山东省泰安肥城市2021-2022学年高二物理下学期期中考试试题（Word版含解析）

高二物理试题1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.下列各情况中，线圈都以角速度ω绕图中的转动轴匀速转动，磁场均为匀强磁场，其中不能产生正（余）弦式交变电流的是（　　）A.B.C.D.【1题答案】【答案】A【解析】【详解】A．线框从图中位置转到线框完全在磁场中过程中产生的感应电流大小恒定不变，框完全在磁场中转到图中位置过程中，电流方向相反，但大小恒定不变，产生的是不是正（余）弦交变电流，故A正确；B．图中均能产生余弦式交变电流，故B错误。C．图中均能产生正弦式交变电流，故C错误；D．图中均能产生正弦式交变电流，故D错误．故选A。\n2.甲图表示LC振荡电路，乙图为其电流随时间变化的图像。在t＝0时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间（　　）A.电路中的电流在增大B.线圈的感应电动势在减小C.可能对应图像中的cd段D.电容器极板上的电量在减小【2题答案】【答案】C【解析】【详解】某段时间里，回路的磁场能在减小，说明回路中的电流在减小，电容器充电，而此时M带正电，电流方向顺时针，时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内，电流为负，且正在减小，符合条件的只有图像中的cd，故C正确，ABD错误。故选C。3.以下关于布朗运动的说法正确的是()A.布朗运动就是分子的无规则运动B.布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C.一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚．这说明温度越高布朗运动越激烈D.在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动【3题答案】【答案】D【解析】【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中微粒的无规则运动，显微镜中看到的是颗粒的无规则运动，不是液体分子的无规则运动．故A错误．\nB．布朗运动形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，所以布朗运动是液体分子无规则运动的反映，不是组成固体小颗粒的分子在做无规则运动．故B错误．C．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，是水的对流引起的，不是布朗运动，故C错误．D．显微镜下可以观察到煤油中小颗粒灰尘，受到液体分子频繁碰撞，而出现了布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动．故D正确．故选D。4.相同质量的氧气和氢气，在相同温度下，一定相等的是（　　）A.两种气体的内能B.两种气体中每一个分子的动能C.两种气体的分子平均速率D.两种气体的分子平均动能【4题答案】【答案】D【解析】【详解】BCD．温度是分子平均动能的标志，温度相同的氧气和氢气，分子的平均动能相同，氢原子和氧原子的质量不同，所以分子平均速率不同，故D正确，BC错误；A．影响内能大小的因素:分子的个数、分子的质量、热运动的剧烈程度（温度高低）、分子间相对位置，分子的平均动能和质量相等，内能不一定相等，故A错误。故选D。5.关于液体表面张力的描述正确的是（　　）A.表面张力使得液体表面具有收缩的趋势B.液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离C.表面张力的方向跟液面垂直D.昆虫在表面张力的作用下停在水面上，本质就是受到了水的浮力【5题答案】【答案】A【解析】【详解】A．表面张力使得液体表面具有收缩的趋势，故A正确；B．液体表面与气体接触，使得表面的分子距离大于液体内部分子间的距离，存在表面张力，\n故B错误；C．表面张力产生在液体表面层，它的方向平行于液体表面，而非与液面垂直，故C错误；D．昆虫在表面张力的作用下停在水面上，表面张力和水的浮力不是同一种性质的力，故D错误。故选A。6.街头变压器通过降压给用户供电的示意图如下，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的波动忽略不计，电表均为理想电表，R0表示两条输电线的总电阻，当用户的用电器增多时，以下说法正确的是（　　）A.输电线R0损耗的功率变小B.电压表示数U1、U2不变，U3变大C.电流表示数I1、I2均变大D.副线圈中交变电流的频率小于原线圈中交变电流的频率【6题答案】【答案】C【解析】【详解】AB．负载变化时输入电压的波动忽略不计，所以当用户的用电器增多时，原副线圈电压、不变，当用户的用电器增多时副线圈消耗的功率增大，由可知变大，则R0损耗的功率变大，R0上的电压变大，则变小，故AB错误；C．由A项分析知变大，所以变大，故C正确；D．副线圈中交变电流的频率等于原线圈中交变电流的频率，故D错误。故选C。7.如图所示，竖直静止放置的U形管，左端开口，右端封闭，管内a、b两段水银柱将A、B两段空气柱封闭在管内。已知水银柱a长为，水银柱b两液面的高度差为，大气压强为，\n空气柱A的压强为。则空气柱B的压强可表示为（　　）A.B.C.D.【7题答案】【答案】D【解析】【详解】由图可知可得又联立可得故D正确，ABC错误。故选D。\n8.一定质量的理想气体，在体积不变时，温度由加热到，气体的压强变化情况是（　　）A.气体的压强变为原来的2倍B.气体的压强比原来增加了倍C.气体的压强变为原来的倍D.气体的压强比原来增加了倍【8题答案】【答案】B【解析】【详解】一定质量的气体，在体积不变的情况下，由可知压强与热力学温度成正比。当温度从升高到时，有所以因此压强比原来增加了倍。故B正确，ACD错误。故选B。二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）9.两交变电流随时间的变化图像如甲、乙两图所示，以下说法正确的是（　　）\nA.甲图所示交流电在0.05s时穿过线圈的磁通量最小B.甲图所示交流电计时起点为线圈与中性面垂直的位置C.乙图所示的交流电有效值为5AD.甲乙两交流电的频率之比为20∶1【9题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．甲图所示交流电在0.05s时电流瞬时值为零，电动势瞬时值为零，线圈平面应处于中性面位置，磁通量最大，故A错误；B．甲图所示交流电零时刻电动势最大，线圈处于与中性面垂直的位置，故B正确；C．乙图所示交流电有效值I故C正确；D．甲、乙两图所示交流电的周期分别为0.2s、2s，频率分别为5Hz、0.5Hz，所以两频率之比为故D错误；故选BC。10.如图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（　　）\nA.当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B.当r等于r2时，分子间的作用力为零C.当r等于r2时，两分子系统的势能最小且为零D.在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做正功【10题答案】【答案】BD【解析】【详解】当分子间距离为平衡位置时，分子势能最小，即为平衡距离。AB．r大于小于时，分子间的作用力表现为斥力，当r等于r2时，分子间的作用力为零，当r大于r2时，分子间的作用力表现为引力，故A错误，B正确；C．由图可知：分子距离为无穷远时，分子势能为零，当r等于r2时，两分子系统的分子势能最小且小于零，故C错误；D．在r由r1变到r2的过程中，分子力表现为斥力，分子间的作用力做正功，故D正确。故选BD。11.输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1∶3，输入电压为的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为2∶1，R上的功率为；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P。以下判断正确的是（　　）A.B.C.D.【11题答案】\n【答案】BD【解析】【分析】【详解】当开关S接1时，左侧变压器次级电压U2=3×7.5V=22.5V电阻R上电压，即右侧变压器的次级电压电流则右侧变压器初级电压电流则当开关S接2时，设输电电流为I，则右侧变压器的次级电流为0.5I；右侧变压两边电压关系可知解得I=3A则R上功率故选BD。12.如图一导热性能良好的密闭容器被隔板隔成A、B两部分。两部分气体的压强分别为，，体积之比为，现上提活栓K，隔板可自由移动，最终达到平衡状态。已知隔板与器壁之间光滑，环境温度保持不变，以下说法正确的是（　　）\nA.平衡时A、B两部分气体体积相等B.平衡时两部分气体的压强为C.过程中A部分气体内能不变，从外界吸热D.由于气体分子运动的无规则性，上提活栓到隔板达到稳定的过程自发可逆【12题答案】【答案】AC【解析】【详解】AB．上提活栓K，待活塞稳定后根据玻意耳定律，对A部分气体对B部分气体可得，平衡时A、B两部分气体体积相等，压强为故A正确，B错误；C．过程中A部分气体内能不变，A部分气体对外界做功，根据热力学第一定律可知A部分气体从外界吸热，故C正确；D．根据热力学第二定律可知：上提活栓到隔板达到稳定的过程自发情况下不可逆，故D错误。故选AC。三、实验题：（本题包括2小题，共14分。请将正确答案填在相应的横线上。）13.某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小。（1\n）下面是该小组进行实验操作过程中的一些照片，请按操作的先后顺序进行排列________。（2）该小组按照油酸与酒精的体积比为m∶n配制油酸酒精溶液，用注射器滴取该溶液，测得k滴溶液的总体积为V，将一滴溶液滴入浅盘，稳定后将油酸薄膜的轮廓描绘在坐标纸上，通过数格子得出油膜的面积为S，则计算油酸分子直径的表达式为______________。（3）该小组计算油膜面积时，将所有不完整的方格也都作为一格进行了保留，则计算出的油酸分子直径______________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。【13题答案】【答案】①.ADBFEC（“B”放在第一步其余顺序不变也可）②.③.偏小【解析】【详解】（1）[1]“用油膜法估测分子大小”实验中，先配制好油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液所含纯油酸的体积，之后将配制好的溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，当油膜扩散稳定后，将玻璃板放在浅盘上，描绘出油酸膜的形状，最后将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，统计出油酸薄膜的面积，并计算出油酸分子的直径。所以操作先后顺序排列应是ADBFEC（“B”放在第一步其余顺序不变也可）；（2）[2]一滴油酸的体积油酸分子直径\n（3）[3]该小组计算油膜面积时，将所有不完整的方格也都作为一格进行了保留，则油膜的面积为S偏大，根据可知计算出的油酸分子直径偏小。14.某同学在研究性学习活动中自制电子秤，把理想电压表表盘的电压示数更换成对应的物体质量。原理示意图如图所示，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中不放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0，设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和阻力。（1）物体的质量越大，电压表的示数_______（填“越大”或者“越小”）。（2）电压表示数U与所称物体质量m关系是否为正比关系______（填“是”或“否”）。（3）电压表示数U与所称物体质量m的关系式为____________________。（4）随着使用时间的延长，电源内阻变大，物体质量的测量值与真实值相比_________（填“偏大”“偏小”“准确”）。【14题答案】【答案】①.越大②.否③.④.偏小【解析】【详解】（1）[1]物体的质量越大，弹簧被压缩的量越大，滑动变阻器接入电路中的阻值越大，根据闭合电路欧姆定律得\n越大，则越大；（2）（3）[2][3]根据电阻定律可知，有效阻值，结合联立可得根据可得可知电压表示数U与所称物体质量m不是正比关系；（4）[4]根据可知随着使用时间的延长，电源内阻变大，电压值变小，则物体质量的测量值与真实值相比偏小。四、计算题：（本大题共4小题，共46分。解答本题时，应写出必要的文宇说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）15.已知1mol气体处于标准状态时的体积为，氧气的摩尔质量为，阿伏伽德罗常数取，求：（1）标准状态下氧气分子（O2）间的平均距离a；（气体分子所占空间按立方体模型处理，结果保留一位有效数字）（2）1kg氧气所含的氧原子（O）的个数N。【15题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）标况下氧气分子所占的体积为\n氧气分子的平均距离为（2）1kg氧气所含的摩尔数1kg氧气所含的氧原子个数16.一间教室，上午8∶00时温度为17℃，下午14∶00时的温度为27℃，假定教室容积为V0，全天大气压强无变化，则下午14∶00时与上午8∶00时教室内空气质量的比值为多大？【16题答案】【答案】【解析】【详解】选上午教室内气体为研究对象：初状态末状态体积为由得17.某个小水电站发电机的输出功率为，发电机的输出电压为U1=250V\n。通过理想升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为r=8Ω，在用户端用理想降压变压器把电压降为U4=220V。要求用户得到的功率为P4=95kW。计算：（1）输电线上通过的电流I；（2）升压变压器输出的电压U2；（3）两个变压器原副线圈的匝数比和。【17题答案】【答案】（1）25A；（2）；（3），【解析】【详解】（1）输电线上损耗的功率为因（2）升压器副线圈电压为，则解得降压器原线圈电压为，则解得\n18.如图所示，向一个空的铝饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是357cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.3cm2，吸管的有效长度为20cm，当温度为27℃时，油柱离管口10cm。（1）为了把温度值标化在吸管上，请利用理想气体状态方程的相关知识推导摄氏温度t关于油柱离罐口距离h的表达式；（2）计算这个气温计摄氏温度的测量范围；（3）某同学在使用标化好温度值的气温计时，出现了吸管竖直朝上的错误操作，若考虑到油柱长度带来的影响，试判断：测量值较之实际值偏大、偏小还是准确？不要求说明原因。【18题答案】【答案】（1）；（2）；（3）偏小【解析】【详解】（1）初状态任意态由得（2）因为带入以上结果可得\n（3）根据可得由于油滴产生压强的影响，偏小，测得得偏小。