湖北省武汉市部分重点中学2022-2023学年高二物理下学期期中联考试题（Word版附答案）

武汉市部分重点中学2022—2023学年度下学期期中联考高二物理试卷命题学校：湖北省实验中学命题教师：审题教师：考试时间：2023年4月20日上午8:00—9:15试卷满分：100分一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个答案中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1．“小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙属于电磁波），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作。下列说法正确的是（）A．“小蜜蜂”只能接收来自麦克风的信号B．麦克风发出蓝牙信号是因为其中有恒定电流产生的磁场C．均匀变化的电场可以产生匀强磁场D．麦克风回路可通过减小发射电磁波的波长来提高LC振荡电路发射电磁波的本领2．2023年2月6日，土耳其南部靠近叙利亚边境地区发生强烈地震，中国救援队利用生命探测仪等救援工具成功营救出幸存者。电磁波的波长不同，在我们的生产生活中的应用也不同。以下关于电磁波的应用的说法错误的是（）A．作为机场交通监视的雷达显示器是利用电磁波的反射工作的B．移动电话既可发射、又可接收电磁波，在接收信号时需要天线作为调制装置C．利用红外遥感技术可以在飞机或人造地球卫星上监视森林火情、预报风暴和寒潮D．γ射线的穿透能力很强，可用于探测金属构件内部的缺陷3．雾霾天气是一种大气污染状态，雾霾是对大气中如灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，尤其是PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”。随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报，统称为“雾霾天气”。霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约在1～2微米左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。从物理学的角度认识雾霾，下列说法正确的是（）A．雾霾天气中霾粒子的运动是布朗运动B．霾粒子的运动是分子的运动C．霾粒子的扩散形成霾D．霾粒子的运动与温度无关 4．如图所示为分子势能EP随分子间距离r变化的图像。假设将甲分子固定于坐标系的原点，甲乙两分子间距离为r，r轴上有一点P横坐标介于r1、r2两点之间（图上未标出）。不考虑其他分子的影响，以下说法中正确的是（）A．r＞r1时，分子间的引力大于斥力B．若乙从P点由静止释放后，分子势能可以大于0C．r＞r2，r减小时分子间作用力对乙分子做正功D．将分子间距r由r1增大到r2时，分子力逐渐增大5．如图所示，L为直流电阻忽略不计的线圈，D为灯泡，C为电容器，当电键处于闭合状态时，灯D正常发光，下列说法正确的是（）A．开关S处于闭合状态时，电感线圈中一直有感应电流B．开关S处于闭合状态时，电容器a板电势比b板电势高C．断开电键后瞬间，线圈中的磁场能减小D．断开电键后瞬间，电容器开始放电6．一定质量的理想气体从状态A经过B、C、D再到A，其体积V和热力学温度T的关系图像如图所示，BA和CD的延长线均经过O点，则下列说法正确的是（）A．状态B的压强大于状态C的压强B．状态B的内能和状态D的内能不同C．从状态C到状态D，每个气体分子的速率都减小D．从A到B的过程中，单位时间单位面积与容器壁碰撞的分子数减少7.智能电网对某精密实验室精准供电，如图所示为实验室外的理想变压器，其原、副线圈匝数比为k，电源输出电压u=Umsinωt。原线圈与滑动变阻器R1串联，通过调节R1使用户端工作电压恒定不变。副线圈接精密仪器组，仪器并联连接，简称用户组，连接副线圈与用户间的输电线电阻为R2。电压表、电流表均为理想交流电表，工作时，电表示数分别为U1、U2、I1、I2。下列说法正确的是（）A．U1、U2、I1、I2为瞬时值，等式U1I1=U2I2恒成立B．若仅增加用户数，U1、U2的值不变C．当用户数增加时，为保证仪器正常工作，R1连入电路的阻值减小D．若仅增大R1连入电路的阻值，变压器输入功率增大 8．随着电动汽车的大量普及，汽车无线充电受到越来越多的关注。无线充电简单方便，不需手动操作，没有线缆拖拽，大大提高了用户体验。将受电线圈安装在汽车的底盘上，将供电线圈安装在地面上，如图所示．当电动汽车行驶到供电线圈装置上，受电线圈即可“接收”到供电线圈的电流，从而对蓄电池进行充电。关于无线充电，下列说法正确的是（）A．无线充电技术与变压器的工作原理相同B．为了保护受电线圈不受损坏，可在车底加装一个金属护板C．只有将供电线圈接到直流电源上，才能对蓄电池进行充电 D．受电线圈没有对准供电线圈（二者没有完全重合）时，仍能进行无线充电9．关于以下四幅图片，说法正确的是（）A．在图1中，向上拉动下表面紧贴水面的玻璃板时，拉力大于重力，主要是受到了大气压力的影响B．在图2中，随着活塞上砝码个数的增加，气缸内封闭的气体越来越难压缩（始终为气体状态），主要原因是随着气体体积的减小，气体分子间斥力逐渐增大C．在图3中，用烧热的针尖接触表面涂有石蜡的某种物质，物质层形成了如图所示的熔化区域，说明这种物质是单晶体D．在图4中，用手封闭注射器的小端口，推动活塞改变管内气体体积，读体积、测压力也不能验证玻意耳定律10．如图所示，N匝导线框在匀强磁场中绕轴OO′以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B，线框面积为S，线框电阻为r。外电路接有理想二极管、理想交流电流表、定值电阻，且R=r。下列说法正确的是（）A．图示时刻电源电动势e＝0B．图示时刻电流表的示数为0C．R两端电压U＝NBSωD．一个周期内通过R的电荷量q=NBS2R  11．如图甲所示，在MN、OP间存在一匀强磁场，t=0时，一粗细均匀的正方形金属线框abcd在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动，外力F随时间t变化的图线如图乙所示，已知磁场磁感强度B=1T,线框质量m=0.5kg，线框与水平面间的滑动摩擦系数为μ=0.2，重力加速度取g=10m/s2。以下说法正确的有（）cbdaA．F=4N时，电势差Udc=0.5VB．线框加速度a=2m/s2C．线框穿过磁场的时间t=5sD．MN、PQ间距离d=5m二、非选择题：本题共5小题，共56分。12.（6分）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，某同学列出了如下的实验步骤：A．配制一定浓度的油酸酒精溶液后，用注射器吸取一段油酸酒精溶液，由注射器的刻度读取该段溶液的总体积，再把它一滴一滴地滴入烧杯中，记下液滴的总滴数，算出1滴油酸溶液的体积。根据配制的油酸酒精溶液的浓度，算出1滴溶液中纯油酸的体积。B．在浅盘中倒入约2cm深的水，用注射器向水面上滴1滴油酸酒精溶液。C．待油膜形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，画出油膜的形状。D．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，再根据方格的边长求出油膜的面积。E．利用1滴油酸的体积和油膜面积，计算出油膜的厚度，即为油酸分子的大小。（1）上述实验步骤中不完善的是：___________（填写步骤前的字母）。（2）把体积为V1（mL）的油酸倒入适量的酒精中，稀释成V2（mL）的油酸溶液，测出1mL油酸溶液共有n滴；取一滴溶液滴入水中，最终在水中形成面积为S（cm2）的单分子油膜，则该油酸分子直径的表达式为___________（cm）。（3）若甲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一些，则实验测得的油酸分子直径会___________（选填“偏大”或“偏小”）；若乙在计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则实验测得的油酸分子直径会___________（选填“偏大”或“偏小”）。13.（10分）金属热电阻和热敏电阻是传感器中常见的感知温度的敏感元件，在学习完传感器后，某兴趣小组用金属热电阻制作简易的测温装置。（1）为了测量金属热电阻Rt的阻值随温度变化的关系，该小组设计了如图甲所示的 电路，则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器滑到___________（填“a”或“b”）端。他们的实验步骤如下：①先将单刀双掷开关S掷向1，调节金属热电阻的温度t1，记下电流表的相应示数I1；②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱R使电流表的读数为______，记下电阻箱相应的示数R2；③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②；④根据实验测得的数据，作出了金属热电阻Rt的阻值随温度t变化的图像如图乙所示。（2）某同学用上述金属热电阻连接成如图丙所示电路，制作一简易的测温仪，其中电源电动势E=24V，内阻r=10Ω，理想电压表V2满偏电压为15V，定值电阻R0=500Ω。①为了使金属热电阻在0℃时电压表满偏，电阻箱R应该调成___________Ω。②仅改变环境温度，当理想电压表V2示数为10V时，温度为___________℃。③该测温仪器使用较长时间后，电源电动势减小，内阻变大，导致测量结果__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。14.（12分）聪明的西藏人民利用地理优势建立小型水力发电站，保障居民用电需求。西藏某社区在社区附近修建了一座小型水电站，对整个社区供电。假设该社区用电需求量为9kW，输电线的总电阻为10Ω，线路损耗的功率为社区需求功率的4%，发电机的输出电压为500V。当社区需要220V电压时，求所用升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的能量损耗) 15.（12分）导热良好的U形管，左管开口向上，封闭的右管直径是左管的2倍，管中水银封闭一段气体，如图所示，左管水银面到管口距离为h1=22cm，且水银面比右管内水银面高∆h=5cm，右管内空气柱长为h2=11cm，大气压为P0=75cmHg。现用小活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使两管液面达到同一高度，推动过程中环境温度保持不变，推动活塞时无漏气现象。试求：（1）右管中气体的最终压强；（2）活塞推动的距离。16.（16分）如图所示，固定的水平金属导轨足够长且电阻不计，宽度为L。两阻值均为R、质量均为m的导体棒ab、cd静于导轨上，棒与导轨始终垂直且保持良好接触，棒与导轨接触面间的滑动摩擦系数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度大小为B。现对导体棒ab施加垂直于ab杆的水平恒力作用，ab棒由静止开始加速运动，经时间t速度达到v，导体棒cd最终恰能静止在导轨上。重力加速度为g。求：（1）外力F的大小；（2）ab棒的最大速度；（3）t时间内ab棒上产生的焦耳热。 武汉市部分重点中学2022-2023学年度下学期期中联考物理参考答案题号1234567891011答案DBACCDCADCDACBC12.（1）B（2分）（2）V1nSV2（2分）（3）偏大（1分）偏小（1分）13.（1）aI1（2）1901000（4）大于（每空2分）14.（12分）【答案】25：78，75：11【详解】（1）由题意可知，用户端干路电流I4=PU4=45011A2分输电线电流I2=I3=P损R=6A2分降压变压器由n3I3=n4I4，得：n3n4=I4I3=75112分由P=U3I3，得U3=PI3=1500V2分由U2=U3+U线，得：U2=1500+6×10V=1560V2分升压变压器由U1n1=U2n2，得n1n2=U1U2=25782分所以升压变压器和降压变压器的匝数比分别为：25：78，75：11。15.（12分）【答案】（1）88cmHg；（2）7.25cm【详解】（1）设左侧管横截面积为S，则右侧管横截面积为4S，以右侧管封闭气体为研究对象，初状态压强为1分体积为V1=4Sh21分末状态气体压强，从初状态到末状态，左侧管水银面下降，右侧水银面上升，则1分∆h1S=4∆h2S1分可得∆h1=4∆h2=4cm1分末状态体积V2=4S（h2-∆h2）1分根据玻意耳定律1分 联立可得1分（2）以左侧管被活塞封闭的气体为研究对象，初状态末状态由等温变化有联立可得h4=18.75cm2分所以活塞推动的距离d=h1-h4+∆h12分d=7.25cm16.（16分）【答案】（1）2μmg；（2）2μmgRB2L2（3）μmgRB2L2(μmgt-mv)-14mv2【详解】（1）cd棒恰好静止FA=μmg1分ab棒最终匀速F-FA-μmg=02分联立解得F=2μmg1分（2）当ab棒以速度v1稳定运动时，回路中的感应电动势为11分通过ab棒的电流为I=E2R1分ab棒所受安培力大小为FA=BIL1分解得v1=2μmgRB2L21分（3）ab棒运动至速度v时，由动量定理得I合=Ft-μmgt-IA=mv2分可得IA=μmgt-mv又IA=∑FA∆t=B2L2x2R1分解得x=2RB2L2(μmgt-mv)1分ab棒运动时，由动能定理得W合=（F-μmg）x-WA=12mv22分 可得WA=μmgx-12mv2根据能量守恒得回路中焦耳热Q：Q=WA且ab棒上产生焦耳热：Qa=RabRab+RcdQ1分解得Qa=μmgRB2L2(μmgt-mv)-14mv21分