云南省長水教育集團2023-2024學年高二下學期質量檢測（期中）物理試題（二）姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三總分評分一、單項選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．2023年5月，中國科學技術大學團隊利用納米纖維與合成云母納米片研制出一種能適應極端環境的纖維素基納米紙材料。如圖所示為某合成云母的微觀結構示意圖，則該合成云母（）A．是非晶體 B．沒有規則的外形C．有固定的熔點 D．各向性質均相同2．汽油發動機的火花塞工作時需要一萬伏左右的高壓才能產生火花。一同學用12V直流電源、變壓器、開關及導線若干設計點火電路，以下原理圖可行的是（）A． B．C． D．3．關于下列三幅圖的說法正確的是（）A．圖甲中微粒越小，單位時間內受到液體分子撞擊次數越少，布朗運動越明顯B．圖乙中峰值大的曲線對應的氣體溫度較高C．圖丙中實驗現象說明蜂蠟是非晶體D．圖丙中實驗現象說明薄板材料具有各向同性，一定是非晶體4．特高壓直流輸電是國家重點能源工程，目前該技術已達世界先進水平，再次體現了中國速度，驚艷了全世界。如圖所示，兩根等高、相互平行的水平長直導線分別通有方向相同的電流I1和I2，已知I1=I2。a、b、c三點連線與兩根導線等高并垂直，b點位于兩根導線間的中點，a、c兩點與b點距離相等，d點位于b點正下方。已知通電直導線形成的磁場在空間某點處的磁感應強度B=kIA．兩輸電直導線間因安培力而互相排斥B．a、c兩點處的磁感應強度大小相等C．b、d兩點處的磁感應強度大小相等D．a、c兩點處的磁感應強度方向均豎直向下5．某同學設想的減小電梯墜落時造成傷害的一種應急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂底部安裝永久強磁鐵，磁鐵N極朝上，電梯井道內壁上鋪設若干金屬線圈，線圈在電梯轎廂墜落時能自動閉合，從而減小對廂內人員的傷害。當電梯轎廂墜落到圖示位置時，下列說法正確的是（）A．從上往下看，金屬線圈A中的感應電流沿逆時針方向B．從上往下看，金屬線圈B中的感應電流沿逆時針方向C．金屬線圈B對電梯轎廂下落有阻礙作用，金屬線圈A沒有阻礙作用D．金屬線圈B有擴張的趨勢，金屬線圈A有收縮的趨勢6．利用風力發電非常環保，且風能蘊量巨大，因此日益受到世界各國的重視。如圖所示，某風輪機帶動內部匝數為N的矩形銅質線圈ABCD在水平勻強磁場中，以角速度ω繞垂直于磁場的水平轉軸OO'逆時針勻速轉動產生交流電，已知N匝線圈產生的感應電動勢的最大值為A．當線圈轉到圖示位置時產生的感應電流方向為ABCDB．當線圈轉到豎直位置時電流表的示數為零C．當線圈轉到圖示位置時磁通量的變化率最小D．穿過線圈的最大磁通量為E7．如圖所示，A、B、C是三個完全相同的燈泡，L是一個自感系數較大的線圈（直流電阻可忽略不計）。電源的電動勢恒定，內阻忽略不計，則下列說法正確的是（）A．開關S閉合時，A燈立即亮，亮度逐漸加大B．開關S閉合時，B燈立即亮，然后亮度逐漸減弱C．開關S閉合時，C燈立即亮，然后亮度保持不變D．電路接通穩定后，開關S斷開時，C燈立即熄滅，A、B燈逐漸熄滅8．如圖所示是學生常用的飯卡內部示意圖，其由線圈和芯片組成電路，當飯卡處于感應區域時，刷卡機會激發變化的磁場，從而在飯卡內線圈中產生感應電流來驅動芯片工作，已知線圈面積為S，共n匝，某次刷卡時，線圈平面與磁場垂直，且全部處于磁場區域內，在感應時間t0內，磁感應強度方向向外且由0均勻增大到BA．線圈中磁通量變化率為nB．線圈中產生周期性變化的順時針方向的感應電流C．AB邊所受安培力方向向左D．線圈中感應電動勢大小為B二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．如圖所示，向一個空的鋁制飲料罐中插入一根粗細均勻透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內引入一小段油柱（長度可忽略）。如果不計大氣壓的變化，該裝置就是一支簡易的氣溫計。下列說法正確的是（）A．吸管上的氣溫計刻度是均勻的B．溫度升高后，罐中氣體的壓強增大C．用更粗的透明吸管，其余條件不變，則測溫范圍會變大D．用更小的飲料罐，其余條件不變，可提高該氣溫計的測溫靈敏度10．我國已經在空間站上開展過四次精彩的太空授課，在億萬中小學生心里播撒下科學的種子。“天宮課堂”的教師們曾經做過兩個有趣實驗：一個是微重力環境下液橋演示實驗，在兩個固體表面之間可形成大尺寸液橋，如圖甲所示；另一個是微重力環境下液體顯著的“毛細現象”演示，把三根粗細不同的塑料管，同時放入裝滿水的培養皿，水在管內不斷上升，直到管頂，如圖乙所示。對于這兩個實驗的原理及其理解，下列說法正確的是（）A．液體表面張力使得液橋表面形狀得以維持，而不會“垮塌”B．分子勢能Ep和分子間距離r的關系圖像如圖丙所示，能總體上反映水表面層中水分子勢能Ep的可能是圖中“C．農民使用“松土保墑”進行耕作，通過松土形成了土壤毛細管，使得土壤下面的水分更容易被輸送到地表D．航天員在太空微重力環境中會因為無法吸墨、運墨而寫不成毛筆字11．我國最高防護實驗室中的一種污水流量計如圖甲所示，其原理可以簡化為如圖乙所示模型：廢液中的大量正、負離子以速度v（未知）從直徑為d的圓柱形容器右側流入左側流出，容器處在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中（流量Q等于單位時間通過橫截面的液體的體積）。下列說法正確的是（）A．圖乙中N點的電勢低于M點的電勢B．正、負離子所受洛倫茲力的方向相同C．當污水中離子的濃度升高時，M、N兩點間的電勢差不變D．推算廢液的流量還需要測量M、N兩點間的電勢差12．如圖所示為某質譜儀的示意圖，由豎直放置的速度選擇器、偏轉磁場構成。由三種不同粒子組成的粒子束以某速度沿豎直向下的方向射入速度選擇器，該粒子束沿直線穿過底板上的小孔O進入偏轉磁場，最終三種粒子分別打在底板MN上的P1、P2、P3三點，已知底板MN上下兩側的勻強磁場方向均垂直紙面向外，且磁感應強度的大小分別為B1、A．速度選擇器中的電場方向向右，且三種粒子電性可正可負B．三種粒子從進入速度選擇器到打在MN上速度大小都不變C．如果三種粒子的電荷量相等，則打在P3D．如果三種粒子電荷量均為q，且P1、P3的間距為Δx，則打在P1、三、非選擇題：本題6個小題，共52分。13．某物理興趣小組采用如圖所示的實驗裝置探究氣體等溫變化規律。（1）實驗研究對象是。（2）實驗中為了保持封閉氣體質量不變，實驗中采取的主要措施是；為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是和。（3）關于該實驗，下列說法正確的是____（填正確答案標號）。A．注射器一定要豎直固定B．由于活塞、氣壓計有重力，測得的氣體壓強比實際值偏大C．實驗中不需要測量空氣柱的橫截面積D．實驗中若密封橡膠套脫落，應立刻堵住后繼續實驗14．某同學要做“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。（1）采用油膜法估測油酸分子的大小，實際上是將油酸分子視為一種理想化模型，它包括三個假設，即①油酸分子為球形、②、③。（2）該小組進行下列實驗操作，請將它們按操作先后順序排列：。（3）實驗使用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL。用滴管向量筒內滴50滴上述溶液其體積為1mL。若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，穩定后形成單分子油膜的形狀如圖所示。若每一小方格的邊長為2cm，則油酸薄膜的面積為m2；每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積為m3；根據上述數據，估算出油酸分子的直徑為（4）某同學在實驗中的計算結果明顯偏小，可能的原因是____（填正確答案標號）。A．油酸還未完全散開B．求每滴溶液的體積時，1cmC．油酸酒精溶液久置，酒精揮發使溶液的濃度發生了變化D．計算油膜面積時，將所有不足一格的方格都當作一個格來計算15．某物理探究小組設計了一個報警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內用橫截面積S=100cm2、質量m=1kg的活塞密封一定質量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。開始時氣體處于溫度TA=300K、活塞與容器底部的距離h=15cm的狀態A。環境溫度升高時容器內氣體被加熱，活塞緩慢上升d=1cm恰好到達容器內的卡口處，此時氣體達到狀態B。活塞保持不動，氣體被繼續加熱至溫度TC=360K的狀態（1）氣體在狀態B時的溫度；（2）氣體在狀態C時的壓強。16．兩平行光滑金屬導軌水平放置，如圖所示為俯視圖，導軌右端接入電阻R=0.36Ω，導軌間距為L=0.6m，界線MN右側有勻強磁場，磁感應強度為B=2T。質量m=1kg的導體棒在距離界線MN為d=0.5m處受恒力F=1N作用從靜止開始向右運動，到達界線（1）求導體棒勻速運動時的速度v的大小；（2）求導體棒在MN和PQ間運動過程中電阻R產生的熱量Q。17．水力發電是獲得清潔能源的重要途徑之一。有一條河流，用于發電的水流量為Q=2m3/s，平均水位落差h=5m，水的密度為ρ水=1.0×103kg/m（1）求輸電線中的電流I；（2）分別求輸電線路使用的理想升壓變壓器和降壓變壓器的原、副線圈的匝數比；（3）如果輸送的電能供“220V，100W”的電燈使用，求能夠正常發光的電燈的盞數。18．回旋加速器（英文：Cyclotron）是利用磁場和電場共同使帶電粒子作回旋運動，在運動中經高頻電場反復加速的裝置，是高能物理中的重要儀器。1930年歐內斯特·勞倫斯提出回旋加速器的理論，1932年首次研制成功。某型回旋加速器的主要結構如圖所示，置于真空中的兩個D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫寬度為d，勻強磁場方向與盒面垂直。兩D形盒之間所加的交流電壓為U，頻率為f；被加速的粒子質量為m、電荷量為q，粒子從D形盒一側圓心處A點開始被加速（初動能可以忽略），經若干次加速后粒子從D形盒邊緣射出。求：（1）勻強磁場的磁感應強度大小；（2）粒子在狹縫之間運動的總時間；（3）粒子第4次被加速結束的瞬間位置與A點之間的距離。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】由圖可知，該合成云母中所含分子在三維空間中呈規則、周期性排列，是晶體，具有一定的幾何外形，具有固定的熔點、具有各向異性的特點。

故答案為：C。

【分析】非晶體是指組成物質的分子（或原子、離子）不呈空間有規則周期性排列的固體。非晶體沒有一定規則的外形，如玻璃、松香、石蠟等。它的物理性質在各個方向上是相同的，叫“各向同性”。它沒有固定的熔點。2．【答案】A【解析】【解答】根據變壓器原副線圈電壓與匝數的關系式

U1U2=n1n23．【答案】A【解析】【解答】A．圖甲中微粒越小，單位時間內受到液體分子撞擊次數越少，則微粒越趨于不平衡，則布朗運動越明顯，選項A正確；

B．圖乙中峰值大的曲線“腰細”，中等分子占據的比例較小，則對應的氣體溫度較低，選項B錯誤；

CD．圖丙中，實驗現象表明材料具有各向同性，則說明薄板材料可能是多晶體，也有可能是非晶體，故CD錯誤。

故答案為：A。

【分析】布朗運動：微小粒子表現出的無規則運動。1827年英國植物學家R.布朗在花粉顆粒的水溶液中觀察到花粉不停頓的無規則運動。進一步實驗證實，不僅花粉顆粒，其他懸浮在流體中的微粒也表現出這種無規則運動，如懸浮在空氣中的塵埃。后人就把這種微粒的運動稱之為布朗運動。4．【答案】B【解析】【解答】A．兩通電直導線電流方向相同，故兩輸電直導線間因安培力而互相吸引，故A錯誤；BC．由于I1=D．根據安培定則可知，a點處的磁感應強度方向豎直向下，c點處的磁感應強度方向豎直向上，故D錯誤。故答案為：B。

【分析】根據安培定則和矢量疊加原理進行分析。5．【答案】A【解析】【解答】AB．當電梯墜落至題圖位置時，閉合線圈A中向上的磁場減弱，感應電流的方向從上往下看是逆時針方向，B中向上的磁場增強，感應電流的方向從上往下看是順時針方向，A正確，B錯誤；

C．結合上述的分析可知，當電梯墜落至題圖位置時，閉合線圈A、B都在阻礙電梯下落，C錯誤；

D．閉合線圈A中向上的磁場減弱，B中向上的磁場增強，根據楞次定律可知，線圈B有收縮的趨勢，A有擴張的趨勢，D錯誤。

故答案為：A。

【分析】根據楞次定律推論：增反減同，來拒去留，增縮減擴進行分析。6．【答案】D【解析】【解答】AB．當線圈轉到題圖示位置時，根據右手定則判斷知產生的感應電流方向為ADCB，故AB錯誤；C．當線圈轉到題圖示位置時，線圈與中性面垂直，感應電動勢最大，磁通量的變化率最大。故C錯誤；D．由E得Φ故D正確。故答案為：D。

【分析】發電機電樞單個線圈轉至某一位置時其感應電動勢為0，感應電流也為0，此時線圈面與磁感線方向垂直，這個面就稱為中性面。7．【答案】C【解析】【解答】ABC．開關S閉合時，AC燈并聯接入電路，B燈斷路，AC亮，一段時間后由于L直流電阻可忽略不計，所以此時ABC三燈并聯，AC亮度不變，AB錯誤，C正確；

D．斷開S瞬間，L由于自感作用，線圈L充當電源對三個燈泡供電，ABC燈電流沒有突然變大的，都是逐漸熄滅，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】抓住L是一個自感系數較大的線圈（直流電阻可忽略不計）結合電路圖進行分析。8．【答案】C【解析】【解答】A．根據題意可知線框中磁通量變化率為ΔΦ與線圈匝數無關，故A錯誤；B．設電路中總電阻為R，根據楞次定律可知磁感應強度向外均勻增大，由楞次定律可得感應電流產生的磁場垂直線圈平面向里，根據安培定則可知感應電流為順時針方向，但不是周期性變化，故B錯誤；D．電動勢大小為E=n故D錯誤；C．當感應電流方向為順時針時，電流由A→B，根據左手定則判斷可知，AB邊所受安培力方向向左，故C正確。故答案為：C。

【分析】根據楞次定律以及法拉第電磁感應定律和左手定則進行分析。9．【答案】A,C【解析】【解答】A．設初始溫度為T0、罐中空氣體積為V0、吸管內空氣柱長變為L0、其橫截面積為S，溫度變化后溫度為TC=可知Δx=故溫度變化量與距離的變化量成正比，故A正確；B．罐中氣體壓強始終等于大氣壓，即罐中氣體壓強始終不變，故B錯誤；C．根據題意及A選項分析可得，油柱距離的變化與溫度變化量關系為Δx=可知，若更換更粗的透明吸管，其余條件不變，即在溫度變化相同的條件下，吸管中的油柱左右移動距離會變小，則測量范圍會變大，故C正確；D．根據C=Δx=可得Δx=若用更小的飲料罐，其余條件不變，即在溫度變化相同的條件下，吸管中的油柱左右移動距離會變小，即該氣溫計的測溫靈敏度會降低，故D錯誤。故答案為：AC。

【分析】等壓變化，根據蓋.呂薩克定律或者理想氣體狀態方程進行分析。10．【答案】A,B【解析】【解答】】A.液體表面張力使得液橋表面形狀得以維持，而不會“垮塌”，故A正確；

B.分子勢能Ep和分子間距離r的關系圖像如圖c所示，水表面層中水分子間距離大于內部水分子的距離

，能總體上反映水表面層中水分子勢能Ep的是圖中“℃”位置，故B正確；

C.農民使用“松土保熵”進行耕作，通過松土阻斷了土壤毛細管，使得土壤下面的水分不容易被輸送

到地表，故C錯誤；

D.毛筆書寫過程中，在毛細現象作用下，墨汁與可以被浸潤的毛筆材料發生相互作用力的平衡，于是墨汁便被吸入毛筆材料中，并牢牢“困”在毛筆內部。而當毛筆尖與紙張接觸時，留在毛筆表面的墨汁，同樣在毛細作用下，被吸附到紙上，其間根本無須重力作用。故D錯誤。

故答案為：AB。

【分析】凡作用于液體表面，使液體表面積縮小的力，稱為液體表面張力。它產生的原因是液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內部稀疏，分子間的距離比液體內部大一些，分子間的相互作用表現為引力。就象你要把彈簧拉開些，彈簧反而表現具有收縮的趨勢。11．【答案】C,D【解析】【解答】AB．正、負離子從右側垂直進入磁場時，根據左手定則可知，正離子受到向下的洛倫茲力向下偏轉在下管壁聚集，負離子受到向上的洛倫茲力向上偏轉在上管壁聚集，故N點的電勢高于M點的電勢，故AB錯誤；C．當水平向左運動的離子受力平衡時有q解得U=dvB可知M、N兩點間的電勢差與離子濃度無關，故C正確；D．結合上述，流量為Q=結合上述解得Q=可知，推算廢液的流量還需要測量M、N兩點間的電勢差，故D正確。故答案為：CD。

【分析】帶電粒子最終受到的洛倫茲力與電場力受力平衡，據此分析。12．【答案】B,D【解析】【解答】A．帶電粒子通過速度選擇器時，需要二力平衡，故qv且兩力方向相反。根據帶電粒子在偏轉磁場中的偏轉方向，由左手定則，可知三種粒子均帶正電，故速度選擇器中洛倫茲力方向為水平向左，可知電場方向向右。故A錯誤；B．粒子在速度選擇器中運動時速度保持不變，進入偏轉磁場，洛倫茲力不做功，到打在MN上速度大小都不變，但方向均有變化。故B正確；C．粒子在偏轉磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，有qv解得r=三種粒子的電荷量相等，半徑與質量成正比，故打在P3點的粒子質量最大。故C錯誤；D．打在P1、P3兩點的粒子間距為Δx=2解得m故D正確。故答案為：BD。

【分析】粒子在速度選擇器中運動時速度保持不變，進入偏轉磁場，受到洛倫茲力，洛倫茲力不做功。13．【答案】（1）被封閉氣體（2）在注射器活塞上涂潤滑油；移動活塞要緩慢；不能用手握住注射器封閉氣體部分（3）C【解析】【解答】（1）實驗研究的對象是注射器內的氣體，實驗中應保持不變的參量是注射器內氣體的溫度、質量。（2）緩慢的推拉活塞，可以使氣體的溫度保持與外界的溫度保持一致，從而可以保持封閉氣體的溫度不變；在活塞上涂上潤滑油，保持良好的密封性，這樣是為了保持封閉氣體的質量不發生變化；當用手直接握在注射器上時，手的溫度可能改變氣體的溫度，所以不要用手直接握在注射器上。（3）A.注射器是否豎直對實驗沒影響，保證等溫以及良好的密封性即可，A錯誤；B.活塞、氣壓計有重力，但由于其和注射器內壁緊密接觸，內壁摩擦力平衡活塞、氣壓計重力，所以不會導致測得的氣體壓強比實際值偏大，B錯誤；

C.實驗中不需要測量空氣柱的橫截面積，直接長度之比即等于體積之比，C正確；

D.實驗中若密封橡膠套脫落，氣體對外界做功，內能減小，溫度減小，不能繼續實驗，D錯誤；

故答案為：C。【分析】（1）驗研究的對象是注射器內的氣體，探究氣體等溫變化規律；

（2）因為研究一定質量氣體的等溫變化，所以各種措施要保證質量不變以及溫度不變；

（3）長度之比即等于體積之比，看體積和壓強乘積是否為定則。14．【答案】（1）分子之間無空隙；油膜是單分子層（2）CAEDB（3）4.0×10?2（4）C；D【解析】【解答】（1）本實驗中做了三點理想化假設：①將油酸分子視為球形；②將油膜看成單分子層；③油酸分子是緊挨在一起的。在這些理想假設的基礎上測量分子直徑；

（2）“油膜法估測油酸分子的大小”實驗步驟為：配制酒精油酸溶液（記下配制比例）→測定一滴酒精油酸溶液的體積→準備淺水盤→形成油膜→描繪油膜邊緣→測量油膜積→計算分子直徑，因此操作先后順序排列應是：CAEDB。

（3）每個小方格的面積為S面積超過正方形面積一半的正方形的個數為100個，則油膜的面積約為S=100每滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積V=把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則分子的直徑為d=（4）A.油酸還未完全散開，油膜面積偏小，結果偏大，A錯誤；

B.求每滴溶液的體積時，1cm3溶液的滴數少記了10滴，導致（3）計算式中V偏大，結果偏大，B錯誤

C.油酸酒精溶液久置，酒精揮發使溶液的濃度增大，（3）計算式中S偏大，結果偏小，C正確；

D.計算油膜面積時，將所有不足一格的方格都當作一個格來計算，（3）計算式中S偏大，結果偏小，D正確；

故答案為：CD.【分析】（1）在這些理想假設的基礎上測量分子直徑；

（2）面積超過正方形面積一半的正方形的個數才在計數范圍內；

（3）根據直徑計算式進行分析。15．【答案】（1）解：氣體由狀態A到狀態B過程中，氣體的壓強不變，由蓋—呂薩克定律有hS解得T（2）解：氣體在狀態A時，有