江苏省苏州市2022-2023学年高二物理下学期期中考试试题（Word版附解析）

2022～2023学年第二学期高二期中调研试卷物理2023.4注意事项：1.本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。本次考试时间为75分钟，满分值为100分。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号（考试号）用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上，并用2B铅笔将对应的数字标号涂黑。3.答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意。1.关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）A.周期性变化的电场和磁场交替产生由近及远地向周围传播，形成了电磁波B.电磁波在真空中的传播速度比在水中小C.电磁波能发生反射、折射、衍射和干涉现象，但不能发生偏振现象D.不同电磁波具有不同的频率，但在同一介质中波速相同【答案】A【解析】【详解】A．周期性变化的电场和磁场交替产生由近及远地向周围传播，形成了电磁波，A正确；B．电磁波在真空中的传播速度最大，B错误；C．电磁波能发生反射、折射、衍射和干涉现象，电磁波是横波，能发生偏振现象，C错误；D．不同电磁波具有不同的频率，在真空中传播速度相同，不同电磁波具有不同的频率，则介质对不同频率的电磁波的折射率不同，根据可知在同一介质中波速不相同，D错误。故选A。2.如图所示是用显微镜观察到的三颗炭粒运动时的位置连线，下列说法中不正确的是（　　） A.炭粒越小，温度越高，无规则运动越明显B.每段线段对应的是这段时间内炭粒运动的位移C.炭粒的运动是由于液体分子撞击的不平衡造成的D.炭粒运动其实就是分子的热运动【答案】D【解析】【详解】ACD．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，是液体分子撞击的不平衡造成的，反映了液体分子的无规则运动，布朗运动剧烈程度与温度和颗粒大小有关，温度越高，颗粒越小，布朗运动越剧烈，故AC正确，D错误；B．图像是每隔一定时间固体颗粒的位置连线，对应的是颗粒的在这段时间内炭粒运动的位移，故B正确。本题选不正确的，故选D。3.体积都是1L的两个容器，装着质量相等的氧气，其中一个容器内的温度是0℃，另一个容器的温度是100℃。如图所示是根据两种不同情况下的分子速率分布情况绘制出的图像。下列说法中正确的是（　　）A.a线对应的温度是100℃B.b线表示的氧气分子的平均动能更大C.a线单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数多D.这两个温度下具有最大比例的速率区间是相同的【答案】B【解析】【详解】ABD．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，分子的平均动能是统计规律，所以温度为100℃的氧气比0℃的氧气，其速率大的分子所占百分比较多，故这两个温度下具有最大比例的速率区间是不相同的，所以b线温度越高，所以a线对应的温度是0℃，b线对应的温度是100℃，其表示的氧气分子的平均动能更大，故AD错误，B正确；C．体积都是1L的两个容器，装着质量相等的氧气，所以分子密集程度一样，但是b线对应的温度较 高，分子平均速率较大，容器内气体压强较大，则单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数多，故C错误。故选B。4.如图所示是正弦式交流发电机的示意图，下列说法中正确的是（　　）A.该发电机是旋转电枢式发电机B.两磁极之间产生的磁场是辐向磁场C.图示位置时，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势也为零D.逆时针转至图示位置时，线圈中感应电流的方向是【答案】A【解析】【详解】A．电枢转动，磁极不动的发电机叫做旋转电枢式发电机，故A正确；B．两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，故B错误；C．图中位置为线圈平面与磁场方向平行的位置，通过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故C错误；D．根据安培定则可知逆时针转至图示位置时，线圈中感应电流的方向是，故D错误。故选A。5.如图所示，把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成电路。先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。由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。下列说法中正确的是（　　）A.电容器放电完毕时，电路中电流为零B.在电场能转化为磁场能时，电路中电流减小 C.电感L、电容C越大，电容器的充放电时间越长D.振荡电路中能量逐渐减少，电磁振荡的周期也在减小【答案】C【解析】【详解】A．当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以放电结束时的电流达到最大，A错误；B．LC振荡电路放电时，电场能转化为磁场能，电路电流增大，B错误；C．电容越大，所储存的电荷量就越多、电感L越大，对电流变化的阻碍作用就越大，从而充、放电时间就越长，C正确；D．根据可知，电磁振荡的周期与电路中能量多少无关，D错误。故选C。6.如图甲为手机及无线充电器，图乙为充电原理示意图。无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，成功实现无线充电。下列说法中正确的是（　　）A.受电线圈的匝数一定比送电线圈的多B.cd间输出的是直流电C.cd间输出的功率等于ab间输入的功率D.若图乙所示的磁感应强度在增大，c点的电势高于d点【答案】D【解析】【详解】A．受电线圈的匝数不一定比送电线圈的多，取决于手机充电时的实际需求，A错误；B．根据电磁感应原理可知，cd间输出的是交流电，B错误；C．理想状态下cd间输出的功率等于ab间输入的功率，实际情况是cd间输出的功率小于ab间输入的功 率，C错误；D．若图乙所示的磁感应强度在增大，由楞次定律可知及安培定则可知，c点的电势高于d点，D正确。故选D。7.为了减小“用油膜法估测油酸分子大小”的实验误差，下列方法可行的是（　　）A.为使油酸和酒精充分混合，配成的溶液需静置较长时间B.将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离需要近一些C.为清晰显示油膜的边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状【答案】B【解析】【详解】A．酒精易挥发，静置较长时间油酸分子浓度会变大，为减小误差，应溶液现配现用，A错误；B．油酸酒精溶液滴在水面上时，应使滴管竖直、靠近水面，若离水面太高，可能无法形成油膜，故将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离需要近一些，B正确；C．为清晰显示油膜的边界，痱子粉要在滴入油酸酒精溶液前撒上，C错误；D．牙签拨弄油膜可能会形成间隙，同时会带走部分油酸，且只要是单分子层油膜即可，对油膜形状没有要求，D错误。故选B。8.一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（　　）A.过程中，气体温度降低，体积增大B.过程中，气体温度不变，体积变小C.过程中，气体压强增大，体积不变D.在c状态时，气体的体积最小【答案】C【解析】【详解】A、过程中，气体压强不变，温度降低，根据盖-吕萨克定律得知，体积应减小，故A错误； B、过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化；根据玻意耳定律pV=C得知，由于压强减小，故体积增大，故B错误；CD、过程中，由图可知，p与T成正比，过坐标原点，则气体发生等容变化，体积不变，而压强增大，综上所述可知在b状态时，气体的体积最小，故C正确，D错误；故选C。9.如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小。如果变压器上的能量损失可以忽略，交流电表作为理想电表处理，下列说法中正确的是（　　）A.V1与A1示数乘积大于V2与A2示数乘积B.由于输入电压高于输出电压，所以原线圈所用的导线应当更粗C.当用户的用电器增加时，V1，V2，V3示数都不变D.当用户的用电器增加时，A1，A2示数都增大【答案】D【解析】【详解】A．变压器两端的功率相等，所以V1与A1示数乘积等于V2与A2示数乘积，A错误；B．由于输入电压高于输出电压，变压器两端的功率相等，根据可知，原线圈电流较小，原线圈所用的导线应当更细，B错误；CD．理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出电压不变，所以电压表V1示数不变，V2示数不变，因为用户增多，所以R变小，根据可知副线圈电流A2示数变大，V3示数可知示数变小，所以副线圈所接的总电阻变小，则副线圈的功率 增大，由原副线圈功率相等可得原线圈的功率增大，由可知原线圈的电流增大，即电流表A1示数增大，故D正确，C错误。故选D。10.某同学设计了一个加速度计，如图所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置就是一个加速度传感器。两个电池E的电压相同，内阻不计。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。下列说法中正确的是（　　）A.当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针向右偏转B.电压表的示数与加速度的大小成正比C.要提高该加速度计的测量范围，可以减小弹簧的劲度系数D.要提高该加速度计测量范围，可以减小电池的电压【答案】BD【解析】【详解】A．当系统水平向右做匀加速运动时，滑块向左移动，带动变阻器的滑片4移向中点左方，电阻中点到滑片位置的电流方向向左，电压表P端的电势低于Q端的电势，则电压表的指针将向零点左侧偏转，故A错误；B．设滑块偏离中间位置x距离时，设电阻器总长度为L，单位长度的电阻为r，则流过电阻器的电流为电压表的示数为U=Ixr设弹簧的弹性系数为k，由牛顿第二定律得2kx=ma 解得电压表的示数与加速度的大小成正比，故B正确；CD．由可知，要提高该加速度计的测量范围，可以增大弹簧的劲度系数或减小电池的电压，故C错误，D正确。故选BD。二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题～第15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。11.高二物理实验课上，用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。（1）以下给出的器材中，本实验需要用到的是___________；（填字母）A．滑动变阻器B．学生电源C．直流电压表D．小灯泡（2）某同学用同种规格的导线绕制成a、b两个线圈，并用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了a、b两个线圈的电阻值，指针分别对应图丙中的位置，由此可判断___________线圈匝数多；（3）在具体操作过程中，下列说法中正确的两项为___________。A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数B．测量副线圈电压时，先用最大量程挡试测，大致确定后再选用适当的挡位C．研究副线圈匝数对副线圈电压的影响时，需保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数D．实验中，必须在副线圈上接上用电器以形成闭合回路（4）在实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之 间的电压如图丁所示，则该电压值为___________。（5）某同学发现通电后，使很大的劲都不能把变压器铁芯B取出，断电后，就可以轻松取出，这是为什么？请简单述说原因___________。【答案】①.B②.a③.BC##CB④.6.3##6.2##6.4⑤.电磁感应现象，通电后，铁芯B就相当于一个电磁铁，除了自身的重力外，还受到很大的磁场力作用。【解析】【详解】（1）[1]实验中需要用学生电源的交流输出端，不需要滑动变阻器、小灯泡以及直流电压表。故选B。（2）[2]由图可知，线圈电阻较大，根据电阻定律可知线圈匝数多；（3）[3]A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，选项A错误；B．测量副线圈电压时，先用最大量程挡试测，大致确定后再选用适当的挡位，选项B正确；C．实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响，选项C正确；D．实验中，不需要在副线圈上接上用电器以形成闭合回路，副线圈也能产生感应电动势，选项D错误。故选BC。（4）[4]由图可知，该电压值为6.3V；（5）[5]某同学发现通电后，使很大的劲都不能把变压器铁芯B取出，断电后，就可以轻松取出，是因为电磁感应现象，通电后，铁芯B就相当于一个电磁铁，除了自身的重力外，还受到很大的磁场力作用。12.导热性能良好的气缸内壁顶部有一固定卡环，气缸内壁光滑，卡环到气缸底部高度24cm。一个质量为1kg的活塞将气缸内气体封闭，活塞与气缸内壁气密性好，静止时，活塞到气缸底部高度18cm。已知大气压强为Pa，环境温度为300K，当环境温度升高时，活塞向上移动。重力加速度取，活塞的截面积为，不计活塞的厚度。求：（1）活塞刚好与卡环接触时环境的温度；（2）当环境温度为450K时，卡环对活塞的作用力大小。 【答案】（1）400K；（2）7.5N【解析】【详解】（1）设活塞刚好与卡环接触时环境的温度为，气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律有解得（2）刚开始时，设气体压强为，对活塞受力分析解得当环境温度为450K时，设气体压强为，根据理想气体状态方程有解得设卡环对活塞作用力大小为F解得13.小明同学将开水灌入热水瓶中但未灌满，为了保温，用软木塞将瓶口盖紧，这样热水瓶中的上方空间就封闭了一定质量的气体。过了一会，听到“砰” 的一声，发现软木塞跳了出来。小明对此现象建立如图所示的物理模型进行研究。已知外界大气压强为，温度为。设木塞塞住瓶口的瞬间封闭气体的压强、温度均与外界相同。封闭气体的体积为，木塞的质量为m，横截面积为S，塞入的深度为，木塞跳出后在最高点时其底面距离瓶口的高度为，木塞与瓶口间的最大静摩擦力为。假设木塞在冲出瓶口过程中瓶口密封性良好且摩擦力恒为。（重力加速度为g，忽略空气阻力）求：（1）木塞刚开始松动时瓶内气体的温度T；（2）气体在顶起木塞的过程中对木塞做的功W。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）取封闭气体为研究对象，初态压强为，温度为，顶起瓶塞前瞬间压强为p，温度为T。其中等容变化得以上两式得（2）气体在顶起木塞的过程中，需克服摩擦力、大气压力、自身重力而做功，克服摩擦力做功 克服大气压力做功克服重力做功气体顶起木塞做功即14.如图所示，匝数匝的矩形线圈，线圈总电阻，边长为cm，cm。外电路电阻，匀强磁场磁感应强度的大小，线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。试求：（1）电路中感应电动势的最大值；（2）从此位置开始转过过程中，通过电阻R的电荷量q；（3）在时间内R上消耗的电能；（取）（4）从此位置开始计时，线圈ab边所受安培力的瞬时值表达式（取垂直于纸面向里为安培力的正方向）。【答案】（1）；（2）0.1C；（3）67500J；（4）【解析】【详解】（1）感应电动势的最大值（2）平均感应电动势 平均电流通过电阻R的电荷量（3）感应电动势的有效值感应电流的有效值1min内R上消耗的电能（4）从此位置开始计时，线圈中电动势的瞬时值表达式电流的瞬时值表达式线圈ab边所受安培力的瞬时值表达式15.某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。假设两个变压器均是理想变压器。（1）若要求在输电线上损失的功率控制在发电机输出功率的4%。试求：①输电线损失的电压；②降压变压器原、副线圈的匝数比；③升压变压器输出的电压；（2）若因用户增加导致用户消耗功率达到141kW，且要求用户电压U4不变，可通过仅调整发电机输出功率和降压变压器的匝数比以满足要求。试求：④调整后降压变压器原、副线圈的匝数比； ⑤发电机的输出功率。【答案】（1）①200V；②；③5000V；（2）④；⑤【解析】【详解】（1）①发电机输出功率则输电线上损失的功率输电线电阻设输电线损失电压为，则有解得②降压变压器的输入电流降压变压器的输出电流降压变压器原、副线圈的匝数比③升压变压器的输出功率 输出电流升压变压器输出的电压（2）④用户增加后，消耗功率为则降压变压器的输出电流为设此时输电线电流为，则降压变压器的原副线圈匝数比又联立解得，⑤此时发电机的输出功率