江苏省宿迁市泗阳县2021-2022学年高二物理下学期期中考试试题（Word版附解析）

泗阳县2021-2022学年度第二学期期中调研测试高二物理一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，计40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个正确答案）1.环绕地球作匀速圆周运动航天飞机舱内密封着一定质量的空气，则（　　）A.由于气体处于完全失重状态，故气体对舱壁无压力B.当对舱内气体加热时，则舱内气体的所有分子速率都增大C.若舱内有少量气体漏出，但气体的温度不变，则舱内气体的内能也不变D.若向舱内再充入空气，并降低舱内温度，则舱内气体的内能可能不变【答案】D【解析】【详解】A．气体压强是由于气体分子做无规则热运动时，频繁撞击容器壁产生的，气体处于完全失重状态压强不为零，气体对舱壁有压力，A错误；B．对舱内气体加热时，舱内气体分子的平均速率增大，并非所有气体分子速率都增大，B错误；C．舱内有少量气体漏出，气体的温度不变，则气体分子平均动能不变，分子数减少，气体内能减少，C错误；D．向舱内再充入空气，并降低舱内温度，则气体平均分子动能降低，分子数增加，气体内能有可能不变，D正确。故选D。2.下列关于热学问题的说法正确的是（　　）A.草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠，这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大B.晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大C.液体分子的无规则运动称为布朗运动D.某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量，每个气体分子的体积 【答案】A【解析】【详解】A．草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，分子间的距离减小，分子的引力和斥力都会增大，故A正确；B．晶体有固定的熔点，晶体在熔化过程中，温度不变，分子的平均动能不变，吸收热量转化为分子势能，故B错误；C．布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是液体分子运动的间接反映。故C错误；D．每个气体分子的质量每个气体分子的平均空间体积它不是气体分子的体积，故D错误。故选A。3.在实验“用油膜法测量分子直径”中将油酸分子看成是球形的方法与下面实验采用相同方法的是（　　）A.引入“理想气体”的概念B.“瞬时速度”的定义C.研究“力的平行四边形”的实验D.研究“加速度与力或质量关系”的实验【答案】A【解析】【详解】A．“用油膜法测量分子直径”中将油酸分子看成是球形的采用的方法是将油膜分子理想化为球形模型，于引入“理想气体”的概念采用了相同的方法，选项A符合题意；B．“瞬时速度”的定义采用的极限思想，选项B不符合题意；C．研究“力的平行四边形”的实验采用的是等效替代的方法，选项C不符合题意；D．研究“加速度与力或质量关系”的实验主要采用的是控制变量法，选项D不符合题意。故选A。 4.一矩形线圈在匀强磁场中转动时产生的电动势，下列说法正确的是（　　）A.该交流电的电动势有效值比交流电的小B.该交流电的电动势有效值为C.每内电流方向改变100次D.时，穿过矩形线图的磁通量最小【答案】B【解析】【详解】A．由于两交流电的最大值相同，故有效值相同，故A错误；B．由题意可知该交流电的电动势的最大值为，由正弦式交流电最大值与有效值的关系可得该交流电的电动势有效值为，故B正确；C．由题意可知，该交流电的角速度为：，而，解得该交流电的频率为故C错误；D．时，，线圈平面恰好位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故D错误。故选B。5.2021年12月9日，在“天宫课堂”中王亚平往水球中注入一个气泡，如图所示，气泡静止在水中，此时（　　）A.气泡受到浮力B.因处于完全失重状态，所以不会有水分子进入气泡中C.气泡内气体在界面处对水产生压力D.水与气泡界面处，水分子间作用力表现为斥力 【答案】C【解析】【详解】A．由于在失重状态下，气泡不会受到浮力，A错误；B．水分子在平衡位置附近做无规则的热运动，会有很少的水分子（界面附近）进入气泡内，B错误；C．由于在失重状态下，气泡内气体在界面处存在压力差，所以对水产生压力，C正确；D．水与气泡界面处，水分子较为稀疏，水分子间作用力表现为引力，D错误。故选C。6.如图，开口向下的玻璃管插入水银槽中，管内封闭了一段气体，气体长度为l，管内外水银面高度差为h，若保持玻璃管不动，向水银槽内舀出少许水银，则（　　）A.l增大，h增大B.l减小，h增大C.l增大，h减小D.l减小，h减小【答案】A【解析】【分析】先假设向水银槽内舀出少许水银时水银柱不动，求解出气体的压强，看能否平衡；再假设向水银槽内加入少许水银时液面与水银柱上升相同的高度，分析压强的变化情况，看能否平衡。【详解】由题意可知变化过程为等温变化；先假设向水银槽内舀出少许水银时水银柱不动h增大，则封闭气体压强P减小，在大气压的作用下水银柱下降，而封闭气体由于压强减小，体积增大，故l增大； 根据平衡，可知h增大。故A正确，BCD错误。故选A。【点评】本题考查理想气体状态方程的动态变化问题，学会先假设某些量不变，然后再根据相关公式分析各个状态参量的变化情况。7.关于电磁场理论，下列叙述不正确的是（　　）A.变化磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C.变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D.电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关，故A正确，不符合题意；B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场，故B正确，不符合题意；C．由电磁场定义可知C正确，不符合题意；D．只有变化的电场周围才存在磁场，只有变化的磁场周围才存在电场，故D错误，符合题意。故选D。8.如图是氧气分子在不同温度和下的速率分布，是分子数所占的比例。由图线信息可得到的正确结论是（　　）A.同一温度下，速率大的氧气分子数所占的比例大 B.时图像的面积大于时的面积C.温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占的比例越小D.温度升高使得速率较小的氧气分子所占的比例变小【答案】D【解析】【详解】A．由图可知，中等速率氧气分子数所占比例大，故A错误；B．100℃时图像的面积等于0℃时的面积，故B错误；C．由图可知，温度越高，一定速率范围内的氧气分子所占的比例有高有低，故C错误；D．由图可知，从0℃升高100℃时，速率较小的氧气分子所占的比例变小，故D正确。故选D。9.2021年6月28日，白鹤滩水电站正式并网发电，使用了我国领先全球的特高压输电技术。若发电机的输出电压不变，远距离输电的示意图如图所示。则下列叙述中正确的是（　　）A.用户接入电路的用电器越多，用电器两端电压越大B.用户接入电路的用电器越多，发电机的输出功率越大C.用户接入电路的用电器越多，升压变压器输出电压变大D.用户接入电路的用电器越多，输电线电阻r两端电压越小【答案】B【解析】【详解】根据发电机的输出电压U1不变，由可知升压变压器输出电压U2不变，用户接入电路的用电器越多，用电器所消耗的功率增大，发电机的输出功率也增大，根据P=U1I1 可知I1增大，由可得I2增大，由可得Ur增大，U3减小，由可知，随着U3减小，U4也应该减小，即用电器两端电压减小。故选B。10.如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断中正确的是()A.A→B温度升高，压强变大B.B→C体积不变，压强不变C.B→C体积不变，压强变小D.C→D体积变小，压强变小【答案】C【解析】【详解】由图象可知，由A→B过程中，温度升高体积变大，体积与热力学温度成正比，由 ，可知，气体压强不变，是等压变化，故A错误；由图象可知，在B→C过程中，气体体积不变温度降低，由可知，气体压强变小，故B错误，C正确；由图象可知，在C→D过程中，气体温度不变体积减小，由可知，压强变大，故D错误．二、填空题11.某同学制作一个简易的温控装置，实验电路如图甲，继电器与热敏电阻、滑动变阻器串联接在电源两端，当继电器的电流达到或超过时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为，热敏电阻的阻值，随温度变化的关系如图乙所示：（1）提供的实验器材有：电源E（12V），内阻不计、滑动变阻器R1（0-200Ω）、滑动变阻器R2（0-400Ω）、热敏电阻、继电器、电阻箱、开关、导线若干。要启动继电器，则电路中的总电阻需满足：R继电器+R+Rt≤___________Ω。为使该装置实现对之间任一温度的控制，滑动变阻器应选用___________（选填R1或R2）。（2）如果要把温控装置设置为，应先用电阻箱替代热敏电阻，把电阻箱数值调至___________，闭合开关，调节滑动变阻器，直至继电器的衔铁被吸合。然后断开开关，再重新把热敏电阻替换电阻箱。（3）该温控装置在___________（填“低温区域”或“高温区域”）灵敏度更高。甲乙两位同学就提高该温控装置的灵敏度方案进行了讨论：甲同学认为应该换一个的电源，电动势越大越容易驱动电磁继电器，可以提高温控装置的灵敏度；乙同学则认为应该换一个的电源，这样使继电器启动的电阻更小，热敏电阻占总电阻的比例增大，其控制效果更好。你认为___________（填甲或乙）同学的分析更有道理。 【答案】①.400②.R1③.80④.低温区域⑤.甲【解析】【详解】（1）[1][2]当继电器的电流达到或超过时，才能吸合，所以则结合继电器的电阻，热敏电阻的最大为，所以滑动变阻器选；（2）[3]由图乙看出，当温度，热敏电阻，用电阻箱替代热敏电阻，所以把电阻箱数值调到；（3）[4][5]从图乙看出，高温区电阻的变化比较平缓，即较大的温度变化才能引起一定的电流变化，而在低温区，较小的温度变化就能导致较大的电阻变化，从而使得电流发生较大的变化，所以低温区域灵敏度高；若要提高灵敏度，只有电阻变化较小时引起较大的电流变化，所以换一个24V的电源可达到目的，则甲同学说法正确。三：计算题12.飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置．那么黑匣子发出的电磁波波长是多少？若接收电路是由电路组成的，其中该接收装置里的电感线圈，此时产生电谐振的电容多大？【答案】8000m【解析】【详解】由得：由公式得： 答案：8000m13.如图所示，汽缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50cm2，厚度为1cm，汽缸全长为21cm，汽缸质量为20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7时，活塞封闭的气柱长10cm，若将汽缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2，求：(1)汽缸倒置时，活塞封闭的气柱多长；(2)当温度多高时，活塞刚好接触平台。【答案】(1)15cm(2)【解析】【详解】(1)设汽缸倒置前、后被封闭气体的压强分别为p1和p2，气柱长度分别为L1和L2，则有倒置过程为等温变化，由玻意耳定律可得解得(2)设倒置后升温前、后封闭气柱温度分别为T2和T3，升温后气柱长度为L3，则升温过程为等压变化，由盖－吕萨克定律可得 解得即温度升高到100时，活塞刚好接触平台。14.图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴按如图所示方向匀速转动，线圈的匝数n=50匝，电阻r=2Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，阻值R=8Ω，与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按图乙所示正弦规律变化。（取π=3.14）求：（1）交流发电机产生的电动势的最大值；（2）电路中交流电压表的示数；（3）从图示位置转过，通过线圈的电荷量和整个回路的焦耳热。【答案】（1）100V；（2）；（3）0.1C，7.85J【解析】【详解】（1）由图线可知Wb，因为，所以交流发电机产生的电动势的最大值（2）电动势的有效值 由闭合电路欧姆定律得，电路中电流的有效值为I==5A交流电压表的示数为（3）从图示位置转过，磁通量变化量为通过线圈的电荷量根据焦耳定律可得15.如图所示，喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为14L，装入药液后，封闭在药液上方的空气体积为2L，气压为1atm。打气筒活塞每次可以打进气压为1atm、体积为0.3L的空气。不考虑环境温度的变化。（1）第一次打气打气后，桶内的气体压强是多少？（2）要使药液上方的气体压强增大到7atm，应打气多少次？（3）如果药液上方的气体压强达到6atm时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器不能再向外喷药时，筒内剩下的药液还有多少升？【答案】（1）1.15atm；（2）40次；（3）2L【解析】 【详解】（1）设打气前药液上方压强为，气体体积为；每次打入的气体体积为V=0.3L，因为是等温变化，则由玻意耳定律有解得=1.15atm（2）设应打n次，打后药液上方气体的压强为，环境温度不变，封闭在药液上方的气体为等温变化，将打气前原有的气体和打n次的气体为研究对象，则初态：，；末态：，；由玻意耳定律得解得n=40次（3）药液上方的气体压强达到=6atm时停止打气，并开始向外喷药，当喷雾器不再向外喷药时，筒内空气的压强将变为=1atm，体积为，对筒内气体，由玻意耳定律得解得剩下的药液体积