精品解析：江苏省徐州市铜山区2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题

2023~2024学年度第二学期期中学情调研 高二物理试题（选择考） 注意： 本试卷满分100分，考试时间75分钟。请将答案填写在答题纸上，直接写在试卷上不得分。 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 线圈在匀强磁场中转动会产生交变电流。下列说法正确的是（ ） A. 通过中性面时，穿过线圈的磁通量为零 B. 交变电流的平均值就是它的有效值 C. 线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 D. 线圈每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次 2. “干簧管”的结构如图所示，玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片。当磁体靠近干簧管时，两个簧片会被磁化而接通。关于干簧管，下列说法正确的是（  ） A. 干簧管接入电路中相当于电阻的作用 B. 干簧管接入电路中相当于开关的作用 C. 干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的 D. 簧片接通的原因是磁性材料被磁化后相互排斥 3. 关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 任何磁场都能激发电场 B. 变化的电场能激发磁场 C 电磁波传播时需要介质 D. 电磁波是纵波，能产生偏振现象 4. 关于LC振荡电路，下列说法正确的是（ ） A. 当振荡电流为零时，电容器的电荷量达到最大 B. 当振荡电流为零时，磁场能开始向电场能转化 C. 当振荡电流最大时，穿过线圈的磁通量恰好为零 D. 当振荡电流最大时，线圈中产生的自感电动势最大 5. 关于下图所示几个实验的表述正确的是（　　） A. 甲图实验中，可认为油膜厚度等于油酸分子直径 B. 乙图实验中，若温度降到0℃以下，扩散现象将停止 C. 丙图实验可说明气体压强是由气体重力引起的 D. 丁图实验可说明石蜡的导热性能各向异性 6. 将深色气球充足气后在烈日下暴晒，一段时间后气球突然爆炸。下列说法正确的是（ ） A. 气球爆炸后瞬间，球内气体内能增加 B. 气球爆炸后瞬间，球内气体温度降低 C. 气球爆炸前，球内气体温度升高，分子间斥力急剧增大 D 气球爆炸前，球内气体温度升高，每个气体分子速率都增大 7. 如图所示，左端封闭的玻璃管内用水银封住一定质量的气体。保持温度不变，以左端为圆心，将玻璃管从水平位置逆时针缓慢转至竖直。下列能够正确描述此过程中气体状态变化规律的图象是（ ） A. B. C. D. 8. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，选出需要的实验操作并按操作先后顺序排列正确的是（  ） A. ①③④② B. ①⑤③② C. ①⑤④② D. ①④⑤② 9. 汽车轮胎的胎压正常值约为大气压p0的2.2倍。某人发现其汽车轮胎的胎压为1.1p0，于是他用打气筒给轮胎充气。已知轮胎的容积为20L，打气筒每次可充入0.4L的气体。充气过程中，轮胎内气体和打气筒内气体的温度均视为不变，轮胎体积保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 充气过程中胎内气体从外界吸热 B. 充气前后，轮胎内气体内能不变 C. 充气50次可以使胎压达到正常值 D. 每充气一次，胎内气体压强的增加量相等 10. 如图是远距离输电电路示意图。在用电高峰，因用户耗电量的增大会导致用户端电压偏低。若升压变压器输入端线圈匝数n1和降压变压器输出端线匝数n4可调，在发电厂输出电压恒定、输电线上的总电阻R保持不变的条件下，能使用户电压恢复且减小输电线上功率损耗的方案是（  ） A. 使n1、n4都增大一些 B. 使n1、n4都减小一些 C. 使n1增大一些、n4减小一些 D. 使n1减小一些、n4增大一些 11. 内壁光滑的导热汽缸放在水平面上，用质量为m、横截面积为S的活塞密封了一段长度为L的理想气体。现给活塞一个向下的初速度v0，活塞向下移动距离为时速度恰好减为零。若大气压强为p0，重力加速度为g，不计密封气体温度的变化。下列说法正确的是（ ） A. 密封气体初始状态的压强为p0 B. 活塞速度恰好减为零时，密封气体的压强为 C. 该过程中活塞对气体做的功为 D. 该过程中密闭气体放出的热量为 二、非选择题：本题共5小题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 如图所示，教学用可拆变压器由两个用同种导线绕成的线圈A、B以及铁芯组成。线圈A、B上各有多个接线柱，通过将不同的接线柱接入电路，可以改变两线圈A、B接入电路的导线匝数。 （1）小明用多用电表的欧姆挡测量了A、B线圈的总电阻值，发现B线圈电阻约为A线圈电阻的3.5倍，则可推断___________线圈的总匝数更多（选填“A”或“B”）： （2）若选择合适的接线柱，使线圈A、B接入电路的匝数比为k，将A接在电压为U1的蓄电池两端，用多用电表的电压挡连接B线圈，电表示数应为___________； （3）小明想要测量A、B线圈各自的总匝数。他找来一根足够长的绝缘导线、一个低压交流电源（输出电压的有效值不变）。随后进行以下步骤： ①将绝缘导线一端与A线圈上左端接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝线圈； ②将绝缘导线另一端和A线圈上右端接线柱分别与低压交流电源两端相连接； ③用多用电表交流电压挡先后测量低压交流电源两端的电压U0和B线圈的输出电压U； ④用多用电表交流电压挡测量A线圈两端电压U1，然后拆除电路并整理器材：写出测量A、B线圈的匝数nA和nB的表达式：nA=___________，nB=___________； （4）考虑到变压器并非理想状态，你认为小明测出的B线圈的匝数n与实际值相比偏大还是偏小？并说明理由。 ______________________________。 13. 一般人正常呼吸一次吸入或呼出气体的体积约为300cm3。标准状况下空气的摩尔体积，阿伏加德罗常数。试估算： （1）人一次呼吸时吸入气体分子的数量N； （2）空气分子间的平均距离d。（以上两问的计算结果均保留两位有效数字） 14. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1。在原、副线圈的回路中分别接有阻值为22Ω的相同电阻R，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上。求： （1）原线圈侧电阻与副线圈侧电阻消耗功率之比k； （2）副线圈回路中电阻消耗的功率P。 15. 如图所示，OO'右侧空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；U形金属线圈的匝数为N，面积为S，总电阻为r，以ω的速度绕OO'轴匀速转动，外电路电阻为R。求： （1）线圈中产生感应电动势的最大值Um； （2）线圈从图示位置转过60°的过程中通过电阻R的电荷量q； （3）交流电流表的示数I。 16. 如图所示，导热汽缸固定在水平地面上，活塞将一定质量的理想气体封闭于汽缸内，缸内轻薄隔板又将气体分隔为A、B两部分。初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压。隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两侧压强差超过时，隔板就会向压强小的一侧滑动，否则隔板将停止运动。现向左缓慢移动活塞，使B的体积增大到。环境温度始终不变。 （1）隔板刚开始滑动时，求A部分气体的压强； （2）当B的体积增大到时，求A的体积； （3）若再将活塞向右缓慢移动，使其回到初始位置，求此时A、B的体积比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023~2024学年度第二学期期中学情调研 高二物理试题（选择考） 注意： 本试卷满分100分，考试时间75分钟。请将答案填写在答题纸上，直接写在试卷上不得分。 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 线圈在匀强磁场中转动会产生交变电流。下列说法正确的是（ ） A. 通过中性面时，穿过线圈的磁通量为零 B. 交变电流的平均值就是它的有效值 C. 线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 D. 线圈每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，故A错误； B．交流电有效值与平均值是两个不同的概念，故B错误； CD．线圈每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，线圈每转动一周，线圈经过中性面两次，感应电流方向改变两次，故C错误，D正确。 故选D。 2. “干簧管”的结构如图所示，玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片。当磁体靠近干簧管时，两个簧片会被磁化而接通。关于干簧管，下列说法正确的是（  ） A. 干簧管接入电路中相当于电阻的作用 B. 干簧管接入电路中相当于开关的作用 C. 干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的 D. 簧片接通的原因是磁性材料被磁化后相互排斥 【答案】B 【解析】 【详解】AB．当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成簧片失去磁性，所以两簧片又分开，因此于簧管在电路中相当于开关的作用，故A错误，B正确； CD．簧片接通的原因是磁性材料被磁化后相互吸引，干簧管是根据此原理制成的，故CD错误。 故选B。 3. 关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 任何磁场都能激发电场 B. 变化的电场能激发磁场 C. 电磁波传播时需要介质 D. 电磁波是纵波，能产生偏振现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．只有变化磁场才能激发电场，故A错误； B．变化的电场能激发磁场，故B正确； C．电磁波传播不需要介质，故C错误； D．电磁波是横波，能产生偏振现象，故D错误。 故选B。 4. 关于LC振荡电路，下列说法正确的是（ ） A. 当振荡电流为零时，电容器的电荷量达到最大 B. 当振荡电流为零时，磁场能开始向电场能转化 C. 当振荡电流最大时，穿过线圈的磁通量恰好为零 D. 当振荡电流最大时，线圈中产生的自感电动势最大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当振荡电流为零时，电荷量的变化率为零，电容器的电荷量达到最大，电场能开始向磁场能转化，故A正确，B错误； C．当振荡电流最大时，穿过线圈的磁通量最大，故C错误； D．线圈中的自感电动势为 由电路中电流变化率决定，与电流大小无关，当时，电流变化率最大，则自感电动势最大，故D错误。 故选A。 5. 关于下图所示几个实验的表述正确的是（　　） A. 甲图实验中，可认油膜厚度等于油酸分子直径 B. 乙图实验中，若温度降到0℃以下，扩散现象将停止 C. 丙图实验可说明气体压强是由气体重力引起的 D. 丁图实验可说明石蜡的导热性能各向异性 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲图实验中，可认为油膜厚度等于油酸分子直径，即形成单分子油膜，故A正确； B．乙图实验中，若温度降到0℃以下，分子仍然做无规则热运动，扩散现象将变慢，故B错误； C．丙图是模拟气体压强产生机理的实验，说明气体压强是由气体分子频繁的撞击器壁产生的，故C错误； D．丁图是石蜡涂在单层云母片上融化实验，说明云母晶体的导热性能各向异性，故D错误。 故选A。 6. 将深色气球充足气后在烈日下暴晒，一段时间后气球突然爆炸。下列说法正确的是（ ） A. 气球爆炸后瞬间，球内气体内能增加 B. 气球爆炸后瞬间，球内气体温度降低 C. 气球爆炸前，球内气体温度升高，分子间斥力急剧增大 D. 气球爆炸前，球内气体温度升高，每个气体分子速率都增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．气球爆裂瞬间，时间非常短，来不及吸放热，气体对外做功，根据热力学第一定律，内能减小，温度降低，A错误，B正确； C．由于气体分子间距离很大，所以气体分子间的相互作用力可以忽略不计，气球爆裂，是气球内气体温度升高，气体压强急剧增大的结果，C错误； D．气球爆炸前，车胎内气体温度升高，气体分子平均速率增大，但不是所有分子速率都在增大，D错误； 故选B。 7. 如图所示，左端封闭的玻璃管内用水银封住一定质量的气体。保持温度不变，以左端为圆心，将玻璃管从水平位置逆时针缓慢转至竖直。下列能够正确描述此过程中气体状态变化规律的图象是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】玻璃管以封闭端为圆心，从水平位置逆时针转到开口向上的竖直位置过程中，理想气体的压强增大，气体发生等温变化，由玻意耳定律可得 可知在温度不变的情况下，压强增大，体积会减小，故理想气体作的是等温压缩。ABD图像中的气体体积都是增大，只有C中图像满足等温压缩。 故选C。 8. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，选出需要的实验操作并按操作先后顺序排列正确的是（  ） A. ①③④② B. ①⑤③② C. ①⑤④② D. ①④⑤② 【答案】C 【解析】 【详解】操作过程是： 倒入适量水然后撒痱子粉，然后将1滴溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状。所以从图来看顺序是：①⑤④②。 故选C。 9. 汽车轮胎的胎压正常值约为大气压p0的2.2倍。某人发现其汽车轮胎的胎压为1.1p0，于是他用打气筒给轮胎充气。已知轮胎的容积为20L，打气筒每次可充入0.4L的气体。充气过程中，轮胎内气体和打气筒内气体的温度均视为不变，轮胎体积保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 充气过程中胎内气体从外界吸热 B. 充气前后，轮胎内气体内能不变 C. 充气50次可以使胎压达到正常值 D. 每充气一次，胎内气体压强的增加量相等 【答案】D 【解析】 【详解】B．充气过程中轮胎内的气体等温压缩，充完气后与充气之前比较，气体的温度不变，则气体分子的平均动能不变，但气体分子变多，所以气体内能增大。故B错误； A．温度不变，则 气体被压缩，外界对气体做功，则 根据热力学第一定律 可知，气体对外放热。故A错误； C．根据理想气体状态方程可得 代入数据解得 故C错误。 D．第一次充气完成，根据理想气体状态方程可得 解得 第二次充气完成，根据理想气体状态方程可得 解得 由此可知，充气过程中后一次与前一次比较，轮胎内气体压强的增加量均为 故D正确。 故选D。 10. 如图是远距离输电电路的示意图。在用电高峰，因用户耗电量的增大会导致用户端电压偏低。若升压变压器输入端线圈匝数n1和降压变压器输出端线匝数n4可调，在发电厂输出电压恒定、输电线上的总电阻R保持不变的条件下，能使用户电压恢复且减小输电线上功率损耗的方案是（  ） A. 使n1、n4都增大一些 B. 使n1、n4都减小一些 C. 使n1增大一些、n4减小一些 D. 使n1减小一些、n4增大一些 【答案】B 【解析】 【详解】将用户电阻等效在输电线上的电阻为 输电线上的电流 在用电高峰，因用户耗电量的增大会导致减小，导致变大，导致输电线上功率损耗增大，为减小可减小。 实际用户电压 适当减小后，用户电压可能仍是偏小，则可减小n1，恢复用户电压。 故选B。 11. 内壁光滑的导热汽缸放在水平面上，用质量为m、横截面积为S的活塞密封了一段长度为L的理想气体。现给活塞一个向下的初速度v0，活塞向下移动距离为时速度恰好减为零。若大气压强为p0，重力加速度为g，不计密封气体温度的变化。下列说法正确的是（ ） A. 密封气体初始状态的压强为p0 B. 活塞速度恰好减为零时，密封气体的压强为 C. 该过程中活塞对气体做的功为 D. 该过程中密闭气体放出的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．密封气体初始状态的压强为 选项A错误； B．活塞速度恰好减为零时，活塞有向上的加速度可知 解得密封气体的压强为 选项B错误； CD．该过程中对活塞由动能定理 解得活塞对气体做的功为 由于气体温度不变，可知内能不变，则该过程中密闭气体放出的热量为 选项C错误，D正确。 故选D。 二、非选择题：本题共5小题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 如图所示，教学用可拆变压器由两个用同种导线绕成的线圈A、B以及铁芯组成。线圈A、B上各有多个接线柱，通过将不同的接线柱接入电路，可以改变两线圈A、B接入电路的导线匝数。 （1）小明用多用电表的欧姆挡测量了A、B线圈的总电阻值，发现B线圈电阻约为A线圈电阻的3.5倍，则可推断___________线圈的总匝数更多（选填“A”或“B”）： （2）若选择合适的接线柱，使线圈A、B接入电路的匝数比为k，将A接在电压为U1的蓄电池两端，用多用电表的电压挡连接B线圈，电表示数应为___________； （3）小明想要测量A、B线圈各自的总匝数。他找来一根足够长的绝缘导线、一个低压交流电源（输出电压的有效值不变）。随后进行以下步骤： ①将绝缘导线一端与A线圈上左端接线柱相连，顺着原来的绕制方向在变压器的铁芯上再绕制n匝线圈； ②将绝缘导线另一端和A线圈上右端接线柱分别与低压交流电源两端相连接； ③用多用电表交流电压挡先后测量低压交流电源两端的电压U0和B线圈的输出电压U； ④用多用电表交流电压挡测量A线圈两端电压U1，然后拆除电路并整理器材：写出测量A、B线圈的匝数nA和nB的表达式：nA=___________，nB=___________； （4）考虑到变压器并非理想状态，你认为小明测出的B线圈的匝数n与实际值相比偏大还是偏小？并说明理由。 ______________________________。 【答案】（1）B （2）0 （3） ①. ②. （4）偏小，变压器存在漏磁、铜损、铁损等 【解析】 【小问1详解】 线圈B的电阻约为线圈A电阻的3.5倍，说明线圈B的导线较长，即其匝数较多。 【小问2详解】 变压器只有在交流电路中能正常工作，蓄电池为直流电源，将A接在电压为U1的蓄电池两端，B端输出电压为零。 【小问3详解】 [1]由题可知 解得A线圈的匝数 [2]由题可知 B线圈的匝数 【小问4详解】 因为变压器存在漏磁、铜损、铁损等，故小明测出的B线圈的匝数n与实际值相比偏小。 13. 一般人正常呼吸一次吸入或呼出气体体积约为300cm3。标准状况下空气的摩尔体积，阿伏加德罗常数。试估算： （1）人一次呼吸时吸入气体分子的数量N； （2）空气分子间的平均距离d。（以上两问的计算结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）分子数 （2）单个分子所占空间体积 可得 14. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为2:1。在原、副线圈的回路中分别接有阻值为22Ω的相同电阻R，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上。求： （1）原线圈侧电阻与副线圈侧电阻消耗的功率之比k； （2）副线圈回路中电阻消耗的功率P。 【答案】（1）；（2）352W 【解析】 【详解】（1）根据变压器原理得 根据焦耳定律得原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为 （2）设原线圈的电流为I，则副线圈的电流为2I，根据变压器原理得 联立解得 故副线圈回路中电阻消耗的功率为 15. 如图所示，OO'右侧的空间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；U形金属线圈的匝数为N，面积为S，总电阻为r，以ω的速度绕OO'轴匀速转动，外电路电阻为R。求： （1）线圈中产生感应电动势的最大值Um； （2）线圈从图示位置转过60°的过程中通过电阻R的电荷量q； （3）交流电流表的示数I。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电动势的最大值 （2）感应电动势的平均值 感应电流的平均值 根据电流的定义式有 解得 在转动60°的过程中磁通量的变化量 解得 （3）根据有效值的定义 可得感应电流的有效值即交流电流表的示数 16. 如图所示，导热汽缸固定在水平地面上，活塞将一定质量的理想气体封闭于汽缸内，缸内轻薄隔板又将气体分隔为A、B两部分。初始时，A、B的体积均为V，压强均等于大气压。隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两侧压强差超过时，隔板就会向压强小的一侧滑动，否则隔板将停止运动。现向左缓慢移动活塞，使B的体积增大到。环境温度始终不变。 （1）隔板刚开始滑动时，求A部分气体的压强； （2）当B的体积增大到时，求A的体积； （3）若再将活塞向右缓慢移动，使其回到初始位置，求此时A、B的体积比。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，活塞向左运动时，气体A体积增大，压强减小，此时隔板不动。隔板开始滑动，气体A压强 （2）对B气体分析，气体发生等温变化，根据玻意耳定律有 解得 对A气体分析，根据玻意耳定律有 又有 联立解得 （3）再使活塞向右缓慢回到初始位置，假设隔板不动，则A的体积为，由玻意耳定律可得 则此情况下A的压强为 则隔板一定会向右运动，设稳定后气体A的体积为、压强为，气体B的体积为、压强为，根据玻意耳定律有 ， 又有 ， 联立解得 ， 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $