湖北省部分高中聯(lián)考協(xié)作體2023-2024學年高二下學期期中考試物理試卷（含答案）

湖北省部分高中聯(lián)考協(xié)作體2023-2024學年高二下學期期中考試物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二總分評分一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分.在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求.全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分.）1．關于分子動理論，下列說法正確的是（）A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B．布朗運動反映了懸浮顆粒中分子運動的無規(guī)則性C．在較暗的房間里，看到透過窗戶的“陽光柱”里粉塵的運動不是布朗運動D．已知某氣體的摩爾體積V，再知道阿伏加德羅常數NA2．關于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是（）A．變化的電場一定在周圍空間產生變化的磁場B．各種頻率的電磁波在真空中以不同的速度傳播C．電磁波和機械波都依賴于介質才能傳播D．麥克斯韋首先預言了電磁波的存在，赫茲最先用實驗證實了電磁波的存在3．夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內的氣體壓強變低。與白天相比，夜間輪胎內的氣體（）A．分子的平均動能更小B．單位體積內分子的個數更少C．所有分子的運動速率都更小D．分子對輪胎內壁單位面積的平均作用力更大4．如圖為兩分子靠近過程中的示意圖，r0A．分子間距離大于r0B．分子從無限遠靠近到距離r0C．分子勢能在r0D．分子間距離小于r05．高壓輸送過程中的高電壓、大電流，我們一般用電壓互感器和電流互感器進行測量。如圖所示為兩個互感器，在圖中圓圈內a、b表示電表，已知電壓比為100，電流比為10，電壓表的示數為220V，電流表的示數為10A，則（）A．a為電壓表，b為電流表，輸送電功率是2.2×106WB．a為電壓表，b為電流表，輸送電功率是2.2×103WC．a為電流表，b為電壓表，輸送電功率是2.2×106WD．a為電流表，b為電壓表，輸送電功率是2.2×103W6．如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P=100kW，發(fā)電機的電壓U1=250V，經變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻R線=8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為A．發(fā)電機輸出的電流IB．輸電線上的電流IC．降壓變壓器的匝數比nD．用戶得到的電流I7．如圖，裝有水銀的玻璃細管位于豎直平面內，其中a管水平、左端用活塞封閉了一段氣柱；b、c管豎直，b管上端封閉了一定量的氣體、c管上端與大氣相通。最初b、c兩管中水銀面恰好相平，現(xiàn)保持溫度和大氣壓不變，將活塞緩慢向左拉動一小段距離（b、c管仍有水銀），穩(wěn)定后b管中水銀面將（）A．高于c管中水銀面，a管中的氣柱長將變短B．高于c管中水銀面，a管中的氣柱長將變長C．低于c管中水銀面，a管中的氣柱長將變短D．低于c管中水銀面，a管中的氣柱長將變長8．一定質量的理想氣體經過一系列變化過程，如圖所示，下列說法中正確的是（）A．a→b過程中，氣體體積變小，溫度降低B．b→c過程中，氣體溫度不變，體積變小C．c→a過程中，氣體體積變小，壓強增大D．c→a過程中，氣體壓強增大，溫度升高9．如圖所示，兩理想變壓器間接有電阻R，電表均為理想交流電表，a、b接入電壓有效值不變的正弦交流電源。閉合開關S后（）A．R的發(fā)熱功率不變 B．電壓表的示數不變C．電流表A1的示數變大 D．電流表A10．如圖所示，邊長為L正方形單匝線圈abcd，電阻為r，外電路的電阻為R，ab的中點和cd的中點的連線恰好位于勻強磁場的邊界線OO'上，磁場的磁感應強度為B，若線圈從圖示位置開始以角速度ω繞OO'軸勻速轉動，則以下判斷正確的是（）A．圖示位置線圈中的感應電動勢最大，為Em=BL2ωB．從圖示位置開始計時，閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式為e=12BL2C．線圈從圖示位置起轉過180°的過程中，流過電阻R的電荷量為q=2BD．線圈轉動一周的過程中，電阻R上產生的熱量為Q=π二、非選擇題（本題共5小題，共60分。11題每空2分，共8分，12題每空3分，共9分，13題12分，14題15分，15題16分。）11．某學習小組在探究變壓器原、副線圈電壓和匝數關系的實驗中，采用了可拆式變壓器，鐵芯B安裝在鐵芯A上形成閉合鐵芯，將原、副線圈套在鐵芯A的兩臂上，如圖所示：（1）下列說法正確的是____A．為保證實驗安全，原線圈應接低壓直流電源B．變壓器中鐵芯為整塊硅鋼C．保持原線圈電壓及匝數不變，可改變副線圈的匝數，研究副線圈的匝數對輸出電壓的影響D．變壓器正常工作后，電能由原線圈通過鐵芯導電輸送到副線圈（2）實驗過程中，變壓器的原、副線圈選擇不同的匝數，利用多用電表測量相應電壓，記錄如下，由數據可知N1一定是線圈的匝數（填“原”或“副”）；根據表格中的數據，在實驗誤差允許的范圍內，可得出原副線圈兩端電壓與匝數的關系：N1100100200200N2200400400800U2152U48109（3）學習小組觀察實驗室中一降壓變壓器的兩個線圈的導線，發(fā)現(xiàn)導線粗細不同，結合以上實驗結論，應將較細的線圈作為線圈。（填“原”或“副”）12．“用油膜法估測分子的大小”的實驗的方法及步驟如下：①向體積V油=1mL的油酸中加酒精，直至總量達到V總=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，當滴入n=100滴時，測得其體積恰好是V0=1mL；③先往邊長為30cm～40cm的淺盤里倒入2cm深的水，然后將痱子粉或石膏粉均勻地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，數出輪廓范圍內小方格的個數N。根據以上信息，回答下列問題：（1）1滴酒精油酸溶液中純油酸的體積V'是mL；（2）某學生在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時，計算結果偏大，可能是由于____A．油酸未完全散開B．求每滴體積時，1mL的溶液的滴數少記了10滴C．求每滴體積時，1mL的溶液的滴數多記了10滴D．計算油膜面積時，舍去了所有不足一格的方格（3）用油膜法測出分子直徑后，要測出阿伏加德羅常數，只需知道油滴的____A．摩爾質量 B．體積 C．摩爾體積 D．密度13．如圖所示，與外界隔熱的圓柱形容器開口向上固定，用密封性良好的匾熱活塞將一定質量的理想氣體封閉在容器中，系統(tǒng)穩(wěn)定時，活塞到容器底部的高度為h，活塞的質量為m、橫截面積為S，大氣壓強恒為2mgS，重力加速度為g，容器中氣體的溫度為T（1）若將封閉氣體的溫度升高原來溫度的14（2）若將容器水平放置且將溫度降低到原來溫度的1314．如圖所示，矩形線圈abcd的匝數為N=30匝，線圈ab的邊長為l1=0.1m，bc的邊長為l2=0.2m，在磁感應強度為B=0.（1）線圈在圖示位置（線圈平面與磁感線平行）時，感應電動勢e的大小。（2）電阻R上消耗的電功率及R兩端的電壓。（3）從圖示位置開始計時，當線圈轉動30°過程中流過電阻R的電荷量。15．如圖甲所示，水平面上有一圓形線圈，通過導線與足夠長的光滑水平導軌相連，線圈內存在垂直線圈平面方向豎直向上的勻強磁場，其磁感應強度B1大小隨時間變化圖像如圖乙所示。平行光滑金屬導軌處于磁感應強度大小為B2、方向垂直導軌平面向下的勻強磁場中。一導體棒MN垂直于導軌水平放置，由靜止釋放。已知線圈匝數n=10，面積S=0.02m2，其電阻R1=0.（1）t=0時刻，導體棒中的電流I的大小及方向；（2）t=0時刻，導體棒的加速度大小和方向；（3）導體棒的最大速度的大小。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】AB、布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，小顆粒的布朗運動是由于周圍液體分子撞擊的沖力不平衡而引起的，故固體小顆粒的無規(guī)則運動反映了周圍液體分子的無規(guī)則運動，故AB錯誤；

C、布朗運動是懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的無規(guī)則運動，在較暗的房間里可以觀察到射入屋內的陽光中有懸浮在空氣里的小顆粒在飛舞，是由于氣體的流動，這不是布朗運動，故C正確；

D、已知某氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數，可以求一個氣體分子所占空間的大小，由于氣體分子之間的距離比較大，所以不能計算分子的體積，故D錯誤。

故答案為：C。

【分析】布朗運動是懸浮在液體中的固體小顆粒的無規(guī)則運動，反映了周圍液體分子的無規(guī)則運動。熟練掌握布朗運動的特點及其實質和反映的現(xiàn)象。熟練掌握阿伏加德羅常數相關的計算。2．【答案】D【解析】【解答】A.根據麥克斯韋電磁場理論可知，均勻變化的電場在周圍空間產生恒定的磁場，A不符合題意；

B.各種頻率的電磁波在真空中傳播的速度相同，等于光速3.0×108m/s，B不符合題意。

C.電磁波可以在真空中傳播，機械波依賴于介質才能傳播，C不符合題意；

3．【答案】A【解析】【解答】AC、溫度是分子平均動能的標志，夜間氣溫降低，分子的平均動能減小，但不是所有分子的運動速率都更小，A正確，C錯誤；

BD、由于汽車輪胎內的氣體質量不變，總分子數不變，但溫度降低，分子對輪胎內壁單位面積的平均作用力減小，壓強減小，輪胎內氣體體積減小，單位體積內分子的個數增多，BD錯誤；

故答案為：A【分析】根據分子動理論，溫度是分子熱運動的標志，壓強的微觀解釋正確判斷。4．【答案】C【解析】【解答】A、分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為引力，故A錯誤；

BCD、分子從無限遠靠近到距離r0處過程中，分子引力做正功，則分子勢能變小，分子從距離r0處再減小時分子斥力做負功，分子勢能變大，可知分子勢能在r0處最小，故BD錯誤，C正確。

故答案為：C。

【分析】分子間距離大于r0時，分子間表現(xiàn)為引力，分子間距離小于r0時，分子間表現(xiàn)為斥力。分子力做正功，分子勢能減小，分子勢能在r0處最小。5．【答案】A【解析】【解答】根據題意，由圖可知，a表為電壓表，b表為電流表，根據電壓比與電壓表示數可知，輸送電壓為

U=220×100V=22000V

根據電流比與電流表示數可知，輸送電流為

I=10×10A=100A

輸送電功率為6．【答案】C【解析】【解答】A.由題可知，發(fā)電機輸出電流

I1=PU1=400A

A不符合題意；

B.輸電線上的電流

I線=P線R線=25A

B不符合題意；

C.由

I1I線=n2n1

可得

n1n2=17．【答案】B【解析】【解答】設開始時a管中的壓強為Pa1，b、c管水銀高度為h1cm，大氣壓強為P0，則

Pa1=P0+h1(cmHg)

將a管活塞緩慢向左拉動時，a管中氣體壓強減小，b、c管中水銀下降，設穩(wěn)定后a管中的壓強為Pa2，c管水銀高度為hc2cm，則

hc2<h1

故

Pa2=P0+h2(cmHg)<Pa1

該過程a管中氣體為等溫變化，根據玻意耳定律可得

Pa1Va1=8．【答案】A,D【解析】【解答】A、a→b過程中，氣體發(fā)生等壓變化，根據蓋-呂薩克定律

VT=C

可知氣體溫度降低，體積變小，故A正確；

B、b→c過程中，氣體發(fā)生等溫變化，根據玻意耳定律

pV=C

可知壓強減小，體積增大，故B錯誤；

CD、c→a過程中，由題圖可知p與T成正比，則氣體發(fā)生等容變化，根據查理定律

pT=C

可知壓強增大，溫度升高，故C錯誤，D正確。9．【答案】B,C【解析】【解答】設電源輸出電壓為U，流過電阻R的電流為I，負載端總電阻為R1，令

n1n2=1m，n3n4=1n

則根據理想變壓器規(guī)律可知，電流表A1示數為mI，電流表A2示數為nI，則根據能量守恒定律及理想變壓器規(guī)律有

U·mI=I2R+nI2R1

10．【答案】B,D【解析】【解答】A、圖示位置穿過線圈的磁通量為零，產生的感應電動勢最大，此時感應電動勢值為

Em=12BL2ω

故A錯誤；

B、若線圈從題圖位置開始轉動，閉合電路中感應電動勢的瞬時值表達式為

e=Emsinωt=12BL2ωsinωt

故B正確；11．【答案】（1）C（2）副；原、副線圈兩端電壓U與匝數N成正比（3）原【解析】【解答】（1）A、變壓器改變的是交流電壓，因此原線圈不能接低壓直流電源，故A錯誤；

B、因為變壓器的工作原理是電磁感應，如果變壓器鐵芯是用整塊鐵芯，則在電磁的作用下，會產生很大的渦流發(fā)熱，當熱量達到一定程度時，會損壞鐵芯和線圈，故不能用整塊硅鋼，故B錯誤；

C、研究變壓器電壓和匝數的關系，用到控制變量法，可以先保持原線圈電壓、匝數不變，改變副線圈匝數，研究副線圈匝數對副線圈電壓的影響，故C正確；

D、變壓器的工作原理是電磁感應現(xiàn)象，若不計各種損耗，在原線圈上將電能轉化成磁場能，在副線圈上將磁場能轉化成電能，鐵芯起到傳遞磁場能的作用，而不是靠鐵芯導電來傳輸電能，故D錯誤。

故答案為：C。

（2）為保證實驗安全，實驗中要求原線圈匝數大于副線圈匝數，故由數據可知N1一定是副線圈的匝數；

由表可知，原、副線圈兩端電壓U與匝數N成正比，則

U1U2=12．【答案】（1）2×10﹣5（2）A；B；D（3）C【解析】【解答】（1）1滴酒精溶液中純油酸的體積為

V'=1100×1500mL=2×10-5mL

（2）A、計算油酸分子直徑的公式是

d=VS

V是純油酸的體積，S是油膜的面積。油酸未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故A正確；

BC、求每滴體積時，1mL的溶液的滴數誤少記了10滴，由

V=13．【答案】（1）將封閉氣體的溫度升高原來溫度的14hS解得h（2）對活塞受力分析可知2mg將容器水平放置，設外力為F，則有2mg根據查理定律有p解得F=mg【解析】【分析】（1）對活塞進行受力分析可知，升溫過程，封閉氣體做等壓變化，再根據蓋呂薩克定律進行解答即可；

（2）活塞回到初始位置，即初末狀態(tài)封閉氣體的體積相等。初始時容器豎直放置，末態(tài)時容器水平放置，分別對活塞進行受力分析，根據平衡條件確定初態(tài)和末態(tài)時封閉氣體的壓強，再結合查理定律進行解答。14．【答案】（1）線圈在圖示位置時電動勢最大，最大值為E（2）電動勢的有效值為E=根據閉合電路歐姆定律R兩端的電壓U=電阻R上消耗的電功率P=（3）流過R的電荷量為q=平均電流為I平均電動勢為E=N聯(lián)立