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资阳中学高2023级第四学期半期考试
物 理 试 题
一、单选题（每小题4分，共28分）
1．以下为四张一定质量理想气体状态变化图象，其中描述正确的是（　　）
A．图反映了气体的等容变化规律 B．图反映了气体的等容变化规律
C．图反映了气体的等温变化规律 D．图反映了气体的等压变化规律
2．下列说法正确的是（　　）
A．安培研究感应电流的方向与磁通量变化的关系，提出了安培定则
B．根据赫兹的电磁理论，变化的磁场能够在周围空间产生电场
C．X射线又叫伦琴射线，在医学上可用来透视人体，检查体内的病变和骨骼情况
D．法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系
3．下列有关光的现象的说法正确的是（　　）
A．图甲是用干涉法检测工件表面平整程度时得到的干涉图样，弯曲的干涉条纹说明被检测的平面在此处是凸起的
B．图乙的立体电影原理为光的干涉
C．图丙为某单色光通过双缝后得到的干涉图样
D．图丁为光照射到圆盘上，在圆盘后面形成的衍射图样
4．如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上。R1所受压力越大阻值越小，当R2两端电压超过某一值时，使控制电路接通，电磁铁吸动分拣开关的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是（　　）
A．为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数
B．为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小
C．为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值
D．质量大的苹果将进入上通道
5．如图所示，正方形线圈与定值电阻、理想电压表组成闭合电路。线圈的中心轴线垂直于磁场且与磁场右边界重合。线圈绕匀速转动，转动角速度。线圈匝数匝，边长，电阻，定值电阻，磁感应强度大小。下列说法正确的是（　　）
A．线圈在图示位置时，电压表示数为0
B．的时间内，通过的电流方向变化50次
C．线圈从图示位置转过的过程中，有一半时间内没有电流流经
D．线圈从图示位置转过的过程中，电阻上产生的焦耳热为
6．足够长的U形玻璃管开口朝下竖直放置，管中有两段水银，右边封闭了一段长度LA的气体，左边的活塞也封闭了一段长度LB的气体，现将活塞缓慢地向上移动，左边的竖直管中始终有水银，两气柱长度变化是（　　）
A．LA不变，LB增大 B．LA不变，LB减小
C．LA减小，LB增大 D．LA增大，LB减小
7．如图所示，两个宽度均为L的条形区域，存在着大小相等、方向相反且均垂直纸面的匀强磁场，以竖直虚线为分界线，其左侧有一个用金属丝制成的与纸面共面的直角三角形线框ABC，其底边BC长为2L，并处于水平。现使线框以速度v水平匀速穿过匀强磁场区，则此过程中，线框中的电流随时间变化的图象正确的是（　　）(设逆时针电流方向为正方向，取时间t0＝作为计时单位)
A． B．C． D．
二、多选题（每小题6分，共18分）
8．甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图线如图所示.现把乙分子从处由静止释放，则（ ）
A．乙分子从到过程中，乙分子一直做加速运动
B．乙分子从到过程中，甲、乙两分子间作用力表现为引力，从到过程中，甲、乙两分子间作用力表现为斥力
C．乙分子从到过程中，甲、乙两分子间的作用力先增大后减小
D．乙分子从到距离甲分子最近的位置的过程中，甲、乙两分子间的作用力先减小后增大
9．如图所示，电路中理想变压器输入端接 V的交流电，小灯泡额定功率为4W，电阻为1Ω，定值电阻R0阻值也为1Ω，原副线圈匝数之比为10:1。电表均为理想电表，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，调节滑动变阻器阻值使小灯泡正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．电压表示数为50V B．电流表的示数为2A
C．当滑动变阻器滑片向下移动时，小灯泡的亮度变暗
D．当滑动变阻器滑片向下移动时，电阻R0的功率变小
10．如图所示，在光滑的水平面上，三根相同的导体棒ab、ch、ef用导线连成“日”字形状，每根导体棒的质量为m，长度为L，电阻为R，导体棒间距离为d，导线电阻忽略不计；水平面上MN、PQ之间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场宽度为d。导体棒在水平恒力F作用下由静止开始运动，ab边进入磁场后，恰好做匀速运动。下列说法正确的是（　　）
A．导体棒ab进入磁场时的速度为
B．导体棒ab进入磁场时的速度为
C．导体棒ch进入磁场时的加速度大小为
D．在导体框通过磁场的过程中，棒ef上产生的热量为Fd
三、实验题（每空2分，共16分）
11．小明同学用双缝干涉装置测量某种单色光的波长。
(1)在光具座上放置的光学元件如图甲所示，其中滤光片应该装在单缝 （选填“前”或“后”）。
(2)从屏上观察到干涉条纹，转动测量头的手轮，当分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中心时，手轮的读数x1=1.002mm；继续转动手轮，当分划板中心刻线对准第4条亮条纹的中心时，手轮的读数如图乙所示，x2= mm。
(3)已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为l，则单色光的波长为 （用题中所给的字母表示）。
(4)若仅增大双缝与屏的间距，则相邻两亮条纹间距 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
12．某同学在用油膜法估测油酸分子直径大小的实验中，进行了如下操作：
A．将配好的油酸酒精溶液一滴滴地滴入量筒中，记下50滴溶液的体积为
B．向浅盘中倒入适量的水，并向水面均匀地撒入痱子粉
C．将纯油酸加入酒精中，得到的油酸酒精溶液
D．把玻璃板放在坐标纸上，计算出薄膜的面积
E.把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待水面稳定后将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓
F.按照得到的数据，估算出油酸分子的直径
(1)上述操作正确的顺序是 （填步骤前的字母）；
(2)将描出油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，已知坐标纸中正方形小方格的边长为，则本次实验测得的油酸分子直径大小约为 （结果保留两位有效数字）；
(3)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于________。
A．油酸未完全散开
B．将上述油酸酒精溶液置于一个敞口容器中放置一段时间
C．求每滴体积时，的溶液的滴数多记了10滴
D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
(4)若已知纯油酸的密度为，摩尔质量为，在测出油酸分子直径后，还可以继续测出阿伏加德罗常数 （用题中给出的物理量符号表示）。
四、解答题（共38分）
13．（10分）随着科技的不断发展，光纤成了现代信息传输领域不可或缺的一部分，但在使用过程中应尽量不要对光纤进行过度的弯曲扭转。现有一横截面直径为0.4mm的光纤，在使用过程中光纤绕圆柱转弯，如图所示。能使平行射入该光纤的某单色光在转弯处光纤的外侧均能发生全反射该圆柱体半径R的最小值为0.8mm，已知真空中的光速，试求
(1)光纤对应该单色光的折射率；
(2)沿光纤中心轴线射入的光通过转弯部分的时间。
14．（12分）如图所示，粗细不同的玻璃管开口向下，粗管长为L=13cm，细管足够长，粗管的截面积为细管的两倍．管内的气体被一段水银柱封闭，当封闭气体的温度为T1=300K时，粗、细管内的水银柱长度均为h=5cm．已知大气压强P0=75cmHg，现对封闭气体缓慢加热，求：
(1)水银恰好全部进入细管时气体的温度T2；
(2)从开始加热到T3=500K时，水银柱的下表面移动距离多少厘米(保留三位有效数字)．
15.（16分）如图所示，两根光滑平行导轨由半径为的四分之一绝缘圆弧部分与不计电阻的水平金属部分组成，圆弧部分与水平部分平滑连接并固定在水平地面上，导轨间距为，水平导轨部分存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。一质量为、电阻为的金属棒静置于水平导轨与圆轨道的连接处，另一质量为、电阻为的金属棒从圆弧最高处静止释放，下滑至水平轨道后与棒发生弹性正碰。若金属棒与金属棒始终垂直于金属导轨并接触良好，水平轨道足够长，重力加速度为，求：
(1)金属棒滑到轨道底部与棒碰撞前，导轨对金属棒的支持力；
(2)金属棒进入磁场后运动的最大速度及整个过程中棒产生的热量；
(3)若在金属棒达到最大速度时两棒间距为，给金属棒施加一水平向右的恒力，当两棒运动稳定后两棒间距与时间的关系。
资阳中学高2023级半期考试物理试卷参考答案
一、二选择题：（1-7题每题4分，8-10题每题6分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C D B D A D AC AC AD
11．(1)前 (2)9.811/9.812/9.813
(3) λ= (4)变大
12．(1)CABEDF (2) (3)AD (4)
13．(1) 5分 (2) 5分
（1）为使平行射入该光纤的光在转弯处均能发生全反射，则沿光纤最接近转弯处平行射入的光刚好发生全反射，如图所示
此时入射角恰好达到临界角，可得
解得
（2）由
得光在光纤中的传播速度
沿光纤中心轴线射入的光在“弯道”部分的光路长度为L=2(R+）=2mm
故沿光纤中心轴线的光转弯的时间为t= =1x10-11 S
(1) 6分 (2) 6分
（1）由理想气体状态方程：
解得： ；
（2）由理想气体状态方程：
得：
移动距离：．
15．(1)
(2)，
(3)
（1）金属棒cd在圆弧轨道上下滑的过程中，由机械能守恒定律得 1分
在最低点，由牛顿第二定律得 2分
联立求解得， 1分
（2）两棒发生碰撞时，由动量守恒和能量守恒可得 1分
1分
联立求解得， 1分
金属棒cd在圆轨道上做往返运动后以等速率进入磁场，之后当两棒共速运动时cd棒的速度最大，在这个过程中，由动量守恒和能量守恒可得 1分
解得金属棒进入磁场后运动的最大速度为
1分
ab棒产生的热量为 1分
（3）当两棒共速时，金属棒cd达到最大速度，再给金属棒ab施加恒力F，两棒均做加速运动，当两棒的加速度相等时，即速度差恒定，两棒运动稳定，对回路有
1分
1分
两棒分别由牛顿第二定律得对cd棒 对ab棒 1分
联立求解得 1分
又因为 1分
所以，两棒间距与时间的关系为 1分

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