2023-2024学年山东省淄博市临淄中学高二（下）期中考试物理试卷（含答案）

第=page11页，共=sectionpages11页2023-2024学年山东省淄博市临淄中学高二（下）期中考试物理试卷一、选择题（第1-8题每题3分，第9-12题每题4分，共40分）1.同学们将物理知识应用到实际生产生活中时，可以透过现象看清事物的本质。下列对物理现象的说法正确的是(

)A.蒸汽机可以把蒸汽的内能全部转化成机械能

B.池塘中的水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用

C.旱季不宜锄松土壤，因为蓬松的土壤有利于水分蒸发，会使土地更加干旱

D.利用高温条件在半导体材料中掺入其他元素，是因为温度越高，分子热运动越剧烈2.某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是(

)A.该气体每个分子的质量为MNA B.该气体在标准状态下的密度为MNAV

C.每个气体分子在标准状态下的体积为3.如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为l，其中ab、cd两边是两根完全相同的均匀电阻丝，其余两边是电阻可忽略的导线，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现有一根与ab完全相同的电阻丝PQ垂直ab放在线框上，以恒定速度v从ad边滑向bc边。PQ在滑动过程中与导线框接触良好，当PQ滑过l2的距离时，PQ两点间的电势差为

A.Blv B.Blv3 C.Blv2 4.如图所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内水银柱高于水银槽ℎ，若将玻璃管竖直向上缓慢地提起(管下端未离开槽内水银面)，则H和ℎ的变化情况为(

)

A.H和ℎ都增大 B.H和ℎ都减小 C.H减小，ℎ增大 D.H增大，ℎ减小5.为营造公平公正的高考环境，“反作弊”工具金属探测仪被广为使用。某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图所示，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪的蜂鸣器发出声响。已知某时刻，探测仪中电路里的电流的方向由b流向a，且电流强度正在增加过程中，则

A.该时刻电容器上极板带正电荷

B.探测仪靠近金属时，金属被磁化

C.该时刻线圈的自感电动势正在增大

D.若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生感应电流6.如图甲所示，一台小型发电机通过理想自耦变压器给小灯泡供电，若发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈内阻不计，灯泡始终没有被烧坏，则(

)

A.电压表的示数为311 V

B.灯泡中的电流方向每秒改变50次

C.当t=0.01 s时发电机线圈所在平面与磁场方向平行

D.自耦变压器的滑片向上滑动时小灯泡将会变暗7.如图甲所示，在绝缘水平面内有一固定的光滑金属导轨cd、eg，端点d、e之间连接一电阻R，金属杆ab静止在金属框架上，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中。导轨及杆ab的电阻忽略不计。现对杆ab施加一沿dc方向的外力F，使杆ab中的电流i随时间t变化的图像如图乙所示。运动中杆ab始终垂直于导轨且接触良好。下列关于外力F、杆ab受到的安培力功率大小P随时间t变化的图像，正确的是(

)A. B.

C. D.8.如图甲所示的电路中，已知电源电动势E和内阻r，灯泡电阻为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的I−t图像如图乙所示。下列说法正确的是(

)

A.开关S闭合的瞬间，自感线圈中的自感电动势和电流均为零

B.若断开开关S，则断开瞬间小灯泡D先闪亮再熄灭

C.电源电动势E=I1I29.下面四幅图对应的说法中正确的有(

)

A.图甲为气体速率分布随温度变化图像，由图像知T1>T2，但T2对应的分子平均速率比T1对应的分子平均速率要小

B.图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越少，撞击作用力的不平衡性就越明显

C.图丙为分子间作用力随分子间距的变化规律，分子间距从C10.如图所示，理想变压器原线圈匝数n1=800，副线圈的匝数为n2=200，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，所有电表均为理想交流电表，输入端M、N所接的正弦式交变电压的表达式为u=220A.电压表V1的示数为220V

B.电压表V2的示数为55V

C.若将R2的滑片P向下滑动，电流表A的示数减小

D.若将R2的滑片11.如图所示，沿光滑斜面固定一螺线管，一个磁性很强的小磁体沿螺线管轴线下滑。轴线上p、q两点到螺线管上、下边缘的距离相等。一灯泡与螺线管串联，小磁体通过p点时灯泡的亮度比通过q点时的亮度小，小磁体的大小可忽略。则小磁体

A.在p点的速度小于q点的速度 B.在p点的机械能小于在q点的机械能

C.经过p、q两点时，灯泡中电流方向相同 D.经过p、q两点时，灯泡中电流方向相反12.在四冲程内燃机的奥托循环中，一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，其p−V图像如图所示。下列说法正确的是(

)

A.气体在状态a时的内能小于状态b时的内能

B.气体分子的平均动能Eka=Ekb<Ekc=Ekd

C.在由状态c到d的过程中，单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小

D.在由状态a经二、非选择题（共60分）13.某同学利用如图所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验中，按如下操作步骤进行实验：a.将注射器活塞移动到体积适中的V0位置，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积V0与压强b.用手握住注射器，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；c.读出注射器刻度表示的气体体积V，通过DIS系统记录下此时的V与压强p；d.重复b、c两步操作，记录6组数据，作相关图像。结合上述步骤，请你完成下列问题：(1)该同学对器材的操作有错误是__________(选填“a”“b”“c”或“d”)，因为该操作通常会影响气体的__________(选填“温度”“压强”或“体积”)；(2)在不同环境温度下，另一位同学重复做了该实验，实验操作和数据处理均正确。已知环境温度分别为T1和T2，且A.

B．

C.

D.

14.在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标系中正方形方格的边长为1cm(1)油酸膜的面积是__________cm(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是__________m3；(结果保留两位有效数字(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径是___________m；(结果保留一位有效数字)15.如图所示，正方形线圈abcd边长l=0.2 m，匝数n=100匝，电阻r=5 Ω。线圈以角速度ω=10π rad/s绕垂直于匀强磁场的轴OO′匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度B=1πT，外电路电阻(1)线圈产生的电动势瞬时值表达式；(2)经过160s通过电阻R16.如图所示，内壁光滑的导热气缸，用轻质活塞密封质量1kg的理想气体氧气(O2)。初始时刻环境温度27℃，大气压强105Pa，氧气摩尔质量M=32g/mol，摩尔体积VM=25L/mol，氧气的内能U与氧气质量m、热力学温度T间的函数关系为U=650mT(J)(m、T均采用国际单位对应的数值)。求当环境温度缓慢升高到28℃17.五一假期小王一家自驾游，长时间停放的汽车启动时，仪表盘显示的车轮胎压及当地气温如图甲所示；经过长途跋涉到达目的地时，仪表盘显示车轮胎压如图乙所示。由四个轮胎的气压值可知，右前轮存在漏气问题，将汽车轮胎内气体视为理想气体，忽略汽车轮胎容积的变化，长时间行驶后，汽车两前轮轮胎温度相等并高于当地气温，取0℃为273 K。求：(1)到达目的地时汽车左前轮胎内气体的温度；(2)行驶过程中右前轮漏掉的气体质量与剩余气体质量的比值。18.如图所示，足够长的光滑金属导轨平行放置，固定在水平面上，间距L=1.0 m，导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=2.0 T，导轨左端的单刀双掷开关可分别与电阻或电容器相连接，已知定值电阻R=2.0 Ω，电容器电容C=0.1 F，导体棒质量m=0.4 kg、电阻r=1.0 Ω，其余电阻不计。开始电容器不带电，导体棒静置于导轨上，开关合向a，对导体棒施加水平向右的F=4 N的拉力，当导体棒匀速运动时撤去F，导体棒始终与导轨垂直且接触良好。(1)求拉力的最大功率；(2)求撤去F后定值电阻R中产生的热量；(3)若撤去F的同时将开关合向b，求导体棒最终运动的速度大小。

答案和解析1.【答案】D

【解析】解：A.由热力学第二定律可知蒸汽机不能把蒸汽的内能完全转化成机械能。故A错误；

B.水黾可以停留在水面上，是由于水的表面张力作用。故B错误；

C.土壤中有很多毛细管间隙，土壤被锄松后破坏了土壤里的毛细管，从而不再发生毛细现象，使水分能保留在土壤内。故C错误；

D.在半导体材料中掺入其他元素，升温后分子热运动更加剧烈，不同分子间运动混合更好，使其他元素能更容易融入材料。故D正确。

故选D。

解答本题需将生活常识联系物理知识从理论角度出发分析生活问题。

需注意平时生活中的物理现象并联系所学知识思考。2.【答案】A

【解析】【分析】

密度等于摩尔质量除以摩尔体积，摩尔数等于质量与摩尔质量之比．阿伏加德罗常数NA个原子的质量之和等于摩尔质量。

本题主要考查气体阿伏加德罗常数的计算，阿伏加德罗常数NA是联系宏观与微观的桥梁，抓住它的含义，区分对气体还是液体的计算是解题的关键。

【解答】

B.摩尔质量除以摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为MV，故B错误；

A.每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即MNA，故A正确；

C.由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于VNA，故C错误；

D.气体单位体积内的分子数等于物质的量乘以阿伏加德罗常数再除以标准状态的体积V，即N3.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查法拉第电磁感应定律的应用，弄清楚电路的构造是解题的关键。

计算回路产生的感应电动势，分析电流构造，根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律得出PQ两点间的电势差即可判断。

【解答】

PQ切割磁感线产生感应电动势，则PQ滑过l2时，产生的感应电动势E=Blv，电路的构造为两金属丝并联后与PQ串联，则PQ两点间的电势差即路端电压为U=ER2+R4.【答案】A

【解析】【分析】假设上提时水银柱不动，则封闭气体压强减小，在大气压的作用下水银柱上升，而封闭气体由于压强减小，体积增大。【解答】由题意可知变化过程为等温变化，假设上提时水银柱不动，P+ℎ=P故选A。5.【答案】A

【解析】【分析】

本题考查LC振荡电路，明确放电时电流强度增大，自感电动势变小。同时应该明确感应电流的产生条件。

【解答】

C.某时刻，电流的方向由b流向a，且电流强度正在增加过程中，电场能减小，磁场能增加，i−t图像的斜率在减小，则该时刻线圈的自感电动势正在减小，故C错误；A.电流的方向由b流向a，且电流强度正在增加过程中，电容器放电，由右手螺旋定则判断，电容器上极板带正电，故A正确；B.若探测仪靠近金属时，含有铁等磁性金属会发生磁化，其他金属不行，故B错误；D.此时电流强度正在增大过程中，虽然探测仪与金属保持相对静止，金属也会产生感应电流，故D错误。故选A。6.【答案】D

【解析】【分析】由图象可得电动势最大值和周期，从而可以计算出有效值。明确中性面时磁通量最大但感应电动势为零。根据

U1U2=n1n2判断原副线圈电压变化情况，进而判断小灯泡的亮度变化情况。

本题考查对交流电图象的认识和应用情况。

【解答】A.根据图乙，电动势最大值

B.电流变化的周期为0.02s，则频率为50Hz，一个周期内电流方向改变两次，所以小灯泡中电流方向每秒钟改变100次。故B错误；C.当

t=0.01 s

时，电动势为零，即发动机线圈所在平面与磁场方向垂直。故C错误；D.自耦变压器的滑片向上滑动时，原线圈的匝数变大，由

U1n1=U7.【答案】C

【解析】AB.由乙图得i与t成正比，设

i=kt

(k为常数)，设金属杆ab的长度为L，速度为v，则有BLvR解得v=Rk则金属杆ab的速度与时间成正比，金属杆ab做初速度为零的匀加速直线运动(加速度为

a=RkBL

)，设其质量为F−BiL=ma又i=解得F=BLkt+mRkAB错误；CD.安培力功率大小P为p=BC正确，D错误；故选C。8.【答案】C

【解析】A.开关S闭合的瞬间，自感线圈中的电流为零，但由于线圈的自感现象，其自感电动势不为零，故A错误；B.两支路并联，稳定时电压相同，而由乙图可知，稳定时电流也相同，因此若断开开关S，则断开瞬间小灯泡D不会闪亮，且由于断开开关后灯泡与自感线圈串联，由于自感线圈的自感电动势，灯泡将逐渐熄灭，故B错误；CD.开关刚闭合瞬间，有E=I1(R+r)，达到稳定状态后有E=I2R+2I2r故选C。9.【答案】BC

【解析】A.图甲为气体速率分布随温度变化图像，由图像知

T1<T2

，则

T2

对应的分子平均速率比

B.图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越少，撞击作用力的不平衡性就越明显，布朗运动越剧烈，选项B正确；C.图丙为分子间作用力随分子间距的变化规律，分子间距从C到A的过程中分子引力和分子斥力均减小，分子力表现为引力，分子力做负功，则分子势能一直增大，选项C正确；D.图丁为锋利的玻璃管断口在烧熔后变钝，原因是表面张力作用，玻璃原来是非晶体，加热后仍然是非晶体，选项D错误。故选BC。10.【答案】AC

【解析】A.电压表

V1

的示数是原线圈的电压的有效值，所以示数为220V，故AB.副线圈的电压有效值是U是定值电阻与滑动变阻器的总电压，故B错误；C.若将

R2

的滑片Pn可知电流表A的示数减小，故C正确；D.若将R2的滑片P向上滑动，负载电阻变小，副线圈电压不变，所以副线圈电流变大，则R1两端的电压变大，所以R2的电压减小，既电压表V故选AC。11.【答案】AD

【解析】【分析】本题主要考查法拉第电磁感应定律与楞次定律的内容，经过p点进入螺旋管中时，通过螺线管的磁通量增大，经过q点远离螺线管时，通过螺线管的磁通量减小，根据楞次定律的内容判断感应电流方向；结合法拉第电磁感应定律的内容分析求解。【解答】

A.灯泡在永磁体通过p点时的亮度小于永磁体通过q点时的亮度，说明永磁体通过p点时产生的感应电流小于永磁体通过q点时的感应电流，根据切割电动势规律和欧姆定律，即永磁体在p点时的速度小于在q点时的速度，故A正确；

B.根据能量转化与守恒，由于灯泡发光消耗能量，所以永磁体的机械能不断减小，即永磁体在p点时的机械能大于在q点时的机械能，故B错误；

CD.经过p点进入螺旋管中时，通过螺线管的磁通量增大，经过q点远离螺线管时，通过螺线管的磁通量减小，根据楞次定律可知经过p、q两点时，灯泡中电流方向相反，故C错误，D正确。12.【答案】AC

【解析】【分析】

理想气体内能与温度有关，根据热力学第一定律判断；根据绝热压缩和热力学第一定律判断；根据p−V图象“面积”及热力学第一定律判断。

本题考查气体定律以及热力学第一定律的综合运用，解题关键是要先根据气体实验定律判断气体的p、V、T的变化，然后结合热力学第一定律公式△U=W+Q进行分析，其中特别需要注意的是p−V图象“面积”即为气体做功大小。

【解答】

A.从状态a到b是绝热过程，体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，则气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，故A正确;

B.由于气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，可知Ta<Tb，理想气体分子势能不计，则分子平均动能满足Eka<Ekb，从状态b到c气体发生等容升压，则气体温度升高，分子平均动能满足Ekb<Ekc;从状态c到d是绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，气体内能减少，则有Tc>Td，分子平均动能满足Ekc>Ekd;从状态d到a气体发生等容降压，则气体温度降低，分子平均动能满足Ekd>Eka;故B错误;

C.从状态c到d为绝热过程，体积增大，气体对外界做正功，内能减少，分子平均动能减小，分子数密度减小，则单位时间内气体分子对气缸壁单位面积的碰撞次数一定减小，故C正确;

D.由状态a经b到c的过程中，外界对气体做的正功为W1，吸收的热量为Q1，由状态c经d13.【答案】

b

温度

AC##CA

【解析】(1)[1][2]实验中要求注射器内气体温度不变，所以该同学对器材的操作有错误是步骤b，因为该操作通常会影响气体的温度。(2)[3]对于一定质量的理想气体，当V不变时，分子数密度不变，温度较高时气体分子平均动能较大，压强较大。所以对于气体等温变化的p−V图像，温度较高的图线比温度较低的图线高，当V相同时，温度较高的pV值较大，则对于

p−1V

图像可知，温度较高的图像斜率较大。故AC正确，故选AC。14.【答案】

130

1.2×10−11

【解析】(1)[1]数轮廓中包围的格数，大于半个算一个，小于半个舍去，总共包围130个格，故油酸膜的面积是

130cm2(2)[2]根据已知条件可知，

1mL

溶液中有50滴，每滴溶液的体积是

150mL

，又已知每

104mL

V=(2)[3]按以上实验数据估测出油酸分子的直径是d=15.【答案】解：

(1)电动势的最大值为E