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

2024年春季湖北省部分高中联考协作体期中考试高二物理试卷试卷满分：100分注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的学校、考号、班级、姓名等填写在答题卡上.2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答在试题卷、草稿纸上无效.3.填空题和解答题的作答：用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，答在试题卷、草稿纸上无效.4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后，将试题卷和答题卡一并交回.第Ⅰ卷选择题（共40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，就可以求出一个气体分子的体积【答案】C【解析】【详解】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伽德罗常数，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。故选C。2.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【答案】D【解析】【详解】A．变化电场一定在周围空间产生磁场，周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场，选项A错误；B．各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同，等于光速，选项B错误。C．电磁波可以在真空中传播，选项C错误；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，选项D正确。故选D。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【答案】A【解析】【详解】AC．夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确、C错误；BD．由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，BD错误。故选A4.如图为两分子靠近过程中的示意图，为分子间平衡距离，下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（）A.分子间距离大于时，分子间表现为斥力B.分子从无限远靠近到距离处过程中分子势能变大C.分子势能在处最小D.分子间距离小于且减小时，分子势能在减小【答案】C【解析】【详解】A．分子间距离大于时，分子间表现为引力，选项A错误；BCD．分子从无限远靠近到距离处过程中，分子引力做正功，则分子势能变小，分子从距离处再减小时分子斥力做负功，分子势能变大，可知分子势能在处最小，选项BD错误，C正确。故选C。5.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2.2×103W【答案】A【解析】【详解】根据题意，由图可知，表为电压表，表为电流表，根据电压比与电压表示数可知，输送电压为根据电流比与电流表示数可知，输送电流为

输送电功率为

故选A。6.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率，发电机的电压，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（）A.发电机输出的电流B.输电线上的电流C.降压变压器的匝数比D.用户得到的电流【答案】C【解析】【详解】A．根据电功率公式发电机输出电流A错误；B．输电线上损失功率，由可得故B错误；C．降压变压器原副线圈得到的功率为P4=PP线=95kW根据理想变压器电流与线圈匝数成反比关系，可得C正确；D．用户得到的功率为，用户得到的电流D错误。故选C。7.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【答案】B【解析】【详解】设开始时a管中的压强为，b、c管水银高度为cm，大气压强为，则将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，c管水银高度为cm，则故该过程a管中气体为等温变化，根据玻意耳定律可得因此即a管中的气柱变长，设b管中气体初始压强为，稳定后为，由题意可知由于b管中气体为等温变化，根据玻意耳定律可得由于b管中水银下降，因此故因此稳定后b管中水银面高于c管中水银面。故选B。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Dc→a过程中，气体压强增大，温度升高【答案】AD【解析】【详解】A．a→b过程中，气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律=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=C可知压强增大，温度升高，故C错误，D正确。故选AD。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.电流表的示数变大 D.电流表的示数变小【答案】BC【解析】【详解】AC．闭合开关S后，负载电阻减小，匝数为的线圈输出功率变大，匝数为的线圈输入功率也变大，a、b两端电压有效值不变，由可知电流表的示数变大，根据因比值不变，变大，变大，因此，R的发热功率变大，故A错误，C正确；B．根据理想变压器电压比等于匝数比可知输出电压不变，电压表的示数不变，故B正确；D．根据理想变压器电流与匝数关系可得由于匝数均保持不变，增大，所以、增大，故电流表的示数变大，故D错误。故选BC。10.如图所示，边长为L的正方形单匝线圈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=BL2ωsinωtC.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=D.线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q=【答案】BD【解析】【详解】A．题图位置线圈没有任何一边切割磁感线，感应电动势为零，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故B正确；C．线圈从题图位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为故C错误；D．线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为故D正确。故选BD。第Ⅱ卷非选择题（共60分）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．变压器中铁芯是整块硅钢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：______。匝匝（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”）【答案】①.C②.副③.原、副线圈两端电压U与匝数N成正比④.原【解析】【详解】（1）[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，选项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，选项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，选项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，选项D错误。故选C。（2）[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，故由数据可知一定是副线圈的匝数；[3]由表可知，原、副线圈两端电压与匝数成正比，则（3）[4]理想变压器的输入功率等于输出功率，因为是降压变压器，所以副线圈的电压小于原线圈的电压，而功率又相等，所以副线圈的电流大于原线圈的电流，为了减少功率损失，根据电阻定律可知副线圈应用较粗的铜导线绕制，故应将较细的线圈作为原线圈。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【答案】①.2×10﹣5②.ABD③.C【解析】【详解】（1）[1]1滴酒精溶液中纯油酸的体积为（2）[2]A．计算油酸分子直径的公式是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，lmL的溶液的滴数误少记了10滴，由可知，纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大；同理求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴，计算得到的分子直径将偏小。故B正确，C错误；D．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，故D正确。故选ABD。（3）[3]由油分子直径可以求出油分子的体积，只要知道了油的摩尔体积，由摩尔体积和油分子体积之比可以求1摩尔油所含有的油分子数目，即可以求出阿伏加德罗常数.故选C。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，重力加速度为g，容器中气体的温度为，不计活塞与容器内壁的摩擦。求：（1）若将封闭气体的温度升高原来温度的，再次稳定时活塞到汽缸底部的高度；（2）若将容器水平放置且将温度降低到原来温度的，现在活塞上施加一水平力，当活塞缓慢回到初始位置时，则水平力的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）将封闭气体的温度升高原来温度的，气体发生等压变化，根据盖—吕萨克定律有解得（2）对活塞受力分析可知将容器水平放置，设外力为F，则有根据查理定律有解得14.如图所示，矩形线圈的匝数为匝，线圈的边长为，的边长为，在磁感应强度为的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴匀速转动，转动的角速度，若线圈自身电阻为，线圈两端外接的电阻。试求：