一、選擇題（本大題共10小題，共46分。第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分，第8～10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)
1.下列說法中正確的是（ ）
A．空氣對流是氣體分子熱運動的宏觀表現(xiàn)
B．撒一點胡椒粉在水里，加熱時發(fā)現(xiàn)水中的胡椒粉很快地在翻滾散開，這說明溫度越高布朗運動越劇烈
C．大量氣體分子的速率有大有小，但是按“中間多，兩頭少”的規(guī)律分布
D．達到熱平衡的兩個系統(tǒng)，可能具有不同的溫度
2.如圖所示的示意圖或者實驗裝置都源自于課本，下列說法正確的是（ ）
A．甲圖是小孔衍射的圖樣，也被稱為泊松亮斑
B．乙圖為肥皂泡薄膜干涉示意圖，將框架順時針旋轉(zhuǎn)90°，條紋也跟著順時針旋轉(zhuǎn)90°
C．丙圖為劈尖干涉檢查平整度示意圖，由條紋可以推斷出P處凹陷，Q處凸起
D．圖丁所示為相機拍攝車前擋玻璃的照片，圖中能明顯減弱汽車玻璃表面反射光是利用了薄膜干涉原理
3.人類對物質(zhì)屬性的認識是從宏觀到微觀不斷深入的過程，以下說法正確的是（ ）
A．將打氣管的出口端封住，向下壓活塞，當空氣被壓縮到一定程度后很難再壓縮，這一事實說明這時空氣分子間表現(xiàn)為斥力
B．液體表面層分子間的距離比液體內(nèi)部分子間的距離大，液體表面層分子間的作用力表現(xiàn)為引力
C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向同性的特點
D．玻璃、石墨和金剛石都是晶體，木炭是非晶體
4.某海浪發(fā)電原理是海浪帶動浪板上下擺動，從而驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，其中浪板和轉(zhuǎn)子的連接裝置使轉(zhuǎn)子只能單方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如圖所示。轉(zhuǎn)子帶動邊長為L的正方形線圈逆時針勻速轉(zhuǎn)動，并向外輸出電流。下列說法正確的是（ ）
A．線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示的位置（磁場方向與線圈平面平行）時，感應電動勢最大
B．線圈轉(zhuǎn)動一周電流方向改變兩次，圖示位置正是電流變向的時刻
C．線圈轉(zhuǎn)動到如圖所示的位置（磁場方向與線圈平面平行）時，b端電勢高于a端電勢
D．若僅增大線圈轉(zhuǎn)動周期，則線圈感應電動勢的最大值變大
5. 2023年我國光纜線路建設取得顯著成果，光纜線路主要用于光信息傳輸，在鋪設的過程中，盡量不要彎曲。如圖所示，一段折射率為n、橫截面是圓面的光導纖維，截面半徑為r，在鋪設的過程中彎曲成了一段圓弧，圓弧的圓心到光導纖維的中心軸線的距離為R，光導纖維外部可認為是真空區(qū)域?，F(xiàn)有一束光垂直于光導纖維左端截面射入，為了保證這束光經(jīng)反射后均能從右端面射出，則光導纖維的折射率n至少為（ ）
A．B．C．D．
6.如圖甲、乙所示，分別表示兩分子間的作用力、分子勢能與兩分子間距離的關系。分子a固定在坐標原點O處，分子b從r=r4處以某一速度向分子a運動（運動過程中僅考慮分子間作用力），假定兩個分子的距離為無窮遠時它們的分子勢能為0，則（ ）
A．圖甲中分子間距從r1到r4，分子間的引力先增大后減小
B．圖乙中分子間距從r5到r7，分子勢能先增大后減小
C．圖乙中r5一定大于圖甲中r2
D．若圖甲中陰影面積s1=s2，分子b運動至r4和r1位置時動能相等
7.如圖所示，勻強磁場的左邊界為OO'，磁場方向垂直于紙面向里、磁感應強度大小為B。t=0時刻，面積為S的單匝三角形線圈與磁場垂直，三分之二的面積處于磁場中。當線圈繞OO'以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生感應電動勢的有效值為（ ）
A．B．C．D．
8.一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷a→b→c→d→a一次循環(huán)回到原狀態(tài)，其體積隨熱力學溫度變化的圖像如圖所示，其中ab、dc均垂直于橫軸，ad，bc的延長線均過原點O。下列表述正確的是（ ）
A．在過程b→c中氣體壓強增大
B．狀態(tài)a的壓強小于狀態(tài)c的壓強
C．在過程da中在單位時間單位面積上碰撞容器壁的氣體分子數(shù)減少
D．在過程d→a中溫度、體積都增大，所以壓強增大
9.如圖甲所示，倒掛的彩虹被叫做“天空的微笑”，實際上它不是彩虹，而是日暈，專業(yè)名稱叫“環(huán)天頂弧”，是由薄而均勻的卷云里面大量扁平的六角片狀冰晶（直六棱柱）折射形成，因為大量六角片狀冰晶的隨機旋轉(zhuǎn)而形成“環(huán)天頂弧”。光線從冰晶的上底面進入，經(jīng)折射從側(cè)面射出，當太陽高度角α增大到某一臨界值，側(cè)面的折射光線因發(fā)生全反射而消失不見。簡化光路如圖乙所示，以下分析正確的是（ ）
A．光線從空氣進入冰晶后傳播速度變小
B．紅光比紫光更易消失
C．紅光在冰晶中的傳播速度比紫光在冰晶中的傳播速度小
D．若太陽高度角α等于30°時恰好發(fā)生全反射，可求得冰晶的折射率為72
10.光伏發(fā)電可以有效解決偏遠農(nóng)村地區(qū)用電難的問題。如圖所示，某戶農(nóng)家將輸出電壓U0=220V交流電的光伏發(fā)電系統(tǒng)接到變壓器上，通過副線圈n2、n3分別向10只標稱為“12V、1.5A”的燈泡和一臺電動機供電，電動機線圈電阻r=1.0Ω，原線圈上所接燈泡L的額定電壓UL=40V，副線圈n2的匝數(shù)為60匝。電路接通后，各用電器都正常工作，光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率P0=440W，電壓表的示數(shù)為36V，變壓器為理想變壓器，下列說法正確的是（ ）
A.原線圈上所接燈泡L消耗的功率為80W
B.變壓器原線圈的匝數(shù)為900匝
C.電動機輸出的機械功率為155W
D.流過電動機的電流為36A
二、實驗題（本題共 2 個小題，共14分）
11.（6分）如圖甲所示，利用雙縫干涉測定光的波長的實驗中，雙縫間距，雙縫到光屏間的距離，實驗時，接通電源使光源正常發(fā)光，調(diào)整光路，使得從目鏡中可以觀察到干涉條紋。
(1)若想增加從目鏡中觀察到的條紋個數(shù)，下列措施可行的是______（填選項前的字母）。
A．將單縫向雙縫靠近 B．使用間距更小的雙縫
C．把綠色濾光片換成紅色濾光片 D．將屏向靠近雙縫的方向移動
(2)為減小誤差，該實驗并未直接測量相鄰亮條紋間的距離，而是先測量多個條紋的間距再求出。下列實驗采用了類似方法的有______。
A．“探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律”的實驗中合力的測量
B．“探究彈簧彈力與形變量的關系”的實驗中彈簧的形變量的測量
C．“用油膜法估測油酸分子的大小”的實驗中1滴油酸酒精溶液體積的測量
(3)某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如圖乙所示。分劃板在圖中M位置時游標卡尺的讀數(shù)為xM，在N位置時游標卡尺讀數(shù)為xN，該單色光的波長λ表達式為 （用題目中所給物理量符號xM，xN，d，L表示）。
12.（8分）某溫度傳感器設計電路如圖甲所示，要求從表盤上直接讀出溫度值（電流表滿偏時指針所指刻度為0℃），其中保護電阻R1=300Ω，調(diào)零電阻R2的可調(diào)范圍是0～200Ω，理想電流表量程為0～6mA，電源電動勢E＝3V（內(nèi)阻不計），金屬熱電阻的阻值R與溫度t的對應關系如圖乙所示。
要對溫度傳感器進行調(diào)零，調(diào)零電阻R2應調(diào)為 Ω。
（2）將電流表刻度線改為溫度刻度線后，溫度刻度線是 （選填“均勻”或“不均勻”）的。
（3）測量溫度時，若要求電表指針偏轉(zhuǎn)不低于滿量程的，則該傳感器的溫度測量范圍是0～ ℃。
（4）由于電池老化，電動勢會小于3V，傳感器測得的溫度值 （選填“大于”“等于”或“小于”）真實值。
三、計算題（本題共3個小題，共40分，在答題卡上解答，應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案不得分。有數(shù)值計算的題，答案應明確寫出數(shù)值和單位。）
13.（12分）汽車胎壓是指汽車輪胎內(nèi)部的氣壓，是汽車行車安全及動力性能一個重要指標。一輛家用轎車的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)（TPMS）顯示，剛出發(fā)時，轎車左后輪輪胎的胎壓為1.8bar（可近似等于1個標準大氣壓，車胎內(nèi)氣體可視為理想氣體且忽略體積變化）、胎內(nèi)溫度為15℃，到達目的地時，轎車左后輪輪胎的胎壓為2.2bar，求：
（1）此次出行過程中轎車的輪胎內(nèi)氣體溫度升高了多少攝氏度；
（2）如果出發(fā)前就使后輪胎氣壓恢復到正常胎壓，則需要充入一定量的同種氣體，求左后輪胎內(nèi)充入氣體質(zhì)量和該車胎內(nèi)原有氣體質(zhì)量之比（忽略充氣過程中輪胎體積和溫度的變化）。
（12分）如圖甲所示，真空中的圓形透明介質(zhì)，半徑為，當某單色光線沿直徑AB方向射入時，光在介質(zhì)中從A到B的傳播時間為t1，將光線向上平移d=的距離，光在介質(zhì)中傳播到B的時間變?yōu)閠2，已知t2t1=32，t1和t2均未知，光在真空中的速度為c，求：
透明介質(zhì)的折射率；
（2）如圖乙所示，將透明介質(zhì)截取四分之一部分OAC，用黑紙覆蓋OC。用該單色光平行于橫截面，與界面成30°角入射，若只考慮首次入射到圓弧AC上的光，求圓弧AC上有光射出的弧長。（取）
15.（16分）如圖1所示，水平地面上固定放置著間距為L＝1m的兩平行光滑足夠長金屬直導軌，兩導軌間連接有阻值為R＝1Ω的電阻，電阻兩端連接電壓傳感器（內(nèi)阻可視為無窮大），可動態(tài)顯示電阻R兩端的電壓。兩導軌間存在大小為B＝1T、方向垂直導軌平面的勻強磁場。一質(zhì)量為m＝1kg、長為L＝1m的導體棒在水平外力作用下運動，導體棒的電阻r＝0.5Ω，導軌電阻不計，導體棒始終垂直導軌運動。求：
（1）若電壓傳感器顯示的電壓隨時間變化的圖像如圖2所示，求導體棒運動的速度大小；
（2）若電壓傳感器顯示的電壓隨時間變化的圖像如圖3所示，求在0～1s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量；
（3）若電壓傳感器顯示的電壓隨時間變化的圖像是如圖4所示的正弦曲線，已知導體棒在0～0.25s時間內(nèi)運動的位移，求在0～0.25s時間內(nèi)外力F的沖量大小和外力F所做的功W。
大慶實驗中學實驗二部2022級高（二）上學期期中考試
物理參考答案
一、選擇題（本大題共10小題，共46分。第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分，第8～10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)
二、實驗題（本題共 2 個小題，共14分）
11.（6分）（1）D (2)C (3)
12.（8分）（1）160 （2） 不均勻 （3） 1200 （4） 大于
三、計算題（本題共3個小題，共40分，在答題卡上解答，應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫最后答案不得分。有數(shù)值計算的題，答案應明確寫出數(shù)值和單位。）
13.（12分）（1）；（2）
（1）設標準大氣壓為，依題意，剛發(fā)出時，
左前胎內(nèi)氣體的溫度
氣壓…………………………（1分）
到達目的地時，左前胎內(nèi)氣體的溫度設為，氣壓
由…………………………（2分）
得
解得…………………………（1分）
左前輪胎內(nèi)氣體溫度升高…………………………（2分）
（2）設左前輪胎體積為V，依題意，正常胎壓
設打氣并恢復到正常胎壓時車胎內(nèi)原有氣體在壓強為時的總體積為。
由…………………………（2分）
得…………………………（1分）
則…………………………（1分）
所以…………………………（2分）
（12分）（1）3（2）
光線的入射角sinr1=32 …………………………（1分）
折射角r2
傳播距離s=2Rcsr2，…………………………（1分）
傳播時間t2=sv=t1csr2…………………………（1分）
解得csr2=32…………………………（1分）
根據(jù)…………………………（1分）
解得n=3…………………………（1分）
（2）若光恰好發(fā)生全反射，則有…………………………（1分）
解得…………………………（1分）
令此時在OA面上的折射角為，則有…………………………（1分）
解得…………………………（1分）
根據(jù)幾何關系可知，圓弧上有光射出的圓弧對應的圓心角為…………………………（1分）
則對應的圓弧為
…………………………（1分）
（16分）（1）；（2）；（3）3π+12πN?s 2116J
（1）導體棒運動產(chǎn)生的感應電動勢為…………………………（1分）
電壓傳感器顯示的電壓為…………………………（1分）
解得導體棒運動的速度大小為 …………………………（2分）
電壓傳感器顯示的電壓隨時間變化的表達式為…………………………（1分）
則電流為…………………………（1分）
在0～1s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量…………………………（2分）
在0～0.25s時間內(nèi)，根據(jù)動量定理…………………………（2分）
其中…………………………（1分）
解得在0～0.25s時間內(nèi)外力F的沖量大小為IF=3π+12πN?s…………………………（1分）
在0～0.25s時間內(nèi)，根據(jù)動能定理WF?W安=12mv2…………………………（2分）
其中W安=Q=U022(R+r）t2=316J…………………………（1分）
WF=2116J…………………………（1分）

（其他方法正確也給分，分數(shù)設定僅供參考）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
C
B
A
B
D
A
BC
AD
ABC

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