江蘇省蘇州市實驗中學2021-2022學年高二下學期期中物理試題 Word版含解析.docx

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江蘇省蘇州實驗中學2021-2022學年度第二學期高二年級期中考試物理試題（考試時間：75分鐘；分值：100分）一、單項選擇題：本題共10小題，每小題4分，共計40分。每小題只有一個選項符合題意。1.下列說法正確的是（　?。〢.由圖甲可知，狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度低B.圖乙為水中某花粉顆粒每隔一定時間位置的連線圖，連線表示該花粉顆粒做布朗運動的軌跡C.由圖丙可知，當分子間的距離為時，分子間斥力和引力的合力為零，此時分子勢能小于零（取分子間距離無窮遠時勢能為零）D.由圖丁可知，在由變到的過程中分子力做負功【答案】C【解析】【詳解】A．當溫度升高時分子的平均動能增大，則分子的平均速率也將增大，圖甲中狀態(tài)①的溫度比狀態(tài)②的溫度高，故A錯誤；B．圖乙為水中某花粉顆粒每隔一定時間位置的連線圖，連線并不表示該花粉顆粒做布朗運動的軌跡，因為在這一小段時間內，花粉顆粒也可能運動到其他的地方，所以這個連線不是它的運動軌跡，故B錯誤； C．取分子間距離無窮遠時勢能為零，在r＞階段，分子力表現為引力，相互靠近時分子力做正功，分子動勢能減小，所以在r=時，分子勢能小于零，分子間斥力和引力的合力為零，故C正確；D．丁圖為分子勢能圖線，對應的分子勢能最小，則對應分子間的平衡位置，當分子間的距離r<時，分子力表現為斥力，分子間距離由變到的過程中，分子力做正功，分子勢能減小，故D錯誤。故選C。2.太赫茲波是一種電磁波，波長在之間，不少專家確信太赫茲波將顛覆未來絕大多數行業(yè)，甚至還有人認為太赫茲波將是或者通信的基礎，因為太赫茲波波長短，穿透力強于雷達波。下列說法正確的是（　?。〢.太赫茲波是縱波B.雷達是利用微波來測定物體位置的無線電設備，是利用微波波長短，衍射不明顯的特點，太赫茲波不能用于測定物體的位置C.使接收電磁波的電路產生電諧振的過程叫解調，是調制的逆過程D.波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，接收者接受到波信號的頻率會比波源頻率高【答案】D【解析】【詳解】A．太赫茲波是電磁波，是橫波，選項A錯誤；B．雷達是利用微波來測定物體位置的無線電設備，是利用微波波長短，衍射不明顯的特點，太赫茲波也具有波長較短，衍射不明顯的特點，則也能用于測定物體的位置，選項B錯誤；C．使接收電路產生電諧振的過程叫調諧，俗稱選臺，該過程能把聲音或圖象信號從高頻電流中還原出來，也叫解調，解調是調制的逆過程，選項C錯誤；D．波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，兩者距離減小，產生多普勒效應，則接收者接收到波信號的頻率會比波源頻率高，故D正確。故選D。3.據媒體報道，我國的003號航母在建造時配備了電磁彈射系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠使得艦載機的出勤效率遠高于利用滑躍式甲板起飛的出勤效率。已知航母上艦載機起飛所利用的電磁彈射系統(tǒng)原理簡化為如圖所示，當固定線圈上突然通過直流電流時，線圈左側的金屬環(huán)被彈射出去，則下列說法正確的是（　?。?A.若將金屬環(huán)置于線圈的右側，則金屬環(huán)將不能彈射出去B.金屬環(huán)向左運動的瞬間有擴大趨勢C.增加線圈的匝數，不會影響金屬環(huán)的加速度D.合上開關S瞬間，從左側看金屬環(huán)中產生沿逆時針方向的感應電流【答案】D【解析】【分析】本題考查楞次定律相關知識?！驹斀狻緼．若將金屬環(huán)放在線圈右側，根據楞次定律可知，金屬環(huán)將向右運動，仍可以彈射出去，A錯誤；B．固定線圈上突然通過直流電流，穿過金屬環(huán)的磁通量增大，根據“增縮減擴”可知金屬環(huán)被向左彈射的瞬間，有縮小的趨勢，B錯誤；C．電流一定時，線圈匝數越多，形成的磁場越強，通電瞬間金屬環(huán)的磁通量變化率越大，則金屬環(huán)中產生的感應電流越大，又因為感應電流方向與固定線圈中的電流方向相反，則金屬環(huán)被彈射出去的作用力越大，故金屬環(huán)的加速度越大，C錯誤；D．在閉合開關的瞬間，穿過金屬環(huán)的磁通量向右增大，由楞次定律可知，金屬環(huán)中產生的感應電流從左側看沿逆時針方向，D正確。故選D。4.圖示描述了一定質量的理想氣體狀態(tài)變化過程中的四個狀態(tài)，圖中的延長線過原點，則下列說法正確的是（　?。〢.的過程，氣體分子在單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數不變B.的過程，氣體分子在單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數減小C.的過程，氣體分子的數密度增大 D.的過程，氣體分子數密度和分子的平均速率都減小【答案】B【解析】【詳解】A．的延長線過原點，由可知，發(fā)生得是等容變化，氣體體積不變，的過程，溫度升高，壓強變大，氣體分子在單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數增大，故A錯誤；B.的過程，是等壓變化，由溫度升高，體積變大，氣體壓強的產生是由于氣體分子不停息的做無規(guī)則熱運動，其大小取決于單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數及撞擊容器壁時的平均速率，由乙到丙，溫度升高，氣體分子平均速率增大，而氣體壓強不變，故單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數逐漸減少，B正確；C．是等溫變化，壓強減小，體積增大，分子數不變，所以氣體分子的數密度減小，C錯誤；D．氣體從的過程，溫度降低，所以氣體分子的平均速率減小；各點與原點連線的斜率變大，體積變小，所以氣體分子數密度增大，故D錯誤。故選B。5.無線話筒是振蕩電路的一個典型應用。在振蕩電路中，某時刻磁場方向、電場方向如圖所示，下列說法正確的是（　?。〢.電容器正在放電B.振蕩電流正在減小C.線圈中的自感電動勢正在減小D.增大電容器兩板距離，振蕩頻率減小【答案】B【解析】【詳解】A．由題中磁場的方向，根據安培定則可知電流由電容器的上極板經線圈流向下極板。由電場方向可知下極板是正極，故此時電容器在充電，故A錯誤；BC．由于電容器正在充電，則振蕩電流正在減小，磁場能轉化為電能。由于電流按正弦規(guī)律變化，變化率在增大，根據法拉第電磁感應定律，可知線圈中的自感電動勢正在增大，故B正確，C錯誤； D．根據平行板電容器的決定式可知，增大電容器兩板距離d，則電容C減小，根據可知振蕩頻率增大，故D錯誤。故選B。6.如圖所示，甲是質譜儀，乙是回旋加速器，丙是霍爾元件，下列說法不正確的是（　?。〢.甲圖中，粒子打在底片上的位置越靠近狹縫說明粒子的比荷越大B.乙圖中，粒子第次和第次加速后的半徑之比是C.丙圖中，粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的條件是，且可以判斷出帶電粒子的電性D.丁圖中，若載流子帶負電，穩(wěn)定時C板電勢低【答案】C【解析】【詳解】A．甲圖中，根據洛倫茲力提供向心力有解得可知粒子打在底片上的位置越靠近狹縫，半徑越小，說明粒子的比荷越大，選項A正確；B．乙圖中，粒子在電場中加速有粒子在磁場中偏轉，根據洛倫茲力提供向心力有 解聯立解得則粒子第次和第次加速后的半徑之比是選項B正確；C．丙圖中，粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器，則有解得若粒子帶正電，則電場力向下，磁場力向上；若粒子帶負電，則電場力向上，磁場力向下，均可滿足受力平衡。因此無法判斷出帶電粒子的電性，選項C錯誤；D．丁圖中，若載流子帶負電，根據左手定則可判斷載流子向C板偏轉，因此穩(wěn)定時C板電勢低，選項D正確。本題選不正確的，故選C。7.利用某半導體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度計。圖甲表示該半導體的電阻隨溫度變化的情況。把該半導體與電動勢為、內阻為的電源，理想電壓表和保護電阻連成如圖乙所示的電路。用該半導體作測溫探頭，把電壓表的電壓刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡易的電子溫度計。下列說法正確的是（　?。〢.溫度升高后，電源的效率將升高B.該電子溫度計表盤上溫度的刻度是均勻的C.和相比，應標在電壓較小的刻度上 D.若電池用久后內阻變大，用該溫度計測量的溫度要比真實值偏高【答案】D【解析】【詳解】A．電源的效率溫度升高后，R阻值減小，外電阻減小，則電源的效率將降低，選項A錯誤；BC．由圖像可知則該電子溫度計表盤上溫度的刻度是不均勻的；溫度越高，U越小，即應標在電壓較大的刻度上，應標在電壓較小的刻度上，選項BC錯誤；D．若電池用久后內阻r變大，根據可知相同的R值時U值偏小，則對應的溫度偏高，即用該溫度計測量的溫度要比真實值偏高，選項D正確。故選D。8.如圖所示為遠距離輸電示意圖，發(fā)電機的輸出電壓恒為、輸電線的電阻及理想變壓器的匝數均不變，下列表述正確的是（　?。〢.若用戶開啟的用電器增多，則升壓變壓器輸出的增大B.若用戶開啟的用電器增多，則發(fā)電機輸出的功率減小 C.只增大的匝數，會減小輸電線上的功率損耗D.若，則用戶獲得的電壓【答案】C【解析】【詳解】A．升壓變壓器輸出的由升壓變壓器的匝數比和輸出電壓決定，與用戶負載無關，故A錯誤；B．用戶開啟的用電器增多，消耗的功率越多，則發(fā)電機輸出的功率越大，故B錯誤；C．根據解得根據解得根據代入可得故當增大的匝數，減小，則減小，故由可知減小，所以由 可知輸電線上的功率損耗會減小，故C正確；D．輸電線上電壓有損耗，所以，故D錯誤。故選C。9.如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑導軌傾斜放置，上端連接一電阻R，空間有一垂直導軌平面向上的勻強磁場B，一質量為m的導體棒與導軌接觸良好，從某處自由釋放，下列四幅圖像分別表示導體棒運動過程中速度v與時間t關系、加速度a與時間t關系、機械能E與位移x關系、以及通過導體棒電量q與位移x關系，其中可能正確的是（　?。〢.B.C.D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．根據右手定則和左手定則，導體棒在斜面方向受力有可得 可知，速度逐漸增加，其他物理量不變，加速度逐漸減小，而速度時間圖像中斜率表示加速度，由圖可知加速度逐漸增加，與分析不符合，A錯誤；B．由加速度時間圖像可知，加速度逐漸減小，且加速度的變化率逐漸增大，由分析可得，加速度為圖像與分析變化率減小不符合，B錯誤；C．開始時，合力方向沿斜面向下，位移沿斜面向下，合力做正功，動能增加，由動能定理有又聯立可得因此，機械能減小，當加速度零時，導體棒會繼續(xù)勻速下滑，此后動能不變，重力勢能減小，機械能減小，C正確；D．由電荷量的公式可得在電磁感應中，電流與磁通量的關系為聯立可得可知，電荷量與位移成正比，D錯誤。故選C。10.如圖所示，在熒光屏上方分布了水平方向的勻強磁場，方向垂直紙面向里。距離熒光屏d處有一粒子源，能夠在紙面內不斷地向各個方向同時發(fā)射電荷量為，質量為的帶正電粒子，不計粒子的重力，已知粒子做圓周運動的半徑也恰好為d，則（　?。?A.能打到熒光屏上最右側的粒子所用的時間為B.粒子從發(fā)射到打到熒光屏上的最短時間為C.同一時刻發(fā)射的粒子打到熒光屏上的最大時間差D.粒子能打到熒光屏上的區(qū)域長度為【答案】C【解析】【詳解】打在極板上粒子軌跡的臨界狀態(tài)如圖所示：由幾何關系可知，能打到熒光屏上最右側粒子偏轉了四分之一個周期，所用的時間為又解得A錯誤；D．根據幾何關系知，能打到熒光屏上最左側的粒子偏轉了二分之一個周期，所以帶電粒子能到達板上的長度為 D錯誤；BC．設此時粒子出射速度的大小為v，在磁場中運動時間最長（優(yōu)弧1）和最短（劣弧2）的粒子運動軌跡示意圖如下：粒子做圓周運動的周期，由幾何關系可知最短時間最長時間根據題意得同一時刻發(fā)射的粒子打到絕緣板上的最大時間差：解得B錯誤，C正確。故選C。二、非選擇題：本題共5小題，共計60分。其中第12題~第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。11.（1）在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，用移液管量取油酸，倒入容量瓶中，再加入酒精后得到的溶液，然后用滴管吸取這種溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面達到量筒中的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下1 滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標格的玻璃板下觀察油膜，如圖所示。坐標格正方形的大小為，由圖可以估算出油膜分子的直徑是__________（保留一位有效數字）。（2）某同學計算出的油酸分子直徑明顯偏大，可能的原因是___________。A油酸中含有大量酒精B.痱子粉撒太多，油膜未能充分展開C.計算油膜面積時，將所有不完整的方格都作為一格保留D.計算每滴溶液中純油酸的體積時，油酸酒精溶液的滴數少記了10滴（3）某次實驗時，滴下油酸酒精溶液后，痱子粉迅速散開形成如圖所示的“鋸齒”邊沿圖案，出現該圖樣的可能原因是____________。A.盆中裝的水量太多B.盆太小，導致油酸無法形成單分子層C.痱子粉撒得太多，且厚度不均勻（4）若已知純油酸的密度為，摩爾質量為，在測出油酸分子直徑為后，還可以繼續(xù)測出阿伏伽德羅常數__________（用題中給出的物理量符號表示）?！敬鸢浮竣?②.BD##DB③.C④.【解析】【詳解】（1）[1]由題目中圖示油膜可知，油膜的面積為一滴油酸溶液含純油的體積 油酸分子的直徑（2）[2]由公式可知，d偏大，則可能油酸體積V偏大或油膜面積S偏小A．油酸中含有大量酒精，計算中已經算的是純油酸的體積，因此不影響測量結果，A錯誤；B．油酸分子未完全散開會造成S偏小，B正確；C．計算油膜面積時，將所有不完整的方格都作為一格保留，測量的油膜面積偏大，C錯誤；D．求每滴油酸酒精溶液的體積時，油酸酒精溶液的滴數少記了10滴，導致油酸體積偏大，D正確；（3）[3]出現如圖所示的情況，是痱子粉撒得太多，導致油膜未完全分開，故C正確，AB錯誤；（4）[4]每個油酸分子的體積油酸的摩爾體積為聯立得阿伏伽德羅常數12.如圖甲為手機無線充電工作原理示意圖，它由送電線圈和受電線圈組成。已知受電線圈的匝數為40匝，電阻，在它的c、d兩端接一阻值的電阻。設在受電線圈內存在與線圈平面垂直的磁場，其磁通量隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，可在受電線圈中產生正弦式交變電流。求：（1）交流電壓表的示數為多少？（2）無線充電1分鐘，電阻上接受電能多少？（3）從到時間內，通過電阻的電荷量。 【答案】（1）；（2）720J；（3）【解析】【詳解】（1）由乙圖可知電動勢的最大值為感應電動勢的有效值電壓表的示數（2）電阻R上接受的電能為（3）從到時間內平均電動勢為通過電荷R的電荷量為13.如圖所示，用粗細均勻的同種導線制成的長方形導線框，，，質量，總電阻，從距勻強磁場區(qū)域上邊緣高處自由下落。當線框下邊剛進入勻強磁場區(qū)域時，線框開始做勻速運動，一段時間后當cd邊離開磁場時又恰好勻速，線框穿過磁場過程中邊上產生的焦耳熱為。（取）求： （1）磁感應強度的大??；（2）下邊剛進入勻強磁場區(qū)域時，邊兩端的電壓；（3）勻強磁場的寬度?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據解得邊進入磁場時的速度此時的感應電動勢感應電流邊所受安培力由題意知聯立解得（2）邊剛進入勻強磁場區(qū)域時，邊相當于電源，根據電阻定律可知邊的電阻為 其他三邊的電阻為，邊兩端的電壓是路端電壓，則邊兩端的電壓為（3）從線框剛進入磁場到剛好離開磁場過程中，線框的速度變化為零，根據功能關系可得根據焦耳定律可得聯立解得14.電動自行車輪胎氣壓如果過小不僅不好騎而且又很容易損壞內胎，甚至使車輪變形，輪胎氣壓如果過大會使輪胎的緩沖性能下降，抗沖擊能力降低，鋼絲簾線易斷裂或發(fā)生爆胎，必須保持合適的輪胎氣壓來延長輪胎使用壽命。某人用打氣筒給閑置很久的電動自行車打氣，電動自行車內胎的容積為，胎內原來空氣壓強為，溫度為室溫，設每打一次可打入壓強為一個標準大氣壓的空氣。打氣過程中由于壓縮氣體做功和摩擦生熱，打了次后胎內溫度升高到。（一個標準大氣壓為）（1）假設車胎因膨脹而增大的體積可以忽略不計，則此時車胎內空氣壓強為多少；（2）電動自行車輪胎氣壓在室溫情況下標準壓強為，如果此次打氣恢復常溫后胎壓過大（未超過車胎承受范圍），需要放出一部分氣體，使車胎內氣壓在室溫情況下達到，試求放出氣體的質量與輪胎內剩余氣體質量的比值?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）初狀態(tài)，， 末狀態(tài)根據理想氣體狀態(tài)方程得解得（2）恢復常溫后氣體的壓強為p3解得胎壓過大，需要放出氣體。根據玻意耳定律得解得放出氣體的質量與輪胎內剩余氣體質量的比值等于15.如圖（a）所示，整個空間存在豎直向上的勻強電場（平行于紙面），在同一水平線上的兩位置，以相同速率同時噴出質量均為的油滴和，帶電荷量為的水平向右，不帶電的豎直向上。上升到最高點時，恰好與它相碰，瞬間結合成的油滴的速度大小為，方向為與水平方向夾角為斜向右上方。忽略空氣阻力，重力加速度為。求：（1）兩油滴噴出位置的距離；（2）勻強電場場強；（3）若油滴形成時恰位于某矩形區(qū)域邊界，取此時為時刻，同時在該矩形區(qū)域加一個垂直于紙面的變化磁場，磁場變化規(guī)律如圖（b）所示（垂直紙面向外為正），已知在圖中時間內始終在矩形區(qū)域內運動，求矩形區(qū)域的最小面積（忽略磁場突變的影響）。 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由題知兩油滴的結合過程動量守恒，設ab結合前瞬間油滴a速度大小為va，方向與v方向相同，有設油滴的噴出速率為v0，經時間t兩油滴相碰，由題知碰前油滴a做類平拋運動，b做豎直上拋運動，則有聯立各式，解得（2）兩油滴結合之前，油滴a做類平拋運動，設加速度為aa，b做豎直上拋運動有解得（3）因，油滴p在磁場中做勻速圓周運動，設半徑為r，周期為T，則 解得即油滴p在磁場中的運動軌跡如圖，兩個圓弧、一個圓弧和兩個勻速直線運動構成的圖形勻速直線運動的位移為由圖知最小矩形（圖中虛線所示）的兩條邊長分別為2r、6r，最小矩形的面積為