江苏省多校2024-2025学年高二下学期3月联考物理试卷（解析版）

这是一份江苏省多校2024-2025学年高二下学期3月联考物理试卷（解析版），共15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。
1. 关于电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A. 静止的点电荷也可以向外发射电磁波
B. 低频信号经高频载波调制后辐射本领变强
C. 在真空中，5G信号比4G信号传播速度快
D. 所有物体都发射红外线，且辐射强度相同
【答案】B
【解析】A．产生电磁波需要有周期性变化的电场和磁场，静止的点电荷产生静电场，不会向外发射电磁波，故A错误；
B．电磁波的频率越高，辐射本领越强，低频信号经高频载波调制后辐射本领变强，故B正确；
C．电磁波在真空中传播的速度相同，故C错误；
D．物体的温度越高，向外辐射红外线的强度越强，故D错误。
故选B。
2. 物体是由大量分子组成的。关于分子，下列说法中正确的是（ ）
A. 密闭容器中，微粒漂浮在气体中做无规则运动，若抽出部分气体，微粒的无规则运动一定变弱
B. 压在一起的铁块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动
C. 给自行车轮胎打气时，气筒压下后反弹是由分子间的斥力造成的
D. 分子间的距离为平衡位置时，分子间的作用力为0，分子势能最大
【答案】B
【解析】A．大量气体分子对无规则碰撞，使做无规则永不停息的布朗运动，布朗运动的剧烈程度与温度和微粒大小有关，若抽出部分气体，微粒的无规则运动不一定变弱，故A错误；
B．压在一起的铁块和铅块，各自的分子能扩散到对方的内部，表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动，故B正确；
C．给自行车轮胎打气时，气筒压下后反弹是由于内部气体压强大于外部气体压强造成，故C错误；
D．分子间的距离为平衡位置时，分子间的作用力为0，分子势能最小，故D错误。
故选B。
3. 东北寒冷的冬季，一汽车进入有暖气的车库，一段时间后，轮胎内气体与室内气体达到热平衡，则（ ）
A. 两个系统处于热平衡时，它们一定具有相同的内能
B. 热平衡时，轮胎内气体分子的平均动能比室内气体的大
C. 室内气体每个分子的速率比室外气体所有分子的速率大
D. 热平衡后，轮胎内气体分子单位时间内与单位面积器壁的平均作用力比热平衡前的大
【答案】D
【解析】A．两个系统处于热平衡时，一定具有相同的温度，内能还与质量、状态等因素有关，温度相同内能不一定相同，故A错误；
B．热平衡时，轮胎内气体的温度与室内气体的温度相同，则轮胎内气体分子的平均动能与室内气体的相同，故B错误；
C．根据分子运动速率分布规律可知，在不同温度下，各种速率的分子都存在，不能说室内气体每个分子的速率比室外气体所有分子的速率大，故C错误；
D．热平衡后，轮胎内气体的温度升高，分子的平均动能变大，轮胎内气体分子单位时间内与单位面积器壁的平均作用力比热平衡前的大，故D正确。
故选D。
4. 关于“油膜法估测油酸分子的大小”实验，下列说法中正确的是（ ）
A. “用油膜法测分子直径”利用了等效替代法
B. 滴油酸酒精溶液时，注射器不必保持竖直，可任意方向滴溶液
C. 计算每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴，会使分子直径估测结果偏大
D. 配油酸酒精溶液时，浓度过高，可能会使分子直径估测结果偏小
【答案】C
【解析】A．“用油膜法测分子直径”实验中将油酸分子看作球形，且认为是单层油膜紧密排列，利用了理想模型法，故A错误；
B．滴油酸酒精溶液时，注射器必须保持竖直，从而控制每次实验滴出液体的体积基本相同，故 B错误；
C．计算每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴，计算出每滴溶液的体积偏大，计算出纯油酸的体积偏大，会使分子直径估测结果偏大，故C正确；
D．配油酸酒精溶液时，浓度过高，可能会使油膜不能完全散开，不能形成单层分子油膜，测量出的表面积偏小，分子直径估测结果偏大，故D错误。
故选C。
5. 如图所示为电容式位移传感器，电介质板与被测物体连在一起，可以左右移动物体。电介质板插入极板间的深度记为x，电压表和电流表均为理想电表，电源电动势、内阻均恒定。则（ ）
A. 当物体不动时，电容器所带电荷量为零
B. 当深度x增大时，电容器的电容减小
C. 当电流从b流向a时，深度x在增大
D. 当电压表读数不为零时，深度x在增大
【答案】C
【解析】A．当物体不动时，电容器两端有电压，由
可知电容器所带电荷量不为零，故A错误；
B．当深度x增大时，电容器的介电常量增大，由
可知电容器的电容增大，故B错误；
C．当电流从b流向a时，电容器的带电量增大，由
可知电容器的电容增大，则深度x在增大，故C正确；
D．当电压表读数不为零时，说明电路中有电流，则电容器的电容改变，深度x可能在增大，可能在减小，故D错误。
6. 如图所示的LC电路中，已充电的平行板电容器水平放置，S断开时，电容器极板间有一带电尘埃恰好静止，时，闭合 S，时，尘埃恰好再次加速度为零，已知尘埃始终没有碰到两板，则（ ）
A. 时，电容器上极板带负电荷
B. 时间内，电路电流先增大再减小
C. 时间内，磁场能不断增大
D. 时间内，电流方向变化了1次
【答案】B
【解析】A．当S断开时，带电尘埃恰好静止，说明尘埃所受电场力与重力平衡，且电场力方向向上，当带电尘埃为正电荷时，那么电容器上极板带负电；当带电尘埃为负电荷时，电容器上极板带正电荷。故A错误；
B．由题可知LC振荡周期 ，是半个周期。在LC振荡电路中，一个完整的放电-充电过程才是半个周期。开始时电容器有电荷量，先是放电过程，电流逐渐增大，放电结束时电流达到最大，随后进入反向充电过程，电流逐渐减小。所以内电流是先增大后减小，故B正确；
C．同样是半个周期，这期间先是反向放电，磁场能增大，之后是正向充电，磁场能减小，并非磁场能不断增大，故C 错误；
D．一个周期内电流方向改变2次，是一个周期，电流方向应该变化2次，而不是1次，D 错误。
故选B。
7. 如图所示，向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内吸入一小段油柱，不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知吸管的横截面积为S，封闭气体温度为T、体积为V，当温度变化量为时，油柱移动的距离为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】饮料罐中气体的压强与外界大气压是相同的，饮料罐中的气体做等压变化，根据
可得
解得
故选A。
8. 如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻甲和乙，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，下列说法中正确的是（ ）
A. 原、副线圈中交流电的频率之比为
B. 电阻甲、乙的功率之比为
C. 电阻乙两端的电压为66V
D. 变压器的输入、输出功率之比为
【答案】C
【解析】A．变压器只改变交流电的电压、电流，不改变交流电的频率，所以原、副线圈中交流电的频率之比为，故A错误；
B．理想变压器的电流与匝数成反比，所以原、副线圈中的电流之比为，根据电功率
可知电阻甲、乙的功率之比为，故B错误；
C．设副线圈两端电压为U，则副线圈的电流
原线圈的电流为
根据功率关系可得
解得
故C正确；
D．理想变压器没有能量损耗，变压器的输入、输出功率之比为，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，匝数为N、面积为S的闭合线圈放在磁场中，磁场与线圈平面垂直，磁感应强度的变化规律为则（ ）
A. 线圈磁通量的最大值为
B. 线圈的电动势瞬时值
C. 时间内，线圈中电流方向沿逆时针方向
D. 线圈中感应电动势的有效值为
【答案】D
【解析】A．由磁感应强度的变化规律为
可知线圈磁通量的最大值为，故A错误；
B．由磁感应强度的变化规律为
可知磁通量最大时，感应电动势为零，而磁通量为零时感应电动势有最大值，则
由此可知线圈的电动势瞬时值
故B错误；
C．时间内，磁感应强度垂直纸面向里减小，根据右手定则线圈中电流方向沿顺时针方向，C错误；
D．线圈中感应电动势的有效值为
故D正确；
故选D。
10. 如图所示，在坐标平面内，半径为R的圆形边界圆心在点正好与y轴相切在，三个相同的带正电粒子不计重力以相同的速度从、a、b点射入磁场，其中，从点射入磁场的粒子从圆心正上方的c点离开磁场，且射出速度方向沿y轴正方向。则（ ）
A. 从a点射入的粒子从c点左侧离开磁场
B. 从b点射入的粒子从c点右侧离开磁场
C. 从a点射入的粒子在磁场中的运动时间比从b点射入的长
D. 从a点射入的粒子在磁场中的运动时间比从b点射入的短
【答案】C
【解析】AB．由题意知，从点射入磁场的粒子从圆心正上方的c点离开磁场，且射出速度方向沿y轴正方向，可知粒子在磁场中运动的轨迹半径与圆形边界的半径相等，因此三个粒子在磁场中发生“磁聚焦”，故从a、b点射入的粒子均从c点离开磁场，AB错误；
CD．由运动轨迹可知，从a点射入的粒子在磁场中的运动轨迹大于从b点射入的粒子在磁场中的运动轨迹，故从a点射入的粒子在磁场中的运动时间比从b点射入的长，C正确，D错误。
故选C。
11. 如图所示，两端封闭的倾斜玻璃管内，有一段水银柱将管内气体分为两部分。在保持玻璃管与水平面间角度不变的情况，将玻璃管整体浸入较热的水中，重新达到平衡。水银柱的位置变化情况是（ ）
A. 上移B. 下移
C. 不动D. 无法确定
【答案】A
【解析】原来平衡温度为T，后来平衡温度为，暂假定水银柱不移动，设两次平衡时下面气体的压强分别为、；上面气体相应的压强分别为、，按假定，上、下均为等容过程，故有
可得
为水银柱的压强，因为，故有
由此可见，如设水银柱位置不变，则温度升高后，下面气体与上面气体的压强之差必然大于水银柱产生的压强。故此水银柱位置不可能保持不变，它必然向上移动。
故选A。
12. 一定质量的理想气体经历了如图所示过程，已知a状态的温度为，下列能正确描述气体状态变化的图像是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】过程，V增大，根据
变形可得
其图像为斜率减小的曲线；
bc过程为等容变化，根据
即
可知图像为一条反向延长线过原点的倾斜直线；
故选D。
二、实验题：本大题共1小题，共9分。
13. 用图甲所示装置完成“探究气体等温变化规律”实验，注射器刻度可测出气体体积包含橡胶套内气体体积，气压计可测出压强。
（1）下列说法正确的是 。
A. 封闭一定质量的气体时，先要摘除橡胶套，拉动活塞使之移到最尾端后，再用橡胶套封闭注射器的注射孔
B. 在活塞上涂润滑油，目的是为了减小摩擦
C. 注射器旁刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
D. 为节约时间，实验时应快速推拉活塞和读取数据
（2）利用正确操作测量的数据，作出了如图乙所示的一条过原点的直线。由图可知，当体积为时，注射器中气体的压强为__________
（3）小明使用该实验装置时，由于润滑油涂得过多，活塞前面堆积了润滑油，实验得到如图丙所示的图像，图线截距为b，直线部分斜率为k，则前端堆积的润滑油的体积为__________，图线发生弯曲的可能原因是__________。
【答案】（1）C （2） （3）b 气体温度升高
【解析】（1）A．封闭一定质量的气体时，应在活塞处于适当位置时用橡胶套封闭注射器的注射孔，若先摘除橡胶套，拉动活塞移到最尾端，再封闭，很难保证封闭的气体质量一定， A错误；
B．在活塞上涂润滑油，目的是防止漏气，保证被封闭气体的质量不变，而不是减小摩擦， B错误；
C．在“探究气体等温变化的规律”实验中，根据为常数，只要刻度分布均匀，就可以研究 p与V的关系，不需要标注单位，C正确。
D．快速推拉活塞会使气体温度发生变化，不满足等温条件；快速读取数据会导致测量误差增大，故D 错误。
故选C。
（2）由图乙可知p与成正比，当时，，从图中对应压强。
（3）[1][2]设前端堆积的润滑油的体积为，气体实际体积为 V实，则，根据玻意耳定律pV实
可得
在图像中，纵截距就，即b。图线弯曲原因可能是气体温度升高，不满足等温条件；或者气体发生泄漏，导致气体质量发生变化。
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
14. 有一教室，上午8时温度为，下午2时的温度为，假定大气压无变化。
（1）求上午8时与下午2时教室内的空气密度之比
（2）已知时空气的密度，空气的摩尔质量，阿伏加德罗常数请估算上午8时教室中气体分子间的平均距离结果保留一位有效数字
【答案】（1） （2）
【解析】（1）对上午8时教室内的气体，等压变化
密度
解得
（2）单个分子所占据的体积
由立方体模型
解得
15. 如图所示，边长为L、电阻为R的正方形导线框静止在光滑水平面上，与垂直水平面的匀强磁场的距离为，现线框在大小为F的水平恒力作用下，开始水平向右运动，线框离开磁场时做匀速直线运动。已知磁场宽度为3L，磁感应强度大小为求：
（1）线框离开磁场时的速度大小
（2）线框穿过磁场的过程中，线框中产生的焦耳热
【答案】（1） （2）
【解析】（1）离开磁场时，受力平衡
电动势
闭合电路欧姆定律
线框离开磁场时的速度
（2）对线框，全过程，动能定理
焦耳热安|
解得
16. 如图所示，两个带有限位的开口气缸A和B，高都为h，底面积分别2S和S，下端由较细的气管联通，A、B气缸中各有一个位于气缸底部的活塞，质量分别为2m、现通过阀门K给汽缸缓慢打气，每次可以打进压强为、体积相同的室温气体，打了15次后，两活塞都恰好到达气缸的正中央，关闭已知室温为，大气压强，汽缸导热性能良好，气管中气体忽略不计，活塞厚度可忽略，不计一切阻力，重力加速度为
（1）求活塞到达气缸的正中央时，气缸内气体的压强
（2）求每次打入室温气体的体积
（3）若在气缸B中的活塞上方缓慢倒入质量为m的沙子，气缸内气体达到平衡后，再给气缸加热，求当气缸B中的活塞刚要开始上升时，气缸内气体的温度
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）气缸A中活塞受力平衡
解得
（2）玻意耳定律
解得
（3）气缸B中的活塞刚要上升时
理想气体状态方程
解得
17. 如图所示，无限长的竖直磁场边界AC和DE相距为d，水平分界线OF上、下方充满匀强磁场，磁感应强度大小分别为、，方向均垂直于平面ADEC向外。质量为m、电荷量为的粒子，从O点射入上方的磁场区域，初速度大小未知，方向与OF成角。不考虑粒子重力。
（1）若粒子不经过OF，并直接垂直DF射出，求粒子的初速度大小
（2）若粒子的轨迹仅与OF相交一次，求粒子在磁场中运动的最长时间
（3）若粒子能从F点射出磁场，求粒子初速度的可能值
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）几何关系
根据
解得：
（2）粒子在上方磁场中，周期
时间
粒子在下方磁场中，周期
临界状态下轨迹和右边界相切，时间
最长时间
解得
（3）根据
粒子在上方磁场中半径
粒子在上、下方磁场中的半径关系
能从F点射出满足关系
解得：。