上海市延安名校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷（含答案）

上海市延安名校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三总分评分一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。）1．第一位提出“光本身也是一种电磁波”的科学家是（）A．赫兹 B．法拉第 C．麦克斯韦 D．爱因斯坦2．霍尔元件可以用于制成（）A．温度传感器 B．磁传感器 C．力传感器 D．声传感器3．第一类永动机不能制成的原因是它的设计违背了（）A．热力学第一定律 B．热力学第二定律C．能量守恒定律 D．机械能守恒定律4．电磁波广泛应用在现代医疗中，下列不属于电磁波应用的医用器械是（）A．杀菌用紫外灯 B．检查血流情况的“彩超”机C．拍胸片的X光机 D．加热的红外线理疗仪5．LC振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示。下列说法中正确的是（）A．电路中的电流在减少B．电路中电流沿顺时针方向C．电容器上的自由电荷在减少D．电路中磁场能正在向电场能转化6．下列现象的描述，符合实际的是（）A．水黾可以停在水面，是因为受到水的浮力作用B．滴入水中的红墨水很快散开是表面张力作用的结果C．将超导体置于磁场中，处于超导状态时内部磁感应强度为零D．拖拉机锄松土壤，是为了利用毛细现象将土壤里的水分引上来7．目前，我国已进入全面5G时代。5G，即第五代移动通信技术，采用3300~5000MHz频段，相比于现有的4G（即第四代移动通信技术，1880~2635MHz频段）技术而言，具有极大的带宽、容量和极低的时延。5G信号与4G信号相比（）A．需要更多的通信基站 B．更适合长距离传输C．在真空中的传播速度更快 D．更不容易被障碍物阻挡8．某研究性学习小组在做“研究等容情况下气体压强随温度的变化关系”实验的过程中，先后用了大、小不同的两个试管甲、乙，封闭了质量不同但温度和压强都相同的同种气体，将测得的实验数据在同一p−T坐标系中作图，得到的图像是（）A． B．C． D．9．某学生宿舍楼楼道照明灯的控制电路具有这样的功能：当楼道光线比较昏暗的时候，有人经过发出声响，照明灯就自动打开；当楼道光线比较明亮时，即便有人经过发出声响，照明灯也没有反应。在这样的照明灯控制电路中，有可能设计放置了下列传感器中的（）①光传感器②振动传感器③气敏传感器④温度传感器A．①② B．①④ C．②③ D．③④10．下列关于各实验中的现象或规律说法正确的是（）A．图（甲）中微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显B．图（乙）中图线2对应的分子平均动能较大C．图（丙）为电磁波调制时，调频波的示意图D．图（丁）调节电容C的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同11．如图所示，处于竖直平面内的两端封闭理想气体的U形管、粗细均匀，左管置于容器A中，右管置于容器B中，此时温度相同，右管水银面比左管水银面高h，若同时将A、B升高相同温度，则（）A．h一定增加B．右管气体体积不一定减小C．左管气体压强不一定增大D．右管气体压强和左管气体压强增加一样多12．如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根粗细均匀透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可忽略）。如果不计大气压的变化，该装置就是一支简易的气温计。则（）A．温度升高后，罐中气体压强增大B．给吸管标上温度刻度值，刻度是均匀的C．用更粗的透明吸管，其余条件不变，则测温范围会减小D．温度升高，罐内气体对外做的功大于气体从外界吸收的热量二、填空题（每小题4分，共20分。）13．热力学温标是英国物理学家建立的，历史上，在发现查理定律时尚未建立热力学温标，该定律的适用条件为。14．春天的早晨，花园里绿叶上的小露珠呈球状，其主要原因是：液体表面层分子比较（选填“稀疏”“密集”或“均匀”），表面层分子间的相互作用力表现为（选填“引力”或“斥力”），表面层出现表面张力。15．在甲、乙、丙三种固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，石蜡熔化的范围如图（1）、（2）、（3）所示，而甲、乙、丙三种固体在熔化过程中温度随加热时间变化的关系如图（4）所示，由此可判断甲为，乙为（填“单晶体”、“多晶体”、“非晶体”）。16．如图，一定质量的理想气体从状态A缓慢经过状态B，再变化到状态C，已知气体在状态C时的温度为300K，则气体在状态B时的温度为K，从状态A到状态C气体从外界吸收热量J。17．如图，左侧竖直玻璃管固定，下端与汞压强计相连，上端封有一定量的气体。开始时压强计的U形管两臂内汞面一样高，气柱长为10cm、温度为7℃。当气体温度升到27℃时：如需保持气体体积不变，则应向（选填“上”或“下”）适当移动右管；如需保持气体压强不变，右侧玻璃管需要调整的高度为cm（小数点后保留一位）。（大气压强相当于76cm汞柱产生的压强）三、综合题（共40分。第18题10分，第19题16分，第20题14分。注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。）18．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，（1）运用到的科学方法有、等。（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得1cm（3）（单选题）某小组测量出的油酸分子直径比教材上介绍的分子直径大几百倍，可能性最大的原因是（）A．计算油膜面积时，只数了完整方格的数目B．测量1滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴C．误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸的体积D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化（4）（单选题）测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的（）A．摩尔质量 B．摩尔体积 C．质量 D．体积（5）本实验中油膜的形成是分子力的作用效果图甲为分子力F随分子间距r的变化图线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能Ep随分子间距r1、；2、。19．一般小汽车轮胎气压正常值为230kPa~250kPa，某次司机师傅发车前检测轮胎气压p1=250kPa，气温t1（1）求此时轮胎内气体温度为多少摄氏温度；（2）为避免爆胎，司机师傅对轮胎进行放气，放气过程轮胎容积和温度均可视为不变，为使胎压恢复到p120．气压传动是工业中常见的传动方式。如图a所示，面积为2S的活塞A静止，与气缸右端相距L1。用力缓慢右移活塞A，通过压缩气体顶起面积S的活塞B和上方高h的液柱（液体密度ρ），最终活塞B和液体上升L2，如图b所示。活塞缓慢移动过程中，气体温度保持不变。大气压强为（1）图中液体（选填“浸润”或“不浸润”）竖直管道。管道分子对附着管壁的液体分子的吸引力（选填“大于”或“小于”）液体内部分子间的吸引力。（2）最终活塞B上升的高度L2（3）若整个过程活塞A对封闭气体做正功W，忽略气体质量，求整个过程中气体对外放热Q为多少；（4）若缓慢推动活塞A过程中，活塞B位置尚未发生变化时，弯管在连接口C处脱落，发现后重新接上并继续实验，请尝试绘出从活塞A开始运动到活塞B最终稳定的整个过程中V−1

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】建立完整电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦，赫兹证实了电磁波的存在，法拉第首次提出场的概念，并发现电磁感应现象，爱因斯坦提出相对论。

故答案为：C。

【分析】熟悉掌握各物理学家的成就及其成就对物理学史的价值和意义。法拉第首次提出场的概念，并发现电磁感应现象。2．【答案】B【解析】【解答】霍尔元件可以使带电粒子（元件中的载流子）在磁场中偏转，把磁学量转化为电学量，制成磁传感器。

故答案为：B。

【分析】熟悉掌握生活中各传感器的原理及应用。霍尔元件可以使带电粒子（元件中的载流子）在磁场中偏转，把磁学量转化为电学量，制成磁传感器。3．【答案】C【解析】【解答】第一类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律。

故答案为：C。

【分析】第一类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律。第二类永动机不可能制成，因为他违背了热力学第二定律。4．【答案】B【解析】【解答】ACD、紫外线、X射线、红外线都属于电磁波，都是电磁波在医学上的应用，属于电磁波应用，不符合题意；

B、检查血流情况的超声波“彩超”机，是利用超声波的多普勒效应工作的，不属于电磁波应用，符合题意；

故答案为：B。

【分析】熟悉掌握电磁波在生活中的应用。紫外线、X射线、红外线都属于电磁波，都是电磁波在医学上的应用，超声波“彩超”机利用超声波的多普勒效应。5．【答案】C【解析】【解答】解：根据右手螺旋定则可知此时电路中电流方向为逆时针方向，电容器上板带正电，所以电容器在放电，电荷量在减少，电流在增大，电场能正向磁场能转化，故C正确，ABD错误；

故答案为：C。

【分析】对于LC振荡电路，充电完毕(放电开始)：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。放电完毕(充电开始)：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。6．【答案】C【解析】【解答】A、水黾可以停在水面是因为水的表面张力的缘故。故A错误；

B、滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象。故B错误；

C、将超导体置于磁场中，会产生零电阻的超导电流，这些电流会抵消外部磁场的影响，从而使超导体内部的磁感应强度为零。故C正确；

D、拖拉机锄松土壤，是为了破坏毛细现象减小水分蒸发。故D错误。

故答案为：C。

【分析】熟悉掌握水的表面张力与浮力的区别。熟悉掌握扩散现象的特点和实质。熟悉掌握超导体的特点和原理。毛细现象会让加速水分蒸发。7．【答案】A【解析】【解答】C、5G信号和4G信号都是电磁波，在真空中传播速度等于光速，故C错误；

AD、根据题意可知，5G信号频率更高，波长更短，4G信号频率更低，波长更长，更容易发生明显衍射，即5G信号比4G信号更容易被障碍物阻挡，需要建设更密集的基站，故A正确，D错误；

B、近距离数据传输也就是指移动网络数据信号可以不经过移动信号基站，而是直接实现设备与设备之间的通信传输，5G信号更适合近距离数据传输，故B错误。

故答案为：A。

【分析】电磁波在真空中传播速度等于光速，频率越低，波长越长，越容易发生明显衍射，越不容易被障碍物阻挡，所需的基站越少，越适合长距离传输。8．【答案】C【解析】【解答】由理想气体状态方程

pVT=C

可知

p=CVT

在体积一定时，理想气体的压强与热力学温度成正比，得到的等压线是一条过绝对零点的直线，这条直线的斜率为

k=C9．【答案】A【解析】【解答】楼道照明灯工作原理为：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应。则可知，应接入光传感器和振动传感器。

故答案为：A。

【分析】熟悉掌握生活中常见传感器的应用及其工作原理。传感器的命名往往与其工作原理有关，注意利用命名分析其原理。10．【答案】D【解析】【解答】A、布朗运动的剧烈程度与微粒大小，温度有关，图（甲）中微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，微粒受力越容易平衡，布朗运动越不明显，故A错误；

B、温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移，则图丙中，图线2对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图，B错误；

C、图（丙）为电磁波调制时，调辐波的示意图，故C错误；

D、图（丁）调节电容C的目的是使接收电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同，故D正确。

故答案为：D。

【分析】布朗运动的剧烈程度与微粒大小，温度有关。温度越高，各速率区间的分子数占总分子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移。熟悉掌握电磁波的发射、接收的特点。11．【答案】A【解析】【解答】设U形管竖直管中水银柱的高度为h，则

pA=pB+h

假设温度升高时水银柱不移动，则由查理定律得

pp'=TT+ΔT

压强的变化量

Δp=p'-p=ΔTTp12．【答案】B【解析】【解答】A、罐中气体压强始终等于大气压，即罐中气体压强始终不变，故A错误；

B、设初始温度为T0、罐中空气体积为V0、吸管内空气柱长变为L0、其横截面积为S，温度变化后温度为T、罐中空气体积不变、吸管内空气柱长变为L、其横截面积不变。在温度变化时，气体做等压变化，有

L0S+V0T0=LS+V0T=C

解得

L=CT-V0S

所以

ΔL=CΔTS13．【答案】开尔文；温度不太低、压强不太大的理想气体【解析】【解答】热力学温标是英国物理学家开尔文建立的；

在发现查理定律时尚未建立热力学温标，该定律的适用条件为温度不太低、压强不太大的理想气体。

【分析】热力学温标是英国物理学家开尔文建立的在发现查理定律时尚未建立热力学温标，该定律的适用条件为温度不太低、压强不太大的理想气体。14．【答案】稀疏；引力【解析】【解答】小露珠呈球状，是由于表面层分子张力作用的缘故，分子出现张力是因为液体表面层分子比较稀疏，表面层分子间的相互作用力表现为引力。

【分析】由于液体表面分子比较稀疏，其分子之间的相互作用力体现为引力。15．【答案】多晶体；单晶体【解析】【解答】由题图知，甲、乙各向同性，丙各向异性；甲、丙有固定的熔点，乙没有固定的熔点，故甲、丙是晶体，乙是非晶体，其中甲是多晶体，丙是单晶体。

【分析】晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。单晶体具有各向异性，非晶体和多晶体则表现出各向同性。16．【答案】100；400【解析】【解答】气体从状态C到状态B做等压变化，则

VCTC=VBTB

解得

TB=100K

从状态A到状态C气体，外界对气体做功为

W=-pB(VC-V17．【答案】上；1.4【解析】【解答】为保持气体的体积不变，根据查理定律

pT=C

可知，当气体温度升到27℃时，气体压强增大，则应适当向上移动右管；

开始时封闭气体的压强、体积和温度分别为

p1=76cmHg，V1=10cm×S，T1=280K

如需保持气体压强不变，末状态下气体压强、体积和温度分别为

p2=76cmHg，V218．【答案】（1）理想模型法；积累法（2）5×1（3）C（4）B（5）图乙r1处分子势能为零的点不合理。；图乙在r0【解析】【解答】（1）本实验将油酸分子看作球型，运用的是理想模型法；测量一滴油酸溶液的体积运用的是积累法；

（2）一滴该油酸酒精溶液中纯油酸的体积为

V=1300×150cm3=115000cm3

油酸分子的直径为

d=VS≈5×10-10m

（3）A、计算油膜面积时，只数了完整方格数目，面积偏小，则测量出的直径偏大，但是不会偏大几百倍，故A错误；

B、测量1滴油酸溶液体积时误将50滴记录为500滴，油酸体积偏大10倍，油膜面积偏大10倍，所以测量出的直径不会偏大，故B错误；

当实验中配制的油酸酒精溶液的体积分数大约为几百分之一时，如果误将1滴油酸酒精溶液的体积当作1滴油酸的体积，则计算时代入的纯油酸的体积值比实际值要大几百倍，从而造成油酸分子直径测量值比实际值大几百倍，故C正确；

D、油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化，油酸体积偏小，则测得的直径偏小，故D错误。

故答案为：C。

（4）根据题意可知，一个油酸分子的体积为

V0=43π(D)3

油酸的摩尔体积为

Vm19．【答案】（1）