江苏省徐州市六区县2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（解析版）

这是一份江苏省徐州市六区县2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了 把光敏电阻，5A等内容，欢迎下载使用。
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。
2.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。如需作图必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等需加黑加粗。
一、单项选择题；共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 把碳素墨汁用水稀释后取出一滴放在显微镜下观察，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 该实验说明分子的无规则运动可以直接观察
B. 后人把液体分子的这种无规则运动叫作布朗运动
C. 小炭粒的无规则运动，可以间接地反映水分子运动的无规则性
D. 小炭粒的无规则运动，说明组成小炭粒的分子在做无规则运动
【答案】C
【解析】A．在显微镜下，只能看到悬浮的小炭粒，看不到水分子，故A错误；
B．人们把这种固体小颗粒悬浮在液体中的无规则运动叫作布朗运动，故B错误；
CD．由于水分子在做永不停息的无规则运动，不停的无规则碰撞小炭粒，造成小炭粒做无规则运动，并不是组成小炭粒的分子在做无规则运动而造成的。所以小炭粒的无规则运动，可以间接地反映水分子运动的无规则性。故C正确，D错误。
故选C。
2. 目前市面上的电脑基本上都是使用液晶显示屏，下列关于液体和液晶的说法正确的是（ ）
A. 液晶就是液体，具有液体的所有性质
B. 液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
C. 液晶显示器能够显示彩色是因为液晶的光学性质具有各向同性
D. 液晶态既具有液体的流动性，又在一定程度上具有晶体分子的规则排列
【答案】D
【解析】A．液晶是介于液体和晶体之间的物质状态，并非普通液体，不具有液体的所有性质（如各向同性），故A错误；
B．液晶分子的排列在外界条件（如电场、温度）变化时会发生改变，并非完全稳定，但其各向异性正确，故B错误；
C．液晶显示器利用的是液晶光学性质的各向异性（如偏振方向随电场变化），而非各向同性，故C错误；
D．液晶态同时具备液体的流动性和类似晶体分子的部分规则排列，故D正确。
故选D。
3. 健身球是一种内部充气的健身辅助器材，如图所示，球内的气体可视为理想气体，当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换，而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是（ ）
A. 人体缓慢离开健身球过程中，球内气体压强增大
B. 人体快速挤压健身球过程中，球内气体压强减小
C. 人体缓慢离开健身球过程中，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变
D. 人体快速挤压健身球过程中，球内气体分子热运动的平均动能增大
【答案】D
【解析】AC．人体缓慢离开健身球过程中，球内气体能与外界发生充分的热交换，则球内气体的温度不变，体积变大，根据玻意耳定律可知气体压强减小；气体温度不变，则气体分子平均动能不变，气体分子的平均速率不变，而气体压强减小，根据压强微观意义可知，球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数减小，故AC错误；
BD．人体快速挤压健身球过程中，来不及与外界热交换，球内气体体积减小，外部对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体内能增大，气体温度升高，则压强变大，球内气体分子热运动的平均动能增大，故B错误，D正确。
故选D。
4. 张老师突发奇想，将实验室中相同灵敏电流计G1和G2的对应接线柱相连接。将G1表的指针从中间用力向左拨动，发生偏转，此时静止的G2表指针偏转。对这一现象的分析正确的是（ ）
A. 两表都是“发电机”
B. 两表都是“电动机”
C. G1表是“发电机”，G2表是“电动机”
D. G1表是“电动机”，G2表是“发电机”
【答案】C
【解析】电流表主要部件是永久磁铁和带有线圈的指针，将G1表的指针从中间用力向左拨动，发生偏转，相当于G1表中线圈切割磁感线产生感应电流，电流通过闭合回路流向G2，G2中的通电线圈在磁场中受到安培力的作用发生转动，使得G2表指针偏转。故G1表是“发电机”，G2表是“电动机”。
5. 如图所示，烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面某点，熔化的蜂蜡呈椭圆形．则下列说法中正确的是（ ）
A. 针尖接触的是云母片背面的P点
B. 云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同
C. 云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数相同
D. 云母片内部沿某一方向单位长度内的分子数不同
【答案】B
【解析】用烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，是由于云母片具有各向异性的原因，说明云母片是晶体；
A．针尖接触的是云母片背面的O点，故A错误；
B．云母片沿OP、OQ两个方向的导热性能相同，故B正确；
C．云母片内部沿x、y方向单位长度内的分子数不同，故C错误；
D．云母片内部沿某一方向单位长度内分子数可能相同，故D错误；
故选B。
6. 如图甲所示，在变化的磁场中放置一个闭合电路，电路里产生了感应电流；如图乙所示，空间存在变化的磁场，其周围产生感应电场。下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两图一定能持续产生电磁波
B. 甲图从上向下看，电子在回路中沿顺时针方向运动
C. 甲图中闭合电路的存在只是提供了观测电场存在的手段，即使没有闭合电路空间仍能产生电场
D. 变化的磁场周围产生电场，与闭合电路是否存在有关
【答案】C
【解析】A．若甲、乙两图中的磁场均匀变化，就会产生稳定的电场，稳定的电场不会产生磁场，就不会产生电磁波，故A错误；
B．甲图从上向下看，感应电流沿顺时针方向，电子在回路中沿逆时针方向运动，故B错误；
CD．变化磁场周围产生电场是一种普遍存在的现象，与闭合电路是否存在无关，甲图中闭合电路的存在只是提供了观测电场存在的手段，即使没有闭合电路空间仍能产生电场，故C正确，D错误。
7. 用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图甲、乙所示。某同学选择的原线圈为800匝，副线圈为400匝，原线圈输入“12V”的正弦交流电，则用交流电压表测得副线圈的电压可能为（ ）
A. 24VB. 6VC. 5VD. 0
【答案】C
【解析】若变压器为理想变压器，则副线圈电压为
考虑到实际变压器存在漏磁、发热等问题，所以用交流电压表测得副线圈的电压应满足
故选C。
8. 把光敏电阻（光照越强，阻值越小）接入如图所示电路，制成光电报警装置。闭合开关，当光照达到一定强度时，报警器的蜂鸣器发声，则（ ）
A. 干簧管应用了电磁感应原理
B. 增大电阻箱R的阻值，报警器在光照更强时才可能报警
C. 增加电源B的电动势，报警器在光照更强时才可能报警
D. 增加电源A的电动势，报警器在光照更强时才可能报警
【答案】B
【解析】A．干簧管上的线圈通电形成的磁场使簧片磁化时，簧片的触点部分就会被磁力吸引，当吸力大于簧片的弹力时，常开接点就会吸合，当磁力减小到一定程度时，接点被簧片的弹力打开。则干簧管是利用磁极间的相互作用来控制电路的通断，A错误；
B．报警时线圈中电流不变，总电阻不变，若增大电阻箱R的阻值，则光敏电阻应变小，光照更强，所以报警器在光照更强时才会报警，B正确；
C．报警时线圈中电流不变，若增加电源B的电动势，则电路中总电阻应变大，光敏电阻变大，所以报警器在光照更弱时就会报警，C错误；
D．增加电源A的电动势，不影响线圈中电流，报警器在原光照强度时会报警，D错误。
故选B。
9. 如图甲为某实验小组自制的手摇发电机。以一定的频率摇动手柄时，可使与其串联的灯泡恰好正常发光。已知灯泡上标有“”字样。如图乙为流过灯泡的电流随时间的变化规律。下列说法正确的是（ ）
A. 通过灯泡的电压的峰值为
B. 该交变电流每秒电流方向改变5次
C. 一个周期内通过灯泡的电流的平均值为0.5A
D. 通过该灯泡的电流表达式为
【答案】D
【解析】A．灯泡上标示的电压9V为有效值，故A错误；
B．由图像知其周期，则有5个周期，每个周期电流方向改变两次，故每秒电流方向改变10次。故B错误；
C．在一个周期内穿过线圈的总磁通量的变化为零，所以由法拉第电磁感应定律可知，一个周期内的平均电动势为零，则平均电流也等于零，故错误；
D．已知额定电压为、额定功率为，灯泡恰好正常发光，则流过灯泡电流的有效值为
则流过灯泡的最大值为
其圆频率为
根据图像变化规律，可知通过该灯泡电流的表达式为
故正确。
故选D。
10. 对于分子动理论下列四幅插图的说法，正确的是（ ）
A. 甲图中分子间距离为r0时，分子间斥力、引力都为零，分子势能也为零
B. 乙图中欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力大于玻璃板的重力
C. 丙图中“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先滴油酸酒精溶液，再撒痱子粉
D. 丁图为同一气体不同温度下分子的速率分布图，温度T1时分子运动更剧烈，所以温度更高
【答案】B
【解析】A．甲图中分子间距离为r0时，分子间斥力、引力都不为零，但大小相等，所以分子力为0，分子势能最小，但分子势能小于零，故A错误；
B．乙图中由于玻璃板与水分子之间有引力作用，则欲使玻璃板离开水面，绳子对玻璃板的拉力一定大于玻璃板的重力，故B正确；
C．丙图中“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，应先撒痱子粉，再滴油酸酒精溶液，故C错误；
D．气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，所以温度，则温度时分子运动更剧烈，故D错误。
故选B。
11. 远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，输电线上的电阻为R。降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，电压分别为U3、U4，电流分别为I3、I4。变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（ ）
A. ＝
B. 输入用户的电功率为
C. 夜间用户用电量增大时，I3会变小
D. I1U1＝I3U3
【答案】B
【解析】A．升压变压器电流之比等于匝数的反比；故有
选项A错误；
B．升压变压器副线圈的功率
输电线上损耗的功率
所以降压变压器原线圈的功率
输入用户的电功率等于降压变压器原线圈的功率
选项B正确；
C．如果用户用电功率增加，使得电路中的电流强度I4增大，变压器匝数不变，则I3会增大，选项C错误；
D．升压变压器原线圈的输出功率等于副线圈的电功率，有
而
所以
选项D错误。
故选B。
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12. 某实验小组用图甲所示装置探究气体等温变化规律。
（1）该装置可用于验证_________定律。（填写气体实验定律名称）
（2）实验前他们先讨论了实验注意事项，下列说法中正确的是（ ）
A. 为了减小实验误差，实验时不可用手握注射器
B. 为了减小实验误差，实验时推拉注射器柱塞的动作要快
C. 实验前给注射器柱塞涂润滑油是为了减小柱塞与注射器间的摩擦力，减小压强的测量误差
D. 实验前给注射器柱塞涂润滑油是为了提高装置的气密性，防止漏气
（3）由注射器刻度读出空气柱的长度，并记录对应压强传感器的示数。通过推拉注射器的柱塞，得到多组空气柱长度L和对应的气体压强p，以气体压强p为纵轴，空气柱长度L为横轴，将得到的数据描点、连线，得到如乙图所示的图像，由此图像可以得出的实验结论为________，由于图像是曲线，不好定量分析气体的压强和体积关系，有同学提出以气体压强p为纵轴，________（空气柱长度L的相关函数）为横轴，若得到一条过原点的直线，则表明在温度不变的情况下气体的压强与体积成反比；
（4）他们对同样的封闭气体在两个不同温度下进行实验，得到了如图丙所示的两条图线a、b，当压强都为p1，横轴坐标分别为x1=0.091、x2=0.100，其中a图像对应的实验温度为7°C，请你由气体实验定律推断b图像对应的实验温度应该为________℃（结果保留两位有效数字）。（T=（t+273）K）
【答案】（1）玻意耳 （2）AD （3）空气柱体积（V=LS）越大，封闭气体的压强越小 （4）35
【解析】（1）该装置可用于验证气体实验定律：玻意耳定律；
（2）AB．为了防止封闭气体的温度变化影响实验结果的准确性，要缓慢推拉柱塞，并且不能用手握注射器，故A正确，B错误；
CD．实验前给注射器柱塞涂润滑油是为了增加实验装置的气密性，保证封闭气体质量不变，而不是为了减小柱塞与注射器之间的摩擦力，因为气体的压强由压强传感器直接测得，故C错误，D正确。
故选AD。
（3）[1]由图乙可以得出的实验结论为：空气柱的体积（V=SL）越大，封闭气体的压强p越小；
[2]若封闭气体的压强与气体的体积成反比，则有
所以以气体压强p为纵轴，为横轴，若得到一条过原点的直线，则表明在温度不变的情况下气体的压强与体积成反比。
（4）由题意，可知图像a对应的实验温度
气体从x2到x1过程为等压变化，所以有
即
代入数据求得T1=308K，即t2=35℃
13. 计算机的CPU是使用硅材料制成的，其核心部分的面积，厚度，含有各种晶体管个。已知硅的摩尔质量，密度，阿伏加德罗常数。求：（结果保留1位有效数字）
（1）硅原子的体积。
（2）每个晶体管平均含有的硅原子数。
【答案】（1） （2）个
【解析】（1）硅原子的体积
（2）由
解得个
14. 某校冬季篮球比赛在球馆内进行，篮球被带入球馆前，球内气体的温度t1=-3°C，压强。被带入球馆后一段时间，球内气体温度t2=7°C，球的体积保持不变。
（1）求温度t2时球内气体压强p2；
（2）比赛要求篮球内气体压强，则需充入一定质量的气体。设充气过程中球内气体温度保持t2不变，求充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值k。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）球从室外带入球馆，球内气体做等容变化，则有
其中，
解得
（2）设在球馆内将压强为p2、体积为Vx的气体充入体积为V0的篮球内，气体做等温变化，则有
充入球内气体的质量与原来球内气体质量的比值
解得
15. 图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示。开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0V。电流表的量程为0.6A。电表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计。求：
（1）空载时，电流表读数；
（2）可以称量物体的最大值；
（3）试写出电流表示数I与压力F的变化关系式。
【答案】（1）；（2）；（3）（）
【解析】（1）空载时
根据图像可知此时电阻为
可得电流表的读数为
（2）当电流表读数最大时，压力传感器的阻值最小，根据欧姆定律可得
由图像可得
联立可得
（3）根据图像可得
根据欧姆定律可得
联立可得电流表示数I与压力F的关系式为
（）
16. 某物理兴趣小组在研究交变电流的产生和应用中，设计了以下三种形式，所用匀强磁场磁感应强度均为1.0T，图乙和图丙的轨道均在水平面上，磁场方向竖直向下。
（）。求电阻R实际消耗的功率。
（1）甲方案为：如图甲所示，让一面积为的单匝矩形线圈，在有界匀强磁场中绕中轴以的转速匀速转动，已知为磁场分界线，求线圈从图示位置开始计时产生的交变电流的感应电动势的瞬时表达式；
（2）乙方案为：如图乙所示，金属导轨与金属直导轨分别在O点和A点接一阻值为和体积可忽略的定值电阻，导轨的曲线方程为（m），金属棒平行于y轴，长为1.5m。在外力作用下以速度水平向右匀速运动（b点始终在轴上），金属棒与导轨接触良好，摩擦不计，整个电路中除了电阻和外，其余电阻均不计。求：金属棒在导轨上从到的运动过程中，外力做的功。
（3）丙方案为：如图丙所示，匝数的理想变压器原线圈与水平放置的间距的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，副线圈接阻值的电阻，与导轨接触良好的电阻的导体棒在外力的作用下做简谐振动，其速度【答案】（1）；（2）；（3）8W
【解析】（1）角速度为
交变电流的感应电动势的瞬时表达式
（2）瞬时感应电动势为
所以E按正弦规律变化
（3）因为
故
求得
设原线圈两端的电压为U，电流为I，则有
则
则
联立得
；