精品解析：黑龙江省佳木斯市桦南县第一中学2024-2025学年高二下学期5月期中物理试题

2024-2025学年度第二学期期中考试 高 二 物 理 试 卷 第Ⅰ卷（共46分） 一、选择题 （一）单选（本题共7小题每题4分，28分） 1. 关于热力学定律和能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A. 热力学第二定律是热力学第一定律的推论 B. 从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到 C. 第一类永动机不可能制成，因为违背了能量守恒定律 D. 热力学第二定律可表述为不可能使热量由低温物体传递到高温物体 2. 下列四幅图对应的说法正确的有（　　） A. 图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 B. 图乙是玻璃管插入水中的情形，表明水不能浸润玻璃 C. 图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了液体分子的无规则热运动 D. 图丁中液体表面层的分子间距离小于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因 3. 如图为振荡电路某时刻的状态图，不计电磁辐射，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在充电 B. 振荡电流正在变大 C. 线圈自感电动势正在变小 D. 电场能正在向磁场能转化 4. 如图甲所示，把一枚磁性较强的圆柱形永磁体在铝管管口静止释放，磁体直径略小于管的内径。则磁体在管中（　　） A. 做自由落体运动 B. 做匀加速直线运动 C. 换一根直径稍大的铝管，运动比图甲中更快 D. 换一根有裂纹的铝管（如图乙所示），运动比图甲中更慢 5. 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M（单位为），阿伏加德罗常数为。已知1克拉=0.2克，则（　　） A. a克拉钻石所含有的分子数为 B. a克拉钻石所含有的分子数为 C. 每个钻石分子直径的表达式为（单位为m） D. 每个钻石分子直径表达式为（单位为m） 6. 如图为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线，甲分子固定于坐标原点O，乙分子的位置如图中横轴所示，现认为乙分子只受甲分子的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 当r等于r1时，分子间的作用力为零 B. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的引力与斥力均减小 C. 当r等于r2时，分子间的作用力最大 D. 在r由r1变到10r2的过程中，分子间的作用力先增大后减小 7. 如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度TA、TB和TC的关系，正确的是（　　） A. TA<TB，TB>TC B. TA>TB，TB=TC C. TA=TC，TB=TC D. TA<TC，TB<TC （二）多选（本题共3小题每题全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。共18分） 8. 理想变压器的线圈与足够长的光滑平行金属导轨相连，导轨置于垂直导轨平面的匀强磁场中，理想变压器的线圈和电流表相连。当金属杆垂直导轨运动时，线圈中产生了如图所示方向的电流。则（　　） A 此时金属杆可能向左减速运动 B. 此时金属杆可能向右加速运动 C. 当金属杆向左加速运动时，流过电流表的电流方向从到 D. 当金属杆向左加速运动时，流过电流表的电流方向从到 9. 如图所示为远距离输电示意图，发电厂输出电压，输出功率，两个理想变压器的匝数比分别为、，输电线总电阻。则下列说法正确的是（　　） A. B. 电阻两端的电压为 C. 电阻损耗的功率为 D. 用户端的电功率为 10. 一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在气缸内，气缸内壁光滑，如图甲所示，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后悬挂在天花板下处于静止状态，封闭气体的压强为，体积为，温度为；如图乙所示，再把气缸开口倾斜向下放置在倾角为的斜面上，整体处于新的静止状态。已知大气压强为，且活塞与气缸的质量相等，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 活塞的质量为 B. 乙图中气体的压强为 C. 若乙图中气体体积仍恢复为，则温度为 D. 若乙图中气体的温度降为，则体积为 第二卷（共54分） 二、实验题（共14分） 11. 用图甲所示探究气体等温变化的规律。 （1）关于该实验下列说法正确的是_____。 A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．应快速推拉柱塞 C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞 D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 （2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的______（选填“①”或“②”）。 （3）为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的图如图丙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化_______ A．一直下降 B．先上升后下降 C．先下降后上升 D．一直上升 12. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm。则： （1）油膜的面积是________； （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____________； （3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径是____________；（结果保留两位有效数字） （4）某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是________。 A. 油酸中含有大量酒精 B. 计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入 C. 水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 D. 将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 三、计算题（本题包括3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。） 13. 粗细均匀的U形玻璃管，左端封闭，右端开口，管内装有水银，静止时两端水银面高度相同。左端被封闭的空气柱长，外界大气压强。现从右端开口处缓慢注入水银，使左端空气柱长度变为，此时右端水银面尚未达到管口。已知整个过程温度和大气压强保持不变，管内气体可视为理想气体。求： （1）注入水银后左端封闭气体的压强； （2）注入水银柱的长度。 14. 导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口竖直向上放置，其上端口装有固定卡环，如图1所示。质量、横截面积的活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内。现缓慢升高环境温度，气体从状态A变化到状态的图像如图2所示，已知大气压强，重力加速度。求： （1）状态时气体的压强； （2）气体从A到的过程中气体内能增加了，则这一过程中气体吸收的热量是多少？ 15. 如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角，导轨间距，其下端连接一个定值电阻，其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下匀强磁场，磁感应强度。一质量为的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度，。 （1）求导体棒下滑的最大速度； （2）求ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大功率； （3）若导体棒从静止下滑2m加速到的过程中，求R产生的热量Q和通过R的电量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第二学期期中考试 高 二 物 理 试 卷 第Ⅰ卷（共46分） 一、选择题 （一）单选（本题共7小题每题4分，28分） 1. 关于热力学定律和能量守恒定律，下列说法正确的是（　　） A. 热力学第二定律是热力学第一定律的推论 B. 从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到 C. 第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律 D. 热力学第二定律可表述为不可能使热量由低温物体传递到高温物体 【答案】C 【解析】 【详解】A．热力学第二定律和热力学第一定律是两个不同的定律，分别解释不同方面的热力学的规律，A错误； B．绝对零度是低温的极限，只能接近，无法达到，B错误； C．第一类永动机既不消耗能量又能源源不断对外做功，违背了能量守恒定律，所以不可能制成，C正确； D．热力学第二定律的内容可以表述为：热量不能自发的由低温物体传到高温物体而不产生其他影响，即只要产生其他影响，热量就能从低温物体传到高温物体，D错误。 故选C。 2. 下列四幅图对应的说法正确的有（　　） A. 图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的 B. 图乙是玻璃管插入水中的情形，表明水不能浸润玻璃 C. 图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了液体分子的无规则热运动 D. 图丁中液体表面层的分子间距离小于液体内部分子间距离，是液体表面张力形成的原因 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中食盐晶体是单晶体，其物理性质沿各个方向不一样，具有各向异性，故A错误； B．图乙是玻璃管插入水中的情形，根据图像可知，在附着层内液体分子之间呈现斥力效果，该现象是浸润，表明水能浸润玻璃，故B错误； C．图丙中悬浮在液体中微粒的运动是布朗运动，布朗运动反映了液体分子的无规则热运动，故C正确； D．图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，分子之间表现为引力效果，这是液体表面张力形成的原因，故D错误。 故选C。 3. 如图为振荡电路某时刻的状态图，不计电磁辐射，下列说法正确的是（　　） A. 电容器正在充电 B. 振荡电流正在变大 C. 线圈自感电动势正在变小 D. 电场能正在向磁场能转化 【答案】A 【解析】 【详解】AD．由题图可知，此时电流由上极板流向下极板，且下极板带正电，则下极板的正电荷增加，此时电容器正在充电，则电容器中的电场能正在增大，磁场能正在向电场能转化，故A正确，D错误； BC．由于线圈L中的磁场能正在减小，则振荡电流正在变小，但电流变化率正在变大，所以线圈自感电动势正在变大，故BC错误。 故选A。 4. 如图甲所示，把一枚磁性较强的圆柱形永磁体在铝管管口静止释放，磁体直径略小于管的内径。则磁体在管中（　　） A. 做自由落体运动 B. 做匀加速直线运动 C. 换一根直径稍大的铝管，运动比图甲中更快 D. 换一根有裂纹的铝管（如图乙所示），运动比图甲中更慢 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中，磁体在铝管下落时，产生电磁感应，阻碍磁体与导体间的相对运动，所以不会做自由落体运动，故A错误； B．由楞次定律和法拉第电磁感应定律知，在电磁感应现象中产生的感应电流阻碍相对运动，所以刚开始磁体做加速下落，随速度的增大，阻碍力增大，当增大到与磁体的重力相等时，磁体匀速运动，磁体在管中不是匀加速直线运动，故B错误； C．换用一根直径稍大的铝管，磁体外部空间大，所以磁通量变化率相对图甲小，产生的电动势小，感应电流小，阻碍作用小，所以运动比图甲中更快，故C正确。 D．如图乙所示，换用一根有裂纹的铝管，由于断开，所以断开部分没有感应电流，所以相对甲图，阻碍作用小，则运动比图甲中快，故D错误； 故选C。 5. 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M（单位为），阿伏加德罗常数为。已知1克拉=0.2克，则（　　） A. a克拉钻石所含有的分子数为 B. a克拉钻石所含有的分子数为 C. 每个钻石分子直径的表达式为（单位为m） D. 每个钻石分子直径的表达式为（单位为m） 【答案】A 【解析】 【详解】AB．a克拉钻石物质的量（摩尔数）为 所含分子数为 故A正确，B错误； CD．钻石的摩尔体积（单位为） 每个钻石分子体积为 设钻石分子直径为d，则 联立解得（单位为m） 故CD错误。 故选A。 6. 如图为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线，甲分子固定于坐标原点O，乙分子的位置如图中横轴所示，现认为乙分子只受甲分子的作用力，下列说法正确的是（　　） A. 当r等于r1时，分子间的作用力为零 B. 在r由r1变到r2的过程中，分子间的引力与斥力均减小 C. 当r等于r2时，分子间作用力最大 D. 在r由r1变到10r2的过程中，分子间的作用力先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】AC．由图像可知，分子间距为时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，分子间的作用力为零，故AC错误； B．在r由r1变到r2的过程中，分子间距增大，分子间的引力与斥力均减小，故B正确； D．在r由r1变到10r2过程中，作分子间作用力与分子间距离r的关系图 知，从r1变到r2的过程中，分子力表现为斥力，分子力先减小到零，再变为引力，从r2变到10r2的过程中，分子间的作用力先增大后减小，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度TA、TB和TC的关系，正确的是（　　） A. TA<TB，TB>TC B. TA>TB，TB=TC C. TA=TC，TB=TC D. TA<TC，TB<TC 【答案】A 【解析】 【详解】过程，压强不变，体积增大，根据盖—萨克定律有 解得 过程，体积不变，根据查理定律有 解得 则有 故选A。 （二）多选（本题共3小题每题全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。共18分） 8. 理想变压器的线圈与足够长的光滑平行金属导轨相连，导轨置于垂直导轨平面的匀强磁场中，理想变压器的线圈和电流表相连。当金属杆垂直导轨运动时，线圈中产生了如图所示方向的电流。则（　　） A. 此时金属杆可能向左减速运动 B. 此时金属杆可能向右加速运动 C. 当金属杆向左加速运动时，流过电流表的电流方向从到 D. 当金属杆向左加速运动时，流过电流表的电流方向从到 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图可知电流从a向b流过金属杆，由右手定则可得金属杆ab向左做切割磁感线运动，故A正确，B错误。 CD．当金属杆ab向左加速做切割磁感线运动时，产生的电动势增大，M线圈中的电流和磁感应强度也增大，则N线圈中的磁通量增大，由楞次定律可知，流过电流表的电流方向从d到c，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示为远距离输电示意图，发电厂输出电压，输出功率，两个理想变压器的匝数比分别为、，输电线总电阻。则下列说法正确的是（　　） A. B. 电阻两端的电压为 C. 电阻损耗的功率为 D. 用户端的电功率为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据电流与线圈匝数的关系 又 可得 则通过电阻的电流为 由， 得 A错误； B．电阻两端的电压为 B错误； CD．电阻损耗的功率 用户端的电功率 CD正确。 故选CD。 10. 一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在气缸内，气缸内壁光滑，如图甲所示，现用轻质细线系在活塞的正中央，然后悬挂在天花板下处于静止状态，封闭气体的压强为，体积为，温度为；如图乙所示，再把气缸开口倾斜向下放置在倾角为的斜面上，整体处于新的静止状态。已知大气压强为，且活塞与气缸的质量相等，重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A. 活塞的质量为 B. 乙图中气体的压强为 C. 若乙图中气体的体积仍恢复为，则温度为 D. 若乙图中气体的温度降为，则体积为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．活塞与气缸的质量相等，均设为m，对甲图的气缸受力分析，由平衡条件 解得活塞的质量为，故A正确； B．对乙图的活塞受力分析，将重力分解沿着斜面和垂直斜面分解，由平衡条件 联立解得乙图中气体的压强为，故B错误； C．若乙图气体的体积仍为V0，对比甲乙两图，由查理定律 解得，故C错误； D．若乙图气体的温度为，由理想气体状态方程 解得，故D正确。 故选AD 第二卷（共54分） 二、实验题（共14分） 11. 用图甲所示探究气体等温变化的规律。 （1）关于该实验下列说法正确的是_____。 A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油 B．应快速推拉柱塞 C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞 D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位 （2）测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的______（选填“①”或“②”）。 （3）为更准确地测出气体的压强，小华用压强传感器和注射器相连，得到某次实验的图如图丙所示，究其原因，是温度发生了怎样的变化_______ A．一直下降 B．先上升后下降 C．先下降后上升 D．一直上升 【答案】 ① AD##DA ②. ② ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油。故A正确； BC．快速推拉或用手握住注射器，会导致气体温度发生变化，不符合实验条件。故BC错误； D．实验只需要关注图像的斜率变化即可探究压强跟体积的关系，所以注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位。故D正确。 故选AD。 （2）[2]根据克拉伯龙方程可知，图像的斜率与气体质量成正比，所以漏气导致气体质量减小，即图像斜率减小。 故选②。 （3）[3]根据图像与等温线的关系，可知气体温度先升高再降低。 故选B。 12. 在做“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，油酸酒精溶液的浓度约为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL。用注射器测得1 mL上述溶液为75滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸中正方形方格的边长为1 cm。则： （1）油膜的面积是________； （2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是____________； （3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径是____________；（结果保留两位有效数字） （4）某同学实验中得到的结果比大多数同学的结果偏大，出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是________。 A. 油酸中含有大量酒精 B. 计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入 C. 水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开 D. 将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 【答案】（1） （2） （3） （4）CD 【解析】 【小问1详解】 估算油膜面积时，超过半个的算一个，不足半个的舍去。数得方格数约为108个，已知坐标纸中正方形方格的边长为1cm，则油膜的面积 【小问2详解】 已知油酸酒精溶液的浓度约为每104mL溶液中有纯油酸6mL，1mL上述溶液为75滴。 先算出1mL溶液中纯油酸的体积 那么每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积 【小问3详解】 把油酸分子看成单分子紧密排列，则 【小问4详解】 A．酒精的作用是使油酸更容易展开形成单分子油膜，最终会挥发或溶于水，只要油酸酒精溶液中纯油酸的体积计算正确，油膜面积计算正确，则油酸中含有大量酒精对实验结果不会造成影响，A错误； B．计算油膜面积时，所有不足一格的方格都作为整格计入，会使计算出的油膜面积S偏大，根据，则测得的分子直径偏小，B错误； C．水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开，导致测量的油膜面积S偏小，根据，则测得的分子直径偏大，C正确； D．将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使计算的纯油酸体积V偏大，根据，则测得的分子直径偏大，D正确。 故选CD。 三、计算题（本题包括3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，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。） 13. 粗细均匀的U形玻璃管，左端封闭，右端开口，管内装有水银，静止时两端水银面高度相同。左端被封闭的空气柱长，外界大气压强。现从右端开口处缓慢注入水银，使左端空气柱长度变为，此时右端水银面尚未达到管口。已知整个过程温度和大气压强保持不变，管内气体可视为理想气体。求： （1）注入水银后左端封闭气体的压强； （2）注入水银柱的长度。 【答案】（1）100cmHg （2）35cm 【解析】 【小问1详解】 对U型管左端空气柱，根据 解得注入水银后左端封闭气体的压强为 【小问2详解】 当时，根据压强关系U型管左右两端水银面的高度差为 则此过程中注入水银柱的长度为 14. 导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口竖直向上放置，其上端口装有固定卡环，如图1所示。质量、横截面积的活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内。现缓慢升高环境温度，气体从状态A变化到状态的图像如图2所示，已知大气压强，重力加速度。求： （1）状态时气体压强； （2）气体从A到的过程中气体内能增加了，则这一过程中气体吸收的热量是多少？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 A状态气体压强为 由变化到，根据查理定律有 又由于 解得 【小问2详解】 从A到为等压过程，外界对气体做功为 根据热力学第一定律有 解得 15. 如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，导轨平面与水平面夹角，导轨间距，其下端连接一个定值电阻，其它电阻不计。两导轨间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。一质量为的导体棒ab垂直于导轨放置，现将导体棒由静止释放，取重力加速度，。 （1）求导体棒下滑的最大速度； （2）求ab棒下滑过程中电阻R消耗的最大功率； （3）若导体棒从静止下滑2m加速到的过程中，求R产生的热量Q和通过R的电量。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 最大速度时，合力为零，根据平衡条件可得 解得 闭合电路欧姆定律可得 根据法拉第电磁感应定律有 解得 【小问2详解】 当速度最大时，感应电流最大，电功率最大，根据电功率的计算公式可得 【小问3详解】 根据题意，由能量守恒定律有 解得 通过R的电量 又有 则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$