湖北省宜昌市協(xié)作體2024-2025學(xué)年高二（下）期中考試物理試卷（含解析）

湖北省宜昌市協(xié)作體2024-2025學(xué)年高二（下）期中考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.電磁波在現(xiàn)代通信中扮演著至關(guān)重要的角色，它們能夠以光速傳播.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是()A.麥克斯韋用實驗證實了電磁波的存在B.電磁波能傳播信息，但不能傳播能量C.當(dāng)電磁波的波源關(guān)閉后，已發(fā)出的電磁波立即消失D.電磁波能在空氣中傳播，也能在真空中傳播2.對于固體和液體的描述，下列說法正確的是()A.食鹽、金剛石、陶瓷、玻璃都是晶體B.所有晶體都有規(guī)則的外形、固定的熔點C.在完全失重的前提下，熔化的金屬可以形成任何形狀D.液晶具有液體流動性同時在光學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性3.下列熱現(xiàn)象中說法正確的是()A.0℃的冰融化為0℃的水過程中，分子勢能不變B.兩個彼此接觸的熱學(xué)系統(tǒng)達到熱平衡時兩者溫度相同C.溫度越高布朗運動越劇烈，因此布朗運動是分子熱運動D.相同溫度下相同質(zhì)量的不同物質(zhì)其內(nèi)能相同4.假設(shè)真空中有兩個分子，其中一個分子A固定，另一個分子B從無窮遠處靠近分子A，在分子B靠近分子A的過程中，兩者之間所受分子力和分子勢能隨著距離變化而變化，選無窮遠處分子勢能為零，如圖所示為兩者之間的分子力或分子勢能隨分子間距離變化的圖線，下列說法正確的是()A.圖1為分子勢能隨分子間距離變化的圖線，圖2為分子力隨分子間距離變化的圖線B.在無窮遠到r0的過程中分子力對分子B做負功C.在分子B靠近分子A的過程中分子斥力在增大，分子引力在減小D.若將分子B從較遠處由靜止釋放，則僅在分子力作用下分子B運動到r0處速率最大5.交流發(fā)電機由n匝閉合矩形線框組成，線框的總電阻為R.如圖所示為線框在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動時，穿過線框的磁通量Φ與時間t的關(guān)系圖像.下列說法正確的是()A.時刻線框平面與中性面重合B.線框的感應(yīng)電動勢最大值為C.線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為D.從t=0到t=T過程中線框的平均感應(yīng)電動勢為6.以下實驗及規(guī)律，圖甲是顯微鏡下觀察固體微粒做布朗運動的圖像，圖乙是氧氣分子速率隨溫度變化的分布圖像，圖丙是電腦液晶顯示屏，圖丁是平靜水面上放硬幣，硬幣處于靜止狀態(tài)，下列說法正確的是()A.圖甲是固體微粒無規(guī)則運動的軌跡，固體微粒越小溫度越高，布朗運動越明顯，說明固體分子做無規(guī)則的熱運動B.圖乙中，溫度越高，分子平均速率越大，所有氧分子的速率都增大C.圖丙中，液晶顯示器是利用液晶光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點制成的D.圖丁中，硬幣能浮在水面上，主要是因為水的浮力7.兩支玻璃管中分別裝有水和水銀，其上表面發(fā)生彎曲現(xiàn)象如圖所示，下列說法正確的是()A.只有水表面存在著表面張力B.不論水還是水銀表面層分子分布都比內(nèi)部稀疏C.水是浸潤液體，水銀是不浸潤液體D.若將兩頭開口的玻璃管插入裝有水銀的槽中，則玻璃管中的水銀面高于槽中的水銀面二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.如圖所示為LC振蕩電路，已知線圈自感系數(shù)L=1.5×10—2H，電容器電容C=6μF，在電容器開始放電時設(shè)為零時刻(取t=0)，上極板帶正電，下極板帶負電，則()A.LC振蕩電路的周期T=6π×10—4sB.當(dāng)t=3π×10—4s時，電容器上極板帶正電C.當(dāng)t=π×10—4s時，電路中電流方向為逆時針D.當(dāng)t=2π×10—4s時，電場能正轉(zhuǎn)化為磁場能9.如圖所示，理想變壓器的原線圈、副線圈匝數(shù)比為n1:n2=5:1，電阻R=20Ω,電壓表為理想交流電壓表，原線圈的交流電壓瞬時值表達式為u1=1002sin10πt(v)，下列說法正確的是()A.電壓表的示數(shù)為202VB.原線圈中的電流有效值為0.2AC.交流電的頻率為10HzD.電阻R的電功率為20W10.如圖所示，豎直放置的直玻璃管中用水銀柱密封一段空氣柱，空氣柱和水銀柱的長度均為20cm，現(xiàn)將玻璃管以某一初速度沿足夠長斜面上滑或下滑，斜面傾角為37°,玻璃管與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5，標準大氣壓強p0=75cmHg，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，設(shè)氣體溫度不變，下列說法正確的是()A.玻璃管上滑時空氣柱壓強為78cmHgB.玻璃管上滑時空氣柱長度約為28.4cmC.玻璃管下滑時空氣柱壓強為83cmHgD.玻璃管下滑時空氣柱長度約為22.9cm三、實驗題：本大題共2小題，共14分。11.實驗小組在做“用油膜法估測油酸分子直徑”的實驗中，嚴格按實驗步驟進行，配制酒精油酸溶液，清水中撒上痱子粉，滴入一滴酒精油酸溶液形成油膜，描出油膜輪廓，測出油膜面積，最后計算出分子直徑．(1)油酸在水面上形成油膜，應(yīng)是層油膜．(2)為使油酸盡可能在水面上散開，將純油酸用酒精稀釋，若稀釋后酒精油酸溶液濃度為每2000mL酒精油酸溶液中有油酸1mL，用滴管向量筒內(nèi)滴100滴配制好的溶液，量筒中溶液體積為2mL，若一滴酒精油酸溶液形成的油膜面積為160cm2，則測出油酸分子的直徑為m.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(3)油酸未完全散開就開始測量油膜面積，會導(dǎo)致油酸分子直徑計算結(jié)果(填“偏大”“偏小”或“不(4)在坐標紙上數(shù)油膜面積時，邊緣上不是完整一格的全部舍去，這樣會導(dǎo)致油酸分子直徑計算結(jié)果(填“偏大”“偏小”或“不變”)．12.在“探究變壓器原、副線圈電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系”實驗中，利用如圖所示的可拆變壓器能方便地探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系．(1)為實現(xiàn)探究目的，保持原線圈輸入的電壓一定，通過改變原、副線圈匝數(shù)，測量副線圈上的電壓.這個探究過程采用的科學(xué)探究方法是．A.控制變量法B.等效替代法C.微元法D.理想實驗法(2)如果把它看成理想變壓器，則左右兩線圈上的交變電流一定相同的是．A.電壓C.功率D.頻率(3)某次實驗中得到實驗數(shù)據(jù)如下表所示，表中n1、n2分別為原、副線圈的匝數(shù)，U1、U2分別為原、副線圈的電壓，通過實驗數(shù)據(jù)分析，你的結(jié)論是：在誤差允許的范圍內(nèi)實驗次數(shù)n1/匝n2/匝U1/VU2/V14003.4228004005.9532005.92(4)原、副線圈上的電壓之比是否等于它們的匝數(shù)之比呢?發(fā)現(xiàn)上述實驗數(shù)據(jù)沒有嚴格遵從這樣的規(guī)律，分析下列可能的原因，你認為正確的是．A.原、副線圈的電壓不同步B.變壓器線圈中有電流通過時會發(fā)熱C.鐵芯在交變磁場的作用下會發(fā)熱D.原線圈中電流產(chǎn)生的磁場能在向副線圈轉(zhuǎn)移過程中有損失四、計算題：本大題共3小題，共40分。13.在某一體積為V的密封容器內(nèi)充入密度為P、摩爾質(zhì)量為M的氣體.已知阿伏加德羅常數(shù)為NA，求：(1)該容器中氣體分子的總個數(shù);(2)分子中心間的平均距離;(3)現(xiàn)將這部分氣體壓縮成液體，體積變?yōu)閂'，則分子的直徑大小.(將液體分子視為球體模型)14.如圖所示，線圈abcd的面積是0.04m2，共500匝，線圈的總電阻r=10Ω,外接電阻R=90Ω,勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小，方向垂直紙面向里，從線圈處于與中性面垂直的平面開始計時(取此時電動勢為正)，當(dāng)線圈繞垂直磁場的轉(zhuǎn)軸以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時，求：(圖中電表均為理想交流電表)(1)線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式;(2)線圈轉(zhuǎn)過s時電動勢的瞬時值大小;(3)電路中，電壓表和電流表的示數(shù)．15.A端密封B端開口、粗細均勻的U形玻璃管豎直放置，管內(nèi)有水銀柱，此時環(huán)境溫度為300K，各部分數(shù)據(jù)如圖所示，外界大氣壓強p0=75cmHg，整個過程不漏氣，玻璃管的內(nèi)徑遠小于其長度.(以下計算小數(shù)點后均保留一位)(1)若緩慢升高環(huán)境溫度當(dāng)U形管水平部分恰好沒有水銀柱時，環(huán)境溫度為多少?(2)若用水銀滴定管向B管中的側(cè)壁緩慢滴入水銀，使B管內(nèi)空氣全部排出，當(dāng)水銀柱與B管口齊平時，求滴入水銀柱的高度(環(huán)境溫度不變);(3)若將B端開口密封然后用打氣筒緩慢向B管中打入壓強為P0的空氣，打氣過程中不會漏氣，當(dāng)兩管中水銀面齊平時求打入的空氣體積(環(huán)境溫度不變，玻璃管的橫截面積S=1cm2).答案和解析1.【答案】D【解析】赫茲用實驗證實了電磁波的存在，A錯誤;電磁波能傳播能量和信息，B錯誤;當(dāng)波源消失后只是不能產(chǎn)生新的電磁波，但已發(fā)出的電磁波不會立即消失，C錯誤;電磁波在空氣、真空中都能傳播，D正確．2.【答案】D【解析】食鹽、金剛石是晶體，陶瓷、玻璃是非晶體，A錯誤;單晶體有規(guī)則的外形，多晶體沒有規(guī)則的外形，無論單晶體還是多晶體都有固定熔點，B錯誤;在完全失重的前提下，熔化的金屬由于受表面張力作用，會收縮成球形，C錯誤;液晶具有液體流動性，同時在光學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)為各向異性，D正確．3.【答案】B【解析】0℃的冰融化為0℃的水過程中，溫度不變，分子平均動能不變，吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為分子勢能，故分子勢能增加，A錯誤;由熱平衡的定義可知，B正確;布朗運動的劇烈程度和溫度有關(guān)，是分子熱運動的反映，是固體顆粒的運動而不是分子熱運動，C錯誤;溫度相同，分子平均動能相同，質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，分子個數(shù)不同，分子勢能不相同，則內(nèi)能不同，D錯誤．4.【答案】D【解析】在r0處分子斥力大小等于分子引力大小，分子力為0，在大于r0處分子斥力小于分子引力，分子力表現(xiàn)為引力，分子B從無窮遠處到r0的過程中，分子力對其做正功，分子勢能減小，在r0處分子勢能最小，故圖1為分子力隨分子間距離變化的圖線，圖2為分子勢能隨分子間距離變化的圖線，A、B錯誤;隨著距離的減小分子斥力和引力都增大，但斥力增大更快，C錯誤;從較遠處到r0的過程中，分子力做正功，速率增大，距離小于r0時分子力做負功，速率減小，故在r0處速率最大，D正確．5.【答案】C【解析】A.由圖像可知，時刻穿過線圈的磁通量為零，線框處于與中性面垂直的平面，故A錯誤；B.線框的感應(yīng)電動勢最大值為故B錯誤；C.線框的感應(yīng)電動勢有效值為根據(jù)功能關(guān)系可知，線框轉(zhuǎn)一周外力所做的功為故C正確；D.從t=0到t=T過程中，線框的平均感應(yīng)電動勢為零，故D錯誤。故選C。6.【答案】C【解析】顯微鏡下觀察固體微粒的無規(guī)則運動是位置連線，不是軌跡，固體微粒在不停地做無規(guī)則運動，固體微粒越小溫度越高，布朗運動越明顯，是液體分子做無規(guī)則熱運動的反映，A錯誤;根據(jù)分子速率分布曲線可知“中間多，兩頭少”，溫度越高，分子平均速率越大，并不是所有氧分子的速率都增大，B錯誤;液晶顯示器是利用液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點制成的，C正確;硬幣能浮在水面上，原因是水表面存在著張力，使水表面像結(jié)了一層薄膜似的，硬幣雖然把水面壓成了一個凹槽，但沒能突破水的表面張力，硬幣能浮在水面上，D錯誤．7.【答案】B【解析】不論水還是水銀其表面具有收縮趨勢，都存在表面張力，A錯誤;液體表面存在張力的原因是液體表面分子間平均距離大于液體內(nèi)部分子間平均距離，表面層分子比內(nèi)部稀疏，分子力表現(xiàn)為引力，B正確;浸潤或不浸潤要看固體和液體兩者，不能說某液體是浸潤液體或不浸潤液體，C錯誤;由圖可知，水銀不浸潤玻璃，則由毛細現(xiàn)象原理可知玻璃管中水銀面應(yīng)低于槽中水銀面，D錯誤．8.【答案】AC【解析】LC振蕩電路周期公式選項A正確;當(dāng)時，電容器反向充滿電，所以電容器上極板帶負電，選項B錯誤;當(dāng)t=π×10—4S時，是之間，電容器正在放電，所以電流方向為逆時針，選項C正確;當(dāng)t=2π×10—4S時，介于之間，電容器正在充電，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，選項D錯誤．9.【答案】BD由可知，原線圈兩端電壓最大值為Um=1002V，則有效值為100V，根據(jù)電壓與匝數(shù)比的關(guān)系，有解得副線圈兩端的電壓有效值為U2=20V，因電壓表顯示的示數(shù)是有效值，故電壓表的示數(shù)為20V，故A錯誤;副線圈的電流由=得I1=0.2A，B正確;根據(jù)f=，解得f=Hz=5Hz，故C錯誤;根據(jù)電功率公式有故D正確．10.【答案】BCD【解析】初狀態(tài)p1=75+20cmHg=95cmHg，V1=20s.當(dāng)玻璃管上滑時其加速度a1=gsin37。+μgcos37。=10m/s2，選水銀柱為研究對象，由牛頓第二定律有pos+mgsin37?！猵2s=ma1，其中pgh=當(dāng)玻璃管下滑時其加速度a2=gsin37?！蘥cos37。=2m/s2，選水銀柱為研究對象，由牛頓第二定律有11.【答案】(1)單分子(3)偏大(4)偏大【解析】(1)用油膜法估測油酸分子直徑時，需使油酸在水面上形成單分子層油膜．(2)一滴酒精油酸溶液中含有的純油酸體積油膜面積s=160cm2=1.6×(3)油酸未完全散開就開始測量油膜的面積，所測s偏小，根據(jù)d=，會導(dǎo)致油酸分子直徑的計算結(jié)果偏大．(4)面積測量是通過數(shù)油膜對應(yīng)格子的面積，若不完整格子面積全部舍去，則面積s測量偏小，根據(jù)d=，會導(dǎo)致油酸分子直徑的計算結(jié)果偏大．12.【答案】(1)A(2)CD(3)原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比相等，即=(4)BCD【解析】(1)當(dāng)一個物理量與多個物理量相關(guān)時，應(yīng)采用控制變量法，探究該物理量與某一個量的關(guān)系，如本實驗中，保持原線圈輸入的電壓U1一定，探究副線圈輸出的電壓U2和匝數(shù)n1、n2的關(guān)系，故選A．(2)由理想變壓器原理可知，理想變壓器原副線圈兩端的交變電流功率、頻率不變，通過副線圈的電流和副線圈兩端電壓與變壓器原、副線圈的匝數(shù)比有關(guān)，故選C、D．(3)通過分析表中數(shù)據(jù)可得結(jié)論，在誤差允許的范圍內(nèi)，原副線圈的電壓比與匝數(shù)比相等，即=．(4)變壓器并非理想變壓器，能量損失主要來源于三個方面，分別是繞制線圈的銅導(dǎo)線發(fā)熱損耗(俗稱銅損)、鐵芯中的渦流發(fā)熱損耗(俗稱鐵損)、鐵芯對磁場的約束不嚴密損耗(俗稱磁損)，故選B、C、D．13.【答案】解：(1)氣體的質(zhì)量為m=PV故氣體分子的總個數(shù)為N=nNA=NA=NA(2)氣體的摩爾體積為每個氣體分子平均占有的空間體積為V0==設(shè)氣體分子間的平均距