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驻马店市高中高二下期第四次考试物理试题
注意事项：1.答卷前，请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
4.满分：100分 考试时间：75分钟
一、单选题 （每题4分 共32分）
1．如图所示，三个完全相同的弹簧振子，分别置于光滑水平面上、竖直悬吊在天花板上、置于倾角
为θ的光滑斜面上，现将三个物块拉离各自的平衡位置由静止释放，物块做简谐运动。下列说法正确
的是（ ） A．若仅增大入射光强度，A、K之间的最大电压将增大
B．若仅增大入射光强度，A、K之间的最大电压将不变
C．若仅增大入射光波长，A、K之间的最大电压将增大
D．若仅增大入射光波长，A、K之间的最大电压将不变
4．如图所示，甲图是2023年5月15日上午在恩施地区观看到的“日晕”图片。民间有“日晕三更
A．物块的位移一定相同
雨，月晕午时风”、“看到日晕都会带来好运”等说法。“日晕”又叫“圆虹”，是日光通过卷层云
B．物块的振动频率一定相同
时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示，为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，
C．物块的最大回复力一定相同
为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ）
D．物块的动量一定相同
2．下列有关分子动理论的说法正确的是（ ）
A．固体分子间没有空隙 B．扩散现象是化学反应的结果
C．物体是由大量分子组成的 D．悬浮微粒的有规则运动叫作布朗运动
3．某同学设计了一种利用光电效应原理工作的电池。如图所示，K、A电极分别加工成球形和透明
A．冰晶对 光的折射率大于对 光的折射率
导电的球壳。现用波长为 的单色光照射K电极，K电极发射光电子的最大初动能为 ，忽略光电
B．在冰晶中， 光的传播速度较小
子重力及它们之间的相互作用。下列说法正确的是（ ）
C．用同一装置做双缝干涉实验， 光的条纹间距比 光的窄
D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时， 光的临界角较大
5．如图甲所示为某品牌漏电保护器，其内部结构及原理如图乙所示，虚线框内为漏电检测装置，可
视为理想变压器，其中原线圈由入户的火线、零线在铁芯上双线并行绕制而成，副线圈与控制器相连。
当电路发生漏电时，零线中的电流小于火线，从而使副线圈中产生感应电流，通过控制器使线路上的周期为T，地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为g， ，根据所学知识和物理规律并利用
脱扣开关断开，起到自动保护的作用。若入户端接入 的交变电流，则（ ）
逻辑推理判断，这样的单摆的周期公式应该为（ ）
A． B．
C． D．
8．如图所示，甲、乙、丙三个电荷量大小相等的点电荷固定在圆心为O的圆周上，丙和O的连线与
A．入户端接入的交变电流方向每秒变化50次
B．没有发生漏电时，通过副线圈的电流恒定不变且不为0 甲、乙的连线垂直，已知丙在O点产生的电场强度大小为 ，甲在O点的电势为 ，乙在O点的电
C．没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量始终为0
D．没有发生漏电时，通过副线圈的磁通量随原线圈中电流的增加而增加
势为 ，下列说法正确的是（ ）
6．某同学在本校科技节上展示了一种圆环变速下落的装置。其原理可简化如图，通有恒定电流的螺
线管竖直放置，铜环A沿螺线管轴线加速下落，在下落过程中，环面保持水平，铜环先后经过轴线
上1、2、3位置时的加速度分别为 ， ， ，位置2处于螺线管中心，位置1，3与位置2等距离，
则（ ）
A．O点的电势为
B．O点的电场强度的大小为
C．若移走丙，则O点的电场强度为0
D．若移走乙，则O点的电势为0
A．电流越大，2位置处加速度越小
B．改变电流方向，不改变电流大小，可以改变1位置处加速度
C．3位置处加速度 与2位置处加速度 相等 二、多选题（每题6分 共18分）
9．如图所示，边长为 的正方形金属线框 从某一高度处由静止释放，在下落过程中经过一个有
D．三个位置中，加速度最大的是位置2
水平边界、宽度为 的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为 ，方向垂直纸面向外，已知 边
7．若有一单摆，其摆长足够大，在摆动过程中受到的地球引力不可以看作恒力。已知单摆摆长为l，进入磁场时线框刚好以速度 做匀速直线运动（整个下落过程中 边始终水平），线框质量为 ，
D．物体B上升的最大高度为
电阻为 ，重力加速度为 ，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（ ）
11．进入四月后广东地区频繁下雨，某同学在学习完电磁感应原理后，发明了一种利用旋转雨伞产生
电流的方法，其原理可以简化为如下模型：沿雨伞边缘绕一绝缘圆环A并使其均匀带电，在雨伞面
上再固定一导体环B。（A、B可看作在同一平面内，且伞面绝缘）。若伞以顺时针方向变速转动时，
B环中产生如图所示方向的感应电流，则（ ）
A．cd边进入磁场时，线框中感应电流的方向为逆时针方向
B． 边进入磁场时， 两端的电压为
A．A环可能带正电且转速不变 B．A环可能带正电且转速增大
C．从 边进入磁场至 边离开磁场过程中，线框始终做匀速运动 C．A环可能带负电且转速增大 D．A环可能带负电且转速减小
D．线框穿越磁场的全过程中，产生的焦耳热为
三、实验题（ 共24分）
10．如图所示，质量均为m的两物体A、B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，物体C叠放在物体B上，
12．在估测油酸分子大小的实验中，具体操作如下：
①取油酸1.0mL注入500mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到500mL的刻度为止。
系统处于静止状态。现将C瞬间取走，物体A恰好不离开地面。已知弹性势能的表达式为 ，
摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸的酒精溶液；
其中x为弹簧的形变量，重力加速度为g。以下说法正确的是（ ） ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到1.0mL为止，恰好共滴了100
滴；
③在边长约40cm的浅水盘内注入约2cm深的水，将细石膏粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸
的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，
膜上没有石膏粉，可以清楚地看出油膜轮廓；
④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0cm的方格纸上。
A．物体C的质量为
B．物体B运动到最高点时的加速度大小为
C．物体B的最大速度大小为(1)从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，油膜的面积大小变化情况是 。
(1)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为 ，求得的油酸分子直
(2)不同实验小组向水面滴入一滴油酸酒精溶液时得到以下油膜形状，做该实验最理想的是_______。
径为 m（此空保留一位有效数字）。
(2)若阿伏加德罗常数为 ，油酸的摩尔质量为M，油酸的密度为 。则下列说法正确的是______。
A． B．
A．1kg油酸所含有分子数为 B． 油酸所含分子数为
C．1个油酸分子的质量为 D．油酸分子的直径约为
(3)某同学实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学比较，数据都偏大。对于出现这种结果的
C．
原因，可能是由于______。
A．在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴
B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理
(3)需要的器材和原料除油酸酒精溶液、浅盘、注射器、痱子粉、坐标纸、彩笔等外，还需要一项重
C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开
13．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，将 的纯油酸配制成 的油酸酒精溶液， 要的器材是______。
A．玻璃板 B．游标卡尺 C．圆规
且测得1滴油酸酒精溶液的体积为 。现滴入1滴这样的溶液到准备好的浅盘中，描出的油膜轮 (4)若实验中数得的油膜格子数为N，则油酸分子的直径为 m（用题目的符号表示）。
(5)甲、乙、丙三位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了
廓如下图所示，已知每个格子的面积为 ，根据以上信息，回答下列问题： 操作错误。其中会导致所测的分子直径d偏小的是（ ）。
A．甲同学配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值
大一些
B．乙在计算注射器演出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，
这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小C．丙在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些 （3）若θ=45°，在粒子第一次进入磁场后立即在直线MN左侧空间加上沿x轴正方向的匀强电场，场
强大小为E（E为已知，图中未画出），要使粒子仍能过b点，粒子的初速度v应满足什么条件？
14.（10分）
14．如图，导热性能极好的汽缸，高为L=1.0m，开口向上固定在水平面上，汽缸中有横截面积为
S=100cm2、质量为m=20kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内．当外界温度为
t=27 、大气压为p=1.0×105Pa时，气柱高度为l=0.80m，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，取
0
g=10m/s2，求：
①如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸顶端．在顶端处，竖直拉力F有多大？
②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到汽缸顶端时，环境温度为多少摄氏度？
物理参考答案
1．B
15．（16分）
【详解】AD．物块做简谐运动，物块的位移时刻发生变化，无法比较物块的位移是否相同；物块的
如图所示，纸面内有一直角坐标系xOy，a、b为坐标轴上的两点，其坐标分别为（0，3l）、（4l，
速度时刻发生变化，物块的动量时刻发生变化，无法比较物块的动量是否相同，故AD错误；
0），直线MN过b点且可根据需要绕b点在纸面内转动。MN右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁
B．根据简谐运动的周期公式可知，简谐运动的周期只与质量m和弹簧的劲度系数k有关，故物块的
感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子从a点平行x轴射入第一象限，若
振动周期一定相同，物块的振动频率一定相同，故B正确；
MN绕b点转到合适位置，就能保证粒子经过磁场偏转后恰好能够到达b点。设MN与x轴负方向的
C．图中三者的振幅与三者偏离平衡位置的初位置有关，物块的振幅不一定相同，则物块的最大回复
夹角为θ（未知），0°<θ<180°，不计粒子重力。
力不一定相同，故C错误。
（1）若粒子的初速度 ，求粒子从a运动到b的时间； 故选B。
2．C
（2）在保证粒子能够到达b点的前提下，粒子速度取不同的值时，粒子在磁场中的轨迹圆的圆心位
【详解】A．固体分子间有空隙，故A错误；
置就不同，求所有这些圆心所在曲线的方程；
B．不同物质彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散现象是一种物理现象，不是化学反应，故B错误；C．物体是由大量分子组成的，故C正确； D．根据全反射临界角公式
D．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，故D错误。
故选C。
结合上述， 光的折射率比 光的折射率小，可则从同种玻璃中射入空气发生全反射时， 光的临界
3．B
角较大，故D错误。
【详解】设K电极发射光电子的最大动能为 ，根据光电效应方程可得
故选C。
电子聚集在A电极后，使A极带负电，因此会在球内部建立一个从K指向A的反向电场，阻碍电子 5．C
【详解】A．由题意得交流电的周期
继续往A聚集。当A、K之间达到最大电势差U，最大动能为 的电子都无法到达A极；根据动能
因为正弦式交流电每个周期内电流方向改变两次，故每秒变化100次。故A错误；
定理可得
B．没有发生漏电时，变压器不工作，通过副线圈的电流为0。故B错误；
CD．控制器中线圈内的磁通量，是由火线和零线中的电流产生的，当无漏电时，火线和零线中的电
可得A、K之间的最大电压为
流等大反向，在副线圈内的磁通量始终为零，且当电流增加，甚至出现用电器短路时，在副线圈内的
可知若仅增大入射光强度，A、K之间的最大电压将不变；若仅增大入射光波长，A、K之间的最大
磁通量依旧始终为零。故C正确；D错误。
电压将减小。
故选C。
故选B。
6．D
4．C
【详解】A．铜环在2位置时，其磁通量变化率为零，环中无感应电流，因而它不受安培力作用，所
【详解】A．由题图可知 光的偏折程度比 光的偏折程度小，根据折射定律可知，六角形冰晶对
以其加速度
光的折射率小于对 光的折射率，故A错误；
a=g
2
B．根据折射率的光速表达式有 故A错误；
B．铜环在1位置时，磁通量变化率不为零，据楞次定律可知铜环所受的安培力会阻碍环的下落，所
以
结合上述，由于六角形冰晶对 光的折射率小于对 光的折射率，可知在冰晶中， 光的传播速度较
aa>a
2 1 3
故D正确。
联立得
故选D。
7．C
【详解】
故选C。
8．B
【详解】AD．甲在O点的电势为 ，则丙在O的电势也为 ，乙在O点的电势为 ，则O点的电
势为
若移走乙，O点的电势为
故AD错误；
BC．已知丙在O点产生的电场强度大小为 ，方向由O指向丙；根据点电荷的电场强度公式，甲在
O点产生的电场强度大小为 ，方向由O指向甲；乙在O点产生的电场强度的大小为 ，方向由O
摆球受地球引力 ，单摆回复力
指向甲。根据矢量运算法则，O点的场强大小为
若移走丙，则O点的电场强度方向由O指向甲，大小为 。
由于 很小，所以
故B正确、C错误。
故选B。
9．ACD
【详解】A．cd边进入磁场时，切割磁感线，根据安培定则可知，线框中感应电流的方向为逆时针方
向，故A正确；B．ab边进入磁场时，产生的感应电动势为
故A正确；
则ab两端的电压为
B．B物体在最高点受重力和弹簧弹力，由于物体A恰好不离开地面，故
故B错误； 所以由牛顿第二定律可得B物体在最高点的加速度为
CD．线框进入磁场时刚好做匀速直线运动，重力和安培力平衡
故B错误；
线框穿越磁场的过程中，一直做匀速直线运动，由能量转化和守恒定律知，系统减小的重力势能转化
C．当B物体经过平衡位置的时候其速度最大，B物体从最高点回落到平衡位置的过程中，B物体与
为内能
弹簧组成的系统机械能守恒，则
故CD正确。
故选ACD。
可得物体B的最大速度大小为
10．ACD
【详解】A．物体C叠放在物体B上，处于静止状态时，有
故C正确；
D．物体B上升的最大高度为
将C取走后，B物体在弹簧上做简谐运动，其在平衡位置时有
故D正确。
其振幅为
故选ACD。
11．BD
【详解】A．若A环可能带正电，但转速不变的情况下，产生的磁场不变，无法在B环中产生感应电
当B物体上升到最高点，此时弹簧拉伸长度最长，由于物体A恰好不离开地面，由二力平衡
流，A错误；
B ．A环带正电且转速增大时，A环产生的磁感应强度增大，根据安培定则可知，磁场方向垂直纸面
则有
向里，结合楞次定律可知，B环内电流产生的磁场方向应垂直纸面向外，再由安培定则可知，B环内
的电流为逆时针，符合题意，B正确；
C ．A环可能带负电且转速增大，根据安培定则及楞次定律可知，磁场方向垂直纸面向外增加，结合
解得物体C的质量为
楞次定律可知，B环内电流产生的磁场方向应垂直纸面向里，再由安培定则可知，B环内的电流为顺时针， C错误；
D ．A环可能带负电且转速减小，根据安培定则及楞次定律可知，磁场方向垂直纸面向外减少，结
故C错误；
合楞次定律可知，B环内电流产生的磁场方向应垂直纸面向外，再由安培定则可知， B环产生的感
D．根据可知，一个油酸分子的体积为
应电流应为逆时针，D正确；
故选BD。
12．(1) 设分子的直径为d，则有
(2)B
(3)AC
【详解】（1）[1]根据题意可得，一滴油酸的酒精溶液含油酸为 联立解得
[2]根据题意可知，方格纸每个小格的面积为
故D错误。
故选B。
根据不足半格舍掉，多于半格算一格的原则，可得面积为
（3）A．根据题意，由公式 可知，油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据都偏大的原因可
能时V偏大或S偏小，在求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数少记了2滴，则V偏大，直径偏大，故
油酸分子直径为
A正确；
B．计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则S偏大，直径偏小，故B错误；
C．水面上痱子粉撒的较多，油酸膜没有充分展开，则S偏小，直径偏大，故C正确。
（2）A．根据题意，质量为 的油酸，所含有分子数为 故选AC。
13．(1)先变大后变小
(2)C
故A错误； (3)A
B．体积为 的油酸，所含分子数为 (4)
(5)A
【详解】（1）从油酸酒精溶液滴入浅盘到油膜稳定过程中，由于酒精的挥发，油膜的面积大小变化
故B正确；
情况是先变大后变小。
C．1个油酸分子的质量为（2）该实验最理想的面积为形状规则近于圆形。 F+pS=mg+pS
2 0
故选C。 联立并代入数据得
（3）需要的器材和原料除油酸酒精溶液、浅盘、注射器、痱子粉、坐标纸、彩笔等外，还需要一项 F=240N
重要的器材是玻璃板，用来描绘油膜的形状，计算其面积。 ②如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至汽缸顶端，气体是等压变化，由盖吕萨克定律可求解由盖﹣
故选A。 吕萨克定律得
（4）若实验中数得的油膜格子数为N，则油酸分子的直径为
代入数据解得
（5）A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒少了一点，导致油酸浓度比计算值大了一
t=102
些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值小，由 可知所测的分子直径d偏小。故
15．（1） 或 ；（2） ；（3）见解析
A正确；
【详解】（1）设此时粒子做匀速圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有
B．丙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水 1
面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，一滴油酸酒精溶液的实际体积变小，一滴油酸酒精溶液
中纯油酸的体积变小，对应的油膜面积S变小，但体积V还是按原来的细的算的，由 可知所测
解得
的分子直径d偏大。故B错误；
C．在计算油膜面积时，把凡是不足一格的油膜都不计，导致计算的面积比实际面积小一些，由
粒子做匀速圆周运动的周期为
可知所测的分子直径d偏大。故C错误。
故选A。
如图所示，根据几何关系可知，当θ=60°时，粒子从a到进入磁场的过程中的位移为
14．①F=240N；②t=102
【详解】①设起始状态汽缸内气体压强为p，当活塞缓慢拉至汽缸顶端，设汽缸内气体压强为p，由
1 2 经历的时间为
玻意耳定律得
plS=pLS
1 2
在起始状态对活塞由受力平衡得
粒子在磁场中转过的圆心角为120°，则粒子在磁场中运动的时间为
pS=mg+pS
1 0
在汽缸顶端对活塞由受力平衡得所以粒子从a运动到b的时间为 因为圆心一定在粒子开始做圆周运动时速度方向的垂线上，所以上式中x≥0。
（3）当粒子在磁场中运动时，根据对称性和几何关系可知粒子每次进入磁场和离开磁场时速度大小
相同，与MN的夹角也相同，则垂直于MN方向的分速度大小相同；当粒子刚进入电场时，由于其速
度存在垂直于MN向下的分量，而其加速度存在垂直于MN向上的分量，所以粒子在电场中垂直于
当θ=120°时，粒子从a到进入磁场的过程中的位移为
MN方向做类似上抛运动，则粒子每次进入电场和离开电场时在垂直于MN方向的分速度大小也相同。
综上所述，粒子每次经过MN时，其在垂直于MN方向的分速度大小始终为
经历的时间为
粒子在电场中运动时，垂直于MN方向的加速度大小为
粒子在磁场中转过的圆心角为240°，则粒子在磁场中运动的时间为
粒子每次在电场中运动的时间为
所以粒子从a运动到b的时间为
因为粒子在电场中运动时沿MN方向加速度大小不变，且每次离开电场和再次进入电场时的速度大小
不变，与MN的夹角也不变，所以可将粒子每次在电场中沿MN方向的分运动整体视为一段匀加速直
线运动，其初速度和加速度大小分别为
令 表示粒子每次进出磁场时的速度，则其方向与MN的夹角的正弦值为
（2）设圆心坐标为（x，y），轨迹圆的半径为r，因为圆过（4l，0），所以有
根据几何关系和对称性可知，粒子每次在磁场中运动的位移为
根据几何关系可知
若粒子最终经历n次磁场中运动和n次电场中运动才经过b点，则
联立以上两式可得所有这些圆心所在曲线的方程为解得
若粒子最终经历n次磁场中运动和n-1次电场中运动才经过b点，则
n=1时，解得
n=2,3,4,……时，解得
