精品解析：北京市清华大学附属中学2025-2026学年高二第二学期期中物理试卷

高二第二学期期中试卷 物理 一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。） 1. 我国民用照明电路使用的是（　　） A. 交变电流 220V B. 恒定电流 220V C. 交变电流 380V D. 恒定电流 380V 【答案】A 【解析】 【详解】我国民用照明电路所使用的交变电流的电压，电压为220V。 故选A。 2. 下列选项中的线圈都在匀强磁场中匀速转动，其中不能产生交变电流的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当线圈绕着垂直于磁场方向的转轴转动时，会产生交变电流，绕着平行于磁场方向的转轴转动时，不会产生交变电流。B中的线圈中不能产生交变电流，A、C、D中的线圈中都能产生交变电流。 故选B。 3. 风力发电近年来在全球范围内得到了迅速的发展。特别是在中国，风电产业已经成为国家能源结构转型的关键组成部分之一。图甲是一风力发电机组，其发电机的简化结构如图乙所示，图中交流发电机、定值电阻、交流电流表组成闭合回路，线圈逆时针匀速转动，在线圈中产生正弦式交变电流，图示位置线圈平面与磁感线平行。下列说法正确的是（ ） A. 线圈转动到图示位置时，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势也为零 B. 线圈转动到图示位置时，感应电流方向为 C. 线圈匀速转动时，交流电流表指针左右摆动 D. 线圈转动到中性面的瞬间，电路中的电流最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．线圈转动到题图乙位置时，线圈所在平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势最大，故A错误； B．线圈转动到题图乙位置时，边和边切割磁感线产生感应电动势，根据右手定则可知，边产生的电流方向沿方向，边产生的电流方向沿方向，故感应电流方向为，故B错误； C．交流电流表测量的是电流的有效值，故电流表的指针不动，故C错误； D．线圈转动到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，电路中的电流最小，故D正确。 故选D。 4. 将如图所示的交流电加在电阻两端，横轴上方为按正弦规律变化的电流，下方为三角形脉冲电流，已知三角形脉冲电流的峰值为有效值的倍，则该交变电流的有效值为（　　） A. 3A B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】相同时间（一个周期）内，交变电流和恒定电流通过相同电阻，若产生热量相等，该恒定电流值即为交变电流的有效值，满足 由图可知，该交变电流的周期，分两段计算一个周期内的热量，0~1s（正弦段），电流峰值 正弦交流电的有效值为​​ 这段产生的热量 1~2s（三角形段），电流峰值绝对值 题目给出三角形脉冲电流的峰值是有效值的​倍，即 得 这段产生的热量 总热量 代入有效值定义， 得 约去后得 即 故选B。 5. 如图所示，交流电流表A1、A2、A3分别与电容器C、线圈L和电阻R串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为u=Usinωt，三个电流表各有不同的读数。现保持U不变，使ω变小，则（　　） A. A1读数变小；A2读数变小；A3读数不变 B. A1读数变小；A2读数变大；A3读数不变 C. A1读数变大；A2读数变小；A3读数不变 D. A1读数变大；A2读数变大；A3读数变小 【答案】B 【解析】 【详解】根据 ，使ω变小，f变小。 电压U不变，A3不变； 根据 ，f变小，XL变小，A2增大； 根据 ，f变小，XC变大，A1变小。 故选B。 6. “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　） A. 电磁波在任何介质中传播速度均为 B. 红外线的波长比紫外线大 C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D. 法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 【答案】B 【解析】 【详解】A．电磁波仅在真空中的传播速度为，在介质中传播速度为（为介质折射率，），小于，故A错误； B．按电磁波谱波长从长到短的排序：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线，可知红外线波长比紫外线大，故B正确； C．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的电场会激发出恒定的磁场，恒定磁场无法再激发电场，不能产生电磁波，故C错误； D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，故D错误。 故选B。 7. 下列说法正确的是（　　） A. 物体吸收热量后内能可能减少 B. 给自行车胎打气，越打越费力是因为分子间存在斥力 C. 气体在100℃时每个分子的动能都大于其在50℃时的动能 D. 光学显微镜下观察到悬浮在水中的花粉分子的无规则运动是布朗运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据热力学第一定律，若物体吸收热量的同时对外做功，且对外做功的大小大于吸收的热量，则，内能减少，因此物体吸收热量后内能可能减少，故A正确； B．给自行车胎打气越打越费力，是因为车胎内气体压强不断增大，需要克服更大的气体压力，而气体分子间距离远大于分子平衡距离，分子间斥力可忽略，与分子斥力无关，故B错误； C．温度是分子平均动能的标志，温度升高分子平均动能增大，但单个分子的动能具有随机性，100℃时部分分子的动能可能小于50℃时部分分子的动能，并非每个分子动能都更大，故C错误； D．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，光学显微镜下观察到的是花粉颗粒的无规则运动，而不是花粉分子的无规则运动，因为光学显微镜无法观察到分子，且花粉本身也不是分子，故D错误。 故选A。 8. 某发电机原理如图甲所示，金属线框匝数为，阻值为，在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。阻值为的电阻两端的电压如图乙所示，其周期为。则线框转动一周的过程中（　　） A. 线框内电流方向不变 B. 线框电动势的最大值为 C. 流过电阻的电荷量为 D. 流过电阻的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当线框转动时，框内电流方向每经过中性面一次都要变化一次，而线圈和外电路接点处通过换向器，保证流过电阻的电流方向不发生变化，故A错误； B．依题意，电阻的阻值与金属框的阻值相等，且电阻两端的电压的最大值为，根据闭合电路欧姆定律，金属框中电动势的最大值为，故B错误； CD． 交流电电动势的最大值 线圈转过半周，则流过电阻的电荷量为 其中 平均电动势 则金属框转过一周流过电阻的电荷量为，故C错误,D正确； 故选D。 9. 容积相同的甲、乙两个容器中，装有质量相等的氧气，两容器内的温度分别为与，氧气分子的速率分布情况如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 甲容器内的温度为，乙容器内的温度为 B. 甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小 C. 单位时间内，甲容器中氧气分子与单位面积器壁碰撞的次数比乙容器多 D. 甲容器中气体的压强比乙容器大 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均速率越大，速率分布曲线的峰值会向速率更大的方向移动，且曲线更 “矮胖”。从图中可以看出，乙的峰值位置更靠右，所以乙容器内的温度为100℃，甲容器内的温度为0℃。故A错误。 B．甲容器温度低，氧气分子的平均动能小，平均速率也小，所以甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小，B正确。 C．甲容器中氧气的密度等于乙容器中氧气的密度，由于乙容器中氧气分子平均速率大，可知甲容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数小于乙容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数，故C错误。 D．甲、乙容器分子数密度相同，乙容器温度高，分子平均动能大，且乙容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数大于甲容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数，所以乙容器中气体的压强大。故D错误。 故选B。 10. 抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成的，树脂的折射率比玻璃的小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】树脂的折射率比玻璃的小，则光由玻璃射向树脂时折射角大于入射角，从树脂的下表面射出到玻璃时，折射角小于入射角，且射入树脂时的入射光线与射出树脂时的折射光线平行。 故选B。 二、不定项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。每题至少有一个正确答案。选对得3分，选对但不全得2分，错选、多选，该小题不得分） 11. 下列所列词句中，描述分子热运动的是（　　） A. 酒香不怕巷子深 B. 踏花归去马蹄香 C. 拂墙花影动，疑是玉人来 D. 风沙刮地塞云愁 【答案】AB 【解析】 【详解】A．酒香在空气中传播属于扩散现象，是分子无规则运动引起的，故A正确。 B．马蹄上的花香在空气中传播属于扩散现象，是分子无规则运动引起的，故B正确。 C．花影动是由光线和影子造成的，属于光学现象，与分子热运动无关，故C错误。 D．风沙刮地是沙粒在风作用下的宏观运动，不是分子的运动，故D错误。 故选AB。 12. “海琴”号是我国于2025年投入使用的新型6000米级深海电动潜水器，某次深海作业过程中，其内部封闭的理想气体经历了a→b→c→a一个完整循环过程，其p→V图如图所示，已知a→b过程图线为反比例曲线。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态b时的压强为 B. a→b过程中气体对外界做的功等于c→a过程中外界对气体做的功 C. a→b过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功 D. 一个完整循环过程气体从外界吸收热量 【答案】AC 【解析】 【详解】A．过程为等温变化，根据玻意耳定律有 解得，故A正确； B．图像中，图像与V轴所围几何图形的面积表示功，可知a→b过程中气体对外界做的功小于c→a过程中外界对气体做的功，故B错误； C．过程为等温变化，温度不变，则气体内能不变，体积增大，气体对外界做功，气体从外界吸收热量，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功，故C正确； D．由于图像中，图像与V轴所围几何图形的面积表示功，根据图像可知，过程中，气体体积增大，气体对外界做功，过程中，气体体积减小，外界对气体做功，且气体对外界做功小于外界对气体做功，即一个完整循环过程中，外界对气体做功，由于一个完整循环过程中，气体内能不变，则一个完整循环过程中，气体向外界放热，故D错误。 故选AC。 13. 振荡电路某时刻的工作状态如图所示，电流方向为顺时针且电流正在增大，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻电容器上极板带负电荷 B. 电容器两极板间电场强度正在变小，电场能减少 C. 该时刻线圈的自感电动势正在增大，电场能增大 D. 若线圈的自感系数增大，振荡电路的频率变小 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．电流方向为顺时针且电流正在增大，可知线圈中的磁场能正在增大，电容器中的电场能正在减小，电容器两极板间电场强度正在变小，电容器处于放电过程，所以上极板带正电荷，故A错误，B正确； C．该时刻电流正在增大，但电流的变化率在减小，所以该时刻线圈的自感电动势正在减小；线圈中的磁场能正在增大，电容器中的电场能正在减小，故C错误； D．根据可知，若线圈的自感系数增大，振荡电路的频率变小，故D正确。 故选BD。 14. 如图甲所示电路中变压器为理想变压器，其原线圈接有如图乙所示正弦交流电，变压器原、副线圈的匝数比，电表均为理想交流电表。已知为保险丝，其熔断电流为3A，阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，现将滑动变阻器的滑片P从b端缓慢移动至a端，则此过程中（　　） A. 保险丝熔断前，电流表的示数逐渐减小 B. 保险丝熔断前，电压表的示数逐渐增大 C. 当滑片P位于b端时，电压表读数为4V D. 保险丝中电流刚达到熔断电流时，变压器输入功率为15W 【答案】CD 【解析】 【详解】A．滑片P从b端缓慢移动至a端，则副线圈电阻减小，根据原副线圈电压与匝数的关系 原、副线圈两端电压不变，所以副线圈电流变大，根据原副线圈电流与匝数比的关系 原、副线圈匝数不变，可知，原线圈中的电流变大，则电流表的示数逐渐增大，故A错误； B．由于副线圈中电流变大，R0两端的电压变大，滑动变阻器两端电压减小，所以电压表示数变小，故B错误； C．由图可知 根据原副线圈电压与匝数的关系 可得 所以，当滑片P位于b端时，根据串联电路的分压原理电压表读数为 故C正确； D．保险丝即将熔断时，即 根据原副线圈电流与匝数的关系 解得 所以变压器输入功率为 故D正确。 故选CD。 15. 某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为，定值电阻，小灯泡、的规格均为“ ”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（　　） A. 与一样亮 B. 比更亮 C. 上消耗的功率比的大 D. 上消耗的功率比的小 【答案】BC 【解析】 【详解】若开关接cd端，则若电源电压为，理想变压器、的匝数比为 用户电阻为，输电线电阻为，由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压 降压变压器初级电压 降压变压器次级电压 可得输电功率为 输电线上损耗的电功率为 用户得到的电功率为 若开关接ab端，则负载得到的功率 输电线上损耗的电功率为 将， ，k=3带入可知 可得 即比更亮； 上消耗的功率比的大。 故选BC。 16. “姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（　　） A. 从M点到N点声波波长变长 B. S点气温低于地面 C. 忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱 D. 若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线 【答案】D 【解析】 【详解】声音的传播类比光线传播，即类比光线的折射率；若空气中的温度均匀，从S发出的光线应该向四周沿直线传播，题目中“声线”向地面传播的过程中，越来越靠近法线，即，因此越靠近地面空气对声音的折射率越大，类比光在介质中传播的速度可知折射率越大，光速越小，因此声音越靠近地面，声速越小，温度越低。 A．从M点到N点靠近地面，声音频率不变，声速减小，根据可知波长变短，A错误； B．声源S处在地面上方，温度高于地面，B错误； C．声音在传播过程中受到介质的阻碍和向四周分散，声音强度会减弱，C错误； D．将声源移至N点，类比光路的可逆性可知发出的声波传播到S点一定沿图中声线，D正确。 故选D。 三、实验题（每空2分，共16分） 17. 某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶塞和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺上读取，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表上读取。改变并记录空气柱的长度及对应的压强。 （1）在相同温度下，A、B两个小组分别进行了实验，并在同一坐标纸上作出了如图乙所示的图像，两组同学实验所用注射器内的气体质量分别为和，由图像可知______（选填“＞”“＝”或“＜”）。 （2）如图丙，该小组换用传感器继续探究气体等温变化的规律。实验时某同学缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，由注射器壁上的刻度读出气体的体积V，由压强传感器测得的压强值p在计算机屏幕上实时显示。实验过程中该同学用手紧紧握住了注射器针筒，则实验得到的图像可能是______。 A. B. C. D. （3）①该小组的同学调整坐标参数后，计算机屏幕显示如图所示，其纵坐标表示封闭气体的体积，则横坐标表示的物理量是封闭气体的______。 A、热力学温度T B、摄氏温度t C、压强p D、压强的倒数 ②细心的同学发现该图线没有过坐标原点，反映了实验中有一定的误差。若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积导致，由图线可得大小为______mL（结果保留1位有效数字）。 【答案】（1）＞ （2）B （3） ①. D ②. 1 【解析】 【小问1详解】 由题设条件及乙图知，体积和温度相同时，据气体压强的微观意义可知A组中气体分子数密度较大，故有。 【小问2详解】 根据理想气体状态方程有 解得，由于实验过程中该同学用手紧紧握住针筒，导致密封气体温度升高，图像的斜率会逐渐变大，故B正确。 【小问3详解】 [1]根据玻意耳定律有，则图像是一条直线。 [2]图线不过原点，其纵截距反映的是注射器与传感器之间细管中的气体体积，由图可读出 18. （1）图甲是用扫描隧道显微镜拍下的一个“原子围栏”的照片。这个原子围栏是由96个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为________m（π取3.14，结果保留1位有效数字）。 （2）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图乙所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图乙可以估算出油膜的面积是_________，由此估算出油酸分子的直径是_______m（保留1位有效数字）。 （3）做“用油膜法估测分子的大小”实验时，四个同学都有一个操作错误，其中导致最后所测分子直径偏大的是 。 A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了 B. 乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1 mL，不小心错记录为57滴 C. 丙同学在计算完注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针头比原来的粗 D. 丁同学计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格 【答案】（1） （2） ①. 256 ②. （3）AB 【解析】 【小问1详解】 【小问2详解】 [1]根据面积的计算方式，不足半格的舍去，大于半格的算一个格，所以共有64格，故 [2]油酸酒精溶液中，油酸的浓度 一滴油酸酒精溶液的体积 一滴油酸酒精溶液中油酸的体积 则油酸分子的直径 【小问3详解】 A．酒精倒多了导致实际浓度偏小，根据 可知测量的油酸分子直径偏大，A正确； B．58滴记为57滴导致每滴油酸体积偏大，根据 故测量油酸分子直径偏大，B正确； C．不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针头比原来的粗，使得测量的一滴油酸的体积小于真实值，测量的油酸分子直径偏小，C错误； D．计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格，使得测量的油膜面积偏大，测量的油酸分子直径偏小，D错误。 故选AB。 四、计算题（本题共4小题，共46分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 19. 如图所示，折射率的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，与竖直方向的夹角α=45°。已知圆柱横截面半径为R，光速为c。求： （1）光线射入圆柱时的折射角θ； （2）光线从射入圆柱至射出时的时间t（不考虑光线在圆柱内的反射）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据光的折射定律有 解得光线射入圆柱时的折射角为 【小问2详解】 光在玻璃圆柱内的光路图如图所示： 由几何关系可得光线在圆柱内的长度为 则由可得光在圆柱内的传播速度为 所以解得光线从射入圆柱至射出时的时间为 20. 过强的电磁辐射对人体有很大危害。为了确保安全，规定工作场所受电磁辐射强度Z（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.5W/m2。某无线电通讯设备的电磁辐射的功率为P=15kW，取π=3，求： （1）请直接写出距离通讯设备为r处的电磁辐射强度Z的表达式（用P和r表示）； （2）为了保证安全，人距离通讯设备至少多远？ 【答案】（1） （2）50m 【解析】 【小问1详解】 由题意可知 【小问2详解】 将、代入到 解得 21. 电吹风如图为某人设计的电吹风电路的示意图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可以处于停机、吹热风、吹自然风三种工作状态。和分别是理想变压器原线圈和副线圈的匝数。该电吹风正常工作时各项参数如表格所示。不考虑小风扇电机的机械摩擦损耗及温度对电阻的影响。 热风时电吹风输入功率 500W 自然风时电吹风输入功率 60W 小风扇额定电压U 60V 小风扇输出机械功率 48W （1）求小风扇工作时变压器原线圈和副线圈中的电流比； （2）计算电热丝的电阻； （3）求小风扇电机的效率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】(1) 根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压关系可知 则原线圈和副线圈中的电流之比为 (2) 电热丝的功率为 根据 知电热丝的电阻为 (3) 小风扇电机的效率为 22. 压强产生的原因有多种情况： （1）①正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：（a）粒子大小可以忽略，其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；（b）与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，推导出器壁所受压强p与m、n和v的关系； ②理想气体不考虑分子间的相互作用，故可以忽略分子势能，气体内能可以近似等于所有气体分子动能的总和。“温度是分子平均动能的标志，即（a为物理常量，为分子热运动的平动动能）”，推导气体内能与体积V和压强的关系。已知一定质量的理想气体，其压强与热力学温度T的关系为p=nkT，式中n为单位体积内气体的分子数，k为常数。不考虑气体分子的转动。 （2）伯努利原理：对于流动的气体或液体，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。如图所示，一根水平放置的管道，从左往右逐渐变粗，流体从中流过。管内流体稳定流动时具有这样的特点：（a）管内各处液体体积无法压缩且密度均相同；（b）管内各处液体流速不随时间改变。选取横截面C和横截面D之间的液体为研究对象，当C处液体流动很小一段距离，到达处，D处液体正好流动到处。设管道入口处横截面积为，压强为，流体流速为；管道出口处横截面积为，压强为，流体流速为。设流体密度始终为，忽略流体的粘滞阻力和管壁对流的阻力。与外界对气体做功的规律类似，极短时间内，外界对流体做功可以通过求得，其中p为液体压强，是时间内被外力推动的流体体积大小，如图中横截面C与横截面之间的流体体积。请根据守恒思想和功能关系，推导压强与流速的关系满足：。 【答案】（1）①，②；（2）见解析 【解析】 【详解】（1）①一个粒子每次与器壁碰撞过程对器壁的冲量为 由于粒子与器壁各面碰撞的机会均等，则在时间内有的粒子在器壁面积上发生碰撞，此过程与器壁碰撞的粒子总数为 则时间内粒子给器壁的总冲量为 根据动量定理有 器壁所受压强 解得 ②根据题意气体分子的平均动能为 气体的分子数目 压强与热力学温度T的关系为 p气=nkT 气体的内能 解得 （2）在相同时间内流过截面C的液体体积等于流过截面D的液体体积 令液体从做往右流动，以上述液体为研究对象，截面C左侧液体对该对象做正功为 截面D右侧液体对该对象做负功为 C、D间液体流动至，间，可等效为，D间液体不动，C、间液体流动至D，间，C、间液体质量 由于管道水平放置，液体的重力势能不变，对该部分液体，根据动能定理有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二第二学期期中试卷 物理 一、单项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意的。） 1. 我国民用照明电路使用的是（　　） A. 交变电流 220V B. 恒定电流 220V C. 交变电流 380V D. 恒定电流 380V 2. 下列选项中的线圈都在匀强磁场中匀速转动，其中不能产生交变电流的是（　　） A. B. C. D. 3. 风力发电近年来在全球范围内得到了迅速的发展。特别是在中国，风电产业已经成为国家能源结构转型的关键组成部分之一。图甲是一风力发电机组，其发电机的简化结构如图乙所示，图中交流发电机、定值电阻、交流电流表组成闭合回路，线圈逆时针匀速转动，在线圈中产生正弦式交变电流，图示位置线圈平面与磁感线平行。下列说法正确的是（ ） A. 线圈转动到图示位置时，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势也为零 B. 线圈转动到图示位置时，感应电流方向为 C. 线圈匀速转动时，交流电流表指针左右摆动 D. 线圈转动到中性面的瞬间，电路中的电流最小 4. 将如图所示的交流电加在电阻两端，横轴上方为按正弦规律变化的电流，下方为三角形脉冲电流，已知三角形脉冲电流的峰值为有效值的倍，则该交变电流的有效值为（　　） A. 3A B. C. D. 5. 如图所示，交流电流表A1、A2、A3分别与电容器C、线圈L和电阻R串联后接在同一个交流电源上，供电电压瞬时值为u=Usinωt，三个电流表各有不同的读数。现保持U不变，使ω变小，则（　　） A. A1读数变小；A2读数变小；A3读数不变 B. A1读数变小；A2读数变大；A3读数不变 C. A1读数变大；A2读数变小；A3读数不变 D. A1读数变大；A2读数变大；A3读数变小 6. “中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　） A. 电磁波在任何介质中传播速度均为 B. 红外线的波长比紫外线大 C. 麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波 D. 法拉第通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 7. 下列说法正确的是（　　） A. 物体吸收热量后内能可能减少 B. 给自行车胎打气，越打越费力是因为分子间存在斥力 C. 气体在100℃时每个分子的动能都大于其在50℃时的动能 D. 光学显微镜下观察到悬浮在水中的花粉分子的无规则运动是布朗运动 8. 某发电机原理如图甲所示，金属线框匝数为，阻值为，在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。阻值为的电阻两端的电压如图乙所示，其周期为。则线框转动一周的过程中（　　） A. 线框内电流方向不变 B. 线框电动势的最大值为 C. 流过电阻的电荷量为 D. 流过电阻的电荷量为 9. 容积相同的甲、乙两个容器中，装有质量相等的氧气，两容器内的温度分别为与，氧气分子的速率分布情况如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 甲容器内的温度为，乙容器内的温度为 B. 甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小 C. 单位时间内，甲容器中氧气分子与单位面积器壁碰撞的次数比乙容器多 D. 甲容器中气体的压强比乙容器大 10. 抗冲击玻璃是由两层钢化玻璃和中间一层树脂材料构成的，树脂的折射率比玻璃的小。下列在抗冲击玻璃中的折射光线可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、不定项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。每题至少有一个正确答案。选对得3分，选对但不全得2分，错选、多选，该小题不得分） 11. 下列所列词句中，描述分子热运动的是（　　） A. 酒香不怕巷子深 B. 踏花归去马蹄香 C. 拂墙花影动，疑是玉人来 D. 风沙刮地塞云愁 12. “海琴”号是我国于2025年投入使用的新型6000米级深海电动潜水器，某次深海作业过程中，其内部封闭的理想气体经历了a→b→c→a一个完整循环过程，其p→V图如图所示，已知a→b过程图线为反比例曲线。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态b时的压强为 B. a→b过程中气体对外界做的功等于c→a过程中外界对气体做的功 C. a→b过程中，气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功 D. 一个完整循环过程气体从外界吸收热量 13. 振荡电路某时刻的工作状态如图所示，电流方向为顺时针且电流正在增大，下列说法正确的是（　　） A. 该时刻电容器上极板带负电荷 B. 电容器两极板间电场强度正在变小，电场能减少 C. 该时刻线圈的自感电动势正在增大，电场能增大 D. 若线圈的自感系数增大，振荡电路的频率变小 14. 如图甲所示电路中变压器为理想变压器，其原线圈接有如图乙所示正弦交流电，变压器原、副线圈的匝数比，电表均为理想交流电表。已知为保险丝，其熔断电流为3A，阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，现将滑动变阻器的滑片P从b端缓慢移动至a端，则此过程中（　　） A. 保险丝熔断前，电流表的示数逐渐减小 B. 保险丝熔断前，电压表的示数逐渐增大 C. 当滑片P位于b端时，电压表读数为4V D. 保险丝中电流刚达到熔断电流时，变压器输入功率为15W 15. 某同学利用如图所示电路模拟远距离输电．图中交流电源电压为，定值电阻，小灯泡、的规格均为“ ”，理想变压器、原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1．分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ，两电路都稳定工作时，（　　） A. 与一样亮 B. 比更亮 C. 上消耗的功率比的大 D. 上消耗的功率比的小 16. “姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”除了夜深人静的原因，从波传播的角度分析，特定的空气温度分布也可能使声波传播清明致远。声波传播规律与光波在介质中传播规律类似。类比光线，用“声线”来描述声波的传播路径。地面上方一定高度S处有一个声源，发出的声波在空气中向周围传播，声线示意如图（不考虑地面的反射）。已知气温越高的地方，声波传播速度越大。下列说法正确的是（　　） A. 从M点到N点声波波长变长 B. S点气温低于地面 C. 忽略传播过程中空气对声波的吸收，则从M点到N点声音不减弱 D. 若将同一声源移至N点，发出的声波传播到S点一定沿图中声线 三、实验题（每空2分，共16分） 17. 某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶塞和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺上读取，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表上读取。改变并记录空气柱的长度及对应的压强。 （1）在相同温度下，A、B两个小组分别进行了实验，并在同一坐标纸上作出了如图乙所示的图像，两组同学实验所用注射器内的气体质量分别为和，由图像可知______（选填“＞”“＝”或“＜”）。 （2）如图丙，该小组换用传感器继续探究气体等温变化的规律。实验时某同学缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，由注射器壁上的刻度读出气体的体积V，由压强传感器测得的压强值p在计算机屏幕上实时显示。实验过程中该同学用手紧紧握住了注射器针筒，则实验得到的图像可能是______。 A. B. C. D. （3）①该小组的同学调整坐标参数后，计算机屏幕显示如图所示，其纵坐标表示封闭气体的体积，则横坐标表示的物理量是封闭气体的______。 A、热力学温度T B、摄氏温度t C、压强p D、压强的倒数 ②细心的同学发现该图线没有过坐标原点，反映了实验中有一定的误差。若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积导致，由图线可得大小为______mL（结果保留1位有效数字）。 18. （1）图甲是用扫描隧道显微镜拍下的一个“原子围栏”的照片。这个原子围栏是由96个铁原子在铜的表面排列成直径为的圆周而组成的，由此可以估算出铁原子的直径约为________m（π取3.14，结果保留1位有效数字）。 （2）在用油膜法估测分子大小的实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，倒入标注250 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250 mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图乙所示。坐标格的每个小正方形大小为。由图乙可以估算出油膜的面积是_________，由此估算出油酸分子的直径是_______m（保留1位有效数字）。 （3）做“用油膜法估测分子的大小”实验时，四个同学都有一个操作错误，其中导致最后所测分子直径偏大的是 。 A. 甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了 B. 乙同学用注射器和量筒测得58滴油酸酒精溶液为1 mL，不小心错记录为57滴 C. 丙同学在计算完注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针头比原来的粗 D. 丁同学计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格 四、计算题（本题共4小题，共46分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位） 19. 如图所示，折射率的玻璃圆柱水平放置，平行于其横截面的一束光线从顶点入射，与竖直方向的夹角α=45°。已知圆柱横截面半径为R，光速为c。求： （1）光线射入圆柱时的折射角θ； （2）光线从射入圆柱至射出时的时间t（不考虑光线在圆柱内的反射）。 20. 过强的电磁辐射对人体有很大危害。为了确保安全，规定工作场所受电磁辐射强度Z（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.5W/m2。某无线电通讯设备的电磁辐射的功率为P=15kW，取π=3，求： （1）请直接写出距离通讯设备为r处的电磁辐射强度Z的表达式（用P和r表示）； （2）为了保证安全，人距离通讯设备至少多远？ 21. 电吹风如图为某人设计的电吹风电路的示意图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可以处于停机、吹热风、吹自然风三种工作状态。和分别是理想变压器原线圈和副线圈的匝数。该电吹风正常工作时各项参数如表格所示。不考虑小风扇电机的机械摩擦损耗及温度对电阻的影响。 热风时电吹风输入功率 500W 自然风时电吹风输入功率 60W 小风扇额定电压U 60V 小风扇输出机械功率 48W （1）求小风扇工作时变压器原线圈和副线圈中的电流比； （2）计算电热丝的电阻； （3）求小风扇电机的效率。 22. 压强产生的原因有多种情况： （1）①正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：（a）粒子大小可以忽略，其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；（b）与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，推导出器壁所受压强p与m、n和v的关系； ②理想气体不考虑分子间的相互作用，故可以忽略分子势能，气体内能可以近似等于所有气体分子动能的总和。“温度是分子平均动能的标志，即（a为物理常量，为分子热运动的平动动能）”，推导气体内能与体积V和压强的关系。已知一定质量的理想气体，其压强与热力学温度T的关系为p=nkT，式中n为单位体积内气体的分子数，k为常数。不考虑气体分子的转动。 （2）伯努利原理：对于流动的气体或液体，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。如图所示，一根水平放置的管道，从左往右逐渐变粗，流体从中流过。管内流体稳定流动时具有这样的特点：（a）管内各处液体体积无法压缩且密度均相同；（b）管内各处液体流速不随时间改变。选取横截面C和横截面D之间的液体为研究对象，当C处液体流动很小一段距离，到达处，D处液体正好流动到处。设管道入口处横截面积为，压强为，流体流速为；管道出口处横截面积为，压强为，流体流速为。设流体密度始终为，忽略流体的粘滞阻力和管壁对流的阻力。与外界对气体做功的规律类似，极短时间内，外界对流体做功可以通过求得，其中p为液体压强，是时间内被外力推动的流体体积大小，如图中横截面C与横截面之间的流体体积。请根据守恒思想和功能关系，推导压强与流速的关系满足：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $