湖北省部分高中联考协作体2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷（含答案）

湖北省部分高中联考协作体2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二总分评分一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题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.）1．关于分子动理论，下列说法正确的是（）A．布朗运动是液体分子的无规则运动B．布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性C．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动D．已知某气体的摩尔体积V，再知道阿伏加德罗常数NA2．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）A．变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场B．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在3．夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体（）A．分子的平均动能更小B．单位体积内分子的个数更少C．所有分子的运动速率都更小D．分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大4．如图为两分子靠近过程中的示意图，r0A．分子间距离大于r0B．分子从无限远靠近到距离r0C．分子势能在r0D．分子间距离小于r05．高压输送过程中的高电压、大电流，我们一般用电压互感器和电流互感器进行测量。如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则（）A．a为电压表，b为电流表，输送电功率是2.2×106WB．a为电压表，b为电流表，输送电功率是2.2×103WC．a为电流表，b为电压表，输送电功率是2.2×106WD．a为电流表，b为电压表，输送电功率是2.2×103W6．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P=100kW，发电机的电压U1=250V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线=8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为A．发电机输出的电流IB．输电线上的电流IC．降压变压器的匝数比nD．用户得到的电流I7．如图，装有水银的玻璃细管位于竖直平面内，其中a管水平、左端用活塞封闭了一段气柱；b、c管竖直，b管上端封闭了一定量的气体、c管上端与大气相通。最初b、c两管中水银面恰好相平，现保持温度和大气压不变，将活塞缓慢向左拉动一小段距离（b、c管仍有水银），稳定后b管中水银面将（）A．高于c管中水银面，a管中的气柱长将变短B．高于c管中水银面，a管中的气柱长将变长C．低于c管中水银面，a管中的气柱长将变短D．低于c管中水银面，a管中的气柱长将变长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．a→b过程中，气体体积变小，温度降低B．b→c过程中，气体温度不变，体积变小C．c→a过程中，气体体积变小，压强增大D．c→a过程中，气体压强增大，温度升高9．如图所示，两理想变压器间接有电阻R，电表均为理想交流电表，a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S后（）A．R的发热功率不变 B．电压表的示数不变C．电流表A1的示数变大 D．电流表A10．如图所示，边长为L正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线OO'上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始以角速度ω绕OO'轴匀速转动，则以下判断正确的是（）A．图示位置线圈中的感应电动势最大，为Em=BL2ωB．从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e=12BL2C．线圈从图示位置起转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q=2BD．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=π二、非选择题（本题共5小题，共60分。11题每空2分，共8分，12题每空3分，共9分，13题12分，14题15分，15题16分。）11．某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示：（1）下列说法正确的是____A．为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源B．变压器中铁芯为整块硅钢C．保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响D．变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈（2）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下，由数据可知N1一定是线圈的匝数（填“原”或“副”）；根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系：N1100100200200N2200400400800U2152U48109（3）学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线，发现导线粗细不同，结合以上实验结论，应将较细的线圈作为线圈。（填“原”或“副”）12．“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：①向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL；②用注射器吸取①中配制好的酒精油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL；③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓范围内小方格的个数N。根据以上信息，回答下列问题：（1）1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V'是mL；（2）某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于____A．油酸未完全散开B．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴C．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴D．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格（3）用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的____A．摩尔质量 B．体积 C．摩尔体积 D．密度13．如图所示，与外界隔热的圆柱形容器开口向上固定，用密封性良好的匾热活塞将一定质量的理想气体封闭在容器中，系统稳定时，活塞到容器底部的高度为h，活塞的质量为m、横截面积为S，大气压强恒为2mgS，重力加速度为g，容器中气体的温度为T（1）若将封闭气体的温度升高原来温度的14（2）若将容器水平放置且将温度降低到原来温度的1314．如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N=30匝，线圈ab的边长为l1=0.1m，bc的边长为l2=0.2m，在磁感应强度为B=0.（1）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小。（2）电阻R上消耗的电功率及R两端的电压。（3）从图示位置开始计时，当线圈转动30°过程中流过电阻R的电荷量。15．如图甲所示，水平面上有一圆形线圈，通过导线与足够长的光滑水平导轨相连，线圈内存在垂直线圈平面方向竖直向上的匀强磁场，其磁感应强度B1大小随时间变化图像如图乙所示。平行光滑金属导轨处于磁感应强度大小为B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一导体棒MN垂直于导轨水平放置，由静止释放。已知线圈匝数n=10，面积S=0.02m2，其电阻R1=0.（1）t=0时刻，导体棒中的电流I的大小及方向；（2）t=0时刻，导体棒的加速度大小和方向；（3）导体棒的最大速度的大小。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】AB、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，小颗粒的布朗运动是由于周围液体分子撞击的冲力不平衡而引起的，故固体小颗粒的无规则运动反映了周围液体分子的无规则运动，故AB错误；

C、布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞，是由于气体的流动，这不是布朗运动，故C正确；

D、已知某气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以求一个气体分子所占空间的大小，由于气体分子之间的距离比较大，所以不能计算分子的体积，故D错误。

故答案为：C。

【分析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，反映了周围液体分子的无规则运动。熟练掌握布朗运动的特点及其实质和反映的现象。熟练掌握阿伏加德罗常数相关的计算。2．【答案】D【解析】【解答】A.根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，A不符合题意；

B.各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同，等于光速3.0×108m/s，B不符合题意。

C.电磁波可以在真空中传播，机械波依赖于介质才能传播，C不符合题意；

3．【答案】A【解析】【解答】AC、温度是分子平均动能的标志，夜间气温降低，分子的平均动能减小，但不是所有分子的运动速率都更小，A正确，C错误；

BD、由于汽车轮胎内的气体质量不变，总分子数不变，但温度降低，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力减小，压强减小，轮胎内气体体积减小，单位体积内分子的个数增多，BD错误；

故答案为：A【分析】根据分子动理论，温度是分子热运动的标志，压强的微观解释正确判断。4．【答案】C【解析】【解答】A、分子间距离大于r0时，分子间表现为引力，故A错误；

BCD、分子从无限远靠近到距离r0处过程中，分子引力做正功，则分子势能变小，分子从距离r0处再减小时分子斥力做负功，分子势能变大，可知分子势能在r0处最小，故BD错误，C正确。

故答案为：C。

【分析】分子间距离大于r0时，分子间表现为引力，分子间距离小于r0时，分子间表现为斥力。分子力做正功，分子势能减小，分子势能在r0处最小。5．【答案】A【解析】【解答】根据题意，由图可知，a表为电压表，b表为电流表，根据电压比与电压表示数可知，输送电压为

U=220×100V=22000V

根据电流比与电流表示数可知，输送电流为

I=10×10A=100A

输送电功率为6．【答案】C【解析】【解答】A.由题可知，发电机输出电流

I1=PU1=400A

A不符合题意；

B.输电线上的电流

I线=P线R线=25A

B不符合题意；

C.由

I1I线=n2n1

可得

n1n2=17．【答案】B【解析】【解答】设开始时a管中的压强为Pa1，b、c管水银高度为h1cm，大气压强为P0，则

Pa1=P0+h1(cmHg)

将a管活塞缓慢向左拉动时，a管中气体压强减小，b、c管中水银下降，设稳定后a管中的压强为Pa2，c管水银高度为hc2cm，则

hc2<h1

故

Pa2=P0+h2(cmHg)<Pa1

该过程a管中气体为等温变化，根据玻意耳定律可得

Pa1Va1=8．【答案】A,D【解析】【解答】A、a→b过程中，气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律

VT=C

可知气体温度降低，体积变小，故A正确；

B、b→c过程中，气体发生等温变化，根据玻意耳定律

pV=C

可知压强减小，体积增大，故B错误；

CD、c→a过程中，由题图可知p与T成正比，则气体发生等容变化，根据查理定律

pT=C

可知压强增大，温度升高，故C错误，D正确。9．【答案】B,C【解析】【解答】设电源输出电压为U，流过电阻R的电流为I，负载端总电阻为R1，令

n1n2=1m，n3n4=1n

则根据理想变压器规律可知，电流表A1示数为mI，电流表A2示数为nI，则根据能量守恒定律及理想变压器规律有

U·mI=I2R+nI2R1

10．【答案】B,D【解析】【解答】A、图示位置穿过线圈的磁通量为零，产生的感应电动势最大，此时感应电动势值为

Em=12BL2ω

故A错误；

B、若线圈从题图位置开始转动，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为

e=Emsinωt=12BL2ωsinωt

故B正确；11．【答案】（1）C（2）副；原、副线圈两端电压U与匝数N成正比（3）原【解析】【解答】（1）A、变压器改变的是交流电压，因此原线圈不能接低压直流电源，故A错误；

B、因为变压器的工作原理是电磁感应，如果变压器铁芯是用整块铁芯，则在电磁的作用下，会产生很大的涡流发热，当热量达到一定程度时，会损坏铁芯和线圈，故不能用整块硅钢，故B错误；

C、研究变压器电压和匝数的关系，用到控制变量法，可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故C正确；

D、变压器的工作原理是电磁感应现象，若不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到传递磁场能的作用，而不是靠铁芯导电来传输电能，故D错误。

故答案为：C。

（2）为保证实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故由数据可知N1一定是副线圈的匝数；

由表可知，原、副线圈两端电压U与匝数N成正比，则

U1U2=12．【答案】（1）2×10﹣5（2）A；B；D（3）C【解析】【解答】（1）1滴酒精溶液中纯油酸的体积为

V'=1100×1500mL=2×10-5mL

（2）A、计算油酸分子直径的公式是

d=VS

V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；

BC、求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误少记了10滴，由

V=13．【答案】（1）将封闭气体的温度升高原来温度的14hS解得h（2）对活塞受力分析可知2mg将容器水平放置，设外力为F，则有2mg根据查理定律有p解得F=mg【解析】【分析】（1）对活塞进行受力分析可知，升温过程，封闭气体做等压变化，再根据盖吕萨克定律进行解答即可；

（2）活塞回到初始位置，即初末状态封闭气体的体积相等。初始时容器竖直放置，末态时容器水平放置，分别对活塞进行受力分析，根据平衡条件确定初态和末态时封闭气体的压强，再结合查理定律进行解答。14．【答案】（1）线圈在图示位置时电动势最大，最大值为E（2）电动势的有效值为E=根据闭合电路欧姆定律R两端的电压U=电阻R上消耗的电功率P=（3）流过R的电荷量为q=平均电流为I平均电动势为E=N联立