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（原卷版+解析版）

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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
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
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
4. 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
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2.2×106W
B. a为电压表，b为电流表，输送电功率是2.2×103W
C. a为电流表，b为电压表，输送电功率是2.2×106W
D. a为电流表，b为电压表，输送电功率是2.2×103W
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
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
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
D. c→a过程中，气体压强增大，温度升高
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
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=BL2ω
B. 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=BL2ωsinωt
C. 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=
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：______。
（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”）
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
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。
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：
（1）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小。
（2）电阻R上消耗的电功率及R两端的电压。
（3）从图示位置开始计时，当线圈转动30°过程中流过电阻R的电荷量。
15. 如图甲所示，水平面上有一圆形线圈，通过导线与足够长的光滑水平导轨相连，线圈内存在垂直线圈平面方向竖直向上的匀强磁场，其磁感应强度大小随时间变化图像如图乙所示。平行光滑金属导轨处于磁感应强度大小为、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一导体棒垂直于导轨水平放置，由静止释放。已知线圈匝数，面积，其电阻，导轨相距，磁感应强度，导体棒质量，其电阻，其余电阻不计。求
（1）时刻，导体棒中的电流I的大小及方向；
（2）时刻，导体棒的加速度大小和方向；
（3）导体棒的最大速度的大小。
匝
匝