2023—2024学年五县联考高二年级
物理学科试题卷
（考试时长：75分钟 满分：100分）
一、单项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30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）
1.下列关于甲、乙、丙、丁四幅图像中物理现象的描述，正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A.图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线表示小炭粒的运动轨迹
B.图乙是LC振荡电路，电路中电容器的电容C一定时，线圈L的自感系数越大，振荡电路的频率越大
C.图丙是利用光的干涉来检查样板平整度的实验，右侧小垫片厚度越大则干涉条纹越密集
D.图丁称“泊松亮斑”，为光通过小圆孔后出现的衍射图像
2.一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在（ ）
A.ab过程中不断减小 B.bc过程中不断增大
C.cd过程中不断增大 D.da过程中不断增大
3.2024年1月17日，搭载“天舟七号”货运飞船的运载火箭在文昌航天发射场发射。次日凌晨，“天舟七号”货运飞船成功对接空间站“天和”核心舱。对接后，“天舟七号”与空间站组成组合体，运行在离地高度约为400km的圆形轨道上，下列说法正确的是（ ）
A.组合体的线速度小于轨道高度为800km的圆轨道卫星的线速度
B.货运飞船中货物在圆形轨道上受到的重力大于在地球表面受到的重力
C.若已知引力常量G和地球半径R，则可求出地球的第一宇宙速度
D.“天舟七号”与“天和”核心舱对接前需从低轨道点火加速
4.同种介质中，分别沿x轴正方向和负方向传播的两简谐横波，振幅均为，时刻波刚好传到P、Q两点，如图1所示。P、M、N、Q在x轴上的坐标分别为：4m、6m、8m、12m。平衡位置在P处的质点振动图像如图2所示，下列说法正确的是（ ）
图1 图2
A.M处质点振动过程中的最大位移为10cm
B.时，平衡位置在P处的质点刚好运动到M点
C.时，平衡位置在N处的质点位移为10cm
D.时，Q处质点通过平衡位置向下运动
5.如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪埋设在轨道地面（测量仪未画出），P、Q为接测量仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同，俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时，测量仪记录线圈的电流为0.12A。磁铁的磁感应强度为0.005T，线圈的匝数为5，长为0.2m，电阻为0.5Ω，则在列车经过线圈的过程中，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.线圈的磁通量一直增加 B.线圈的电流方向先顺时针后逆时针方向
C.线圈的安培力大小为 D.列车运行的速率为2.4m/s
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
6.（多选）分子力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能）。下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B.当时，分子势能为最小
C.随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大
D.分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小，但斥力减小得更慢
7.如图，某一带电粒子仅在电场力作用下从M向N运动的轨迹为图中实线，粒子经过M、N两点时的动能分别为和图中的一簇虚线a、b、c可能代表等差等势面也可能代表电场线，下列说法中正确的是（ ）
A.若虚线代表电场线，则 B.若虚线代表等势面，则
C.粒子加速度一定是 D.M、N两处电势一定是
8.新能源汽车无线充电技术的优点包括安全可靠、充电场地的空间利用率高、智能化程度高、维护和管理方便等。图甲为某国产品牌汽车无线充电装置，供电线圈固定在地面，受电线圈固定在汽车底盘上，当两个线圈靠近时可实现无线充电，其工作原理如图乙所示。某课外学习小组查阅资料得知，当输入端ab接上380V正弦交流电后，电池系统cd端的电压为600V，电池系统的电流为20A。若不计线圈及导线电阻，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A.为保护受电线圈不受损坏，可以在车底板加装金属护板
B.若输入端ab接上380V直流电，也能正常充电
C.供电线圈和受电线圈匝数比可能为1:2
D.ab端的输入功率大于12kW
三、非选择题（本题共5小题，共52分）
9.（9分）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量。
（1）（多选）该实验中的理想化假设是__________。
A.将油膜看成单分子层油膜 B.不考虑各油分子间的间隙
C.不考虑各油分子间的相互作用力 D.将油分子看成球形
（2）某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：
A.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜
B.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积
C.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上
D.向浅盘中倒入约2cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上
以上操作的合理顺序是__________（填字母代号）。
（3）（多选）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是__________。
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开
D.计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理
（4）将的油酸溶于酒精，制成的油酸酒精溶液；测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是。由此估算出油酸分子的直径为__________m。（结果保留一位有效数字）。
10.（7分）某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
甲 乙 丙
（1）关于该实验，下列说法正确的是__________。
A.实验前应将注射器的空气完全排出 B.空气柱体积变化应尽可能地快些
C.空气柱的压强随体积的减小而减小 D.做出的图像可以直观反映出p与V的关系
（2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为__________（选填“＜”“＝”“＞”）。
（3）另一小组根据实验数据做出的图线如图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图线不过原点的原因可能是______________________________。
11.（10分）玉龙雪山是国家级旅游景区，高山雪景位于海拔4000m以上，由于海拔较高，景区通常为游客备有氧气瓶.假设景区用体积为、温度为、压强为的氧气瓶对便携式氧气瓶充气，便携式氧气瓶的容积为，允许的最大压强为。已知热力学温度T与摄氏温度t的关系为，瓶内的气体均可视为理想气体。求：
（1）在27℃的环境下，能充满多少个便携式氧气瓶？假设充气前便携式氧气瓶内均为真空；
（2）如果将景区的氧气瓶移至玉龙雪山，已知山上的温度，瓶中的压强变为原来的，通过计算分析该氧气瓶是否泄露了氧气；若泄露了，瓶中剩余的氧气占原来氧气的百分比（结果保留两位有效数字）
12.（10分）自动洗衣机洗衣缸的下部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管上端封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到时，压力传感器使进水阀门关闭，达到自动控水的目的。已知细管的长度，管内气体可视为理想气体且温度始终不变，取大气压，重力加速度，水的密度。洗衣机停止进水时，求：
Ⅰ.细管中被封闭的空气柱的长度L；
Ⅱ.洗衣缸内水的高度h。
13.（16分）如图所示，水平传送带长，以的速度顺时针转动。物块C
与传送带间的动摩擦因数，质量为、足够长的长木板A静止在粗糙的水平面上，长木板A与传送带的上表面平齐，质量为的物块B静置于长木板A的左端。现将质量为的物块C轻轻放在传送带的左端，到达传送带右端时恰好与传送带共速，物块C与物块B发生弹性碰撞，碰撞时间极短，碰撞结束瞬间取走物块C。已知长木板A与水平面间的动摩擦因数为，物块B与长木板A间的动摩擦因数为，物块B与C可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：
（1）水平传送带的速度；
（2）物块C与物块B碰撞后瞬间物块B的速度大小；
（3）长木板A在水平面上滑行的位移大小x。
2023—2024学年五县联考高二年级
物理学科答案
1.【答案】C
【详解】A.图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图，连线不是表示小炭粒的运动轨迹，故A错误；
B.电磁振荡的频率为
可知，C一定时，L越大，振荡电路的频率f越小，故B错误
C.图丙是利用光的干涉来检查样板平整度的实验，右侧小垫片厚度越大，倾角越大，相邻条纹间距越小，则干涉条纹越密集，故C正确；
D.图丁为泊松亮斑，是光通过小圆板衍射形成的，故D错误。故选C。
2.【答案】D
【详解】因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，B错误；ab是等温线，压强减小则体积增大，A错误；cd是等压线，温度降低则体积减小，C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即，因为，所以，所以da过程中气体体积增大，D正确。
3.【答案】D
【详解】A.由万有引力提供向心力
得
轨道半径越大，线速度越小，所以组合体的线速度大于轨道高度为800km的圆轨道卫星的线速度，A错误
根据可知货运飞船中货物在圆形轨道上受到的重力小于在地球表面受到的重力，故B错误；
C.若已知引力常量G和地球半径R、根据万有引力提供向心力
因为不知道地球质量，所以不能求出地球的第一宇宙速度。
D.为实现成功对接，需点火加速做离心运动从较低轨道进入较高的轨道，故D正确。
4.【答案】A
【详解】A.由图1可知简谐横波的波长为4m，由于
故M处的质点为振动加强点，则最大位移为10cm，故A正确；
B.平衡位置在P处的质点在平衡位置附近上下振动，不会随波迁移，故B错误；
C.由图2可知周期4s，则波速为，
时，两列波分别沿x轴正、负方向传播位移，
P点的振动形式传到处的质点，Q点的振动形式传到处的质点，
此时N处的质点处于处，故C错误；
D.时，沿x轴负方向传播的简谐横波，使Q完成了2.5个全振动，沿x轴正方向传播的简谐横波，使Q完成了0.5个全振动，它们都使Q处质点通过平衡位置向上运动，故时，Q处质点通过平衡位置向上运动，故D错误。
故选A。
5.【答案】C
【详解】AB.在列车经过线圈的上方时，由于列车上的磁场的方向向下，所以线圈内的磁通量方向向下，先增大后减小，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流的方向为先逆时针，再顺时针方向。故AB错误；
C.线圈的安培力大小为，故C正确；
D.导线切割磁感线的电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得
联立，解得
故D错误。故选C.
6.【答案】AB
【详解】在时，分子势能最小，此时分子力为零，故A项正确，B项正确；
当分子间距离从开始增大，分子间作用力先减小后反向增大，最后又一直减小，C项错误；
分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快，D项错误。
7.【答案】AC
【详解】做曲线运动的粒子受到的电场力指向曲线的凹侧，且电场力方向与电场线相切与等势面垂直。若虚线表示电场线，力的方向电场线相切，力与速度方向成锐角，如图甲，因此，电场力做正功，动能增加，，A正确；若虚线表示等势面线，力的方向与等势面垂直，力与速度方向成钝角，如图乙，电场力做负功，动能减少，，B错误；等势面密集处电场线一定密集，因此粒子加速度一定是，正确；无论这一簇线a、b、c表示电场线还是等势面，不能确定M、N两点间电势高低关系，D错误。故选AC。
8.【答案】CD
【详解】A.金属护板会影响电能的传输，A错误；
B.只有交流电才能发生电磁感应现象，实现电能传输，B错误；
C.电池系统的电压为600V，若供电线圈和受电线圈匝数比可能为1:2，
则供电线圈的电压为，
由于供电线圈中的电阻有电压，符合题意，C正确；
D.电池系统功率为
由于存在定值电阻，故ab端的输入功率大于12kW，D正确。故选CD。
9.（共9分）【答案】（1）ABD（2分） （2）DACB（2分） （3）AC（2分）
（4）（3分）
【详解】（1）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间没有空隙。由此可知C错误。A、B、D正确。
（2）实验中先在浅盘中倒入约2cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上；然后将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜；将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上；将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积。则合理的顺序是DACB。
（3）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。根据可知：将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则V偏大，测得的分子直径d偏大，选项A正确；油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则油膜的面积偏大，则测得的分子直径偏小，选项B错误；水面上爽身粉撒得太多，油膜没有充分展开，则S的测量值偏小，分子直径测量值偏大，选项C正确；计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理，则S测量值偏大，则分子直径测量值偏小，选项D错误。
（4）一滴该油酸酒精溶液含纯油酸的体积为，
油酸分子的直径为。
10.（共7分）【答案】（1）D（2分） （2）＞（2分）
（3）实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体体积（3分）
【详解】（1）实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误；空气柱的体积变化不能太快。要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误；气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大.故C错误：图像是一条倾斜的直线，做出的图像可以直观反映出p与V的关系，故D正确。
（2）在图像中，根据，即，离坐标原点越远的等温线温度越高，故。
（3）造成图线不过原点可能的原因是试管中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验的器材可知，实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体。
也可根据关系式判断，设注射器前端与橡皮帽连接处的体积为，则，变形后为，所以实验时未考虑注射器前端与橡皮帽连接处的气体。
11.（10分）解：（1）瓶中的氧气压强变为时，氧气的体积为
由玻意耳定律得（1分）
代入数据得（1分）
在该状态下放出的氧气体积为（1分）
则能充满的便携式氧气瓶的个数为（1分）
（2）将氧气瓶移至雪山上时，氧气的温度为
压强为（1分）
由理气体态力可知（2分）
代入数据解得（分）
因为，所以氧气瓶有氧气泄漏，剩余的气体占原来气体的百分比为
12.（10分）【答案】Ⅰ.40cm；Ⅱ.52cm
【详解】I.吸管中的气体初始压强为，初始体积为，
吸管中的气体末态压强为（1分）
设末态体积为，
由波意尔定律可得
解得
Ⅱ.设洗衣机缸与细管中的水面差为，细管中气体的压强为
故洗衣机的水位
解得
13.（16分）【答案】（1）8m/s （2）4m/s （3）3m
【详解】对物块C在传送上运动过、由动能定理得
解得
（2）物块C与物块B发生弹性碰撞，
由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
（3）物块B在长木板A上与长木板A共速前，对物块B，
由牛顿第二定律得
对长木板A，由牛顿第二定律得
经过时间，物块B与长木板A共速，则
这个过程中，长木板A在水平面上滑行的位移大小为
由于，物块B与长木板A共速后一起做减速运动，
由牛顿第二定律得
这个过程中，长木板A在水平面上滑行的位移大小为
长木板A在水平面上滑行的位移大小为
