重庆市第八中学2022-2023学年高二物理下学期期中试题（Word版附解析）

重庆八中2022-2023学年度（下）半期考试高二年级

物理试题

一、单项选择题：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。

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显

B. 在一个正方体容器里，任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同

C. 气体分子速率呈现“中间多、两头少”的分布规律，当温度升高时，速率大的气体分子数目增多，所有气体分子的动能增大

D. 在使两个分子间的距离由很远减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大

【答案】B

【解析】

【详解】A．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，受力越趋于平衡，布朗运动越不明显，故A错误；

B．在一个正方体容器里，任一时刻与容器各侧面碰撞的气体分子数目基本相同，故B正确；

C．气体分子速率呈现“中间多、两头少”的分布规律，当温度升高时，速率大的气体分子数目增多，所有气体分子的平均动能增大，故C错误；

D．将一个分子从无穷远处无限靠近另外一个分子，分子力先增加后减小再增加，分子力先表现为引力，做正功，后表现为斥力做负功，分子势能先减小后增大，故D错误。

故选B。

2. 鱼漂是钓具里面必不可少的。某鱼漂的示意图如图所示，为鱼漂上的三个点。当鱼漂静止时，水面恰好过点。某鱼咬钩后将鱼漂向下拉了一下，随后脱钩，使点刚好到达水面，鱼漂便上下运动，上升到最高处时，点到达水面。假设水面静止，鱼漂在间的横截面积不变，不考虑阻力的影响，则（　　）

A. 鱼漂的上下运动不一定是简谐运动

B. 点过水面时，鱼漂有向下方向的最大加速度

C. 点到达水面时，鱼漂的速度最大，加速度为零

D. 鱼脱钩后鱼漂由下往上运动时，加速度先变大后变小

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据题意可知，当鱼漂静止时，水面恰好过点，由平衡条件有

取向下为正方向，鱼漂向下运动时，鱼漂的合力为

整理可得

可知，鱼漂上下运动是简谐运动，故A错误；

B．点过水面时，鱼漂有向下的最大位移，则有向上方向的最大加速度，故B错误；

C．点到达水面时，鱼漂在平衡位置，鱼漂的速度最大，加速度为零，故C正确；

D．鱼脱钩鱼漂时，有向下的最大位移，由下往上运动，加速度先变小后变大，故D错误。

故选C。

3. 振动频率分别为、的两波源、在同一水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则（　　）

A.  B.

C. a点振动总是减弱 D. a点振动总是加强

【答案】A

【解析】

【详解】AB．从图中可以看出，S1的波长比S2的小，而在同一介质中不同机械波的波速相等，根据

可知

A正确，B错误；

CD．只有两列波的频率相同时才能发生干涉现象，两列波的频率不同不能发生稳定的干涉现象，a点振动不会总是加强，也不会总是减弱，CD错误；

故选A。

4. 图甲所示为扬声器的实物图，图乙为剖面图，线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动发出声音，俯视图丙表示处于辐射状磁场中的线圈，磁场方向如图中箭头所示。则（　　）

A. 扬声器根据电磁感应原理工作的

B. 图丙中，线圈上各点的磁感应强度相同

C. 图丙中当电流沿顺时针方向时，对应图乙中线圈所受安培力向下

D. 当随声音变化的电流通过线圈，在安培力作用下线圈发生振动，从而带动纸盆振动发出声音，这样的扬声器能当话筒使用

【答案】D

【解析】

【详解】A．扬声器根据通电导体在磁场中受安培力，从而让扬声器的膜片振动，产生声音，故A错误；

B．磁感应强度是矢量，线圈上各点的磁感应强度大小相同，方向不同，故B错误；

C．根据左手定则可判定，线圈所受安培力方向竖直向上，故C错误；

D．电流通过线圈，在安培力作用下线圈发生振动，从而带动纸盆振动发出声音；动圈式扬声器也可以当话筒使用，声音使纸盆振动，带动线圈切割磁感线，从而产生感应电流，故D正确。

故选D。

5. 如图所示，和是高压输电线，甲、乙是两只互感器，在图中圆圈内表示电表，若已知线圈匝数比，，图中电压表示数为，电流表示数为，则（　　）

A. a为电压表，b为电流表，输送电功率是

B. a为电压表，b为电流表，输送电功率是

C. a为电流表，b为电压表，输送电功率是

D. a为电流表，b为电压表，输送电功率是

【答案】A

【解析】

【详解】根据题意，由图可知，甲并联在电路中是电压互感器，由电压之比等于线圈匝数比可得，输电电压为

乙串联在电路中是电流互感器，由电流之比等于线圈匝数的倒数比可得，输电电流为

则输电功率为

故选A。

6. 图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，线圈通过电阻R与电流传感器相连，已知转速与风速成正比。某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则（　　）

A. 磁铁的转速为5r/s

B. 电流的表达式为

C. 风速加倍时，电阻R的热功率加倍

D. 风速加倍时，1s内电流方向改变10次

【答案】D

【解析】

【详解】A．电流的周期为T=0.4s，故磁体的转速为

故A错误；

B．通过乙图可知电流的最大值为0.2A，周期T=0.4s，故

故电流的表达式为

i=0.2sin5πt（A）

故B错误；

C．风速加倍时，角速度加倍，根据

Em=nBSω

可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，由

电阻R的热功率扩大4倍，故C错误；

D．风速加倍时，转速加倍，为

n=5r/s

1s内电流方向改变10次，故D正确。

故选D

7. 甲、乙两列横波在同一介质中分别从波源M、N两点沿x轴相向传播，波速为2m/s，振幅相同，时刻的图像如图所示，则（　　）

A. 甲乙两波的起振方向相同

B. 甲乙两波的频率之比为3︰2

C. 时，平衡位置在处的质点将向下运动

D. 时，两波源间（不含波源）只有2个质点位移为0

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图可知，甲波向右传播，波传播到x=6m处，起振方向向下；乙波向左传播，波传播到x=10m处，起振方向向上，甲乙两波的起振方向相反，故A错误；

B．据图可知甲波波长为6m，甲波周期为

频率

乙波波长为4m，周期为

频率为

则

故B错误；

C．再经过3s，甲波平衡位置与波谷之间某一振动到达x=11m处，乙波波谷到达x=11m处，该质点应该向下振动，故C正确；

D．此时除了波源还有x=9m处、x=6-7m处、x=6m处、x=5-6m处、x=2-3m处质点位移为零，故D错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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。

8. 某发电厂原来用的交变电压输电，后来改用升压变压器将电压升到输电，输送的电功率都是。若输电线路的电阻为，则提高电压后（　　）

A. 根据，输电线上的电流降为原来的

B. 根据，输电线上的电流增为原来的倍

C. 根据，输电线上的功率损失增大为原来的倍

D. 根据，输电线上的功率损失减为原来的

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．根据

可知，由于输电电压升高10倍，则输电线上的电流降为原来的，故B错误，A正确；

CD．根据

可知，由于输电线上的电流降为原来的，输电线上的功率损失减为原来的，故C错误，D正确。

故选AD。

9. 如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气（视为理想气体），设温度不变，洗衣缸内水位升高，则下列各个描述细管中被封闭的空气状态变化的图像中与上述过程相符合的是（　　）

A  B.

C.  D.

【答案】BD

【解析】

【详解】温度不变，细管中的气体做等温变化，由玻意耳定律

可得

故BD符合题意，AC不符合题意。

故选BD。

10. 由如图装置可测量磁场的磁感应强度，光滑的平行导电轨道固定在水平桌面上，轨道间连接定值电阻，导体杆与轨道垂直并接触良好（不计杆和轨道的电阻），整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。通过力传感器水平向右拉杆，使其由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，已知初始拉力大小为，轨道间距为l，定值电阻阻值为R，则（　　）

A. 导体杆质量为

B. 拉力的大小随运动位移增加而均匀增加

C. 若磁场磁感应强度为，则导体杆运动位移为x时，拉力大小为

D. 若经时间t后，拉力大小为，则磁场磁感应强度为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．导体杆质量为

故A符合题意；

BC．导体杆匀加速直线运动，有

导体杆运动位移为x时，速度为

解得

故BC不符合题意；

D．若经时间t后，拉力大小为，有

解得

故D符合题意。

故选AD。

三、填空、实验题：本大题共2小题，共15分。

11. 某学习小组想用双缝干涉测量某种单色光的波长，将双缝干涉实验器材按要求安装在光具座上，装置如图甲。

（1）安装时，先打开并调节光源，使它发出的光束沿着遮光简的轴线把屏照亮。然后再放好单缝和双缝，其中B处放______（填“单缝”或“双缝”）；

（2）将单缝和双缝高度调整后，在A处放上滤光片就可以观察到单色光的双缝干涉图样，如图乙，若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可______；

A.将单缝向双缝靠近

B.将屏向靠近双缝的方向移动

C.使用间距更小的双缝

（3）调整后干涉图样如图丙，测得双缝到屏的距离为l，双缝间的距离为d，毛玻璃屏上的分划板刻线在图中A、B位置，测量头测得的读数分别为、，则入射的单色光波长的计算表达式为______。

【答案】    ①. 单缝    ②. B    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]做实验时光具座上放置的光学元件依次为光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒和光屏；B处应放单缝。

（2）[2]越小，目镜中观察得条纹数越多，由可知应将屏向靠近双缝的方向移动或使用间距更大的双缝。

故选B。

（3）[3]条纹间距

又知

两式联立得

12. 某同学想进一步验证单摆的周期和重力加速度的关系，于是借鉴伽利略用斜面“冲淡“重力的思路，设计了这样的实验装置：在水平面上有一倾角可调的斜面，斜面上有一固定的力传感器，将钢性小球通过摆线挂在力传感器上，斜面上开有许多小孔，利用气源从小孔往里吹气，使钢性小球浮在气垫层上，因而能在斜面上做近似无阻力的单摆运动，装置模拟图如图甲。

（1）在测量过程中，下列操作合理的是________；

A.先测好摆长，再将单摆悬挂到力传感器上

B.释放单摆时，摆角尽量大些，以便观察

C.摆线应选用不可伸缩的轻质细绳

（2）图乙为斜面倾角为时，传感器输出的细线拉力随时间的变化曲线，由图可知，小磁铁摆动的周期为________s

（3）仅改变平板倾角，测出倾角及在该倾角下单摆的周期，已知当地重力加速度为。若从实验中得到所测物理量数据的图线如图丙，则作出的图像为________

A    B.    C.    D.

（4）该同学在固定斜面倾角的情况下，进一步探究周期与摆长的关系，根据图丁中的信息可得，用斜面“冲淡”重力后的等效重力加速度________（取，结果保留三位有效数字）

【答案】    ①. C    ②.     ③. B    ④.

【解析】

【详解】（1）[1]A．先将单摆悬挂到力传感器上，然后再测摆长，故A错误；

B．释放单摆时，摆角不能大于5°，否则就不是简谐振动，故B错误；

C．摆线应选用不可伸缩的轻质细绳，故C正确。

故选C。

（2）[2]根据题意，由图乙可知，小磁铁摆动的周期为

（3）[3]根据题意可知，斜面倾角为时，等效重力加速度为

由单摆周期公式有

可得

可知，图丙中的图像为。

故选B。

（4）[4]由（3）分析可知

结合图丁有

解得

三、计算题：本大题共3小题，共42分。解答应写处必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不能得分。

13. 如图，哈勃瓶是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的导热平底大烧瓶。瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。初始时瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，体积为，是气球中气体体积的两倍，气体的压强都为大气压强。现用打气筒向气球中缓慢打气，每打一次都把体积为，压强与大气压相同的气体打进气球内，气球缓慢膨胀过程中气球内和瓶内气体压强近似相等，气体保持温度不变，当瓶内外压强差时，橡皮塞会被弹出，求：

（1）橡皮塞被弹出时瓶内气球外气体体积；

（2）第几次向气球内打气时，橡皮塞被弹出。

【答案】（1）；（2）8

【解析】

【详解】（1）当瓶内外压强差时，橡皮塞会被弹出，设瓶内气球外气体体积为V，有

解得

（2）设打入n次气体后橡皮塞被弹出，对球内气体有

解得

n=7.5次

所以第8次打气时橡皮塞被弹出。

14. 王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。在空间站中的微重力环境下有一个水球，如果在水球中心注入空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在点，内球面半径为，外球面半径为。现将一束单色光（纸面内）从外球面上点射入，调整入射角，发现光线与直线所成夹角，经折射后恰好与内球面相切，已知真空中光速为，求：

（1）单色光在水中折射率；

（2）单色光在水中的传播时间；

（3）能使光在内球表面上发生全反射的入射角i的取值范围（不考虑球内多次反射）。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据题意，设光线在点折射角为，由几何关系有

由折射定律有

（2）根据题意，由几何关系可知，单色光在水中的传播距离为

由公式可得，单色光在水中的传播速度为

传播时间为

（3）根据题意，设在点的入射角为时，恰好在点发生全反射，如图所示

则有

由正弦定理有

联立解得

解得

则能使光在内球表面上发生全反射的入射角i的取值范围

15. 如图为某研究小组设计的磁悬浮电梯的简化模型。在竖直平面上相距为的两根很长的平行滑轨，竖直安置，通过励磁电流，便会产生沿轨道移动的周期性磁场，每小块磁场沿滑轨方向宽度均为，相间排列，相间两磁场方向相反，磁感应强度大小相等均为。一电梯轿厢里固定着绕有匝金属导线的闭合正方形线框（轿厢未画出且与线框绝缘，不考虑轿厢的电磁感应现象），边长为，总电阻为，静置于初始位置，如图。利用移动磁场与金属线框的相互作用，使轿厢获得牵引力，从而驱动电梯上升。已知磁场以速度向上匀速运动，已知电梯的总质量为，重力加速度为，运动中轿厢所受的摩擦阻力恒为，求：

（1）电梯轿厢由静止启动瞬间，金属线框中感应电流的大小及方向；

（2）电梯轿厢向上运动的最大速度；

（3）假设磁场由静止开始向上做匀加速运动来启动电梯轿厢，当两磁场运动的时间为时，电梯轿厢也在向上做匀加速直线运动，此时轿厢的运动速度为，求由磁场开始运动到电梯轿厢刚开始运动所需要的时间。

【答案】（1），逆时针；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据题意可知，电梯轿厢由静止启动瞬间，感应电动势为

感应电流为

由右手定则可知，感应电流方向为逆时针。

（2）根据题意，设电梯轿厢向上运动的最大速度为，则感应电动势为

感应电流为

安培力为

由平衡条件有

联立解得

（3）根据题意可知，当磁场和轿厢运动的加速度相等时，电梯轿厢向上做匀加速直线运动，设加速度为，当两磁场运动的时间为时，感应电动势为

感应电流为

安培力为

由牛顿第二定律有

设磁场开始运动到电梯轿厢刚开始运动所需要的时间为，感应电动势为

感应电流为

安培力为

又有

联立解得