江苏省泰州市兴化市2022-2023学年高二下学期4月期中物理试卷(含答案)

这是一份江苏省泰州市兴化市2022-2023学年高二下学期4月期中物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．物理学史上许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，关于电磁波的发现及应用，下列说法正确的是( )
A.微波炉的工作原理是微波能使食物中的水分子热运动加剧从而加热食物
B.赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
C.电视机遥控器用紫外线遥控，无线电波频率比体检胸透用的电磁波频率高
D.红外线的热效应可以用来杀菌消毒，利用X射线可以进行通信、广播
2．如图，长直导线MN置于三角形金属线框abc上且彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由M到N的电流，当电流逐渐增大时线框中( )
A.磁通量始终为零B.没有产生感应电流
C.感应电流方向为abcaD.感应电流方向为acba
3．将粗细不同的两端开口的玻璃细管插入盛有某种液体的玻璃容器里，下列各图中可能正确的是( )
A.B.
C.D.
4．下列关于教材中四幅插图的说法，不正确的是( )
A.图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢
B.图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属
C.图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理
D.图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理
5．把带铁芯的线圈L与小灯泡串联起来，先接到直流电源上，如图(甲)所示，再接到交流电源上，如图(乙)所示。取直流电源电压与交流电源电压的有效值相等，电路稳定后，下列说法正确的是( )
A.接交流电时小灯泡更亮些B.接直流电时小灯泡更亮些
C.两种接法小灯泡一样亮D.线圈对直流电的阻碍作用更大
6．真空胎没有内胎，直接在轮胎和轮圈之间封闭着空气，轮胎鼓起胎内表面形成一定的压力，提高了对破口的自封能力，不会像自行车轮胎那样瞬间漏气，从而提高了车辆行驶安全性。如图所示真空胎，胎内充入一定质量的理想空气，把汽车开到室外，胎内的温度降低，假设此过程胎内气体的体积不变，下列说法正确的是( )
A.分子的平均动能减小，每个分子运动的动能都减小
B.分子的平均动能不变，气体的压强增大
C.速率大区间的分子数减少，分子平均速率减小
D.气体的温度降低，分子势能减小
7．关于下列各图，说法正确的是( )
A.图甲中，实验现象说明薄板材料是非晶体
B.图乙当分子间距离为时，分子力为零
C.图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D.图丁中，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
8．如图所示，某空间中存在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，能产生电场但不能产生电磁波的是( )
A.B.
C.D.
9．如图所示的电路，由两个相同的小灯泡、，自感线圈、开关和直流电源连接而成，已知自感线圈的自感系数较大，且其直流电阻不为零。下列说法正确的是( )
A.通过自感线圈的电流越大，线圈的自感电动势越大
B.开关S闭合时，和两灯泡都逐渐变亮
C.开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，和两灯泡都逐渐熄灭
D.开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，灯泡闪亮一下后逐渐熄灭，灯泡逐渐熄灭
10．一种自行车，它有能向自行车车头灯泡供电的小型发电机，其原理示意图如图甲所示；图中N、S是一对固定的磁极，磁极间有一固定在绝缘转轴上的矩形线圈，转轴的一端有一个与自行车后轮边缘接触的摩擦轮。如图乙所示，当车轮转动时，因摩擦而带动摩擦轮转动，从而使线圈在磁场中转动而产生电流给车头灯泡供电，下列说法正确的是( )
A.自行车匀速行驶时线圈中产生的电流强度恒定
B.自行车的速度加倍，线圈中产生的电流周期加倍
C.线圈匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越大
D.知道摩擦轮和后轮的半径，就可以知道后轮转一周的时间里电流方向变化的次数
二、实验题
11．某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。
(1)关于该实验，下列说法正确的是( )
A.实验前应将注射器的空气完全排出
B.空气柱体积变化应尽可能的快些
C.空气柱的压强随体积的减小而减小
D.作出的图像可以直观反映出p与V的关系
(2)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为____(选填“<”“=”或“>”)。
(3)为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出________(选填“”或“”)图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条____________________，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
(4)另一小组根据实验数据作出的图线如图丙所示，若实验操作规范正确，则图线不过原点的原因可能是___________________。
三、计算题
12．肺活量是在标准大气压下人一次尽力呼出空气的体积。
(1)某实验小组在学习气体实验定律后，设计了“吹气球法”的小实验来粗测肺活量。甲同学通过气球口用力向气球内吹一口气(吹气前气球内部的空气可忽略不计)。气球没有被吹爆，此时气球可近似看成球形，半径为r，球内空气的压强为，空气可看作理想气体，设整个过程温度保持不变，球体体积计算公式为。求甲同学的肺活量是多少？
(2)某游泳运动员的肺活量为5.6L。在标准状态下。空气的摩尔体积为22.4L/ml，阿伏加德罗常数，则该运动员一次能呼出的空气分子数为多少？
13．如图甲所示，一个导热汽缸水平放置，内部封闭着热力学温度为的理想气体，活塞截面积为S，活塞与汽缸底部距离为L，大气压为，重力加速度为g，活塞与汽缸之间摩擦忽略不计。先保持温度不变，将汽缸缓慢转动90°(如图乙)，活塞与汽缸底部距离变为。再对气体缓慢加热，活塞离汽缸底部距离变为(如图丙)，求：
(1)活塞的质量m；
(2)气体加热后的热力学温度。
14．如图所示的粗细均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长；温度为时，右管内水银面比左管高，左管内空气柱长度，大气压强。
(1)求此时封闭气体的压强大小？
(2)现使左管内空气温度缓慢下降，则当左管内液面上升时，管内气体温度为多少？
(3)若让整个装置自由下落，且温度保持不变，求下落过程中封闭空气柱的长度。
15．水平平行放置的两根足够长的直光滑金属导轨上放有一根导体棒ab，ab与导轨垂直，其电阻为0.02Ω，质量为0.1kg，它在导轨间的长度为1m，导轨处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为0.2T，电路中电阻R的阻值为0.08Ω，其它电阻不计，求：
(1)断开电键K，ab在大小为0.1N、水平向右的恒力F作用下，由静止开始沿轨道滑动过程中ab产生的电动势随时间变化的表达式；
(2)当ab以10m/s的速度滑动时闭合电键，并同时撤掉力F，那么由此时开始以后的时间里电阻R所消耗的电能；
(3)在上述(2)的情况下，导体棒ab能滑行的最大距离。
参考答案
1．答案：A
解析：A.微波炉的工作原理利用了微波的热效应来加热食物，故A正确；
B.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B错误；
C.电视机遥控器用红外线遥控，无线电波的波长比胸透用的电磁波长，所以无线电波频率比体检胸透用的电磁波频率低，故C错误；
D.紫外线用于杀菌消毒，X射线具有放射性，不可用于通信、广播，故D错误。
故选A。
2．答案：C
解析：由安培定则可知，导线框上部分的磁场垂直纸面向外，下部分的磁场垂直纸面向里。通电直导线周围的磁场，以导线为中心的同心圆，远离导线，磁场强度变小。虽然上下面积相等，但是磁通量不为0。当电流逐渐增大时，磁感应强度向里增大，由楞次定律可知，导线框中由逆时针方向电流。
故选C。
3．答案：B
解析：A.若液体不浸润玻璃时，在玻璃的细管内会下降，并形成向上凸起的球面，选项A错误；
BCD.若液体浸润玻璃时，液体在玻璃的细管内会上升，并形成向下凹陷的球面，且细管越细，液柱上升越高，选项B正确，CD错误。
故选B。
4．答案：B
解析：A.由电磁驱动原理，图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢，即同向异步，A正确，不符合题意；
B.图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大量热量，从而冶炼金属，B错误，符合题意；
C.图丙中，当人对着话筒讲话时线圈就做受迫振动，线圈在磁场中运动，线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理，C正确，不符合题意；
D.图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，D正确，不符合题意。
故选B。
5．答案：B
解析：根据电感线圈对电流的阻碍作用可知，电感线圈对交流电的阻碍作用更大，“通直流阻交流”，接直流的电路中的灯泡更亮一些。故ACD错误，B正确。
故选B。
6．答案：C
解析：A.气体温度降低，根据分子动理论可知分子平均动能减小，但并不是每个气体分子运动的动能都减小，A错误。
B.气体温度降低，气体分子平均动能减小，并且真空胎体积不变，温度降低，根据查理定律可知气体压强减小，B错误。
C.根据气体分子速率分布规律可知，当温度降低时，速率大分子比例减少，则速率大区间的分子数减少，分子平均速率减小，C正确。
D.理想气体的分子势能忽略不计，D错误。
故选C。
7．答案：B
解析：A.图甲中，实验现象说明薄板材料在导热性上具有各向同性，但薄板材料可能是非晶体，也可能是多晶体，A错误；
B.图乙当分子间距离为时，分子力为零，B正确；
C.图丙中，对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图，C错误；
D.图丁中，微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，不平衡性越明显，布朗运动越明显，D错误。
故选B。
8．答案：C
解析：A.根据麦克斯韦的电磁场理论，恒定磁场周围不会产生的电场，故A错误；
BD.根据麦克斯韦的电磁场理论，不均匀变化的磁场周围产生不均匀变化的电场；不均匀变化的电场产生不均匀变化的磁场；能产生电磁波，故BD错误；
C.均匀变化的磁场产生恒定的电场，恒定电场周围不会产生磁场，不能产生电磁波。故C正确。
故选C。
9．答案：C
解析：A.通过自感线圈L的电流变化率越大，线圈的自感电动势越大，和电流大小无关，A错误；
B.开关S闭合时，灯泡立刻变亮，灯泡逐渐变亮，B错误；
CD.开关S闭合待稳定后再断开的瞬间，和灯泡都逐渐熄灭，C正确，D错误。
故选C。
10．答案：D
解析：A.自行车匀速行驶时，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的是交变电流，A错误；
B.设自行车的速度为v，摩擦轮的半径为r，则后轮、摩擦轮的速度都等于v，线圈转动产生正弦电流，周期
v加倍，T减小为原来的，B错误；
C.穿过线圈的磁通量的变化快慢与线圈匝数无关，当自行车的速度越大时，线圈转动越快，磁通量的变化越快，C错误；
D.如果摩擦轮的半径为r，后轮的半径为R，设后轮转一周的时间为T，则角速度
根据线速度相等，则
则
解得
则摩擦轮在一周时间内转动的圈数n可求，则可知道交流电的频率，电流方向变化的次数可求，D正确。
故选D。
11．答案：(1)D
(2)>
(3)；过原点的倾斜直线
(4)连接压力表的橡胶塞和注射器前端接口之间有气体
解析：(1)A.实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误；
B.空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误；
C.气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误；
D.图像是一条倾斜的直线，作出图像可以直观反映出p与V的关系，故D正确。
故选D。
(2)在图像中，根据，即，可知离坐标原点越远的等温线温度越高，故。
(3)由玻意耳定律可知一定质量的理想气体温度不变时，压强与体积成反比，故为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出图像。
如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。
(4)另一小组根据实验数据作出像如题图丙所示，若他们的实验操作无误，造成图像不过原点的原因可能是试管中的气体的体积小于实际的封闭气体的体积，结合实验器材可知，实验时未考虑注射器前端与橡胶塞连接处的气体。
12．答案：(1)；(2)个
解析：(1)吹气过程气体发生等温变化，由玻意耳定律
解得甲同学的肺活量为
(2)该运动员一次能呼出的空气分子数为
个个
13．答案：(1)；(2)
解析：(1)根据题意，由平衡条件可知，汽缸水平时，内部气体气压为
体积为
汽缸竖直时，内部气体气压为
体积为
由玻意耳定律
解得
(2)根据题意可知，气体经历等压变化过程，由盖吕萨克定律
解得
14．答案：(1)80cmHg；(2)；(3)42cm
解析：(1)此时封闭气体的压强大小
(2)设玻璃管横截面积为，以管内气体为研究对象，初态时满足
末态时，左管内水银面比右管高4cm，则末态时满足
根据理想气体状态方程得
代入数据解得
即管内气体温度为
(3)让整个装置自由下落时处于完全失重状态，此时封闭气体的压强等于大气压强，对封闭气体，由玻意耳定律得
解得封闭空气柱的长度
15．答案：(1)；(2)4J；(3)2.5m
解析：(1)断开电键K，ab在恒力作用下做匀加速直线运动，加速度为
速度为
由
得
(2)根据能量守恒得
则电阻R所消耗的电能
(3)对于导体棒ab滑行的任一状态有
则
得
将导体棒ab的滑行过程分成无限多段，每段分别有
…
然后累加，有
则
解得