精品解析：江苏省徐州市侯集高级中学2024-2025学年高二下学期期初测试物理试卷

侯集中学高二年级下学期期初测试物理试卷 一、单项选择题（共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。） 1. 关于电磁波的特性和应用，下列说法中正确的是（ ） A. 过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康 B. 紫外线和X射线都可以使感光底片感光 C. 红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体 D. 电磁波频率最大的是γ射线，医学上常用它进行人体透视检查 2. 关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是（　　） A. －2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 B. 沸水中的胡椒粉不断翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈 C. 分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小 D. 水很难被压缩，是因为压缩时分子间距离变小，相邻分子间只有斥力，没有引力 3. 远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的 倍，则输电线上的电功率损失为（　　） A. 原来的 B. 原来的 C. 原来的 倍 D. 原来的 倍 4. 某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上。光把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。传感器在电脑上显示的电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 若电路中的电阻忽略不计，电压一定随时间等幅振荡 B. 若增大C，则的值将减小 C. 在时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向 D. 在时间段，线圈L中储存磁场能在逐渐增大 5. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积内磁通量随时间变化的规律如图所示，则由O到D的过程中，下列说法正确的是（　　） A. O时刻线圈平面处于中性面位置 B D时刻线圈中感应电动势最大 C. 线圈转动的角速度为100πrad/s D. 线圈中平均感应电动势为0.2V 6. 如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的图像，则该交变电流的有效值为（ ） A. B. 5A C. 6A D. 7. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示。现把乙分子从r3处由静止释放，则（　　） A. 乙分子从r3到r1先减速后加速 B. 乙分子从r3到r2过程中，两分子间的作用力表现为引力，从r2到r1过程中两分子间的作用力表现为斥力 C. 乙分子从r3到r1过程中，分子间的作用力先增大后减小 D. 乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先减小后增大 8. 如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则（　　） A. A板带正电 B. 电场能正在转化为磁场能 C. 电容器C正在充电 D. 线圈L两端电压在增大 9. 在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原副线圈匝数比为11：1，图中电表均为理想交流电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），和是两个完全相同的灯泡，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（ ） A. 交流电的频率为100Hz B. 电压表的示数为 C. 当照射R的光强增大时，电压表的示数变大 D. 若的灯丝烧断后，电流表的示数变小 10. 如图是测量汽车质量的地磅示意图，地磅空载时变阻器滑片P位于A点，满载时滑片P位于B点，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数越大说明被测汽车质量越大 B. 电流表的示数越大说明被测汽车质量越小 C. 若称量值偏小，可在R0上串联一个电阻进行校正 D. 电池长时间使用后，称量值会偏大 11. 某种电吹风机的电路图如图所示，a、b、c、d为四个固定触点。绕O点转动的扇形金属触片P，可同时接触两个触点，触片P处于不同位置时，吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种工作状态。n1和n2分别是理想变压器原、副线圈的匝数，该电吹风机的各项参数如下表所示。下列说法中正确的是（　　） A. 理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=11∶4 B. 触片P同时接触b、c两个触点时电吹风吹热风 C. 小风扇的内阻为40Ω D. 电吹风机吹热风时电热丝上的电流为2A 二、非选择题：共5小题，计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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. （1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A.用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B.用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 C.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V D.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 E.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是___________； （2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： ①油酸薄膜的面积是___________cm2； ②一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL； ③油酸分子的直径是___________m；（③的结果保留一位有效数字） （3）下列操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是_______ A. 配制好的油酸酒精溶液放置太久 B. 在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 C. 在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液体积时，少数了一滴 D. 油酸薄膜未充分散开 13. 浙江大学高分子系制备出了一种超轻气凝胶——它刷新了目前世界上最轻固态材料的纪录。设该种气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NA，求 （1）体积为V（单位为m3）的气凝胶中含有的分子数； （2）每个气凝胶分子直径。 14. 如图所示，两根间距为的无限长光滑金属导轨，阻不计，其左端连接一阻值为10Ω的定值电阻，两导轨之间存在着磁感应强度为1T的匀强磁场，磁场边界虚线均为正弦曲线的一部分，一根接入电路中的电阻为10Ω的光滑导体棒，在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动（接触电阻不计），交流电压表和交流电流表均为理想电表。求： （1）电压表的读数； （2）导体棒上的热功率。 15. 如图所示，ab＝50cm．ad＝20cm，匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r＝1．外电路电阻R＝9，磁感应强度B＝0.2T。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度50rad/s匀速转动。 （1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式； （2）1min内R上消耗的电能； （3）线圈由如图位置转过30°的过程中，通过R的电量为多少。 16. 水力发电的基本原理就是将水流的机械能（主要指重力势能）转化为电能。某小型水力发电站水流量为Q=5m3/s（流量是指流体在单位时间内流过某一横截面的体积），落差为h=10m，发电机（内阻不计）的输出电压为U1=250V，输电线总电阻为r=4Ω，为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中n3:n4=190:11，用户获得电压U4=220V，用户获得的功率P4=1.9×105W，若不计变压器损失的能量，已知水的密度、重力加速度g=10m/s2。求： （1）高压输电线中的电流强度I2； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2； （3）该电站将水能转化为电能效率η有多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 侯集中学高二年级下学期期初测试物理试卷 一、单项选择题（共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。） 1. 关于电磁波的特性和应用，下列说法中正确的是（ ） A. 过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康 B. 紫外线和X射线都可以使感光底片感光 C. 红外线和X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体 D. 电磁波频率最大的是γ射线，医学上常用它进行人体透视检查 【答案】B 【解析】 【详解】A．过强的紫外线照射对人的皮肤有害，A错误； B．紫外线和X射线都有明显的化学效应，都可以使感光底片感光，B正确； C．X射线都有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体，红外线透视本领不强，不能用于人体透视，C错误； D．电磁波频率最大的是γ射线，但其频率太高，辐射太强，对人体有害，不能用它进行人体透视检查，D错误。 故选B。 2. 关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是（　　） A. －2℃时水已经结为冰，部分水分子已经停止了热运动 B. 沸水中的胡椒粉不断翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈 C. 分子间的引力与斥力都随分子间距离的增大而减小 D. 水很难被压缩，是因为压缩时分子间距离变小，相邻分子间只有斥力，没有引力 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子永不停息地做无规则热运动，即使在低温下（如－2℃结冰），分子热运动也不会停止， A错误； B．沸水中胡椒粉的翻滚是由于水的对流运动所致，并非布朗运动；该现象不能说明布朗运动随温度升高而加剧，B错误； C．根据分子间作用力理论，分子间引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，C正确； D．水很难被压缩是因为压缩时分子间距离变小，分子间斥力增大，但分子间同时存在引力和斥力，并非只有斥力，D错误。 故选C。 3. 远距离输送一定功率的交流电，若输送电压升高为原来的 倍，则输电线上的电功率损失为（　　） A. 原来的 B. 原来的 C. 原来的 倍 D. 原来的 倍 【答案】B 【解析】 【详解】根据 得，输电电压升为原来电压的 倍时，输电电流变为原来的 倍，根据 可知，输电线上的功率损失将变为原来功率损失的 ，故ACD错误，B正确。 故选B。 4. 某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上。光把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。传感器在电脑上显示的电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 若电路中的电阻忽略不计，电压一定随时间等幅振荡 B. 若增大C，则的值将减小 C. 在时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向 D. 在时间段，线圈L中储存的磁场能在逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．电容器两端的电压逐渐减小的原因有两个，分别是电路向外辐射电磁波，和电路本身的发热转化为内能。故A错误； B．若增大C，则电路的振荡周期增大，则增大。故B错误； C．在t₁-t₂时间段电容器处于正向充电，电流方向为图甲中的顺时针方向，故C错误； D．在t₂-t₃时间段电容器处于正向放电，线圈中的磁场能正逐渐增大。故D正确。 故选D。 5. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场，若线圈所围面积内磁通量随时间变化的规律如图所示，则由O到D的过程中，下列说法正确的是（　　） A. O时刻线圈平面处于中性面位置 B. D时刻线圈中感应电动势最大 C. 线圈转动的角速度为100πrad/s D. 线圈中平均感应电动势为0.2V 【答案】C 【解析】 【详解】A．O时刻磁通量为0，说明线圈平面与磁场方向平行，处于垂直于中性面的位置，而非中性面，故A错误； B．D时刻磁通量最大，此时磁通量的变化率为0，因此感应电动势为0，是最小值，故B错误； C．由图可知周期，线圈转动的角速度为，故C正确； D．线圈中平均感应电动势为，故D错误。 故选C。 6. 如图是某无线充电接收端电流经电路初步处理后的图像，则该交变电流的有效值为（ ） A. B. 5A C. 6A D. 【答案】A 【解析】 【详解】该交流电的周期为3s，根据电流的等效性可知，该交流电的有效值，为 代入数据，有 解得 BCD错误，A正确。 故选A。 7. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离关系图像如图所示。现把乙分子从r3处由静止释放，则（　　） A. 乙分子从r3到r1先减速后加速 B. 乙分子从r3到r2过程中，两分子间的作用力表现为引力，从r2到r1过程中两分子间的作用力表现为斥力 C. 乙分子从r3到r1过程中，分子间的作用力先增大后减小 D. 乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．根据图像可知，从r3到r1分子间作用力表现为引力，且分子间作用力先增大后减小，故乙分子做加速运动，故AB错误，C正确； D．根据图像可知，乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中，两分子间的作用力先增大后减小再增大，故D错误。 故选C。 8. 如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则（　　） A. A板带正电 B. 电场能正在转化为磁场能 C. 电容器C正在充电 D. 线圈L两端电压在增大 【答案】B 【解析】 【详解】AC．因为电流正在增大，说明电容器处于放电状态，则电容器上极板A带负电，下极B板带正电，故AC错误； B．电容器处于放电过程，则电容器放电时电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大，所以电场能正在转化为磁场能，故B正确； D．电容器处于放电过程，电容器电荷量Q减小，根据 可知U减小，即线圈L两端电压在减小，故D错误。 故选B。 9. 在如图所示的含有理想变压器的电路中，变压器原副线圈匝数比为11：1，图中电表均为理想交流电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），和是两个完全相同的灯泡，原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（ ） A. 交流电的频率为100Hz B. 电压表的示数为 C. 当照射R的光强增大时，电压表的示数变大 D. 若的灯丝烧断后，电流表的示数变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．交流电的频率为 选项A错误； B．原线圈电压有效值U1=220V，电压表的示数为次级电压有效值 选项B错误； C．电压表的示数为次级电压有效值，是定值，则当照射R的光强增大时，R阻值减小，电压表的示数不变，选项C错误； D．若的灯丝烧断后，次级电阻变大，次级电流变小，则初级电流减小，则电流表的示数变小，选项D正确。 故选D。 10. 如图是测量汽车质量的地磅示意图，地磅空载时变阻器滑片P位于A点，满载时滑片P位于B点，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数越大说明被测汽车质量越大 B. 电流表的示数越大说明被测汽车质量越小 C. 若称量值偏小，可在R0上串联一个电阻进行校正 D. 电池长时间使用后，称量值会偏大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．汽车质量越大，滑动变阻器阻值越小，则电流表示数越大，A正确，B错误； C．若称量值偏小，则应使电流表示数变大，可R0上并联一个较大阻值进行校正，C错误； D．电池长时间使用后，内阻变大，导致电流减小，所以称量值会偏小，D错误。 故选A。 11. 某种电吹风机的电路图如图所示，a、b、c、d为四个固定触点。绕O点转动的扇形金属触片P，可同时接触两个触点，触片P处于不同位置时，吹风机可处于停机、吹冷风和吹热风三种工作状态。n1和n2分别是理想变压器原、副线圈的匝数，该电吹风机的各项参数如下表所示。下列说法中正确的是（　　） A. 理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶4 B. 触片P同时接触b、c两个触点时电吹风吹热风 C. 小风扇的内阻为40Ω D. 电吹风机吹热风时电热丝上的电流为2A 【答案】D 【解析】 【详解】A．电吹风工作时，变压器的输入电压 输出电压等于小风扇的额定电压，故 理想变压器原、副线圈的匝数比，故A错误； B．触片P同时接触b、c两个触点时，电热丝未接通，只有小风扇工作，电吹风吹冷风，故B错误； C．正常工作时小风扇中的电流 则有 解得，故C错误； D．电吹风机吹热风时总电流 通过变压器原线圈的电流 电热丝上的电流为，故D正确。 故选D。 二、非选择题：共5小题，计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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. （1）在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下： A.用公式，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小 B.用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面 C.根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V D.用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数 E.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上 F.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个）再根据方格的边长求出油膜的面积S 上述实验步骤的合理顺序是___________； （2）以上实验所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1cm，则可求得： ①油酸薄膜的面积是___________cm2； ②一滴溶液中纯油酸的体积是___________mL； ③油酸分子的直径是___________m；（③的结果保留一位有效数字） （3）下列操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是_______ A. 配制好的油酸酒精溶液放置太久 B. 在计算油膜面积时，把凡是不足一格的格数都舍去 C. 在计算注射器滴出一滴油酸酒精溶液体积时，少数了一滴 D. 油酸薄膜未充分散开 【答案】（1）BDCEFA （2） ①. 117##118##119 ②. ③. （3）A 【解析】 【小问1详解】 油膜法估测分子的大小的步骤为：准备浅盘，测一滴溶液体积，计算一滴溶液中纯油酸的体积，描绘油膜形状，测油膜面积，算出薄膜厚度。故顺序为BDCEFA。 【小问2详解】 [1] 由图示油膜可知，不足一半的方格舍去，超过一半的当做整体，油膜所占坐标纸的格数是118个，油膜的面积为 [2] 油酸酒精溶液中纯油酸的浓度为 一滴溶液中纯油酸的体积 [3] 油酸分子的直径 【小问3详解】 A．配制好的油酸酒精溶液放置太久，酒精挥发导致溶液浓度变大，计算时仍按原浓度计算，纯油酸体积的计算值比真实值偏小，从而使直径测量值偏小，A正确； B．把凡是不足一格的格数都舍去，测量的面积值比真实值偏小，从而使得直径测量值偏大，B错误； C．少数了一滴， 会使计算出的一滴溶液的体积偏大，进而导致纯油酸体积偏大，从而使计算出的分子直径大，C错误； D．油酸未完全散开，面积偏小，故得到的分子直径将偏大，D错误。 故选A。 13. 浙江大学高分子系制备出了一种超轻气凝胶——它刷新了目前世界上最轻固态材料的纪录。设该种气凝胶的密度为ρ（单位为kg/m3），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为NA，求 （1）体积为V（单位为m3）的气凝胶中含有的分子数； （2）每个气凝胶分子的直径。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 体积为V（单位为m3）的气凝胶的质量为 物质的量为 含有的分子数为 【小问2详解】 将气凝胶分子看成紧密排列的球体，则每个气凝胶分子的体积为 解得每个气凝胶分子的直径 14. 如图所示，两根间距为的无限长光滑金属导轨，阻不计，其左端连接一阻值为10Ω的定值电阻，两导轨之间存在着磁感应强度为1T的匀强磁场，磁场边界虚线均为正弦曲线的一部分，一根接入电路中的电阻为10Ω的光滑导体棒，在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动（接触电阻不计），交流电压表和交流电流表均为理想电表。求： （1）电压表的读数； （2）导体棒上的热功率。 【答案】（1）1V；（2）0.1W 【解析】 【详解】（1）磁场边界虚线为正弦曲线的一部分，可知回路中产生的是正弦式交变电流，感应电动势最大值 则感应电动势的有效值 电压表测量R两端的电压，即 （2）电流表示数为有效值，一直为 则导体棒上消耗的热功率 15. 如图所示，ab＝50cm．ad＝20cm，匝数为100匝的矩形线圈。线圈电阻r＝1．外电路电阻R＝9，磁感应强度B＝0.2T。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度50rad/s匀速转动。 （1）从此位置开始计时，它的感应电动势的瞬时值表达式； （2）1min内R上消耗的电能； （3）线圈由如图位置转过30°的过程中，通过R的电量为多少。 【答案】（1）；（2）27000J；（3）01C 【解析】 【详解】（1）线框从磁通量最小位置开始转动，因此感应电动势的瞬时值表达式为 （V） （2）电动势有效值为 1min内R上消耗的电能为 （3）线圈由如图位置转过30°的过程中 通过R电量为 16. 水力发电的基本原理就是将水流的机械能（主要指重力势能）转化为电能。某小型水力发电站水流量为Q=5m3/s（流量是指流体在单位时间内流过某一横截面的体积），落差为h=10m，发电机（内阻不计）的输出电压为U1=250V，输电线总电阻为r=4Ω，为了减小损耗采用了高压输电。在发电机处安装升压变压器，而在用户处安装降压变压器，其中n3:n4=190:11，用户获得电压U4=220V，用户获得的功率P4=1.9×105W，若不计变压器损失的能量，已知水的密度、重力加速度g=10m/s2。求： （1）高压输电线中的电流强度I2； （2）升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2； （3）该电站将水能转化为电能的效率η有多大？ 【答案】（1）50A；（2）；（3）40% 【解析】 【详解】（1）根据理想变压器规律得 解得 根据理想变压器无能量损失，知 再根据 解得 （2）高压输电线电阻损失电压 因此 因此 （3）高压输电线电阻损失电功率 故发电机输出电功率 单位时间内水的机械能 故水能转化为电能的效率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $