精品解析：江苏省盐城市三校联考2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题

2023-2024学年度高二年级第二学期期中联考试卷 物理试题 本试卷分试题卷和答题卷两部分。试卷题为1至4页。满分100分，考试时间75分钟。 一、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. 物理光学主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律。下列关于物理光学知识的理解正确的是（　　） A. 光的偏振现象说明光是一种纵波 B. 光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理 C. 白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的衍射现象 D. 利用激光的平行度好的特点可以切割和焊接物体 【答案】B 【解析】 【详解】A．光的偏振现象说明光是一种横波，故A错误； B．光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理，故B正确； C．白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的色散现象，故C错误； D．利用激光的能量高的特点可以切割和焊接物体，故D错误； 故选B。 2. 一交流电压随时间变化的图像如图所示，此交流电压的有效值为（　　） A. 50V B. 50V C. 25V D. 75V 【答案】A 【解析】 【详解】图中给出是一方波交流电，设直流和交流在相同的时间内流过电阻产生的热量相同，由有效值的定义有 解得 故选A。 3. 如图所示，半径为的半圆柱玻璃体置于水平桌面上，半圆柱玻璃体的上表面水平，其横截面与桌面相切于点。一细束单色光经球心从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为，出射光线射在桌面上点处，测得、之间的距离为，则该玻璃体的折射率为（　　） A. B. C. D. 2 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，光线图如图所示 由几何关系可得 可得 该玻璃体的折射率为 故选A。 4. LC振荡电路从甲图开始计时，下极板电荷量q随时间t变化的规律如乙图所示，下列说法正确的是（　　） A. a至b时间段，线圈L中的电流逐渐减小 B. a至b时间段，电路中的电流为顺时针方向 C. b、d两时刻，电路中的电流最大 D. 该电路能有效的把电磁波发射出去 【答案】A 【解析】 【详解】AB．a至b时间段，LC振荡电路进行反向充电，电流为逆时针方向。由于电荷量变化越来越慢，则电流减小，电流的变化率变大，则线圈L中的自感电动势逐渐变大，故A正确，B错误； C．b、d两时刻，电荷量变化率为0，电流最小，故C错误； D．开放电路才能发射电磁波，故D错误。 故选A。 5. 从水龙头上滴下一滴水，体积约为1cm3，这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值？（已知阿伏伽德罗常量，水的摩尔体积为）（　　） A. 6×1022个 B. 3×1015个 C. 6×1020个 D. 3×1022个 【答案】D 【解析】 【详解】一滴水中含有水分子的个数为 个 故选D。 6. 如图所示，内壁光滑导热汽缸中用活塞封闭住一定质量的理想气体，现用一外力F将活塞缓慢向上拉动，汽缸始终保持静止，在此过程中没有气体漏出，环境温度不变，下列说法正确的是（　　） A. 外力F逐渐变小 B. 气体的内能增加 C. 气体从外界吸收热量 D. 气体吸收的热量大于对外做的功 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，汽缸内壁光滑导热，且外界环境温度不变，则封闭气体做等温变化，现用一外力F将活塞缓慢向上拉动，汽缸始终保持静止，气体体积变大 A．由玻意耳定律可知，气体的压强变小，则内外的压强差变大，所以所需要的外力F逐渐变大，故A错误； B．由于气体发生等温变化，则气体的内能不变，故B错误； C．由于气体体积变大，气体对外界做功，则 气体内能不变，由热力学第一定律 可知，气体从外界吸热，故C正确； D．由于气体内能不变，可知气体吸收的热量等于对外做的功，故D错误。 故选C。 7. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（　　） A. 为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低一些 B. 为使油酸和酒精充分混合，配成的溶液需静置较长时间 C. 为清晰显示油膜的边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉 D. 为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要大一些 【答案】A 【解析】 【详解】A．为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低一些，A正确； B．为了减小误差，溶液应现配现用，故B错误； C．正确操作步骤应为在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定，故C错误； D．为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要小一些，故D错误。 故选A。 8. 如图所示，在一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中引入一小段油柱（长度可以忽略），如果不计外界大气压的变化，在吸管上标上温度刻度值，就是一个简易的温度计，罐内气体可视为理想气体，下列说法中正确的是（　　） A. 吸管上温度刻度分布不均匀 B. 吸管上的温度刻度值左小右大 C. 增大铝罐体积可增加测温范围 D. 在空间站中该测温计不可使用 【答案】B 【解析】 【详解】AC．根据盖—吕萨克定律 可得 又有 则 可以得到与成正比关系，所以吸管上所标温度的刻度是均匀的，测量范围跟吸管长度有关，与铝罐体积无关，故AC错误； B．若水平状态的油柱缓慢移动，则内外的压强相等，故封闭的理想气体发生了等压变化，若温度升高，气体体积变大，油柱向右移动，则吸管上的温度刻度值左小右大，故B正确； D．气温计是利用微观的分子热运动形成等压过程的原理制成，与宏观的超失重现象无关，故在空间站中完全失重的环境下，这个气温计仍可使用，故D错误。 故选B。 9. 一定质量的理想气体的体积V与温度t的关系如图所示，该理想气体从状态A依次经过A→B→C→D→A的变化过程，其中CD段与t轴平行，DA的延长线过原点O，AB的反向延长线与t轴的交点坐标为。则（　　） A. 气体在A→B的过程中压强增大 B. 气体在D→A的过程中压强不变 C. 气体在D→A的过程中向外界放出热量，内能减少 D. 气体在B→C的过程中从外界吸收热量，内能增加 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于A→B的V-t图像反向延长线与轴的交点坐标为，可知，气体由状态A到状态B为等压变化。故A错误； B．根据 结合DA的延长线过原点O可知，压强变大。故B错误； C．气体在D→A的过程中，温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体向外界放出热量。故C正确； D．由图可知，气体从状态B到状态C，温度不变，体积变大，可知，气体的内能不变，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体在B→C的过程中从外界吸收热量。故D错误。 故选C。 10. 如图所示，电阻为r的金属直角线框abcd放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则（　　） A. 线框每转一圈，回路电流方向改变一次 B. a、d两点间的电压为 C. 电流瞬时值的表达式为 D. 半个周期内通过R的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈产生的是正弦交流电，正弦交流电在一个周期内方向改变2次，故A错误； B．回路中产生的感应电动势有效值为 a、d两点间的电压为路端电压 故B错误； C．从中性面开始转动，是正弦交流电，电流瞬时值表达式 故C错误； D．半个周期通过的电荷量 故D正确。 故选D。 11. 在如图所示电路中，理想变压器原线圈接在交流电源上，调节滑动触头Q可以改变副线圈接入电路的匝数。为定值电阻，灯泡L和滑动变阻器R串联，P为滑动变阻器的滑片，A为交流电流表。开关S闭合，电流表A的示数为I。则（　　） A 仅将P向下滑动，I增大 B. 仅将Q向下滑动，灯泡变亮 C. 仅将开关S断开，灯泡变亮 D. 仅将开关S断开，变压器的输入功率增加 【答案】A 【解析】 【详解】A．仅将P向下滑动，次级总电阻减小，次级总电流变大，根据变压器原理可得原线圈的电流变大，故A正确； B．仅将Q向下滑动，副线圈匝数减小，次级输出电压变小，灯泡变暗，故B错误； C．仅将开关S断开，次级电压不变，则灯泡亮度不变，故C错误。 D．仅将开关S断开，次级电压不变，次级电阻增加，则次级功率减小，则变压器的输入功率减小，选项D错误。 故选A。 二、非选择题（本题共5小题，共56分。请将解答填写在答题卡上相应的位置） 12. （1）某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为L，测得第1条明条纹中心到第n条明条纹中心之间的距离为，下列说法正确的是__________。 A.中央亮纹最亮最宽 B.测得单色光的波长为 C.将单缝向双缝靠近，干涉条纹变宽 D.将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数 （2）实验中观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是__________。 A.旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行 （3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮条纹的间距。 （4）已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式___________（用题目所给的字母d、L、表示），求得所测红光波长为__________m（保留2位有效数字）。 【答案】 ①. B ②. C ③. 13.870 ④. ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1]A．各亮纹宽度相同，故A错误； B．相邻两条亮条纹间距 又 得单色光的波长为 故B正确； C．将单缝向双缝靠近，干涉条纹宽度不变，故C错误； D．根据 将屏向远离双缝的方向移动，干涉条纹间距变宽，可以减少从目镜中观察到的条纹个数，故D错误。 故选B。 （2）[2]若看不到清晰的干涉条纹，看到的是模糊不清的条纹，则最可能的原因是单缝与双缝不平行；要使条纹变得清晰，值得尝试的是调节拨杆使单缝与双缝平行。 故选C。 （3）[3]此时图乙中手轮上的示数 （4）[4]根据 得 [5]图甲中手轮上示数 相邻亮条纹的间距为 把数据代入 得 13. 已知阿伏加德罗常数是NA（单位为），铜的摩尔质量为M（单位为g/mol），铜的密度为ρ（单位为g/cm3），试求： （1）10g铜中含有多少个铜原子？ （2）铜原子之间的距离是多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据摩尔质量公式，可得10g铜的物质的量为，所以10g铜中含有铜原子个数 （2）一个铜原子的质量为 一个铜原子的体积为 设铜原子之间的距离为，又有 得 14. 如图所示，横截面为半径R=12cm的半圆形透明柱体与屏幕MN相切于B点，MN垂直于直径AB，一单色光以入射角53°射向圆心O，反射光线与折射光线恰好垂直。已知光在真空中的传播速度为3×108m/s（sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求： （1）介质的折射率； （2）光线从O点照射到屏幕MN上所用时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）如图所示 由几何关系可知 所以折射角 根据折射定律可得 解得 （2）由折射率可得 由几何关系可知 光线从O到E所用时间 光线从E到F所用时间 光线从O点到屏幕MN的时间 15. 如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数n=100匝，面积为S=0.02m2，总电阻r=10Ω，绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，角速度ω=100rad/s。已知匀强磁场磁感应强度B=T，矩形线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电压表示数为U=180V。从线框转至中性面位置开始计时，求： （1）线框中感应电动势的瞬时值表达式； （2）电流表的示数； （3）当原、副线圈匝数比为6：1时，电阻R的阻值。 【答案】（1）；（2）2A；（3） 【解析】 【详解】（1）线圈中感应电动势的峰值 由于从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为 （2）感应电动势的有效值为 线圈自身分到的电压为 又 所以电流表示数为 （3）设副线圈两端电压为U2，电流为I2则有 所以 16. 如图所示，导热性能良好的汽缸静止放置在水平地面上。汽缸质量M=90kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.40，质量m=10kg、面积S=20cm2的活塞与缸壁光滑密接。汽缸内封闭着一定质量的理想气体，气柱长L0=8.0cm。现在活塞上施加一水平向右的推力，使活塞相对气缓慢移动。已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，外界温度保持不变。 （1）当推力为200N时，求稳定时汽缸内气体的压强P； （2）在推力从0逐渐增大到200N的过程中，在图乙中作出气体的p-V图像；并求出此过程中外界对气体做功10.8J，求此过程中气体向外界传递的热量Q； （3）当推力增大到500N后保持不变，求稳定时空气柱的长度L。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）；（2）图见解析，；（3） 【解析】 【详解】（1）当推力为200N时，对活塞受力平衡分析，得 解得 （2）在推力从0逐渐增大到200N的过程中，活塞相对汽缸缓慢移动，整个过程封闭气体做等温变化，则 又 联立解得 在图乙中作出气体的p-V图像为一条双曲线，图像如图所示 此过程中气体温度不变，可知内能不变外界对气体做正功，气体向外界放热，则根据 解得 （3）汽缸与水平地面的滑动摩擦力为 当力增大到500N后，汽缸对水平地面滑动，由牛顿第二定律，对整体分析 对活塞分析 联立解得 根据气体等温变化，有 解得稳定时空气柱的长度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度高二年级第二学期期中联考试卷 物理试题 本试卷分试题卷和答题卷两部分。试卷题为1至4页。满分100分，考试时间75分钟。 一、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. 物理光学主要研究光的本性以及光与物质相互作用的规律。下列关于物理光学知识的理解正确的是（　　） A. 光的偏振现象说明光是一种纵波 B. 光学镜头上的增透膜利用了光的干涉原理 C. 白光通过三棱镜后出现的彩色图样是光的衍射现象 D. 利用激光的平行度好的特点可以切割和焊接物体 2. 一交流电压随时间变化的图像如图所示，此交流电压的有效值为（　　） A. 50V B. 50V C. 25V D. 75V 3. 如图所示，半径为的半圆柱玻璃体置于水平桌面上，半圆柱玻璃体的上表面水平，其横截面与桌面相切于点。一细束单色光经球心从空气中射入玻璃体内（入射面即纸面），入射角为，出射光线射在桌面上点处，测得、之间的距离为，则该玻璃体的折射率为（　　） A. B. C. D. 2 4. LC振荡电路从甲图开始计时，下极板电荷量q随时间t变化的规律如乙图所示，下列说法正确的是（　　） A. a至b时间段，线圈L中电流逐渐减小 B. a至b时间段，电路中的电流为顺时针方向 C. b、d两时刻，电路中的电流最大 D. 该电路能有效的把电磁波发射出去 5. 从水龙头上滴下一滴水，体积约为1cm3，这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值？（已知阿伏伽德罗常量，水的摩尔体积为）（　　） A. 6×1022个 B. 3×1015个 C. 6×1020个 D. 3×1022个 6. 如图所示，内壁光滑导热汽缸中用活塞封闭住一定质量的理想气体，现用一外力F将活塞缓慢向上拉动，汽缸始终保持静止，在此过程中没有气体漏出，环境温度不变，下列说法正确的是（　　） A. 外力F逐渐变小 B. 气体的内能增加 C. 气体从外界吸收热量 D. 气体吸收的热量大于对外做的功 7. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，下列说法正确的是（　　） A. 为便于形成单分子油膜，配成的油酸酒精溶液浓度要低一些 B. 为使油酸和酒精充分混合，配成的溶液需静置较长时间 C. 为清晰显示油膜的边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉 D. 为减小实验误差，选用的玻璃板上正方形方格要大一些 8. 如图所示，在一个空铝制饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管，接口处用蜡密封，吸管中引入一小段油柱（长度可以忽略），如果不计外界大气压的变化，在吸管上标上温度刻度值，就是一个简易的温度计，罐内气体可视为理想气体，下列说法中正确的是（　　） A. 吸管上的温度刻度分布不均匀 B. 吸管上的温度刻度值左小右大 C. 增大铝罐体积可增加测温范围 D. 在空间站中该测温计不可使用 9. 一定质量的理想气体的体积V与温度t的关系如图所示，该理想气体从状态A依次经过A→B→C→D→A的变化过程，其中CD段与t轴平行，DA的延长线过原点O，AB的反向延长线与t轴的交点坐标为。则（　　） A. 气体在A→B的过程中压强增大 B. 气体在D→A的过程中压强不变 C. 气体在D→A的过程中向外界放出热量，内能减少 D. 气体在B→C的过程中从外界吸收热量，内能增加 10. 如图所示，电阻为r的金属直角线框abcd放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，a、d两点连线与磁场垂直，ab、cd长均为l，bc长为2l，定值电阻阻值为R。线框绕ad连线以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，则（　　） A. 线框每转一圈，回路电流方向改变一次 B. a、d两点间的电压为 C. 电流瞬时值的表达式为 D. 半个周期内通过R的电荷量为 11. 在如图所示电路中，理想变压器原线圈接在交流电源上，调节滑动触头Q可以改变副线圈接入电路匝数。为定值电阻，灯泡L和滑动变阻器R串联，P为滑动变阻器的滑片，A为交流电流表。开关S闭合，电流表A的示数为I。则（　　） A. 仅将P向下滑动，I增大 B. 仅将Q向下滑动，灯泡变亮 C. 仅将开关S断开，灯泡变亮 D. 仅将开关S断开，变压器的输入功率增加 二、非选择题（本题共5小题，共56分。请将解答填写在答题卡上相应的位置） 12. （1）某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长。若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为L，测得第1条明条纹中心到第n条明条纹中心之间的距离为，下列说法正确的是__________。 A.中央亮纹最亮最宽 B.测得单色光的波长为 C将单缝向双缝靠近，干涉条纹变宽 D.将屏向远离双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数 （2）实验中观察到较模糊的干涉条纹，要使条纹变得清晰，值得尝试的是__________。 A旋转测量头 B.增大单缝与双缝间的距离 C.调节拨杆使单缝与双缝平行 （3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮条纹中心对齐，将该亮条纹定为第1条亮条纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数__________mm，求得相邻亮条纹的间距。 （4）已知双缝间距d为，测得双缝到屏的距离L为0.700m，由计算式___________（用题目所给的字母d、L、表示），求得所测红光波长为__________m（保留2位有效数字）。 13. 已知阿伏加德罗常数是NA（单位为），铜的摩尔质量为M（单位为g/mol），铜的密度为ρ（单位为g/cm3），试求： （1）10g铜中含有多少个铜原子？ （2）铜原子之间的距离是多少？ 14. 如图所示，横截面为半径R=12cm的半圆形透明柱体与屏幕MN相切于B点，MN垂直于直径AB，一单色光以入射角53°射向圆心O，反射光线与折射光线恰好垂直。已知光在真空中的传播速度为3×108m/s（sin53°=0.8，cos53°=0.6）。求： （1）介质的折射率； （2）光线从O点照射到屏幕MN上所用的时间。 15. 如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数n=100匝，面积为S=0.02m2，总电阻r=10Ω，绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，角速度ω=100rad/s。已知匀强磁场磁感应强度B=T，矩形线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电压表示数为U=180V。从线框转至中性面位置开始计时，求： （1）线框中感应电动势的瞬时值表达式； （2）电流表的示数； （3）当原、副线圈匝数比为6：1时，电阻R的阻值。 16. 如图所示，导热性能良好的汽缸静止放置在水平地面上。汽缸质量M=90kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.40，质量m=10kg、面积S=20cm2的活塞与缸壁光滑密接。汽缸内封闭着一定质量的理想气体，气柱长L0=8.0cm。现在活塞上施加一水平向右的推力，使活塞相对气缓慢移动。已知大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，外界温度保持不变。 （1）当推力为200N时，求稳定时汽缸内气体的压强P； （2）在推力从0逐渐增大到200N的过程中，在图乙中作出气体的p-V图像；并求出此过程中外界对气体做功10.8J，求此过程中气体向外界传递的热量Q； （3）当推力增大到500N后保持不变，求稳定时空气柱的长度L。（结果保留两位有效数字） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$