江苏省南京市五校2022-2023学年高二下学期期中联考物理试题

这是一份江苏省南京市五校2022-2023学年高二下学期期中联考物理试题，共13页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本大题共11小题，共33分）
1．下列关于动量的说法正确的是（ ）
A．质量大的物体的动量一定大B．质量和速率都相同的物体的动量一定相同
C．一个物体的动量改变，它的动能一定改变D．一个物体的动能变化，它的动量一定改变
2．下列说法正确的是（ ）
A．玻璃管中水银柱表面是凸面，说明水银不浸润玻璃
B．静水中微小花粉颗粒的运动是永不停息的，表明组成花粉颗粒的分子的运动是永不停息的
C．1kg0℃的水结成1kg0℃的冰，内能要增大，但分子的平均动能不变
D．用玻璃瓶密封半瓶水，当水面上方空气中水蒸气达到饱和时，就再也没有水分子从水面上逸出
3．不计电阻的自感线圈、完全相同的灯泡、、和内阻不计的电源连接成如图所示的电路，接通开关S，一段时间后断开S，在断开S的瞬间，下列说法正确的是（ ）
A．闪亮一下后熄灭
B．闪亮一下后熄灭
C．变暗一下后熄灭
D．、、同时闪亮一下后熄灭
4．渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位，某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为处的质点P的振动图像。则（ ）
A．这列波沿x轴负方向传播B．超声波的传播速度为1.5m/s
C．时，质点P的位移为-5mD．0~2s时间内，质点P经过的路程为4m
5．如图所示，不同波长的两单色光a、b沿同一方向从空气射向半圆形玻璃砖，入射点O在直径的边缘，折射光线分别为OA、OB，则（ ）
A．a单色光的频率比b单色光的频率小
B．当a、b两束光由玻璃射向空气中，a光临界角比b光临界角大
C．在玻璃砖中a单色光从O到A的传播时间不等于b单色光从O到B的传播时间
D．用a、b两束光在相同条件下做双缝干涉实验，a光产生的干涉条纹间距比b光小
6．甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度”的实验，回来后共同绘制了T2－L图象，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法正确的是（ ）
A．单摆的固有周期由摆长和所处环境的重力加速度共同决定
B．由图甲分析可知，A图线所对应的实验地点重力加速度较大
C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，同样可以利用单摆测出飞船轨道处的引力加速度
D．由图乙可知，甲同学探究受迫振动的单摆摆长为8 cm
7．一定质量的理想气体经过a→b→c→d→a过程的如图所示，其中ab和cd图线均为双曲线的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．a→b过程中，气体可能向外界放出热量
B．b→c过程中，气体一定向外界放出热量
C．整个过程中气体从外界吸收热量
D．c→d过程中，在单位时间、单位面积上与器壁碰撞的分子数减少
8．如图所示，一个理想变压器的原线圈的匝数为50匝，副线圈的匝数为100匝，原线圈两端接在光滑的水平平行导轨上，导轨的间距为0.4m，导轨上垂直于导轨由一长度略大于导轨间距的导体棒，导轨与导体棒的电阻忽略不计，副线圈回路中电阻，，图中交流电压为理想电压表，导轨所在空间由垂直于导轨平面，磁感应强度大小为1T的匀强磁场，导体棒在水平外力的作用下运动，其速度随时间变化的关系式为，则下列说法中正确的是（ ）
A．的功率为0.2W
B．电压表的示数为4V
C．变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为0.04Wb/s
D．变压器常用的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了增大涡流，提高变压器的效率
9．在研究电磁感应现象的实验中，进行以下操作时不能使线圈B中产生感应电流的是（ ）
A．电键闭合，把通电的线圈A从线圈B中抽出时
B．电键断开，把通电的线圈A从线圈B中抽出时
C．电键闭合，在改变滑动变阻器阻值的过程中
D．在电键闭合或断开瞬间
10．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为0.2 kg的小球以5.0 m/s的速度向前运动，与质量为3.0 kg的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度是v木＝1 m/s，则（ ）
A．v木＝1 m/s这一假设是合理的，碰撞后球的速度为v球＝－10 m/s
B．v木＝1 m/s这一假设是不合理的，因而这种情况不可能发生
C．v木＝1 m/s这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回来
D．v木＝1 m/s这一假设是可能发生的，但由于题给条件不足，v球的大小不能确定
11．如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验，下列说法中正确的是( )
A．闭合开关S的瞬间，电流表G中有a→b的感应电流
B．闭合开关S的瞬间，电流表G中有b→a的感应电流
C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，电流表G中有b→a的感应电流
D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电流表G指针不偏转
二、实验题（本大题共1小题，共12分）
12．某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每1000ml溶液中含有纯油酸1mL，1mL上述溶液有50滴，实验中用滴管吸收该油酸酒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液．
（1）该实验中的理想化假设是
A．将油膜看作单分子层油膜 B．不考虑油分子间的间隙
C． 不考虑油分子间的相互作用力 D．将油分子看成球形
（2）实验描出油酸薄膜轮廓如图，已知每一个小正方形的边长为2cm，则该油酸薄膜的面积为 m2（结果保留一位有效数字）
（3）经计算，油酸分子的直径为 m．（结果保留一位有效数字）
（4）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．油酸溶液浓度低于实际值
C． 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格 D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴．
三、解答题（本大题共4小题，共46分）
13．发电机转子是匝数为100匝，长为20cm、宽为30cm的长方形线圈，将线圈置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，使其绕垂直于磁场方向且在线圈平面内的轴以角速度50rad/s匀速转动当线圈平面与磁场平行时开始计时，若线圈电阻为2Ω，线圈的两端通过滑环与一个阻值R=8Ω的电阻连接．试求：
（1）发电机线圈中感应电动势的瞬时值表达式；
（2）电阻R的电功率.
14．如图是折射率为n=1.5的半圆环玻璃砖横截面，O是圆心，OO'是半圆环的对称线，该截面内光线a垂直CD从C处射入，恰好不从外环射出，而是从AB某处射出．另一平行a的光线b（图中未画出）从内环BFC某处射入，而后从外环的E处射出，出射光线与OE的夹角为，且．设AB、CD的宽度均为d，内环半径为R，光线b与OO'的距离为x．求：
(i)的值；
(ii)的值．
15．如图甲所示，螺线管线圈的匝数匝，横截面积，导线的总电阻，定值电阻，电阻箱的最大阻值为。穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按图乙所示规律变化，求：
（1）线圈产生的感应电动势大小；
（2）消耗的最大电功率；
（3）消耗的最大电功率。
16．如图所示，三维坐标系Oxyz中，在的区域中存在匀强电场（图中未画出），电场强度为E（E未知），在区域存在方向沿z轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为（未知），在、区域存在方向沿y轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B（B未知），坐标为的A点有一粒子源，发出沿x轴正方向、质量为m、带电量为的粒子，粒子的初速度大小为v₀，恰好沿直线运动到y轴的P点，通过磁场偏转后经过x轴的M点，经过M点时速度方向与x轴正方向成60°角，粒子的重力不计。
（1）求的大小；
（2）求E的大小和方向；
（3）粒子从M点进入磁场B中，以后始终在磁场B中运动（不会进入电场中），且能通过坐标为的N点，求磁感应强度B的最小值。
参考答案：
1．D
【详解】A．质量大的物体速度不一定大，故动量不一定大，A错误；
B．质量和速率都相同的物体，速度方向不一定相同，故动量的方向不一定相同，B错误；
C．一个物体的动量改变，可能只是方向变，而大小不变，故动能可能不变，C错误；
D．一个物体的动能变化，速度大小一定会变化，故动量大小一定变化，D正确；
故选D。
2．A
【详解】A．在玻璃试管中，如果液体能够浸润器壁，液面呈凹形，由于玻璃管中水银表面时凸面，说明水银不浸润玻璃，A正确；
B．布朗运动是悬浮在水中的花粉颗粒的运动，是由于受到水分子的撞击不平衡而发生的，故反映了水分子的永不停息的无规则运动，B错误；
C．1kg0℃的水的内能变成1kg0℃的冰时要放出热量，根据能量守恒分析可知，1kg0℃的水的内能比1kg0℃的冰的内能大，C错误；
D．达到饱和汽压是单位时间内进入水中的水分子数和从水面飞出的水分子数相同，D错误。
故选A。
3．A
【详解】开关S接通时，被短路不亮，开关S断开瞬间，线圈产生自感电动势，线圈和串联并够成回路，所以闪亮一下后熄灭，而、马上熄灭，A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】A．根据P点的振动图像可知，t=0时刻该质点在平衡位置向上振动，结合波形图可知，这列波沿x轴正方向传播，选项A错误；
B．超声波的传播速度为
选项B错误；
C．在
时，质点P的位移为0，选项C错误；
D．因
可知0~2s时间内，质点P经过的路程为
选项D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．因为a光的偏折程度大于b光，所以根据折射定律得知：玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，所以a单色光的频率比b单色光的频率大，故A错误；
B．根据全反射临界角公式
可知，a光的折射率大，则a光的临界角小于b光的临界角，故B错误；
C．对于任一光束研究：设入射角为i，折射角为r，玻璃砖的半径为R，则折射率为
光在玻璃中传播速度为
光在玻璃中传播距离为
S=2Rsinr
光在玻璃中传播时间为
联立以上可得
可知，i、R、c均相等，所以在玻璃砖中a单色光从O到A的传播时间等于b单色光从O到B的传播时间，故C错误；
D．根据折射率大，频率大，波长短，可知a光的折射率大于b光的折射率，则a光在真空中的波长小于b光在真空中的波长，根据干涉条纹间距与波长成正比，得知a光双缝干涉条纹间距比b光小，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．单摆的固有周期公式为，L为摆长，g为当地重力加速度，故A正确；
B．根据得
所以T2－L图象的斜率
图甲中A图线的斜率大于B图线的斜率，故A图线对应的重力加速度较小，故B错误；
C．若将单摆放入绕地稳定飞行的宇宙飞船中，摆球处于完全失重状态，不能在竖直平面内来回摆动，故C错误；
D．由图乙可知，当驱动力的频率为0.5 Hz时，摆球发生共振，故系统的固有频率为0.5 Hz，固有周期
根据 ，解得摆长L≈1 m，故D错误。
故选A。
7．C
【详解】A．由题意可知， a→b过程中，气体体积增大，气体对外做功，气体温度不变，内能不变，由热力学第一定律可知，气体从外界吸热，A错误；
B． b→c过程中，由图像可知，气体温度降低，内能减小，即，体积增大，气体对外做功，即，由热力学第一定律可知，气体向外界吸收热量还是放出热量不能确定，B错误；
C． 由图像的面积意义可知，整个过程中，外界对气体做负功，即，而气体的内能不变，由热力学第一定律可知，，气体从外界吸收热量，C正确；
D． c→d过程中，是等温压缩，气体的密度增大，温度不变，单位体积内的分子数增多，压强增大，在单位时间、单位面积上与器壁碰撞的分子数增多，D错误。
故选C。
8．C
【详解】B．原线圈电压最大值
变压器副线圈电压的最大值
副线圈电压有效值
则电压表读数为 ，选项B错误；
A．副线圈电流有效值
的功率
选项A错误；
C．根据
则变压器铁芯中磁通量变化率的最大值为
选项C正确；
D．变压器常用的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这是为了减小涡流，提高变压器的效率，选项D错误.
故选C。
9．B
【详解】A．电键闭合，把通电的线圈A从线圈B中抽出时，线圈B中的磁通量会发生变化，会产生感应电流，故A错误；
B．电键断开，把通电的线圈A从线圈B中抽出时，线圈B中的磁通量始终为零，不会产生感应电流，故B正确；
C．电键闭合，在改变滑动变阻器阻值的过程中，线圈B中的磁通量会随着线圈A的磁场变强而增大，线圈B中会产生感应电流，故C错误；
D．在电键闭合或断开瞬间，线圈A的磁场会增强或减弱，线圈B中的磁通量会发生变化，会产生感应电流，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】假设这一过程可以实现，根据动量守恒定律得
m1v＝m1v球＋m2v木
代入数据解得
v球＝－10 m/s
碰撞前系统动能为
碰撞后系统动能为
则
这一过程不可能发生，因为碰撞后的机械能增加了。故ACD错误；B正确。
故选B。
11．C
【详解】A B．闭合开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量不变，电流表无电流，AB错误；
C．闭合开关S后，在增大电阻R的过程中，线圈A中电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，根据楞次定律可知，电流表中的电流方向是b→a， C正确；
D．闭合开关S后，滑动变阻器滑动触头向右移动，电阻R减小，线圈A中电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，根据楞次定律线圈B中有感应电流，可知电流表G指针偏转。D错误。
故选C。
12． ABD 3×10﹣2 7×10﹣10 AC
【详解】试题分析：掌握估算油膜面积的方法：所围成的方格中，面积超过一半按一半算，小于一半的舍去．在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径；用油膜法估测分子直径实验原理是：让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，估算出油膜面积，从而求出分子直径．根据此原理分析误差．
（1）用油膜法测量分子的直径，不考虑分子间的减小，将油膜看成单分子油膜层，以及将油分子看成球形．故选ABD．
（2）由于每格边长为2cm，则每一格就是4cm2 ，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出75格，则油酸薄膜面积为：．
（3）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积：，由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为，
（4）计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积，油酸分子未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，A正确；计算时利用的是纯油酸的体积，如果含有大量的酒精，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，B错误；计算油膜面积时舍去了所有不足1格的方格，导致油膜面积减小，那么计算结果偏大，C正确；求每滴油酸酒精溶液的体积时，lmL的溶液的滴数误多记了10滴，由可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误．
13．（1）150cs50t（2）900W
【详解】解：(1)感应电动势最大值：
故交变电动势瞬时值的表达式为：
(2)感应电动势有效值：
电键合上后，由闭合电路欧姆定律，通过电阻的电流有效值：
电阻的电功率等于热功率，由此得：
14．(i) ；(ii)
【详解】(i)依题意，光线a在外环表面的P点发生全反射，如图所示，设临界角为C，有

代入数据得：
(ii)设光线b从内环BFC表面的H点射入玻璃砖，如答图所示，有：



在中，由正弦定理得：
联立以上各式并代入数据得：
15．（1）6V；（2）2W ；（3）1.5W
【详解】（1）由乙图可知，磁感应强度的变化率
由法拉第电磁感应定律可得螺线管中感应电动势
代入数据可得
E=6V
（2）当R1=0时电路中的感应电流最大，R2消耗的电功率最大
R2消耗的电功率
P2=I2R2 =2W
（3）当R1= r＋R2时R1消耗的电功率最大，此时
R1=6Ω
由于
因此
P1=I2R1=1.5W
16．（1）；（2），方向沿y轴正方向；（3）
【详解】（1）粒子从P点运动到M点，几何关系有
解得
由牛顿第二定律知
解得
（2）由洛伦兹力与电场力平衡
解得
方向沿y轴正方向
（3）粒子在匀强磁场B中运动时，将其分解为沿y轴负方向的匀速直线运动和在xOy平面内的匀速圆周运动，设粒子入射时沿y轴负方向的分速度大小为
粒子在y轴负方向做匀速直线运动得
在xOz平面内，粒子做匀速圆周运动
可得
粒子不会进入电场条件
由上两式得
由
由题意知
联立得
当时，B有最小值，可得