贵州省黔西南州兴义市顶效开发区顶兴学校2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 贵州省黔西南州兴义市顶效开发区顶兴学校2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 525.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-18 20:44:08 | ||
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文档简介
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顶兴学校2022-2023学年高二下学期期中考试
物理
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第3页，第II卷第3页至第4页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。
第I卷（选择题，共40分）
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．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。在试题卷上作答无效。
一、选择题（本大题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动反映了固体分子的无规则运动
B．分子势能随着分子间距离的增大一定增大
C．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
D．单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强一定减小
2．如图1所示是动圈式麦克风的示意简图，磁体固定在适当的位置，线圈与一个膜片连声波膜片线圈磁体接，声波传播时可使膜片左右移动，从而引起线圈运动产生感应电流。则线圈（ ）
A．向右移动时，感应电流从a流向b
B．向左移动时，感应电流从b流向a
C．先向右移动后向左移动时，感应电流一直从a流向b
D．先向右移动后向左移动时，感应电流先从b流向a再从a流向b
3．两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图2所示。不计粒子的重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C．b粒子动能较大 D．b粒子在磁场中运动时间较长
4．如图3所示，由交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路，线圈ABCD逆时针方向转动，图示位置磁感线与线圈平面平行，下列说法正确的是（ ）
A．、时刻线圈中感应电动势最小
B．、时刻线圈中感应电流方向改变
C．线圈转到图示位置时，线圈中磁通量变化率为零
D．线圈转动到图中位置时，感应电流方向为
5．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．分子的质量，分子的体积
B．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关
C．在任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律
D．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了炭粒分子运动的无规则性
6．如图4，速度选择器两极板间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场，一电荷量为的粒子以水平速度从左侧射入，恰能沿直线飞出速度选择器，不计粒子重力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．若仅将粒子改为从右侧射入，粒子仍将沿直线飞出
B．若仅将磁场反向，粒子不能沿直线飞出
C．若仅将电荷量改为，粒子不能沿直线飞出
D．若仅将电荷量改为，粒子不能沿直线飞出
7．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能随分子间距离r变化关系的图线是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图5所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电，则下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在放电
B．线圈L中的磁场能正在减小
C．电容器两极板间的电压正在减小
D．线圈L中电流产生磁场的磁感应强度正在增强
9．如图6所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R，金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流不变
C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力逐渐减小
10．如图7所示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像。已知气体在状态A时的压强是。关于气体的状态，下列说法正确的是（ ）
A．从状态A到状态B气体的压强减小 B．从状态A到状态B气体的压强不变
C．气体在状态C的压强为 D．气体在状态C的压强为
11．如图8所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的磁感应强度为B，匀强电场的电场强度为E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片．平板S下方有强度为的匀强磁场，方向如图。下列说法正确的是（ ）
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
12．如图9所示，理想变压器原线圈接电压有效值为220V的正弦式交流电源，原、副线圈的匝数比为5:1，，理想电流表的示数为1.0A，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻两端电压是电阻两端电压的2倍 B．电阻的阻值为
C．电源的输出功率为220W D．减小的阻值，电流表的示数将变小
第II卷（非选择题，共60分）
注意事项：
第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）
13．（8分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。把1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，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S，如图10所示。
（1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。
（2）估算出油酸分子的直径大小是________。（用以上字母表示）
（3）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。
A．质量 B．体积 C．摩尔质量 D．摩尔体积
（4）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是________。
A．在配置油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些
B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留
D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴
14．（8分）要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻，实验室提供下列器材。
A．多用电表一只
B．电压表（量程3V，内阻约为）
C．电压表（量程15V，内阻约为）
D．滑动变阻器（阻值）
E．滑动变阻器（阻值）
F．电池E（电动势4V，内阻很小）
G．开关、，导线若干
（1）首先用多用电表粗测线圈的电阻，操作步骤如下：
①机械调零后将红、黑表笔分别插入多用电表的“”“”插孔，选择欧姆“”挡；
②把红、黑表笔分别与自感线圈的两端相接，发现多用电表的指针读数太小；
③为了较准确地进行测量，重新选择恰当的倍率；
④把红、黑表笔分别与自感线圈的两端相接，稳定后多用电表表盘示数如图11所示。
上述步骤中遗漏的重要步骤是________，此自感线圈的直流电阻约为________。
（2）根据多用电表的示数，为了减少实验误差，并在实验中获得尽可能大的电压调节范围，应从A、B、C、D四个电路中选择________电路来测量自感线圈的电阻；其中电流表用多用电表代替，多用电表的电流挡有①2.5A、②10mA、③50mA、4250mA，则应选的电流挡为________（填序号），滑动变阻器应选________（填“”或“”）。
A． B． C． D．
三、计算题（本大题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）如图12所示，一端封闭、一端开口的玻璃管长度为，用长为的水银柱封闭一段理想气体，当玻璃管的开口坚直向下稳定时，气体的长度为。已知大气压，封闭气体的温度。求：
（1）若气体的温度恒为，将玻璃管缓慢地转过，则稳定时气体的长度；
（2）保持开口向上，使气体的温度逐渐升高，当温度为多少摄氏度时，水银柱刚好与玻璃管口平齐。
16．（10分）某水电站发电机的输出功率，发电机的输出电压，通过理想升压变压器升压后向远处输电，输电示意图如图13所示。输电线的总电阻，在用户端用理想降压变压器把电压降为。若输电线上损失的功率为5kW，求：
（1）输电线上通过的电流；
（2）两个变压器原、副线圈的匝数比。
17．（12分）如图14所示，在匀强磁场中水平放置电阻不计的两根平行光滑金属导轨，金属导轨在同一水平面内，且间距。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度，金属杆MN可以在导轨上无摩擦地滑动。已知电路中电阻，金属杆MN的电阻，若用水平拉力作用在金属杆MN上，使其匀速向右运动，整个过程中金属杆均与导轨垂直且接触良好。求：
（1）金属杆MN向右运动的速度大小v；
（2）金属杆MN两端的电势差U；
（3）0.5s的时间内通过电阻R的电量q。
18．（14分）如图15所示，位于第一象限内半径为R的圆形匀强磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一带正电粒子经P点以速率v沿x轴正方向射入磁场恰好从Q点射出磁场，不计粒子重力。求：
（1）带电粒子的比荷；
（2）粒子第二次穿出磁场时的位置坐标和从P点射入到第二次穿出磁场所经历的时间t。
顶兴学校2022-2023学年高二下学期期中考试
物理参考答案
第I卷（选择题，共40分）
一、选择题（本大题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1-5：CDCBC 6-8：BBB 9．BD 10．BD
11．AB 12．AC
【解析】
2．由图可知，线圈中原磁场方向向右。当线圈向右移动时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流在线圈中的磁场方向向左，由安培定则可知感应电流方向从b流向a。
当线圈向左移动时，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流在线圈中的磁场方向向右，由安培定则可知感应电流从a流向b，故D正确。
4．根据图乙，由交流发电机工作原理可知，在时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故A错误。由图乙知线圈在、时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，线圈中感应电流方向改变，故B正确。线圈转到图示位置时，穿过线圈中磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故C错误。线圈ABCD逆时针方向转动，根据右手定则可判断知当线圈转动到图中位置时，感应电流方向为，故D错误。
5．分子的质量，但是由于分子之间有间隔，尤其是气体分子之间距离更大，则分子的体积，故A错误。气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数以及分子运动的激烈程度都有关，即压强与温度以及气体的体积有关，故B错误。在任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律，故C正确。
显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了水分子运动的无规则性，故D错误。
6．粒子在速度选择器中做匀速直线运动，受到的电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反。根据，若仅改变粒子的电性或者电荷量，粒子仍受力平衡，仍可沿直线运动，故C、D错误。若仅将粒子改为从右侧射入或仅将磁场反向，根据左手定则，粒子受到的洛伦兹力将变为向下，粒子受力不再平衡，无法沿直线运动，故A错误，B正确。
8．根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，电容器两极板间电压正在增大，磁场能转化为电场能，故A错误，B正确。振荡电路正在充电，电容器的带电量在增大，电容器两极板间的电压正在增大，故C错误。充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，故D错误。
9．磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律和安培定则得，ab中的感应电流方向由a到b，故A错误。由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，故B正确。根据安培力公式知，电流不变，B均匀减小，则安培力减小，故C错误。安培力和静摩擦力为一对平衡力，安培力减小，则静摩擦力减小，故D正确。
10．由题图可知过程AB图线过原点，即V与T比值不变，根据盖—吕萨克定律可知气体从状态A到状态B气体的压强不变，故A错误，B正确。由题图可知过程BC为等容过程，根据查理定律可得，并且，解得，故C错误，D正确。
11．质谱仪能够测量比荷，是分析同位素的重要工具，故A正确。速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，才能让进入的粒子受到的电场力与洛伦兹力反向，故B正确。能通过狭缝P的带电粒子水平方向满足，解得速率，故C错误。粒子进入平板下方后满足，可得，故粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，r越小，粒子的比荷越大，故D错误。
12．副线圈两端电压为，依题意原副线圈的电流之比为，
解得，．两端电压为，电阻两端电压为40V，故A正确。依题意，的电阻为，故B错误。依题意，电源的输出功率为，故C正确。减小的阻值，假定电流表的示数I减小，则副线圈两的电压会减小，根据电路连接特点可知流经副线圈的电流会减小，因为有，则流经原线圈的电流会减小。另一方面，根据电路特点有，可知会变大。综上所述，假定不成立，故D错误。
第II卷（非选择题，共60分）
二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）
13．（除特殊标注外，每空2分，共8分）
（1）单分子（1分） 直径（1分）
（2）
（3）D
（4）AB
【解析】（1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。
（2）根据题意可知，一滴油酸的体积为，则油分子的直径为。
（3）用油膜法估算出油酸分子的直径后，可以根据体积公式估算出1个油酸分子的体积，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道个油酸分子的体积，即摩尔体积，故D正确。
（4）根据题意可知，油酸分子的直径为，在配置油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些，则体积测量值偏大，直径偏大，故A正确。痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，则油膜面积偏小，直径偏大，故B正确。计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，则油膜面积偏大，直径偏小，故C错误。计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴，体积测量值偏小，直径偏小，故D错误。
14．（除特殊标注外，每空2分，共8分）
（1）每次使用欧姆表换挡后都要重新进行欧姆调零（1分）22（1分）
（2）D ④
【解析】（1）因为欧姆表每次改换挡位，相当于改变了欧姆表的内部构造，所以每次使用时都要重新欧姆调零。因为第一次使用的是“”挡，指针读数太小，故应该换成“”挡，题图中指针指在“22”，所以电阻约为。
（2）因为题目要求获得尽可能大的电压调节范围，故采用分压电路，多用电表的直流电流挡的内阻与线圈的直流电阻相比不可忽略，故采用电流表外接法，故选D。因线圈的直流电阻约，可能通过的最大电流为，故应选用250mA挡。为了操作方便，用分压电路就要用阻值较小的滑动变阻器，故选用。
三、计算题（本大题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）解：（1）设气体柱横截面积为S，对封闭气体柱管口向下时
，， ①
管口向上时，， ②
由玻意耳定律得 ③
解得 ④
（2）设温度升高到时水银恰好不溢出，对封闭气体柱， ⑤
由盖一吕萨克定律 ⑥
解得 ⑦
气体的温度为 ⑧
评分标准：本题共8分。正确得出①~⑧式各给1分。
16．（10分）解：（1）输电线上损失的功率为5kW，根据 ①
解得输电线通过的电流 ②
（2）升压变压器为理想变压器，有
③
得 ④
输电线上损失的电压
⑤
升压变压器原、副线圈的匝数比 ⑥
解得 ⑦
降压变压器原线圈两端电压 ⑧
降压变压器原副线圈的数比 ⑨
解得 ⑩
评分标准：本题共10分。正确得出①~⑩式各给1分。
17．（12分）解：（1）MN匀速运动过程中产生的感应电动势为 ①
通过MN的电流为 ②
MN所受安培力大小为 ③
根据平衡条件有 ④
联立解得 ⑤
（2）金属杆MN两端的电势差为 ⑥
解得 ⑦
（3）0.5s的时间内通过电阻R的电量为 ⑧
解得 ⑨
评分标准：本题共12分。正确得出①、③、⑧式各给2分，其余各式各给1分。
18．（14分）解：（1）粒子经P点以速率v沿x轴正方向射入磁场恰好从Q点射出磁场，粒子轨迹圆心在y轴上，连接PQ并做其中垂线，得粒子轨迹圆心在坐标原点，粒子运动轨迹半径 ①
由牛顿第二定律得 ②
解得带电粒子的比荷 ③
（2）分析得粒子垂直x轴进入电场，做匀减速直线运动，减速到零返回进入磁场，进入磁场以半径为R做匀速圆周运动，从N点离开磁场，其轨迹如图所示，粒子第二次穿出时的位置坐标为 ④
粒子在磁场中运动时间为 ⑤
粒子在电场中运动时间为 ⑥
粒子从P点射入到第二次穿出磁场所经历的时间 ⑦
评分标准：本题共14分。正确得出①~⑦式各给2分。
顶兴学校2022-2023学年高二下学期期中考试
物理
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。第I卷第1页至第3页，第II卷第3页至第4页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。
第I卷（选择题，共40分）
注意事项：
1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2．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。在试题卷上作答无效。
一、选择题（本大题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中正确的是（ ）
A．布朗运动反映了固体分子的无规则运动
B．分子势能随着分子间距离的增大一定增大
C．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
D．单位时间内，气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数减少，气体的压强一定减小
2．如图1所示是动圈式麦克风的示意简图，磁体固定在适当的位置，线圈与一个膜片连声波膜片线圈磁体接，声波传播时可使膜片左右移动，从而引起线圈运动产生感应电流。则线圈（ ）
A．向右移动时，感应电流从a流向b
B．向左移动时，感应电流从b流向a
C．先向右移动后向左移动时，感应电流一直从a流向b
D．先向右移动后向左移动时，感应电流先从b流向a再从a流向b
3．两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图2所示。不计粒子的重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．a粒子带正电，b粒子带负电 B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C．b粒子动能较大 D．b粒子在磁场中运动时间较长
4．如图3所示，由交流发电机、定值电阻R、交流电流表A组成的闭合回路，线圈ABCD逆时针方向转动，图示位置磁感线与线圈平面平行，下列说法正确的是（ ）
A．、时刻线圈中感应电动势最小
B．、时刻线圈中感应电流方向改变
C．线圈转到图示位置时，线圈中磁通量变化率为零
D．线圈转动到图中位置时，感应电流方向为
5．关于分子动理论，下列说法正确的是（ ）
A．分子的质量，分子的体积
B．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关
C．在任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律
D．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了炭粒分子运动的无规则性
6．如图4，速度选择器两极板间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场，一电荷量为的粒子以水平速度从左侧射入，恰能沿直线飞出速度选择器，不计粒子重力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．若仅将粒子改为从右侧射入，粒子仍将沿直线飞出
B．若仅将磁场反向，粒子不能沿直线飞出
C．若仅将电荷量改为，粒子不能沿直线飞出
D．若仅将电荷量改为，粒子不能沿直线飞出
7．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能随分子间距离r变化关系的图线是（ ）
A． B．
C． D．
8．如图5所示，LC振荡电路的导线及自感线圈的电阻忽略不计，某瞬间回路中的电流方向如箭头所示，且此时电容器的极板A带正电，则下列说法正确的是（ ）
A．电容器正在放电
B．线圈L中的磁场能正在减小
C．电容器两极板间的电压正在减小
D．线圈L中电流产生磁场的磁感应强度正在增强
9．如图6所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R，金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流不变
C．ab所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力逐渐减小
10．如图7所示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像。已知气体在状态A时的压强是。关于气体的状态，下列说法正确的是（ ）
A．从状态A到状态B气体的压强减小 B．从状态A到状态B气体的压强不变
C．气体在状态C的压强为 D．气体在状态C的压强为
11．如图8所示是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内存在相互正交的匀强磁场和匀强电场。匀强磁场的磁感应强度为B，匀强电场的电场强度为E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片．平板S下方有强度为的匀强磁场，方向如图。下列说法正确的是（ ）
A．质谱仪是分析同位素的重要工具
B．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
12．如图9所示，理想变压器原线圈接电压有效值为220V的正弦式交流电源，原、副线圈的匝数比为5:1，，理想电流表的示数为1.0A，则下列说法正确的是（ ）
A．电阻两端电压是电阻两端电压的2倍 B．电阻的阻值为
C．电源的输出功率为220W D．减小的阻值，电流表的示数将变小
第II卷（非选择题，共60分）
注意事项：
第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）
13．（8分）在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用体积为A的纯油酸配置成体积为B的油酸酒精溶液，再用滴管取体积为C的油酸酒精溶液，让其自然滴出，共n滴。把1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，将玻璃板放在浅盘上，用油性笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，测得面积为S，如图10所示。
（1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的________。
（2）估算出油酸分子的直径大小是________。（用以上字母表示）
（3）用油膜法估算出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。
A．质量 B．体积 C．摩尔质量 D．摩尔体积
（4）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是________。
A．在配置油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些
B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留
D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴
14．（8分）要测定一个自感系数很大的线圈L的直流电阻，实验室提供下列器材。
A．多用电表一只
B．电压表（量程3V，内阻约为）
C．电压表（量程15V，内阻约为）
D．滑动变阻器（阻值）
E．滑动变阻器（阻值）
F．电池E（电动势4V，内阻很小）
G．开关、，导线若干
（1）首先用多用电表粗测线圈的电阻，操作步骤如下：
①机械调零后将红、黑表笔分别插入多用电表的“”“”插孔，选择欧姆“”挡；
②把红、黑表笔分别与自感线圈的两端相接，发现多用电表的指针读数太小；
③为了较准确地进行测量，重新选择恰当的倍率；
④把红、黑表笔分别与自感线圈的两端相接，稳定后多用电表表盘示数如图11所示。
上述步骤中遗漏的重要步骤是________，此自感线圈的直流电阻约为________。
（2）根据多用电表的示数，为了减少实验误差，并在实验中获得尽可能大的电压调节范围，应从A、B、C、D四个电路中选择________电路来测量自感线圈的电阻；其中电流表用多用电表代替，多用电表的电流挡有①2.5A、②10mA、③50mA、4250mA，则应选的电流挡为________（填序号），滑动变阻器应选________（填“”或“”）。
A． B． C． D．
三、计算题（本大题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）如图12所示，一端封闭、一端开口的玻璃管长度为，用长为的水银柱封闭一段理想气体，当玻璃管的开口坚直向下稳定时，气体的长度为。已知大气压，封闭气体的温度。求：
（1）若气体的温度恒为，将玻璃管缓慢地转过，则稳定时气体的长度；
（2）保持开口向上，使气体的温度逐渐升高，当温度为多少摄氏度时，水银柱刚好与玻璃管口平齐。
16．（10分）某水电站发电机的输出功率，发电机的输出电压，通过理想升压变压器升压后向远处输电，输电示意图如图13所示。输电线的总电阻，在用户端用理想降压变压器把电压降为。若输电线上损失的功率为5kW，求：
（1）输电线上通过的电流；
（2）两个变压器原、副线圈的匝数比。
17．（12分）如图14所示，在匀强磁场中水平放置电阻不计的两根平行光滑金属导轨，金属导轨在同一水平面内，且间距。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度，金属杆MN可以在导轨上无摩擦地滑动。已知电路中电阻，金属杆MN的电阻，若用水平拉力作用在金属杆MN上，使其匀速向右运动，整个过程中金属杆均与导轨垂直且接触良好。求：
（1）金属杆MN向右运动的速度大小v；
（2）金属杆MN两端的电势差U；
（3）0.5s的时间内通过电阻R的电量q。
18．（14分）如图15所示，位于第一象限内半径为R的圆形匀强磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一带正电粒子经P点以速率v沿x轴正方向射入磁场恰好从Q点射出磁场，不计粒子重力。求：
（1）带电粒子的比荷；
（2）粒子第二次穿出磁场时的位置坐标和从P点射入到第二次穿出磁场所经历的时间t。
顶兴学校2022-2023学年高二下学期期中考试
物理参考答案
第I卷（选择题，共40分）
一、选择题（本大题共12小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1-5：CDCBC 6-8：BBB 9．BD 10．BD
11．AB 12．AC
【解析】
2．由图可知，线圈中原磁场方向向右。当线圈向右移动时，穿过线圈的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流在线圈中的磁场方向向左，由安培定则可知感应电流方向从b流向a。
当线圈向左移动时，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律，感应电流在线圈中的磁场方向向右，由安培定则可知感应电流从a流向b，故D正确。
4．根据图乙，由交流发电机工作原理可知，在时刻，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量变化率却最大，则线圈中产生的感应电动势最大，故A错误。由图乙知线圈在、时刻，穿过线圈的磁通量最大，线圈位于中性面，线圈中感应电流方向改变，故B正确。线圈转到图示位置时，穿过线圈中磁通量为零，但磁通量变化率却最大，故C错误。线圈ABCD逆时针方向转动，根据右手定则可判断知当线圈转动到图中位置时，感应电流方向为，故D错误。
5．分子的质量，但是由于分子之间有间隔，尤其是气体分子之间距离更大，则分子的体积，故A错误。气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数以及分子运动的激烈程度都有关，即压强与温度以及气体的体积有关，故B错误。在任一温度下，气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律，故C正确。
显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了水分子运动的无规则性，故D错误。
6．粒子在速度选择器中做匀速直线运动，受到的电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反。根据，若仅改变粒子的电性或者电荷量，粒子仍受力平衡，仍可沿直线运动，故C、D错误。若仅将粒子改为从右侧射入或仅将磁场反向，根据左手定则，粒子受到的洛伦兹力将变为向下，粒子受力不再平衡，无法沿直线运动，故A错误，B正确。
8．根据图示电路知，该LC振荡电路正在充电，电流在减小，电容器两极板间电压正在增大，磁场能转化为电场能，故A错误，B正确。振荡电路正在充电，电容器的带电量在增大，电容器两极板间的电压正在增大，故C错误。充电的过程，磁场能转化为电场能，电流在减小，所以线圈中电流产生的磁场的磁感应强度正在减小，故D错误。
9．磁感应强度均匀减小，磁通量减小，根据楞次定律和安培定则得，ab中的感应电流方向由a到b，故A错误。由于磁感应强度均匀减小，根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势恒定，则ab中的感应电流不变，故B正确。根据安培力公式知，电流不变，B均匀减小，则安培力减小，故C错误。安培力和静摩擦力为一对平衡力，安培力减小，则静摩擦力减小，故D正确。
10．由题图可知过程AB图线过原点，即V与T比值不变，根据盖—吕萨克定律可知气体从状态A到状态B气体的压强不变，故A错误，B正确。由题图可知过程BC为等容过程，根据查理定律可得，并且，解得，故C错误，D正确。
11．质谱仪能够测量比荷，是分析同位素的重要工具，故A正确。速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，才能让进入的粒子受到的电场力与洛伦兹力反向，故B正确。能通过狭缝P的带电粒子水平方向满足，解得速率，故C错误。粒子进入平板下方后满足，可得，故粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，r越小，粒子的比荷越大，故D错误。
12．副线圈两端电压为，依题意原副线圈的电流之比为，
解得，．两端电压为，电阻两端电压为40V，故A正确。依题意，的电阻为，故B错误。依题意，电源的输出功率为，故C正确。减小的阻值，假定电流表的示数I减小，则副线圈两的电压会减小，根据电路连接特点可知流经副线圈的电流会减小，因为有，则流经原线圈的电流会减小。另一方面，根据电路特点有，可知会变大。综上所述，假定不成立，故D错误。
第II卷（非选择题，共60分）
二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）
13．（除特殊标注外，每空2分，共8分）
（1）单分子（1分） 直径（1分）
（2）
（3）D
（4）AB
【解析】（1）此估测方法是将每个油酸分子视为球形，让油酸尽可能在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。
（2）根据题意可知，一滴油酸的体积为，则油分子的直径为。
（3）用油膜法估算出油酸分子的直径后，可以根据体积公式估算出1个油酸分子的体积，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道个油酸分子的体积，即摩尔体积，故D正确。
（4）根据题意可知，油酸分子的直径为，在配置油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小一些，则体积测量值偏大，直径偏大，故A正确。痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，则油膜面积偏小，直径偏大，故B正确。计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，则油膜面积偏大，直径偏小，故C错误。计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴，体积测量值偏小，直径偏小，故D错误。
14．（除特殊标注外，每空2分，共8分）
（1）每次使用欧姆表换挡后都要重新进行欧姆调零（1分）22（1分）
（2）D ④
【解析】（1）因为欧姆表每次改换挡位，相当于改变了欧姆表的内部构造，所以每次使用时都要重新欧姆调零。因为第一次使用的是“”挡，指针读数太小，故应该换成“”挡，题图中指针指在“22”，所以电阻约为。
（2）因为题目要求获得尽可能大的电压调节范围，故采用分压电路，多用电表的直流电流挡的内阻与线圈的直流电阻相比不可忽略，故采用电流表外接法，故选D。因线圈的直流电阻约，可能通过的最大电流为，故应选用250mA挡。为了操作方便，用分压电路就要用阻值较小的滑动变阻器，故选用。
三、计算题（本大题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）解：（1）设气体柱横截面积为S，对封闭气体柱管口向下时
，， ①
管口向上时，， ②
由玻意耳定律得 ③
解得 ④
（2）设温度升高到时水银恰好不溢出，对封闭气体柱， ⑤
由盖一吕萨克定律 ⑥
解得 ⑦
气体的温度为 ⑧
评分标准：本题共8分。正确得出①~⑧式各给1分。
16．（10分）解：（1）输电线上损失的功率为5kW，根据 ①
解得输电线通过的电流 ②
（2）升压变压器为理想变压器，有
③
得 ④
输电线上损失的电压
⑤
升压变压器原、副线圈的匝数比 ⑥
解得 ⑦
降压变压器原线圈两端电压 ⑧
降压变压器原副线圈的数比 ⑨
解得 ⑩
评分标准：本题共10分。正确得出①~⑩式各给1分。
17．（12分）解：（1）MN匀速运动过程中产生的感应电动势为 ①
通过MN的电流为 ②
MN所受安培力大小为 ③
根据平衡条件有 ④
联立解得 ⑤
（2）金属杆MN两端的电势差为 ⑥
解得 ⑦
（3）0.5s的时间内通过电阻R的电量为 ⑧
解得 ⑨
评分标准：本题共12分。正确得出①、③、⑧式各给2分，其余各式各给1分。
18．（14分）解：（1）粒子经P点以速率v沿x轴正方向射入磁场恰好从Q点射出磁场，粒子轨迹圆心在y轴上，连接PQ并做其中垂线，得粒子轨迹圆心在坐标原点，粒子运动轨迹半径 ①
由牛顿第二定律得 ②
解得带电粒子的比荷 ③
（2）分析得粒子垂直x轴进入电场，做匀减速直线运动，减速到零返回进入磁场，进入磁场以半径为R做匀速圆周运动，从N点离开磁场，其轨迹如图所示，粒子第二次穿出时的位置坐标为 ④
粒子在磁场中运动时间为 ⑤
粒子在电场中运动时间为 ⑥
粒子从P点射入到第二次穿出磁场所经历的时间 ⑦
评分标准：本题共14分。正确得出①~⑦式各给2分。
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