江苏省2023-2024学年高二下学期3月阶段测模拟物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2024学年高二下期物理三月测试考前模拟试卷注意事项:1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。一、单选题：本大题共11小题，共44分。1.关于传感器，下列说法中不正确的是（）A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断C.电子秤所使用的测力装置是力传感器D.半导体热敏电阻常用作温度传感器【答案】A【解析】A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故A错误，符合题意；B．电熨斗是利用双金属片温度传感器，控制电路的通断，故B正确，不符合题意；C．电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用通过应力片的电流一定，压力越大，电阻越大，应力片两端的电压差越大，将力信号变成电信号，故C正确，不符合题意；D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越小，故D正确，不符合题意。故选A。2.关于固体和液体，下列说法正确的是（）A.晶体一定有规则的几何外形B.金刚石、石墨、食盐和玻璃都是晶体C.叶面上的露珠呈球形是因为重力作用的结果D.液晶的光学性质具有各向异性【答案】D【解析】A．单晶体一定具有规则的几何外形，而多晶体不具有规则的几何外形，故A错误；B．玻璃是非晶体，故B错误；C．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，故C错误；D．液晶像液本一样具有流动性，同时其光学性质和某些晶体相似具有各向异性，故D正确。故选D。3.如图所示，水黾静止在水面上。除重力外，水黾还受到的力有（）A.水面的支持力 B.水的浮力C.水的表面张力 D.以上三个都有【答案】A【解析】除重力外，水黾还受到的力有水对水黾的支持力，水的表面张力是水和空气接触的表面层中的作用力，是微观水分子在宏观上体现的作用力。故选A。4.LC振荡电路中，某时刻电容器上、下极板的带电情况和线圈L中的磁场方向如图所示，则此时（）A.电容器正在充电 B.电容器两端的电压正在减小C.磁场能正在转化为电场能 D.线圈中的自感电动势在增加【答案】B【解析】A．由图根据右手螺旋定则可知，螺线管中电流方向为从上往下看逆时针，而电容器上极板带正电，则电容器正在放电，故A错误；B．电容器放电过程中，电容器两端电压正在减小，故B正确；C．电容器放电过程中，电能正在转化为磁场能，故C错误；D．电容器放电过程中，电流增大的越来越慢，则线圈中的自感电动势在减小，故D错误。故选B。5.一定质量的理想气体经历了绝热变化过程，关于其压强和体积倒数的关系，下列图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】详析】根据题意，由理想气体状态方程有整理可得气体经历绝热变化过程，若气体的增大，即减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体的内能增加，温度升高，则的斜率增大。故选C。6.图甲为某无线门铃按钮，其原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（）A.按下按钮过程和松开按钮的过程中，流过门铃的电流方向是一样的B.松开按钮过程，螺线管P端电势较高C.按住按钮不动，门铃依然会响D.按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电流【答案】B【解析】AB．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B正确，A错误；C．按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电流，电铃不会响，故C错误；D．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，故D错误。7.“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学在实验中缓慢推动活塞，根据实验数据作出p-图线如图所示，图线弯曲的可能原因是（）A.活塞与筒壁间存在摩擦B.实验中用手握住了注射器前端C.未注射器活塞上涂润滑油D.压强传感器与注射器的连接处漏气【答案】B【解析】当增大时，V减小，p增加的程度不是线性关系，当斜率增大时，压强增加程度增大，导致这一现象的是实验过程中用手握住注射器前端，导致注射器中气体温度升高，则图像的斜率会增大，而未在注射器活塞上涂润滑油、压强传感器与注射器的连接处漏气都会导致斜率减小，活塞与筒壁间存在摩擦不会影响压强与体积，故斜率不会变化，ACD错误，B正确。故选B。8.某汽缸内封闭有一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其V-T图像如图所示，则在该循环过程中，下列说法正确的是（）A.从B到C过程中，气体吸收热量B.从C到D过程中，气体的压强增大C.从D到A过程中，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少D.从C到D过程中，若气体内能增加3kJ，对外做功5kJ，则气体向外界放出热量2kJ【答案】C【解析】A．从状态B到C过程气体发生等温变化，内能不变，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，故A错误；B．从C到D过程气体发生等压变化，故B错误；C．从D到A过程中，气体温度不变，则单个气体分子碰撞器壁的力不变，压强减小，则必然是单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数减少造成的，故C正确；D．根据热力学第一定律可得气体从外界吸收8kJ热量，故D错误。故选C。9.如图所示为一分子势能随距离变化的图线，从图中分析可得到()A.r1处为分子的平衡位置B.r2处为分子的平衡位置C.r→∞处，分子间的势能为最小值，分子间无相互作用力D.若r<r1，r越小，分子间势能越大，分子间仅有斥力存在【答案】B【解析】分子之间距离大于平衡位置的距离，分子力为引力，分子相互靠近时分子力做正功，分子势能减小，当分子之间距离小于时，分子力为斥力，再相互靠近分子力做负功，分子势能增大，因此根据分子力做功情况可以分析分子势能的变化．分子间同时存在相互作用的引力与斥力，在r等于平衡位置的距离时，分子间作用力为零，当分子间距离从平衡位置的距离逐渐增大时，分子间的引力先增大后减小，分子相互靠近时分子力做正功，分子势能减小；当分子之间距离小于平衡位置的距离时，分子力为斥力，再相互靠近分子力做负功，分子势能增大，所以当r等于平衡位置的距离时，分子势能也最小，所以处为分子的平衡位置，AC错误B正确；若，则r小于分子之间的平衡距离，r越小，分子间势能越大，分子间的斥力大于引力，D错误．10.如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为d，放置在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直，两质量都为m、电阻都为r的导体棒、垂直放置在导轨上，与导轨接触良好，两棒两导体棒距离足够远，静止，以初速度向右运动，不计导轨电阻，忽略感生电流产生的磁场，则（）A.导体棒的最终速度为 B.导体棒产生的焦耳热为C.通过导体棒横截面的电量为 D.两导体棒的初始距离最小为【答案】D【解析】A．根据楞次定律，导体棒、最终以相同的速度匀速直线运动，设共同速度为，水平向右为正方向，根据动量守恒定律可得解得故A错误；B．设导体棒、在整个过程中产生焦耳热为，根据能量守恒定律可得解得导体棒、的电阻都为r，因此导体棒产生的焦耳热为故B错误；C．对导体棒，由动量定理得因为，故因此通过导体棒横截面电量为故C错误；D．当导体棒、速度相等时距离为零，则两棒初始距离最小，设最小初始距离为l，则通过导体棒横截面的电量解得故D正确。故选D。11.如图所示，平面第三、四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，圆形金属环与磁场边界相切于O点.金属环在平面内绕O点沿顺时针方向匀速转动，时刻金属环开始进入第四象限。规定顺时针方向电流为正，下列描述环中感应电流i随时间t变化的关系图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】如图所示设角速度大小为，圆环半径为r，电阻为R，在内磁通量增加，根据楞次定律和安培定则可知，感应电流的方向为逆时针，即电流为负，电动势大小为则电流为在内磁通量减小，根据楞次定律和安培定则可知，感应电流的方向为顺时针，即电流为正，电动势大小为则电流为根据数学导数知识可知，或时，图像的切线斜率为零。故选D。二、实验题：本大题共1小题，共15分。12.某实验小组利用油膜法估测油酸分子的大小，实验步骤如下：A.取的纯油酸和一定体积的无水酒精配制成油酸酒精溶液；B.用注射器将配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，测得滴油酸酒精溶液的体积为；C.取一个直径为的水槽，并在水槽中倒入适量的清水，待水面稳定后将适量痱子粉均匀地撒在水面上；D.用注射器将配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定；E.将透明玻璃板盖在水槽上，然后将油膜的形状用记号笔描绘在玻璃板上；F.将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积S。回答下列问题：（1）将画有油膜形状玻璃板平放在坐标纸上，如图甲所示，已知坐标纸上小格子的边长为1cm，则油膜的面积__________。（2）实验配制的一滴酒精油酸溶液中含有的纯油酸的体积为__________（结果保留两位有效数字）。（3）将油酸分子简化成球形处理，并认为它们紧密排布形成单分子油膜，则油酸分子半径的计算公式为__________（用题目中的物理量符号表示）。（4）若估测出油酸分子的半径为r，已知阿伏伽德罗常数为，由此可以推算出油酸的__________。A．摩尔体积B.摩尔质量C.密度D.平均动能（5）在步骤E中，由于水槽边缘不平整，盖在水槽上的玻璃板与形成的油膜并不平行，侧视图如图乙所示，则该情况会导致最终测得油酸分子的半径结果__________（填“偏大”或“偏小”）。【答案】（1）####（2）（3）（4）A（5）偏小【解析】（1）[1]油膜的面积为乘方格数目，不足半格的不计入，超过半格的按一格计入，油膜覆盖的方格大约在70个所以油膜的面积为均算正确；（2）[2]一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为（3）[3]用纯油酸的体积除以油膜的面积，得出的油膜厚度，即是油酸分子的直径，根据实验数据油酸分子的直径为所以油酸分子的半径为（4）[4]油酸分子简化成球形处理，估测出其半径，就可估算出一个油酸分子的体积，再乘以阿伏伽德罗常数即算得油酸的摩尔体积。故选A；（5）[5]由于玻璃板和油膜平面不平行，导致在玻璃板上描绘的油膜轮廓围成的面积大于油膜的实际面积，所以最终测得的油膜分子半径偏小。三、计算题：本大题共4小题，共41分。13.如图所示，圆柱形汽缸竖直放置，质量m＝3.0kg，横截面积S＝1.0×10﹣3m2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦，不计活塞和汽缸的厚度．开始时活塞距汽缸底距离h1＝0.50m，此时温度T1＝300K．给汽缸缓慢加热至T2，活塞上升到距离汽缸底h2＝0.80m处，同时缸内气体内能增加300J，已知外界大气压P0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2．求：（1）缸内气体加热后的温度T2；（2）此过程中缸内气体吸收的热量Q．【答案】（1）480k；（2）336J；【解析】（1）气体做等压变化,根据气态方程可得解得T2=480K；（2）缸内气体压强在气体膨胀的过程中，气体对外做功为根据热力学第一定律△U=−W0+Q得Q=△U+W0=336J『点石成金』：气体做等压变化，根据理想气体状态方程求温度；根据活塞受力平衡可求压强，在气体膨胀的过程中，气体对外做功，加热的过程中内能的变化可由热力学第一定律列方程求解得出．14.如图所示，一个小型交流发电机输出端连接理想变压器，原、副线圈匝数分别为，副线圈连接电阻．交流发电机的线圈匝数为，电动势瞬时值的表达式为，发电机线圈电阻不计．求：（1）通过发电机线圈磁通量的最大值；（2）变压器原线圈中电流的有效值．【答案】（1）；（2）【解析】（1）设匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈面积为，则且解得（2）设变压器原、副线圈上电压的有效值为则且解得15.如图所示，某空间中存在竖直方向的匀强磁场（未画出），两条平行的金属导轨afe、bcd放置其中，导轨cdef部分处于水平面内，当调节斜面abcf的倾角θ时，发现当且仅当θ在37°~90°之间时，长为的金属棒可以在导轨上处于静止状态。已知导轨间距L=0.2m，e、d间连入一电动势为的电源（内阻不计），金属棒的质量为0.1kg，电阻R为，导轨及导线的电阻可忽略，金属棒和导轨间的动摩擦因数为（未知），且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。（1）求磁感应强度B的大小；（2）当时，如果将电源换成开关，开始开关断开，使金属棒从距cdef所在水平面高为处下滑，金属棒滑到cf时突然闭合开关，金属棒的加速度大小是多少？（金属棒经过cf时只改变速度方向，不改变速度大小）【答案】（1），方向竖直向下；（2）【解析】（1）由题意可知当时，金属杆处于临界下滑状态有，，当时，金属杆处于临界上滑状态有解得，由闭合电路欧姆定律由安培力公式得方向竖直向下；（2）当时，如果将电源换成开关，