精品解析：江苏省盐城市五校2023-2024学年高二下学期4月期中联考物理试题

2023/2024学年度第二学期 联盟校期中考试高二年级物理试题 （总分100分 考试时间75分钟） 注意事项： 1．本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置，否则不给分。 2．答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题纸上。 3．作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上，作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请保持答题纸清洁，不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（每题4分，合计44分） 1. 把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，下列说法中正确的是(　　) A. 在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击小炭粒 B. 小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动 C. 越大的炭粒，运动越明显 D. 在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的 2. 关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是（　　） A. 均匀变化电场在它的周围产生均匀变化的磁场 B. 如果空间某区域有振荡电场或振荡的磁场，就能产生电磁波 C. 电磁波是纵波，不能产生偏振现象 D. 电磁波和机械波都不能在真空中传播 3. 竖直放置的螺线管通有如图所示的电流，一质子从螺线管的正上方以水平向右的速度进入该螺线管产生的磁场中，此后质子将(　　) A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向纸外偏转 D. 向纸内偏转 4. 如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其电压的有效值是（ ） A. 1.5V B. 1V C. V D. V 5. 某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量随时间的变化规律如图所示，那么在图中（　　） A. t1时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大 B. t2时刻，穿过线圈的磁通量变化率为零 C. t3时刻，线圈中的感应电动势达最大值 D. t4时刻，线圈中的感应电动势达最大值 6. 分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处向O点运动，以下说法正确的是（　　） A. 在两分子间距减小到r1的过程中，分子间作用力先减小后增大 B. 在两分子间距减小到r1的过程中，分子势能先减小后增大 C. 在两分子间距减小到r1时，分子势能等于零 D. 在两分子间距由r2减为r1过程中，分子力与分子势能都在减小 7. 如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是（　　） A. 在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大 B. 在t2时刻，金属圆环L内的磁通量为零 C. 在t1~t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流 D. 在t1~t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势 8. 如图，一位于xOy平面内的矩形通电线圈只能绕Ox轴转动，线圈的四条边分别与x、y轴平行，线圈中通以电流，当空间加上如下哪种磁场时，线圈会转动起来（ ） A. 方向沿正z轴的匀强磁场 B. 方向沿负x轴的匀强磁场 C. 方向沿正x轴的匀强磁场 D. 方向沿负y轴的匀强磁场 9. 如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里。则通电导线R受到的磁场力的方向是（　　） A. 与PQ垂直，指向y轴正方向 B. 与PQ垂直，指向y轴负方向 C. 与PQ平行，指向x轴正方向 D. 与PQ平行，指向x轴负方向 10. 在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法错误的是（ ） A. 电容器中的电场最强 B. 电路里的磁场最弱 C. 电场能已有一部分转化成磁场能 D. 磁场能已全部转化成电场能 11. 如图所示，理想变压器的输入电压保持不变。副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S断开，当S闭合时，下列说法正确的是（　　） A. 交流电压表的示数变大 B. 灯泡L1更亮 C. 交流电流表的示数增大 D. 变压器的输出功率减小 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题（每空2分，共计10分） 12. 如图甲所示是某种材料制成电阻随摄氏温度变化的图像，若用该电阻与电池（电动势，内阻不计）、电流表（量程为，内阻不计）、电阻箱串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。 （1）电流表示数逐渐变小时，电阻所处的环境温度在________（选填“变大”或“变小”）； （2）若电阻箱阻值，当电流为时对应的温度数值为________℃。 13. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，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纯油酸的体积为________． (2)油酸分子直径约为________. （3）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，发现计算的直径偏小，可能的原因是_________ A．痱子粉撒的过多 B. 油酸未完全散开 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．计算每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了几滴 E．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间． 三、解答题 14. 钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为（单位为），摩尔质量为（单位为），阿伏加德罗常数为。已知1克拉=0.2克，则： （1）克拉钻石所含有的分子数是多少？ （2）每个钻石分子的质量是多少？ （3）写出每个钻石分子直径的表达式。（单位为） 15. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为、电荷量为的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求： （1）粒子的速度为多少？ （2）速度选择器两板间电压多少？ （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为多大？ 16. 如图甲所示，理想变压器原，副线圈匝数比，原线圈接在一电源上，副线圈接有一阻值的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随时间变化如图乙所示的正弦曲线时，求： （1）电压表示数U； （2）电流表示数I； （3）原线圈的输入功率P。 17. 如图所示的电路中，螺线管匝数n=1250匝，横截面积S=2.0×10-3m2．螺线管导线电阻，，，。在这一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如右图所示的规律变化．求： （1）求螺线管中产生的感应电动势E； （2）闭合S，电路中的电流稳定后，判断流经电阻R1的电流方向并求R1的电功率； （3）求S断开后，流经R2的电量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023/2024学年度第二学期 联盟校期中考试高二年级物理试题 （总分100分 考试时间75分钟） 注意事项： 1．本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置，否则不给分。 2．答题前，务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题纸上。 3．作答非选择题时必须用黑色字迹0.5毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上，作答选择题必须用2B铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，请保持答题纸清洁，不折叠、不破损。 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（每题4分，合计44分） 1. 把墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，下列说法中正确的是(　　) A. 在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击小炭粒 B. 小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动 C. 越大的炭粒，运动越明显 D. 在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的静止不动的水分子组成的 【答案】B 【解析】 【分析】在显微镜下不能看到水分子，炭粒的运动是布朗运动，布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反应的是液体分子的无规则运动，炭粒越小，布朗运动越显著。 【详解】A．在显微镜下不能看到水分子，只能看到悬浮的小炭粒，故A错误； B．布朗运动是悬浮在液体内部的固体小颗粒的运动，所以小炭粒永不停息的无规则运动，就是布朗运动，故B正确； C．越小的炭粒，布朗运动越明显，故C错误； D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多的不停运动的水分子组成，布朗运动是液体分子无规则运动的反映，故D错误。 故选B。 2. 关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是（　　） A. 均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场 B. 如果空间某区域有振荡的电场或振荡的磁场，就能产生电磁波 C. 电磁波是纵波，不能产生偏振现象 D. 电磁波和机械波都不能在真空中传播 【答案】B 【解析】 【详解】A．均匀变化的电场在它的周围产生恒定的磁场，故A错误； B．振荡的电场或振荡的磁场会在周围产生振荡的电磁场，就能产生电磁波，故B正确； C．电磁波是横波，能产生偏振现象，故C错误； D．电磁波能在真空中传播，机械波不能在真空中传播，故D错误。 故选B。 3. 竖直放置的螺线管通有如图所示的电流，一质子从螺线管的正上方以水平向右的速度进入该螺线管产生的磁场中，此后质子将(　　) A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向纸外偏转 D. 向纸内偏转 【答案】D 【解析】 【详解】根据安培定则判断通电螺线管上边的磁场的方向向下．正电荷向右运动，根据左手定则判断可知：粒子受到通电螺线管磁场的作用力的方向垂直于纸面向里，所以粒子将向纸内偏转。 故选D。 4. 如图所示为正弦交流电经过整流器处理后的电压波形，其电压的有效值是（ ） A. 1.5V B. 1V C. V D. V 【答案】A 【解析】 【分析】根据有效值的定义求解．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值． 【详解】设交流电电压的有效值为U，周期为T，电阻为R，则，有： 解得： 故选A。 5. 某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量随时间的变化规律如图所示，那么在图中（　　） A. t1时刻，穿过线圈磁通量的变化率最大 B. t2时刻，穿过线圈的磁通量变化率为零 C. t3时刻，线圈中的感应电动势达最大值 D. t4时刻，线圈中的感应电动势达最大值 【答案】D 【解析】 【详解】AB．时刻，磁通量最大，磁通量的变化率为零，时刻磁通量为零，磁通量的变化率最大，故AB错误； C．时刻，磁通量最大，磁通量的变化率为零，则感应电动势为零，故C错误； D．时刻磁通量为零，磁通量的变化率为最大，则感应电动势最大，故D正确。 故选D。 6. 分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处向O点运动，以下说法正确的是（　　） A. 在两分子间距减小到r1的过程中，分子间作用力先减小后增大 B. 在两分子间距减小到r1的过程中，分子势能先减小后增大 C. 在两分子间距减小到r1时，分子势能等于零 D. 在两分子间距由r2减为r1过程中，分子力与分子势能都在减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．在两分子间距减小到r1的过程中，分子体现引力，分子力先增大后减小，故A错误； BC．在两分子间距减小到r1的过程中，分子体现引力，分子做正功，分子势能减小，无穷远处分子势能为零，间距减小到r1时，分子势能小于零，故B、C错误； D．在间距由r2减小到r1的过程中，分子体现引力，分子做正功，分子势能减小，间距减小到r1时分子力减小为零， 故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，螺线管内有一平行于轴线的磁场，规定图中箭头所示方向为磁感应强度B的正方向，螺线管与导线框cdef相连，导线框cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导线框cdef在同一平面内，当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列选项中正确的是（　　） A. 在t1时刻，金属圆环L内的磁通量最大 B. 在t2时刻，金属圆环L内的磁通量为零 C. 在t1~t2时间内，金属圆环L内有逆时针方向的感应电流 D. 在t1~t2时间内，金属圆环L有收缩的趋势 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．由B-t图知，时刻磁通量的变化率为零，则感应电流为零，L上的磁通量为零；故A错误； B．在时刻，磁感应强度为零，但是磁通量的变化率最大，则感应电流最大，通过金属圆环的磁通量最大。B错误； C．在时间内，磁通量的变化率不断变大，则线圈内的感应电流不断变大，根据楞次定律，在线圈中的电流方向f到c，根据右手螺旋定则，穿过圆环的磁通量向外增大，则根据楞次定律，在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流。故C错误； D．在时间内，L内的磁场增加，由愣次定律可以确定L必须减小面积以达到阻碍磁通量的增加，故有收缩的趋势，故D正确。 故选D。 8. 如图，一位于xOy平面内的矩形通电线圈只能绕Ox轴转动，线圈的四条边分别与x、y轴平行，线圈中通以电流，当空间加上如下哪种磁场时，线圈会转动起来（ ） A. 方向沿正z轴的匀强磁场 B. 方向沿负x轴的匀强磁场 C. 方向沿正x轴的匀强磁场 D. 方向沿负y轴的匀强磁场 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁场方向沿正z轴，根据左手定则可知，线圈与x轴平行的两边所受安培力位于同一平面内，与y轴平行的两边所受安培力也位于同一平面内，整个线圈所受合力矩为零，无法转动，故A不符合题意； BC．磁场方向沿负x轴，线圈与x轴平行的两边不受安培力，根据左手定则可知，与x轴正半轴相交且与y轴平行的边所受安培力沿z轴正方向，与x轴负半轴相交且与y轴平行的边所受安培力沿z轴负方向，此时虽然整个线圈合力矩不为零，但无法使线圈沿Ox轴转动，同理可知加方向沿正x轴的匀强磁场也同样无法使线圈沿Ox轴转动，故BC不符合题意； D．磁场方向沿负y轴，线圈与y轴平行的两边不受安培力，根据左手定则可知，与y轴负半轴相交且平行于x轴的边所受安培力沿z轴负方向，与y轴正半轴相交且平行于x轴的边所受安培力沿z轴正方向，此时线圈可以绕Ox轴转动，故D符合题意。 故选D。 9. 如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里。则通电导线R受到的磁场力的方向是（　　） A. 与PQ垂直，指向y轴正方向 B. 与PQ垂直，指向y轴负方向 C. 与PQ平行，指向x轴正方向 D. 与PQ平行，指向x轴负方向 【答案】B 【解析】 【详解】解析根据安培定则和平行四边形定则可确定R处磁感应强度方向水平向右，如图所示 则由左手定则可知通电导线R受到的磁场力的方向与PQ垂直，指向y轴负方向。 故选B。 10. 在LC振荡电路中，当电容器充电完毕尚未开始放电时，下列说法错误的是（ ） A. 电容器中的电场最强 B. 电路里的磁场最弱 C. 电场能已有一部分转化成磁场能 D. 磁场能已全部转化成电场能 【答案】C 【解析】 【详解】当电容器充电完毕尚未开始放电时，电容器带电量最大，则电容器中的电场最强，电路里的磁场最弱，磁场能已全部转化成电场能，电场能还没有转化成磁场能，故选项ABD正确，C错误。 此题选择错误的，故选C。 11. 如图所示，理想变压器的输入电压保持不变。副线圈通过输电线接两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R。开始时，开关S断开，当S闭合时，下列说法正确的是（　　） A. 交流电压表的示数变大 B. 灯泡L1更亮 C. 交流电流表的示数增大 D. 变压器的输出功率减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当S闭合时，副线圈两端电压不变，负载总电阻变小，输电线中电流增大，等效电阻R分得电压增大，交流电压表的示数变小，灯泡L1变暗，AB错误； CD．当S闭合时，变压器的输出功率增大，则变压器的输入功率变大，交流电流表的示数增大，C正确，D错误。 故选C。 第Ⅱ卷（非选择题） 二、实验题（每空2分，共计10分） 12. 如图甲所示是某种材料制成的电阻随摄氏温度变化的图像，若用该电阻与电池（电动势，内阻不计）、电流表（量程为，内阻不计）、电阻箱串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。 （1）电流表示数逐渐变小时，电阻所处的环境温度在________（选填“变大”或“变小”）； （2）若电阻箱阻值，当电流为时对应的温度数值为________℃。 【答案】（1）变大 （2）100 【解析】 【小问1详解】 电流表示数逐渐变小时，回路电阻变大，此时电阻R阻值变大，则电阻所处的环境温度在变大； 【小问2详解】 若电阻箱阻值，当电流为时 可得 由图像可知 可得对应的温度数值为 t=100℃ 13. 在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，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________. （3）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，发现计算的直径偏小，可能的原因是_________ A．痱子粉撒的过多 B. 油酸未完全散开 C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．计算每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了几滴 E．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间． 【答案】 ①. ； ②. ； ③. DE； 【解析】 【分析】在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．油膜面积由正方形小格个数乘以每个方格的面积． 【详解】（1）实验时做的假设为：将油膜看成单分子膜；将油分子看作球形；认为油分子是一个紧挨一个的．由题意可知，一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为 （2）每一滴所形成的油膜的面积为S=Xa2，所以油膜的厚度，即为油酸分子的直径为 （3）A、若撒的痱子粉过多，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由可知，实验测量的油酸分子的直径偏大；A错误． B、油酸未完全散开，则油酸溶液在水面上形成油膜面积偏小，由可知，实验测量的油酸分子的直径偏大，B错误． C、计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，由可知，实验测量的油酸分子的直径偏大，C错误． D、求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了几滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小．D正确 E、计算时利用的是纯油酸的体积，如果油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小．E正确 故选DE 【点睛】本题需要对油膜法估测分子大小的细节很了解，才能正确解答． 三、解答题 14. 钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为（单位为），摩尔质量为（单位为），阿伏加德罗常数为。已知1克拉=0.2克，则： （1）克拉钻石所含有的分子数是多少？ （2）每个钻石分子的质量是多少？ （3）写出每个钻石分子直径的表达式。（单位为） 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）克拉钻石物质的量（摩尔数）为 所含分子数为 （2）根据阿伏加德罗常数意义可知，每个钻石分子的质量为 （3）钻石的摩尔体积 每个钻石分子的体积 设钻石分子的直径为，则 联立解得 15. 某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为。今有一质量为、电荷量为的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求： （1）粒子的速度为多少？ （2）速度选择器两板间电压为多少？ （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为多大？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子A加速器中做加速直线运动，由动能定理得 解得粒子的速度为 （2）粒子在B速度选择器中做匀速直线运动，由受力平衡条件得 解得速度选择器两板间电压为 （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 可得匀速圆周运动的半径为 16. 如图甲所示，理想变压器原，副线圈匝数比，原线圈接在一电源上，副线圈接有一阻值的定值电阻。交流电压表和交流电流表均为理想电表。当电源电压随时间变化如图乙所示的正弦曲线时，求： （1）电压表示数U； （2）电流表示数I； （3）原线圈输入功率P。 【答案】（1）20V；（2）2A；（3）40W 【解析】 【详解】（1）由图乙知正弦交流电原线圈两端电压的有效值为 U1=30V 根据匝数比公式 解得电压表示数 （2）电流表示数 （3）根据匝数比公式 解得 原线圈的输入功率 17. 如图所示的电路中，螺线管匝数n=1250匝，横截面积S=2.0×10-3m2．螺线管导线电阻，，，。在这一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如右图所示的规律变化．求： （1）求螺线管中产生的感应电动势E； （2）闭合S，电路中的电流稳定后，判断流经电阻R1的电流方向并求R1的电功率； （3）求S断开后，流经R2的电量。 【答案】（1）1V；（2）自右向左，004W；（3） 【解析】 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律 代入数据解得 （2）根据楞次定律，可知流经R1的电流方向为自右向左；闭合开关，则电路中产生的电流为 所以R1的电功率 （3）根据题意可知断开前电容器两端的电压 电容器储存的电荷量: 断开开关后，电容器通过R2将电荷全部释放，所以通过R2电荷量为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$