎo)線受到的安培力方向向下D.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)線圈電動(dòng)勢(shì)為7.n匝粗細(xì)均勻邊長(zhǎng)為l的正方形閉合線框abcd靜止在光滑水平面上，虛線右側(cè)區(qū)域有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，初始時(shí)bc邊平行于虛線且bc邊到虛線的距離為l。t=0時(shí)，線框在水平外力F的作用下，從圖示位置由靜止開(kāi)始向右一直做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，線框電阻為R，則下列說(shuō)法正確的是（）A.bc邊剛進(jìn)磁場(chǎng)瞬間電流為B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中感應(yīng)電流增大且和時(shí)間成正比C.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中流過(guò)線框的電荷量為D.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程F做的功等于線框釋放的焦耳熱和線框動(dòng)能的增加量之和8.如圖所示，三個(gè)同心圓a、b、c半徑分別為r、2r、，在圓a區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，在圓a和圓b間的環(huán)形區(qū)域存在背向圓心的輻向電場(chǎng)，在圓b和圓c間的環(huán)形區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子，從圓a邊界上的A點(diǎn)沿半徑方向以速度v0射入圓a內(nèi)，第一次從圓a邊界射出時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60°，經(jīng)過(guò)輻向電場(chǎng)加速后，從圓b邊界上進(jìn)入外環(huán)區(qū)域，粒子恰好不會(huì)從圓c飛離磁場(chǎng)，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度，不計(jì)粒子的重力，則粒子在圓a內(nèi)磁場(chǎng)中和圓c與圓b兩邊界間磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)半徑之比（）A.3:2 B.2:3 C. D.二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分.每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分.9.電子感應(yīng)加速器基本原理如圖所示，圖甲中上、下兩個(gè)電磁鐵線圈中電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場(chǎng)使真空室中的電子加速。如圖乙所示，從上向下看電子沿逆時(shí)針?lè)较蚣铀龠\(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）A.電磁鐵線圈中通入正弦交流電也能使電子持續(xù)加速B.變化的磁場(chǎng)在真空室中激發(fā)出的電場(chǎng)不同于靜電場(chǎng)C.若線圈中的電流方向如圖甲所示，則電磁鐵線圈中電流正在減小D.若電子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不變，則電子軌道處的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨電子速度的增大而增大10.如圖所示，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粗糙絕緣的水平面上有一帶正電小球，從P點(diǎn)由靜止釋放后向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)N點(diǎn)。已知小球質(zhì)量為m、電荷量為q，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B，小球與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度g，.則關(guān)于小球的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度為，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.小球能夠達(dá)到的最大速度為C.小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)合力做功一定大于D.小球先做加速運(yùn)動(dòng)，后脫離水平面11.白鶴灘水電站（圖甲）是世界第二大水電站，共安裝16臺(tái)我國(guó)自主研制的全球單機(jī)容量最大功率百萬(wàn)千瓦水輪發(fā)電機(jī)組.2021年6月28日，白鶴灘水電站首批機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，用500千伏特高壓向四川遠(yuǎn)距離輸電.在遠(yuǎn)距離輸電中，輸電線的電阻是不可忽略的，圖乙為白鶴灘水電站輸電線路原理圖，水電站輸出電壓穩(wěn)定的正弦交流電，升至特高壓U后向四川供電，輸送的總功率為P。用戶端理想變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1、n2，R1為輸電線總電阻，R2為不斷電用戶電阻（可視為定值電阻），R為可變用戶電阻（可視為可變電阻），對(duì)于原線圈回路，虛線框所圈部分的等效電阻為。當(dāng)可變電阻R減小時(shí)，電壓表和電流表均為理想電表，下列說(shuō)法正確的是（）A.電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小B.電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大C.減小原線圈匝數(shù)，可保持用戶總電壓不變D.增大原線圈匝數(shù)，可保持用戶總電壓不變12.如圖所示，金屬導(dǎo)軌由曲線導(dǎo)軌、水平寬軌和水平窄軌三部分組成，曲線導(dǎo)軌與水平寬軌平滑連接，水平寬軌部分間距為2L，有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，水平窄軌部分間距為L(zhǎng)，有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩部分磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.質(zhì)量均為m金屬棒M、N垂直于導(dǎo)軌靜止放置，現(xiàn)將金屬棒M自曲線導(dǎo)軌上h高度處?kù)o止釋放，兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸，兩棒接入電路中的電阻均為R，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，M棒總在寬軌上運(yùn)動(dòng)，N棒總在窄軌上運(yùn)動(dòng)，不計(jì)所有摩擦。下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)M棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，M棒的加速度大小為B.在M棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)以后，M棒、N棒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.M棒、N棒最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，二者速度之比為1∶2D.整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共14分.把答案寫(xiě)在答題卡中指定答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程.13.防疫停課期間，小明在家用淺盤(pán)、量筒、適量溫水、植物油、酒精、細(xì)石膏粉、坐標(biāo)紙、彩筆等估測(cè)植物油分子的大小。他將0.2mL的植物油溶于酒精，制成200mL的植物油酒精溶液，用量筒和注射器測(cè)得2.0mL上述溶液有100滴?，F(xiàn)用注射器把一滴該溶液滴入表面撒有痱子粉的淺盤(pán)里，待油膜形狀穩(wěn)定后，把玻璃板蓋在淺盤(pán)上并描畫(huà)出油膜的輪廓，如圖所示，圖中正方形小方格的邊長(zhǎng)為2cm。（計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是__________mL，小明數(shù)出圖中油膜面積約占60格，根據(jù)上述數(shù)據(jù)得出油酸分子的直徑是_________m。（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法不正確有。A.選用植物油酒精溶液而不是植物油，主要目的是得到一滴體積很小的油酸B.若植物油沒(méi)有充分散開(kāi)，植物油分子直徑的計(jì)算結(jié)果將偏大C.計(jì)算油膜面積時(shí)統(tǒng)計(jì)了所有不足一格的方格，植物油分子直徑的計(jì)算結(jié)果將偏小D.在向量筒中滴入1mL植物油酒精溶液時(shí)，滴數(shù)多記了幾滴，植物油分子直徑的計(jì)算結(jié)果將偏大（3）用油膜法測(cè)出分子直徑后，要測(cè)出阿伏加德羅常數(shù)，只需知道油滴的。A.密度 B.摩爾體積 C.物質(zhì)的量 D.質(zhì)量14.物理興趣小組用可拆變壓器“探究變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”?？刹鹱儔浩魅鐖D甲、乙所示。（1）為實(shí)現(xiàn)探究目，保持原線圈輸入的電壓一定，通過(guò)改變?cè)?、副線圈匝數(shù)，測(cè)量副線圈上的電壓。這個(gè)探究過(guò)程采用的科學(xué)探究方法是。A.等效法 B.理想模型法 C.控制變量法 D.演繹法（2）若變壓器原、副線圈匝數(shù)分別選擇n1=800匝、n2=400匝，原線圈與10V正弦式交流電源相連，用理想電壓表測(cè)得輸出電壓U2=0.5V，輸出電壓測(cè)量值明顯小于理論值，造成這種現(xiàn)象的主要原因是。A.副線圈匝數(shù)n2略少于400匝 B.變壓器存在電磁輻射C.原、副線圈存在電流熱效應(yīng) D.兩塊變壓器鐵芯沒(méi)有組裝在一起（3）等效法、理想模型法是重要的物理學(xué)方法，合理采用物理學(xué)方法會(huì)讓問(wèn)題變得簡(jiǎn)單，這體現(xiàn)了物理學(xué)科“化繁為簡(jiǎn)”之美。圖為某電學(xué)儀器原理圖，變壓器原副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。若將右側(cè)實(shí)線框內(nèi)的電路等效為一個(gè)電阻，可利用閉合電路的規(guī)律解決如下極值問(wèn)題：在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下，在調(diào)節(jié)可變電阻R的過(guò)程中，當(dāng)R=_________時(shí)（用n1、n2、R0表示），R獲得的功率最大。四、計(jì)算題：本題共4小題，共46分.解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和主要的演算步驟.15.如圖所示，間距為L(zhǎng)=1m的兩平行導(dǎo)軌在同一水平面內(nèi)，一質(zhì)量為m=1kg、長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m的導(dǎo)體棒垂直放在導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ恒定，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為1.2T，方向與導(dǎo)體棒垂直，與水平向右方向的夾角θ為127°?，F(xiàn)給導(dǎo)體棒通以圖示方向（沿棒向里）的恒定電流I=5A，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。不考慮導(dǎo)體棒中電流變化，導(dǎo)體棒始終垂直于導(dǎo)軌并保持良好接觸，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）導(dǎo)體棒對(duì)導(dǎo)軌的壓力大??；（2）導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。16.海浪發(fā)電裝置的俯視圖可簡(jiǎn)化為圖甲所示，圓柱體磁芯N極和外殼S極間形成均勻輻射狀的磁場(chǎng)，它們可隨著海浪上下浮動(dòng)；磁芯與外殼的間隙中固定有環(huán)面水平的環(huán)形線圈，線圈半徑為d、匝數(shù)為n、總電阻為r。當(dāng)磁體隨海浪上下浮動(dòng)時(shí)，線圈沿圓柱形磁芯中軸線切割磁感線，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)外供電。已知線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小恒為B，將線圈與阻值為R的電阻組成閉合回路，則當(dāng)磁體上下浮動(dòng)的速度v隨t按圖乙的規(guī)律變化時(shí)，求：（1）海浪發(fā)電裝置產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值；（2）在時(shí)刻線圈受到安培力的功率大小。17.如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，軌道間距為l，其上端接一阻值為R的小燈泡L（阻值R保持不變）。在水平虛線L1、L2，間有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d，導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m、電阻為r，與導(dǎo)軌始終保持垂直并接觸良好，設(shè)重力加速度為g。（1）若導(dǎo)體棒a從圖中M處由靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌下滑，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰能勻速運(yùn)動(dòng)，求導(dǎo)體棒a剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度；（2）將導(dǎo)體棒a固定在L2處，若磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，小燈泡始終正常發(fā)光，其額定功率為P，寫(xiě)出磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的變化率；（3）若導(dǎo)體棒a以大小為v0的初速度從L2處豎直向上運(yùn)動(dòng)，恰能到達(dá)L1上方高為h處，求此過(guò)程中小燈泡產(chǎn)生的熱量及導(dǎo)體棒a在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。18.如圖所示，且的區(qū)域I內(nèi)存在一沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。且的區(qū)域II內(nèi)存在一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度未知。在的區(qū)域III內(nèi)有一平行于xOz面放置的長(zhǎng)方形離子收集板MNPQ。收集板MNPQ與y軸交于點(diǎn)T（0，L，0），其中MQ足夠長(zhǎng)，MN長(zhǎng)