宁远县 2023年上期高二年级部期中考试试题
物 理
1．解析：选C 干涉、衍射是波所特有的现象，所以电磁波能产生衍射现象，选项A错误；常用的遥控器是通过发出红外线来遥控电视机的，选项B错误；利用多普勒效应可以判断遥远天体相对地球的速度，选项C正确；根据光速不变原理，在不同的惯性系中，光速是相同的，选项D错误。
2．解析：选A 当水温升高时，乒乓球内的气体温度升高，气体分子平均动能增大，分子对器壁的撞击作用变大，气体压强变大，选项A正确。
3．【答案】A
【详解】A．设回旋加速器D形盒的半径为R，粒子获得的最大速度为，根据牛顿第二定律有
解得
由上式可知粒子获得的最大速度与回旋加速器的半径有关，故A正确；
B．图乙是磁流体发电机，且根据左手定则可知等离子体中正电荷向B板偏转，负电荷向A板偏转，所以A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极，故B错误；
C．正粒子自左向右沿直线匀速通过速度选择器时，所受洛伦兹力与电扬力大小相等，方向相反，负粒子自左向右沿直线匀速通过速度选择器时，所受洛伦兹力与电场力均反向，大小相等。方向仍然相反，能通过，故C错误；
D．粒子打在底片上的位置到狭缝的距离为
穿过速度选择器的粒子速度都相同，根据上式可知d越小，粒子比荷越大，故D错误。
故选A。
4．解析：选A 本题考查电磁感应定律和楞次定律，考查带电粒子在电场中的运动情况。根据楞次定律，结合图像可以判断：在0～1 s内，下极板为正极，上极板为负极；第2秒内上极板为正极，下极板为负极；第3秒内上极板为正极，下极板为负极；第4秒内上极板为负极，下极板为正极，故A选项正确，B选项错误。由于磁感应强度均匀变化，故产生的感应电动势大小是恒定的，感应电动势大小E＝＝S＝0.1πr2，第2秒末两极板间的电场强度为＝，D选项错误。在第1秒内微粒从静止沿向上或向下的方向开始做匀加速运动，第2秒内电场反向，电荷沿该方向做匀减速运动，第2秒末速度为0，第3秒内电荷做反向匀加速运动，第4秒内电荷沿反向做匀减速运动，第4秒末回到原来位置，故C选项错误。
5．解析：选B 当Q点在t＝0时的振动状态传播到P点时，波形图如图中虚线所示。此时，1 cm< x<3 cm范围内的质点分布在波峰两侧，两侧质点振动方向相反，A项错；同一时刻，Q处质点达到波谷位置，加速度方向沿y轴正方向，B项正确，C项错；因为波的传播过程中，质点不随波迁移，D项错。
6．解析：选A 作出几何光路图，如图所示。由折射规律可得＝n，若光线在AC边上的D点发生全反射，则sin β＝，由几何关系又有r＝90°－β，结合以上三式可得n2＝，即n＝，正确答案为A。
7．解析：选C t＝0.02 s时，线圈中的电流第一次达到最大值，则T＝0.02 s，周期T＝0.08 s，故A错误；t＝0.04 s时电流再次为零，0.04 s到0.08 s，时间内电流的方向与题图乙中所示方向相反，故B错误；在t＝0.02 s时，电流第一次达到最大值，此时线圈中的磁场能最大，当t＝0.06 s＝T时刻线圈中的磁场能也最大，故C正确；当t＝0.10 s＝T时的情况与t＝0.02 s时的情况是一致的，电容器中的电场能为0，故D错误。
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置）
8．(多选)答案 BD 解析 在光滑水平面上，合力大小等于F的大小，根据动能定理知FL＝mv2，位移变为原来的2倍，动能变为原来的2倍，根据p＝，知动量变为原来的倍，故A错误，B正确；根据动量定理知，Ft＝mv，时间变为原来的2倍，则动量变为原来的2倍，根据Ek＝知，动能变为原来的4倍，故C错误，D正确．
9．(多选)解析：选AC由Ep r图可知：在r>r0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故A正确；在r
11．(多选)答案 BC
解析 变压器不改变交变电流的频率，由题可知，交流电压的频率为f＝＝＝50 Hz，故A错误；由题意可得＝×，其中U＝20 V，代入解得U2＝10 V，故B正确；电源的有效值为U＝ V＝40 V，设原、副线圈的匝数之比为n，则原、副线圈的电流之比为，则R0两端电压为，根据原、副线圈电压比等于匝数比，即＝n，解得n＝2，故C正确；由原、副线圈中的电流之比等匝数反比可知，原、副线圈的电流之比为1∶2，故D错误。
三、实验题（本题共1小题，每空2分，共16分。将答案填在答题卡的指定位置）
12．(I)
答案 (1)向右 （2）BD
解析 (1)已知闭合开关瞬间，A线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转，可知磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转。
（2）要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律知，磁通量应减小。插入铁芯时，B线圈中的磁通量增加，故A错误；拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，故B正确；
变阻器的滑片向左滑动时，电流增大，B线圈中的磁通量增大，故C错误；断开开关S瞬间，电流减小，B线圈中的磁通量减小，故D正确。
12．(II)
【答案】 D
【详解】（1）①[1]一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为
②[2]油膜的面积为
油酸分子直径约为
（2）[4] A．油酸未完全散开，则油膜面积的测量值偏小，油酸分子直径的测量值偏大，故A错误；
B．酒精溶于水，溶液中含有大量酒精，有利用油酸分散开，形成单分子层，并不会引起油酸分子直径的测量值偏小，故B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，则油膜面积的测量值偏小，油酸分子直径的测量值偏大，故C错误；
D．在向量筒中滴入总体积为的滴油酸酒精溶液时，滴数多数了10滴，则一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积测量值偏小，油酸分子直径的测量值偏小，故D正确。
故选D。
12．（III）
答案：(1)2.050 (2) 不影响
解析：(1)游标卡尺测得摆球直径读数为2 cm＋0.05 mm×10＝2.050 cm。
(2)根据T＝2π，解得L＝T2，由图像可知＝，解得g＝，若在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，则图线的斜率不变，这样不影响重力加速度的计算。
四、计算题（本题共3小题，共36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．解析：设滑块的质量为m。
(1)根据机械能守恒定律mgR＝mv2
得碰撞前瞬间A的速率v＝＝2 m/s。
(2)根据动量守恒定律mv＝2mv′
得碰撞后瞬间A和B整体的速率v′＝v＝1 m/s。
(3)根据动能定理(2m)v′2＝μ(2m)gl
得A和B整体沿水平桌面滑动的距离l＝＝0.25 m。
14．解析：(1)设线圈中的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律E＝，则E＝k①
设PQ与MN并联的电阻为R并，有R并＝②
闭合S时，设线圈中的电流为I，根据闭合电路欧姆定律得I＝③
设PQ中的电流为IPQ，有IPQ＝I④
设PQ受到的安培力为F安，有F安＝BIPQl⑤
保持PQ静止，由受力平衡，有F＝F安⑥
联立①②③④⑤⑥式得F＝⑦
方向水平向右。
(2)设PQ由静止开始到速度大小为v的加速过程中，PQ运动的位移为x，所用时间为Δt，回路中的磁通量变化为ΔΦ，平均感应电动势为，有＝⑧
其中ΔΦ＝Blx⑨
设PQ中的平均电流为，有＝⑩
根据电流的定义得＝
由动能定理，有Fx＋W＝mv2－0
联立⑦⑧⑨⑩ 式得W＝mv2－kq。
答案：(1)，方向水平向右 (2)mv2－kq
15．
【答案】(1)； (2)(3)－4L，S＝2L(－1)L＝2(－1)L2
【详解】(1)电子束a从A点沿y轴正方向发射，经过C点，由题意可得电子在磁场中运动的半径
R＝L
又
ev0B＝
解得
B＝
电子在电场中做类平抛运动，得
2L＝v0t1
又
加速度为
a＝
解得
E＝，t1＝
(2)在磁场中运动的周期
电子在磁场中运动了四分之一圆周，则
t2＝T＝
在电场中运动时间t1＝，故从A到P的时间
t＝t1＋t2＝
(3)速度为v0的正电子在磁场中运动的半径
电子从P点穿过x轴时与x轴正方向夹角为θ
vy＝v0
θ＝
故Q点的纵坐标
y＝－(R2＋2Ltan)＝－4L
未知矩形磁场区域的最小面积为图中矩形PFMN的面积
S＝2L(－1)L＝2(－1)L2宁远县 2023 年上期高二年级部期中考试试题
物 理
注意事项：
1．本试卷包括四道大题，共 15 道小题。满分 100 分，考试时量 75 分钟。
2．考生务必将各题的答案填写在答题卡的对应位置，在本试卷上作答无效。
3．考试结束时，只交答题卡。
一、单选题(本题共 7 小题， 每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的。将你认为正确的答案选出来填在答题卡的指定位置)
1 ．电磁波已广泛运用于很多领域。下列关于电磁波的说法符合实际的是
A ．电磁波不能产生衍射现象
B ．常用的遥控器通过发出紫外线脉冲信号来遥控电视机
C ．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度
D ．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
2 ．将一个乒乓球浸没在水中， 当水温升高时，球内气体
A ．分子热运动平均动能增大，压强变大 B ．分子热运动平均动能变小，压强变大
C ．分子热运动平均动能增大，压强变小 D ．分子热运动平均动能变小，压强变小
3 ．关于下列四幅图的说法正确的是
A ．图甲是回旋加速器的示意图，带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关
B ．图乙是电磁流量计的示意图，可以判断出 B 极板是发电机的负极
C ．图丙是速度选择器的示意图，若带正电的粒子 (不计重力) 能自左向右沿直线匀速通过
速度选择器，则带负电的粒子 (不计重力) 不能自左向右沿直线匀速通过速度选择器
D ．图丁是质谱仪的示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝 S 说明粒子的比荷越小
4 ．半径为 r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线， 分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图甲所示。有一变化 的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图乙所示。在 t＝0 时刻平板之间中心有一 重力不计，电荷量为 q 的静止微粒。则以下说法正确的是
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A ．第 2 秒内上极板为正极 B ．第 3 秒内上极板为负极
C ．第 2 秒末微粒回到了原来位置 D ．第 2 秒末两极板之间的电场强度大小为 0.2 πr2/d
5 ．如图为一沿 x 轴负方向传播的简谐横波在 t＝0 时的波形图，当 Q 点在t＝0 时的振动状 态传到 P 点时，则
A ．Q 处的质点此时运动到 P 处
B ．Q 处的质点此时的加速度沿y 轴的正方向
C ．Q 处的质点此时正在波峰位置
D ．1 cm
A ． B ．
C ． D ．
7 ．如图所示是由线圈L 和电容器 C 组成的最简单的 LC 振荡电路，先把电容器充满电， t＝0 时如图甲所示，电容器中的电场强度最大，电容器开始放电，t＝0.02 s 时如图乙所示， LC 振荡电路线圈中的电流第一次达到最大值，则
A ．此 LC 振荡电路的周期 T＝0.04s
B ．t＝0.05 s 时，回路电流方向与图乙中所示电流方向相同
C ．t＝0.06 s 时，线圈中的磁场能最大
D ．t＝0. 10 s 时，电容器中的电场能最大
二、多选题 (本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多项 符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。将你认为 正确的答案选出来填在答题卡的指定位置)
8 ．(多选)在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力 F 的作用下，经过时间 t、通过位移 L 后动量变为p 、动能变为 Ek. 以下说法正确的是
A ．在 F 作用下，若这个物体经过位移 2L ，其动量等于 2p
B ．在 F 作用下，若这个物体经过位移 2L ，其动能等于 2Ek
C ．在 F 作用下，若这个物体经过时间 2t ，其动能等于 2Ek
D ．在 F 作用下，若这个物体经过时间 2t，其动量等于 2p
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9．(多选)两分子间的斥力和引力的合力 F 与分子间距离 r 的关系如图中曲线所示，曲线与 r 轴交点的横坐标为 r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子 相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是
A ．在 r>r0 阶段，F 做正功，分子动能增加，分子势能减小
B ．在 r
D ．在 r＝r0 时，分子势能为零
10．(多选)图甲为小型交流发电机的原理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场 方向的轴 OO′匀速转动，从 t＝0 时刻开始，通过矩形线圈的磁通量随时间变化的规律如图 乙所示， 已知线圈的匝数 N＝50 ，线圈的电阻 r＝5 Ω ，线圈与外电路连接的定值电阻 R＝45 Ω ，电压表为理想交流电表。则下列判断正确的是
A ．线圈转动的周期为 6.28 s B ．t＝0 时刻线圈平面与磁感线方向平行
C ．电压表的示数为 452V D ．线圈转动过程中产生的最大感应电动势为 100 V
11．(多选)电阻 R 接在 20 V 的恒压电源上时，消耗的电功率为 P；若将 R 接在如图所示理 想变压器的副线圈电路中时，R 消耗的电功率为 。已知电路中电阻 R0 的阻值是 R 的 4 倍， a 、b 两端接在 u＝402sin( 100πt)V 的交流电源上，此变压器
A ．副线圈输出电压的频率为 100 Hz
B ．副线圈输出电压的有效值为 10 V
C ．原、副线圈的匝数之比为 2 ∶ 1
D ．原、副线圈的电流之比为 1 ∶4
三、实验题 (本题共 1 小题，每空 2 分，共 16 分。将答案填在答题卡的指定位置)
12．(I)如图所示是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置：
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(1) 如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将 A 线圈 迅速插入 B 线圈中，电流计指针将________偏转(填“向左”“向右”或 “不”)；
(2) 连好电路后，并将 A 线圈插入 B 线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采 取的操作是________；
A ．插入铁芯 B ．拔出A 线圈
C ．变阻器的滑片向左滑动 D ．断开开关 S 瞬间
12．(II)在“用油膜法估测分子大小”的实验中：
(1) 已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为 C ，N 滴溶液的总体积为V 。在浅盘中的
水面上均匀地撒上痱子粉，将一滴上述油酸酒精溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边 长为a 的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓，测得油膜占有的正方形小格个数为X 。
①用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为_______。
②油酸分子直径约为______。
(2) 某同学所得到的油酸分子直径的计算结果明显偏小，可能是由于_______。
A ．油酸未完全散开
B ．油酸酒精溶液中含有大量酒精
C ．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D ．在向量筒中滴入总体积为V 的N 滴油酸酒精溶液时，滴数多数了 10 滴
12．(III) 根据单摆周期公式可以通过实验测量当地的重力加速度。如图甲所示，将细线的 上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。
( 1 ) 用分度值为毫米的直尺测得摆线长 ，用游标卡尺测得摆球直径如图乙所示 ，读数 为______cm。
(2)某同学经测量得到 6 组摆长 L 和对应的周期 T，画出 L-T2 图线，然后在图线上选取 A 、B 两个点，坐标如图丙所示。利用图中 A、B 两点坐标表示当地重力加速度的表达式 g＝_____。
(3)假若处理完数据后，该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径，这 样______(选填“影响”或“不影响”)重力加速度的计算。
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四、计算题 (本题共 3 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(8 分)如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块 A和 B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将 A 无初速释放，A 与 B 碰撞后结合为一个整 体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径 R＝0.2 m ；A 和 B 的质量相等；A 和 B 整体 与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.2。取重力加速度 g＝10 m/s2。求：( 1)碰撞前瞬间A 的速率 v；
(2)碰撞后瞬间A 和 B 整体的速率v′；(3)A 和 B 整体在桌面上滑动的距离l。
14．( 12 分)如图所示，固定在水平面上间距为 l 的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置 的两根金属棒 MN 和 PQ 长度也为 l 、电阻均为 R ，两棒与导轨始终接触良好。MN 两端通过 开关 S 与电阻为 R 的单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变 化率为常量k 。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。PQ 的质量为 m ，金属导轨足够长、 电阻忽略不计。
( 1)闭合 S ，若使 PQ 保持静止，需在其上加多大的水平恒力 F，并指出其方向；
(2)断开 S，PQ 在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为 v 的加速过程中流过 PQ 的电荷
量为 q ，求该过程安培力做的功 W。
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15．( 16 分)电子对湮灭是指电子 e－和正电子 e＋碰撞后湮灭，产生伽马射线的过程，电子对 湮灭是正电子发射计算机断层扫描(PET)及正电子湮灭能谱学(PAS)的物理基础．如图所示， 在平面直角坐标系xOy 上，P 点在 x 轴上，且 OP＝2L ，Q 点在负y 轴上某处．在第 Ⅰ象限 内有平行于y 轴的匀强电场，在第Ⅱ象限内有一圆形区域，与 x、y 轴分别相切于 A 、C 两 点，OA＝L ，在第Ⅳ象限内有一未知的矩形区域(图中未画出) ，未知矩形区域和圆形区域内 有完全相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xOy 平面向里．一束速度大小为 v0 的电子束从 A 点沿y 轴正方向射入磁场，经 C 点射入电场，最后从 P 点射出电场区域；另一束速度大小 为 v0 的正电子束从 Q 点沿与y 轴正向成 45°角的方向射入第Ⅳ象限，而后进入未知矩形 磁场区域，离开磁场时正好到达 P 点，且恰好与从 P 点射出的电子束正碰发生湮灭，即相 碰时两束粒子速度方向相反．已知正、负电子质量均为 m 、电荷量大小均为 e ，电子的重力 不计．求：
( 1) 圆形区域内匀强磁场磁感应强度 B 的大小和第 Ⅰ 象限内匀强电场的场强 E 的大小；
(2) 电子从 A 点运动到 P 点所用的时间；
(3) Q 点纵坐标及未知矩形磁场区域的最小面积 S．
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