江蘇省淮安市淮安區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題 （解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年度第二學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測(cè)試試題高二物理（考試時(shí)間：75分鐘總分：100分）一、選擇題：共11題，每題4分，共44分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.傳感器已廣泛應(yīng)用于日常生活。下列傳感器的元件能夠?qū)⒋艑W(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的是（）A.應(yīng)變片 B.光敏電阻 C.熱敏電阻 D.霍爾元件【答案】D【解析】A．應(yīng)變片是在外力的作用下產(chǎn)生機(jī)械形變，其電阻發(fā)生相應(yīng)變化，從而將力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，故A錯(cuò)誤；B．光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)為電阻這個(gè)電學(xué)量，故B錯(cuò)誤；C．熱敏電阻是將溫度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，故C錯(cuò)誤；D．霍爾元件是將磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，故D正確。故選D。2.下列現(xiàn)象中不能直接說(shuō)明分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的是（）A.香水瓶打開(kāi)蓋，香味充滿房間B.懸浮在水中的花粉微粒的運(yùn)動(dòng)C.糖放入水中，一會(huì)兒整杯水變甜了D.衣箱里衛(wèi)生球不斷變小，衣服充滿衛(wèi)生球味【答案】B【解析】A．香水瓶打開(kāi)蓋，香水分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，香水分子充滿房間，所以香味充滿房間，能直接說(shuō)明香水分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A不符合題意；B．懸浮在水中的花粉微粒，受到水分子不停的撞擊，做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，所以花粉微粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，間接的說(shuō)明了水分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，B符合題意；C．糖放入水中，糖分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，糖分子充滿杯子，所以整杯水變甜了，能直接說(shuō)明糖分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，C不符合題意；D．衛(wèi)生球放入衣箱后，大量衛(wèi)生球分子不停離開(kāi)衛(wèi)生球，做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)生球分子充滿衣箱，所以衛(wèi)生球變小，衣箱充滿衛(wèi)生球味，能直接說(shuō)明衛(wèi)生球分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，D不符合題意。故選B。3.常見(jiàn)的金屬是一種多晶體。關(guān)于常見(jiàn)的金屬，下列說(shuō)法正確的是（）A.具有規(guī)則的天然形狀 B.具有各向異性C.具有固定的熔點(diǎn) D.內(nèi)部分子的排列無(wú)規(guī)則【答案】C【解析】A．單晶體具有規(guī)則的幾何形狀，而多晶體和非晶態(tài)沒(méi)有規(guī)則的天然形狀，故A錯(cuò)誤；B．非晶體和多晶體的物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向同性，故B錯(cuò)誤；C．無(wú)論是單晶體還是多晶體都具有固定的熔點(diǎn)，故C正確；D．無(wú)論是單晶體還是多晶體，晶體內(nèi)部的分子均按一定的規(guī)律排布，即具有一定的規(guī)律性，故D錯(cuò)誤。故選C。4.如圖所示，金屬框上陰影部分表示肥皂膜，它被棉線分割成a、b兩部分.若肥皂膜的a部分用熱針刺破，棉線的形狀是下圖中的哪一個(gè)()A. B. C. D.【答案】A【解析】由于蒸發(fā)現(xiàn)象，液體表面的分子數(shù)目較少，從而表面液體分子間距大于r0，分子間表現(xiàn)為引力，即液體的表面張力，表面張力的作用效果是：總想使液體的表面積減小，因此若將肥皂膜的a部分用熱針刺破，b部分液體由于表面張力作用，表面積縮小將細(xì)線繃緊，故呈現(xiàn)A所示的形狀，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。5.500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（簡(jiǎn)稱FAST），是中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的一座射電望遠(yuǎn)鏡，若其工作頻率范圍是，那么它觀測(cè)到的電磁波最短波長(zhǎng)約為（）A.0.1m B.1m C.4m D.40m【答案】A【解析】頻率最大的電磁波的波長(zhǎng)最短，則最短波長(zhǎng)為故選A。6.密閉在鋼瓶中的理想氣體，如圖所示是該氣體在a、b狀態(tài)時(shí)的分子速率分布圖像。下面關(guān)于氣體在a、b狀態(tài)的敘述，正確的是（）A.B.C.圖中狀態(tài)a曲線下的面積比狀態(tài)b曲線下的面積大D.圖中狀態(tài)a曲線下的面積比狀態(tài)b曲線下的面積小【答案】A【解析】AB．由圖可知，b中速率大的分子占據(jù)的比例較大，則說(shuō)明b對(duì)應(yīng)的平均動(dòng)能較大，b對(duì)應(yīng)的溫度較高，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．因氣體分子的總量一定，則按照各速率區(qū)間的分子數(shù)百分比分布的總和為100%，故圖中狀態(tài)a曲線下的面積和狀態(tài)b曲線下的面積相等，為1，故CD錯(cuò)誤。故選A。7.在磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的以下四種磁場(chǎng)中，能產(chǎn)生電磁波的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】A．恒定的磁場(chǎng)周?chē)臻g不能夠激發(fā)出電場(chǎng)，即不能夠產(chǎn)生電磁波，故A錯(cuò)誤；BC．磁場(chǎng)與時(shí)間呈現(xiàn)線性關(guān)系，即均勻變化，根據(jù)麥克斯韋電磁理論可知，均勻變化的磁場(chǎng)周?chē)臻g能夠激發(fā)出恒定的電場(chǎng)，而恒定電場(chǎng)不能夠激發(fā)出磁場(chǎng)，不能夠產(chǎn)生電磁波，故BC錯(cuò)誤；D．根據(jù)麥克斯韋電磁理論，正弦式變化的磁場(chǎng)周?chē)臻g激發(fā)出同頻率變化的正弦式電場(chǎng)，而正弦式變化的電場(chǎng)周?chē)臻g激發(fā)出同頻率變化的正弦式磁場(chǎng)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，向外傳播形成電磁波，故D正確。故選D。8.如圖所示為密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)p隨攝氏溫度t的變化關(guān)系圖像，則由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中（）A.氣體分子的數(shù)密度不變B.氣體分子的平均動(dòng)能不變C.單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)增大D.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力減小【答案】C【解析】A．如圖根據(jù)整理有圖像斜率越大，體積越小，則A狀態(tài)體積較大，A狀態(tài)氣體的分子數(shù)密度較小，即由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，氣體分子的數(shù)密度增大，故A錯(cuò)誤；B．從A狀態(tài)到B狀態(tài)，氣體的溫度升高，所以氣體分子的平均動(dòng)能變大，故B錯(cuò)誤；C．氣體分子的數(shù)密度增大，從A狀態(tài)到B狀態(tài)氣體分子平均動(dòng)能變大，平均速率變大，則單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)變大，故C正確；D．從A狀態(tài)到B狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)變大，氣體分子的平均速率變大，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積的器壁的碰撞力變大，故D錯(cuò)誤。故選C。9.如圖所示，用F表示兩分子間的作用力，Ep表示分子間的分子勢(shì)能，在兩個(gè)分子之間的距離從r0變?yōu)?0r0的過(guò)程中（）A.F不斷減小，Ep不斷減小B.F不斷增大，Ep不斷增大C.F先增大后減小，Ep不斷增大D.F先減小后增大，Ep不斷減小【答案】C【解析】分子間的作用力是矢量，其正負(fù)不表示大小；分子勢(shì)能是標(biāo)量，其正負(fù)表示大小。讀取圖像信息知，由r0變?yōu)?0r0的過(guò)程中，F(xiàn)先增大后變小，Ep則不斷增大。10.實(shí)驗(yàn)課上，某同學(xué)用氣體壓強(qiáng)傳感器探究等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。在注射器內(nèi)用活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，并將注射器與壓強(qiáng)傳感器相連，測(cè)出了注射器內(nèi)封閉氣體的幾組壓強(qiáng)p和體積V的值后，以p為縱軸、為橫軸，畫(huà)出圖像如圖2所示。本次實(shí)驗(yàn)中，以下說(shuō)法正確的是（）A.本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用手握住注射器，且緩慢移動(dòng)活塞B.活塞移至某位置時(shí)，應(yīng)迅速記錄此時(shí)注射器內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度和氣體的壓強(qiáng)值C.出現(xiàn)圖2末端彎曲的原因可能是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣體漏氣了D.出現(xiàn)圖2末端彎曲的原因可能是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣體的溫度升高了【答案】D【解析】A．移動(dòng)活塞應(yīng)緩慢且不能用手握住注射器，避免熱傳遞，故A錯(cuò)誤；B．活塞移至某位置時(shí)，待穩(wěn)定時(shí)記錄此時(shí)注射器內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度和氣體的壓強(qiáng)值，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得圖像斜率大的圖線對(duì)應(yīng)可能是溫度升高了，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣體漏氣了會(huì)使圖線的斜率變小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。11.某汽車(chē)的四沖程內(nèi)燃機(jī)利用奧托循環(huán)進(jìn)行工作。該循環(huán)由兩個(gè)絕熱過(guò)程和兩個(gè)等容過(guò)程組成。如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體所經(jīng)歷的奧托循環(huán)，則該氣體（）A.在a→b過(guò)程中，內(nèi)能不變B.在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能小于在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C.在一次循環(huán)過(guò)程中對(duì)外界做功小于外界對(duì)氣體做功D.b→c過(guò)程中吸收的熱量小于d→a過(guò)程中放出的熱量【答案】B【解析】A．在a→b過(guò)程中，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，a→b過(guò)程為絕熱過(guò)程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程整理得由圖可知在狀態(tài)a時(shí)氣體壓強(qiáng)與體積的乘積小于在狀態(tài)c時(shí)氣體壓強(qiáng)與體積的乘積，故在狀態(tài)a時(shí)，氣體溫度較低，在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能小于在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能，故B正確；C．該循環(huán)由兩個(gè)絕熱過(guò)程和兩個(gè)等容過(guò)程組成，因此只有兩個(gè)絕熱過(guò)程外界對(duì)氣體做功，圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示做功，則c→d過(guò)程氣體對(duì)外界做功大于a→b過(guò)程外界對(duì)氣體做功，故在一次循環(huán)過(guò)程中對(duì)外界做功大于外界對(duì)氣體做功，故C錯(cuò)誤；D．因?yàn)樵撗h(huán)由兩個(gè)絕熱過(guò)程和兩個(gè)等容過(guò)程組成，因此只有兩個(gè)等容過(guò)程與外界有熱交換，一次循環(huán)過(guò)程中氣體對(duì)外界做功大于外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能不變，兩個(gè)等容過(guò)程中由于與外界無(wú)做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知b→c過(guò)程中吸收的熱量大于d→a過(guò)程中釋放的熱量，故D錯(cuò)誤。故選B。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13~16題解答時(shí)請(qǐng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的不能得分；有數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，答案中必須寫(xiě)出數(shù)值和單位。12.“用油膜法估測(cè)分子的大小”的實(shí)驗(yàn)中，將1mL的油酸溶于酒精，制成1000mL的油酸酒精溶液，用注射器測(cè)得1mL上述溶液為80滴，把一滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤(pán)中，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，然后將油膜的輪廓用彩筆描繪在玻璃板上，再將畫(huà)有油酸膜輪廓的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積。已知坐標(biāo)紙中正方形方格邊長(zhǎng)為1cm。根據(jù)以上信息，回答下列問(wèn)題：（1）1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積V′是_________mL；若數(shù)出油膜輪廓對(duì)應(yīng)的方格數(shù)為150格，由此估算出分子的直徑為_(kāi)_____m。（結(jié)果均保留1位有效數(shù)字）（2）在實(shí)驗(yàn)中將油酸分子看成是球形的，所采用的方法是______A.等效替代法 B.理想模型法C.控制變量法 D.極限思維法（3）用油膜法測(cè)出分子直徑后，要測(cè)出阿伏加德羅常數(shù)，只需知道油滴的（）A.摩爾質(zhì)量 B.體積 C.摩爾體積 D.密度（4）為了盡可能準(zhǔn)確地估測(cè)出油膜分子的大小，下列措施可行的是（）A.油酸濃度適當(dāng)大一些B.爽身粉層在水面上適當(dāng)厚一些C.輪廓范圍內(nèi)的完整正方形個(gè)數(shù)即代表油膜鋪開(kāi)的面積D.油酸擴(kuò)散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖【答案】（1）（2）B（3）C（4）D【解析】（1）[1]一滴油酸酒精溶液中含有的純油酸的體積為[2]油膜的面積為分子的直徑（2）在“油膜法估測(cè)分子的直徑”實(shí)驗(yàn)中將油酸分子看成是球形的，所采用的方法是理想模型法。（3）由油酸分子直徑可以求出油酸分子的體積，只要知道了油酸的摩爾體積，由摩爾體積和油酸分子體積之比可以求1摩爾油酸所含有的油分子數(shù)目，即可以求出阿伏加德羅常數(shù)。（4）A．油酸濃度越大，油酸的分子數(shù)越多，越不容易形成單分子膜，不利用實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，故A錯(cuò)誤；B．爽身粉層在水面上越厚，不容易使油酸分子擴(kuò)散形成單分子膜，故B錯(cuò)誤；C．輪廓范圍內(nèi)的超過(guò)半個(gè)的完整正方形個(gè)數(shù)才更接近代表油膜鋪開(kāi)的面積，故C錯(cuò)誤；D．油酸擴(kuò)散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖，此時(shí)油膜鋪開(kāi)的更接近單分子膜，實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，故D正確。故選D。13.把銅塊中的銅分子看成球形，且它們緊密排列，已知銅的密度為，銅的摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA。求：（1）單個(gè)銅分子的體積V0；（2）單個(gè)銅分子的直徑d?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）取摩爾數(shù)為n的銅原子，質(zhì)量為總體積為單個(gè)銅分子的體積（2）由得解得單個(gè)銅原子的直徑14.如圖所示，為一個(gè)內(nèi)部不規(guī)則的導(dǎo)熱容器，為測(cè)量它的容積，在容器上豎直插入一根兩端開(kāi)口、橫截面積為的玻璃管，玻璃管下端與容器內(nèi)部連通且不漏氣，玻璃管內(nèi)有一小段高度為水銀柱，水銀柱下端與容器接口之間封閉著長(zhǎng)度為的空氣柱，此時(shí)環(huán)境溫度，把容器放入溫度為的熱水中，穩(wěn)定后水銀柱下端與容器接口之間空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)椤?shí)驗(yàn)過(guò)程中大氣壓強(qiáng)且不變，求：（1）溫度為時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)；（2）這個(gè)不規(guī)則容器容積V?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）對(duì)液柱受力分析有解得（2）對(duì)封閉氣體，其初始狀態(tài)體積為其末狀態(tài)體積為由于該過(guò)程中氣體壓強(qiáng)不變，即發(fā)生等壓變化，有解得15.如圖所示的LC電路中，電容C為，電感L為1mH。已充電的平行板電容器兩極板水平放置。開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，極板間有一帶負(fù)電灰塵恰好靜止。當(dāng)時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S，灰塵在電容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m/s2。求：（1）LC電路中電磁振蕩的周期；（2）當(dāng)時(shí)，帶電灰塵的加速度大?。唬?）如電容器兩板電壓最大為，則在內(nèi)的平均電流大小和方向?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3），逆時(shí)針?lè)较颉窘馕觥浚?）由電磁振蕩的周期公式可得（2）開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，灰塵恰好靜止，則有當(dāng)時(shí)，電流電荷量最大但電場(chǎng)的方向與開(kāi)始時(shí)相反，則有解得（3）如電容器兩板電壓最大為，則電容器帶電量最大值為由于則在內(nèi)平均電流大小開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，極板間帶負(fù)電灰塵恰好靜止，則電容器的上極板帶正電，則在內(nèi)的電流的方向是逆時(shí)針?lè)较颉?6.氣壓式升降椅如圖甲所示，其簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)如圖乙所示，圓柱形汽缸與椅面固定連接，柱狀氣缸桿與底座固定連接?？勺杂梢苿?dòng)的氣缸與氣缸桿之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，設(shè)氣缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，不計(jì)氣缸桿與氣缸之間的摩擦。已知?dú)飧着c椅子總質(zhì)量m=2kg，初始狀態(tài)椅子上未坐人，穩(wěn)定時(shí)測(cè)得氣缸中的氣柱高為L(zhǎng)1=20cm，橫截面積S=4cm2。某同學(xué)坐到椅子上，雙腳懸空，椅子緩慢下降至氣柱高L2=2cm后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，此過(guò)程中環(huán)境溫度保持T=300K不變。已知大氣壓強(qiáng)，重力加速度，氣缸始終保持豎直。求：（1）求該同學(xué)坐到椅子上后，穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)氣缸中氣體壓強(qiáng)；（2）若