江苏省苏州市五区四市2022-2023学年高二下学期期中考试物理试卷(含答案)

江苏省苏州市五区四市2022-2023学年高二下学期期中考试物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、关于电磁波，下列说法中正确的是(   )

A.周期性变化的电场和磁场交替产生由近及远地向周围传播，形成了电磁波

B.电磁波在真空中的传播速度比在水中小

C.电磁波能发生反射、折射、衍射和干涉现象，但不能发生偏振现象

D.不同电磁波具有不同的频率，但在同一介质中波速相同

2、如图所示是用显微镜观察到的三颗炭粒运动时的位置连线，下列说法中不正确的是(   )

A.炭粒越小，温度越高，无规则运动越明显

B.每段线段对应的是这段时间内炭粒运动的位移

C.炭粒的运动是由于液体分子撞击的不平衡造成的

D.炭粒的运动其实就是分子的热运动

3、体积都是1L的两个容器，装着质量相等的氧气，其中一个容器内的温度是0℃，另一个容器的温度是100℃。如图所示是根据两种不同情况下的分子速率分布情况绘制出的图像。下列说法中正确的是(   )

A.a线对应的温度是100℃

B.b线表示的氧气分子的平均动能更大

C.a线单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数多

D.这两个温度下具有最大比例的速率区间是相同的

4、如图所示是正弦式交流发电机的示意图，下列说法中正确的是(   )

A.该发电机是旋转电枢式发电机

B.两磁极之间产生的磁场是辐向磁场

C.图示位置时，穿过线圈的磁通量为零，感应电动势也为零

D.逆时针转至图示位置时，线圈中感应电流的方向是

5、如图所示，把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成电路。先把开关置于电源一侧，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。下列说法中正确的是(   )

A.电容器放电完毕时，电路中电流为零

B.在电场能转化为磁场能时，电路中的电流减小

C.电感L、电容C越大，电容器的充放电时间越长

D.振荡电路中能量逐渐减少，电磁振荡的周期也在减小

6、如图甲为手机及无线充电器，图乙为充电原理示意图。无线充电器能给手机充电正是因为两者内部有线圈存在，当电源的电流通过无线充电器的送电线圈会产生变化的磁场，手机端的受电线圈靠近该磁场就会产生电流，成功实现无线充电。下列说法中正确的是(   )

A.受电线圈的匝数一定比送电线圈的多

B.cd间输出的是直流电

C.cd间输出的功率等于ab间输入的功率

D.若图乙所示的磁感应强度在增大，c点的电势高于d点

7、为了减小“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验误差，下列方法可行的是(   )

A.为使油酸和酒精充分混合，配成的溶液需静置较长时间

B.将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离需要近一些

C.为清晰显示油膜的边界，滴入油酸酒精溶液后再撒上痱子粉

D.用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成规则形状

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.过程中，气体温度降低，体积增大

B.过程中，气体温度不变，体积变小

C.过程中，气体压强增大，体积不变

D.在c状态时，气体的体积最小

9、如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器的输入电压是市区电网的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用表示，变阻器R代表用户用电器的总电阻，当用电器增加时，相当于R的值减小。如果变压器上的能量损失可以忽略，交流电表作为理想电表处理，下列说法中正确的是(   )

A.与示数乘积大于与示数乘积

B.由于输入电压高于输出电压，所以原线圈所用的导线应当更粗

C.当用户的用电器增加时，，，示数都不变

D.当用户的用电器增加时，，示数都增大

二、多选题

10、某同学设计了一个加速度计，如图所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置就是一个加速度传感器。两个电池E的电压相同，内阻不计。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。下列说法中正确的是(   )

A.当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针向右偏转

B.电压表的示数与加速度的大小成正比

C.要提高该加速度计的测量范围，可以减小弹簧的劲度系数

D.要提高该加速度计的测量范围，可以减小电池的电压

三、实验题

11、高二物理实验课上，用可拆变压器探究“变压器原、副线圈电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲、乙所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“”的匝数。

（1）以下给出的器材中，本实验需要用到的是___________；

A.滑动变阻器 B.学生电源    C.直流电压表 D.小灯泡

（2）某同学用同种规格的导线绕制成a、b两个线圈，并用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了a、b两个线圈的电阻值，指针分别对应图丙中的位置，由此可判断___________线圈匝数多；

（3）在具体操作过程中，下列说法中正确的两项为___________。

A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数

B.测量副线圈电压时，先用最大量程挡试测，大致确定后再选用适当的挡位

C.研究副线圈匝数对副线圈电压的影响时，需保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数

D.实验中，必须在副线圈上接上用电器以形成闭合回路

（4）在实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压如图丁所示，则该电压值为___________。

（5）某同学发现通电后，使很大的劲都不能把变压器铁芯B取出，断电后，就可以轻松取出，这是为什么？请简单述说原因___________。

四、计算题

12、导热性能良好的气缸内壁顶部有一固定卡环，气缸内壁光滑，卡环到气缸底部高度24 cm。一个质量为1 kg的活塞将气缸内气体封闭，活塞与气缸内壁气密性好，静止时，活塞到气缸底部高度18 cm。已知大气压强为，环境温度为300 K，当环境温度升高时，活塞向上移动。重力加速度取，活塞的截面积为，不计活塞的厚度。求：

（1）活塞刚好与卡环接触时环境的温度；

（2）当环境温度为450 K时，卡环对活塞的作用力大小。

13、小明同学将开水灌入热水瓶中但未灌满，为了保温，用软木塞将瓶口盖紧，这样热水瓶中的上方空间就封闭了一定质量的气体。过了一会，听到“砰”的一声，发现软木塞跳了出来。小明对此现象建立如图所示的物理模型进行研究。已知外界大气压强为，温度为。设木塞塞住瓶口的瞬间封闭气体的压强、温度均与外界相同。封闭气体的体积为，木塞的质量为m，横截面积为S，塞入的深度为，木塞跳出后在最高点时其底面距离瓶口的高度为，木塞与瓶口间的最大静摩擦力为f。假设木塞在冲出瓶口过程中瓶口密封性良好且摩擦力恒为f。（重力加速度为g，忽略空气阻力）求：

（1）木塞刚开始松动时瓶内气体的温度T；

（2）气体在顶起木塞的过程中对木塞做的功W。

14、如图所示，匝数匝的矩形线圈，线圈总电阻，边长为cm，cm。外电路电阻，匀强磁场磁感应强度的大小，线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度匀速转动。试求：

（1）电路中感应电动势的最大值；

（2）从此位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量q；

（3）在时间内R上消耗的电能；（取）

（4）从此位置开始计时，线圈ab边所受安培力的瞬时值表达式（取垂直于纸面向里为安培力的正方向）。

15、某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的输出电压为250V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为10Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。假设两个变压器均是理想变压器。

（1）若要求在输电线上损失的功率控制在发电机输出功率的4%。试求：

①输电线损失的电压；

②降压变压器原、副线圈的匝数比；

③升压变压器输出的电压；

（2）若因用户增加导致用户消耗功率达到141kW，且要求用户电压不变，可通过仅调整发电机输出功率和降压变压器的匝数比以满足要求。试求：

④调整后降压变压器原、副线圈的匝数比；

⑤发电机的输出功率。

参考答案

1、答案：A

解析：A.周期性变化的电场和磁场交替产生由近及远地向周围传播，形成了电磁波，A正确；

B.电磁波在真空中的传播速度最大，B错误；

C.电磁波能发生反射、折射、衍射和干涉现象，电磁波是横波，能发生偏振现象，C错误；

D.不同电磁波具有不同的频率，在真空中传播速度相同，不同电磁波具有不同的频率，则介质对不同频率的电磁波的折射率不同，根据可知在同一介质中波速不相同，D错误。

故选A。

2、答案：D

解析：ACD.布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，是液体分子撞击的不平衡造成的，反映了液体分子的无规则运动，布朗运动剧烈程度与温度和颗粒大小有关，温度越高，颗粒越小，布朗运动越剧烈，故AC正确，D错误；

B.图像是每隔一定时间固体颗粒的位置连线，对应的是颗粒的在这段时间内炭粒运动的位移，故B正确。本题选不正确的，故选D。

3、答案：B

解析：ABD.温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，分子的平均动能是统计规律，所以温度为100℃的氧气比0℃的氧气，其速率大的分子所占百分比较多，故这两个温度下具有最大比例的速率区间是不相同的，所以b线温度越高，所以a线对应的温度是0℃，b线对应的温度是100℃，其表示的氧气分子的平均动能更大，故AD错误，B正确；

C.体积都是1 L的两个容器，装着质量相等的氧气，所以分子密集程度一样，但是b线对应的温度较高，分子平均速率较大，容器内气体压强较大，则单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数多，故C错误。故选B。

4、答案：A

解析：A.电枢转动，磁极不动的发电机叫做旋转电枢式发电机，故A正确；

B.两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场，故B错误；

C.图中位置为线圈平面与磁场方向平行的位置，通过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，故C错误；

D.根据安培定则可知逆时针转至图示位置时，线圈中感应电流的方向是，故D错误。故选A。

5、答案：C

解析：A.当电容器放电时，电流在增大，该电流具有正弦式变化规律，所以放电结束时的电流达到最大，A错误；

B.LC振荡电路放电时，电场能转化为磁场能，电路电流增大，B错误；

C.电容越大，所储存的电荷量就越多、电感L越大，对电流变化的阻碍作用就越大，从而充、放电时间就越长，C正确；

D.根据

可知，电磁振荡的周期与电路中能量多少无关，D错误。

故选C。

6、答案：D

解析：A.受电线圈的匝数不一定比送电线圈的多，取决于手机充电时的实际需求，A错误；

B.根据电磁感应原理可知，cd间输出的是交流电，B错误；

C.理想状态下cd间输出的功率等于ab间输入的功率，实际情况是cd间输出的功率小于ab间输入的功率，C错误；

D.若图乙所示的磁感应强度在增大，由楞次定律可知及安培定则可知，c点的电势高于d点，D正确。

故选D。

7、答案：B

解析：A.酒精易挥发，静置较长时间油酸分子浓度会变大，为减小误差，应溶液现配现用，A错误；

B.油酸酒精溶液滴在水面上时，应使滴管竖直、靠近水面，若离水面太高，可能无法形成油膜，故将油酸酒精溶液滴在水面上时，滴管距水面距离需要近一些，B正确；

C.为清晰显示油膜的边界，痱子粉要在滴入油酸酒精溶液前撒上，C错误；

D.牙签拨弄油膜可能会形成间隙，同时会带走部分油酸，且只要是单分子层油膜即可，对油膜形状没有要求，D错误。

故选B。

8、答案：C

解析：A、过程中，气体压强不变，温度降低，根据盖-吕萨克定律得知，体积应减小，故A错误；

B、过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化；根据玻意耳定律得知，由于压强减小，故体积增大，故B错误；

CD、过程中，由图可知，p与T成正比，过坐标原点，则气体发生等容变化，体积不变，而压强增大，综上所述可知在b状态时，气体的体积最小，故C正确，D错误；

故选C。

9、答案：D

解析：A.变压器两端的功率相等，所以与示数乘积等于与示数乘积，A错误；

B.由于输入电压高于输出电压，变压器两端的功率相等，根据可知，原线圈电流较小，原线圈所用的导线应当更细，B错误；

CD.理想变压器的输出电压是由输入电压和匝数比决定的，由于输入电压和匝数比不变，所以副线圈的输出电压不变，所以电压表示数不变，示数不变，因为用户增多，所以R变小，根据可知副线圈电流示数变大，示数

可知示数变小，所以副线圈所接的总电阻变小，则副线圈的功率

增大，由原副线圈功率相等可得原线圈的功率增大，由

可知原线圈的电流增大，即电流表示数增大，故D正确，C错误。

故选D。

10、答案：BD

解析：A.当系统水平向右做匀加速运动时，滑块向左移动，带动变阻器的滑片4移向中点左方，电阻中点到滑片位置的电流方向向左，电压表P端的电势低于Q端的电势，则电压表的指针将向零点左侧偏转，故A错误；

B.设滑块偏离中间位置x距离时，设电阻器总长度为L，单位长度的电阻为r，则流过电阻器的电流为

电压表的示数为

设弹簧的弹性系数为k，由牛顿第二定律得

解得

电压表的示数与加速度的大小成正比，故B正确；

CD.由

可知，要提高该加速度计的测量范围，可以增大弹簧的劲度系数或减小电池的电压，故C错误，D正确。

故选BD。

11、答案：（1）B

（2）a

（3）BC

（4）6.3/6.2/6.4

（5）电磁感应现象，通电后，铁芯B就相当于一个电磁铁，除了自身的重力外，还受到很大的磁场力作用

解析：（1）实验中需要用学生电源的交流输出端，不需要滑动变阻器、小灯泡以及直流电压表。

故选B。

（2）由图可知，a线圈电阻较大，根据电阻定律可知a线圈匝数多；

（3）A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，选项A错误；

B.测量副线圈电压时，先用最大量程挡试测，大致确定后再选用适当的挡位，选项B正确；

C.实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响，选项C正确；

D.实验中，不需要在副线圈上接上用电器以形成闭合回路，副线圈也能产生感应电动势，选项D错误。

故选BC。

（4）由图可知，该电压值为6.3V；

（5）某同学发现通电后，使很大的劲都不能把变压器铁芯B取出，断电后，就可以轻松取出，是因为电磁感应现象，通电后，铁芯B就相当于一个电磁铁，除了自身的重力外，还受到很大的磁场力作用。

12、答案：（1）400K（2）7.5N

解析：（1）设活塞刚好与卡环接触时环境的温度为，气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律有

解得

（2）刚开始时，设气体压强为，对活塞受力分析

解得

当环境温度为450 K时，设气体压强为，根据理想气体状态方程有

解得

设卡环对活塞作用力大小为F

解得

13、答案：（1）（2）

解析：（1）取封闭气体为研究对象，初态压强为，温度为，顶起瓶塞前瞬间压强为p，温度为T。

其中

等容变化得

以上两式得

（2）气体在顶起木塞的过程中，需克服摩擦力、大气压力、自身重力而做功，克服摩擦力做功

克服大气压力做功

克服重力做功

气体顶起木塞做功

即

14、答案：（1）（2）0.1C（3）67500J（4）

解析：（1）感应电动势的最大值

（2）平均感应电动势

平均电流

通过电阻R的电荷量

（3）感应电动势的有效值

感应电流的有效值

1 min内R上消耗的电能

（4）从此位置开始计时，线圈中电动势的瞬时值表达式

电流的瞬时值表达式

线圈ab边所受安培力的瞬时值表达式

15、答案：（1）①200V②③5000V（2）④⑤

解析：（1）①发电机输出功率

则输电线上损失的功率

输电线电阻

设输电线损失电压为，则有

解得

②降压变压器的输入电流

降压变压器的输出电流

降压变压器原、副线圈的匝数比

③升压变压器的输出功率

输出电流

升压变压器输出的电压

（2）④用户增加后，消耗功率为

则降压变压器的输出电流为

设此时输电线电流为，则降压变压器的原副线圈匝数比

又

联立解得

，

⑤此时发电机的输出功率