2022-2023学年广东省广州市华南师范大学附属中学高二下学期期中考试 物理 解析版

华南师大附中2022-2023学年第二学期期中考试

高二物理

满分100分，考试时间75分钟

注意事项：

1．答卷前，请务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的班级、姓名和考号填写在答题卡和答卷上。

2．选择题在选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答卷各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按要求作答的答案无效。

4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。

一、单项选择题（共8题，每题4分，共32分）

1．关于电磁波与机械波，以下说法正确的是（　　）

A．电磁波传播需要介质     B．电磁波能产生衍射和干涉现象

C．机械波是横波       D．波源停止振动，机械波立即停止传播

2．一交流发电机给某一用电器供电，产生正弦交变电流的图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．交变电流的周期为

B．交变电流的有效值为20V

C．交变电流的瞬时表达式为

D．在时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大

3．用高倍显微镜观察悬浮在液体中微粒的运动情况。选三个微粒，每隔30s记录一次它们的位置，然后用线段把这些位置按时间顺序连接起来得到它们的位置连线图，如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．位置连线图是微粒实际的运动轨迹

B．该实验用显微镜观察到的是组成微粒的分子的无规则运动

C．该实验用显微镜观察到的是液体分子的无规则运动

D．微粒越小，液体的温度越高，观察到的布朗运动就越明显

4．研究表明，大量气体分子整体的速率分布遵从一定的统计规律。图示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下速率分布情况，下列说法正确的是（　　）

A．在0℃和100℃下，氧气分子平均动能一样大

B．0℃和100℃对应的曲线与横轴围成的面积不相等

C．图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形

D．某些温度下，氧气分子的速率分布可能呈现“中间少、两头多”的规律

5．电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器。电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，固定的条形磁体附近的金属弦被磁化，当弦上下振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，电吉他通过扩音器发出的声音随感应电流的增大而变响。下列说法正确的是（　　）

A．弦振动的频率越大，线圈中感应电流的方向变化越快

B．弦振动的周期越大，线圈中感应电流的方向变化越快

C．其他情况不变，只改变线圈的匝数，电吉他的音量不变

D．其他情况不变，只增大磁体磁场，电吉他的音量减小

6．如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用两段水银将管内气体A、B与外界隔绝，管口向下放置，若保持温度不变，将管倾斜，待稳定后，以下关于气体A、B说法正确的是（　　）

A．气体A的压强不变 B．气体B的压强减小

C．气体A、B的体积都增大 D．气体A、B的体积都减小

7．某实验小组通过如图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U－I图像，下列正确的是（　　）

A．干电池电动势的测量值偏小    B．干电池内阻的测量值为2.80Ω

C．干电池内阻的测量值偏大    D．本实验的系统误差来源于电流表的分压作用

8．振荡回路中电流随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．时刻电场能最大      B．时刻磁场能最小

C．时刻电容器极板所带电量最大    D．~时间，电容器处于放电过程

二、多项选择题（共4题，每题4分，共16分）

9．在物理学的发展过程中，许多科学家作出了巨大的贡献。以下关于物理学史的叙述正确的是（　　）

A．赫兹用实验证实了电磁波的存在

B．特斯拉首次发现了电流的磁效应现象

C．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在

D．法拉第电磁感应定律是由法拉第通过实验总结得到的

10．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，如图所示，光滑小球夹在压敏电阻与挡板之间。小车在水平面上静止时，电流表示数为I0，小车运动状态变化会引起电流表示数变化。某次实验中，电流表示数变化如图所示，下列判断正确的是（  ）

A．在0~t1时间内可能做匀速运动

B．在t1~t2时间内做变速运动

C．在t2~t3内肯定静止

D．在t3~t4内压敏电阻所受压力减小

11．如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为4:1，原线圈接有定值电阻R1，左端接在正弦式交流电源上，其电压瞬时值表达式为，副线圈接有滑动变阻器R2，初始时滑片在滑动变阻器R2正中央，若电压表和电流表均为理想电表，下列说法正确的是（    ）

A．副线圈交变电流的频率为50Hz

B．交流电压表的示数为55V

C．R2的滑片向上移动，交流电流表的示数不变

D．R2的滑片向上移动，定值电阻R1两端电压减小

12．如图甲所示，一个匝数n=100匝的圆形导体线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω。在线圈中存在面积S2=0.3m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示．有一个R=2Ω的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是（    ）

A．流过电阻R的电流流向不变     B．0~4s内a点电势高于b点电势

C．4~6s内通过电阻R的电荷量大小为6C  D．4~6s内线圈产生的感应电动势为9V

三、实验题(共2题，16分）

13．（7分）用图甲所示实验装置探究气体等温变化的规律。

（1）在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的___________和___________。

（2）关于该实验下列说法正确的是（    ）

A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油

B．改变气体体积时应快速推拉柱塞

C．为方便推拉柱塞，应用手握注射器再推拉柱塞

D．注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位

（3）实验中测得多组空气柱的压强p和体积V的数据后，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___________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）另一小组对实验装置进行了改进，如图乙所示，将注射器与导气管、压强传感器连接在一起，该小组绘出的图像如图丙所示，该图像不过原点的原因是（    ）

A．实验过程中有漏气现象

B．实验过程中气体温度降低

C．实验过程中气体温度升高

D．漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积

图乙    图丙

14．（9分）某实验小组完成“用油膜法测油酸分子的大小”的实验。

（1）该实验中的理想化假设是___________。

A．将油膜看成单分子层油膜              B．不考虑各油酸分子间的间隙

C．不考虑各油酸分子间的相互作用力      D．将油酸分子看成球形

（2）该小组进行下列实验操作，请选出需要的实验操作，并将它们按操作先后顺序排列： ___________（用字母符号表示）。

（3）某次实验，配置油酸酒精溶液时，油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸，用注射器测得上述溶液有100滴，则一滴油酸的体积为_______mL。把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，轮廓线内约________格。图中正方形小方格的边长为，油酸膜的面积为_________cm2，则油酸分子的直径是_____m；（最后一空结果保留2位有效数字）

（4）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是（    ）

A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了

B．乙同学用注射器测得102滴油酸酒精的溶液为，不小心错记录为100滴

C．丙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗

D．丁同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格

四、计算题（共3题，36分）

15．（10分）粗细均匀且足够长的玻璃管一端封闭，管内有一段长度的水银柱。当玻璃管开口向上竖直放置时，管内被水银柱封闭的空气柱长度，如图甲所示。现将玻璃管缓慢地转到水平位置时，空气柱长度L2=24cm，如图乙所示。继续将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，空气柱长度为L3，如图丙所示。设整个过程中玻璃管内气体温度保持不变，求：

（1）大气压强p0；（以cmHg为单位）

（2）图丙中封闭空气柱的长度L3。

16．（12分）如图所示，直角坐标系xOy的第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限内在y=d处固定一个平行x轴且足够长的挡板，且在第二象限中存在垂直xOy平面向外的匀强磁场（图中未画出）。在处有一粒子源P，能沿x轴负方向以的速度发射质量为m、电荷量为的粒子，粒子经过电场偏转后通过y=d/2的M点进入匀强磁场，忽略粒子间的相互作用，不计粒子重力。

（1）求电场强度E的大小；

（2）求粒子进入磁场的速度大小和方向；

（3）要使粒子垂直打到挡板上，求磁感应强度B的大小范围。

17．（14分）如图，足够长的平行光滑导轨与间距为L， 、在同一水平面内，与垂直且、处平滑连接。水平导轨间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B。质量为m、电阻值为R、长度为的硬质导体棒a静止在水平轨道上，a棒与CD的距离为x0．与a棒完全相同的导体棒从距水平面高度h的倾斜轨道上由静止释放，运动过程中a、棒始终与导轨垂直且接触良好，b在运动过程中始终无法与a棒相碰。不计其它电阻和空气阻力，重力加速度为g。

（1）求棒刚进入磁场时，回路的电流I0；

（2）求最终通过棒的电荷量及a、的距离d；

（3）a、棒稳定后，在释放棒的初始位置由静止释放相同的棒c，求最终a棒上产生的总焦耳热。

参考答案：

1．B

【解析】A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质，故A错误；

B．干涉、衍射和多普勒效应现象是波的特有现象，电磁波和机械波都能产生干涉、衍射和多普勒效应现象，故B正确；

C．机械波可以是横波也可以是纵波，例如声波就是纵波，地震波既有横波也有纵波，故C错误；

D．如果机械波波源停止振动，在介质中传播的机械波仍将继续传播，故D错误。

故选B。

2．D

【解析】A．由图像可知，交流电的周期为

故A不符合题意；

B．交流电有效值

故B不符合题意；

C．根据图像可知，交流电的瞬时值表达式

故

故C不符合题意；

D．在时，感应电动势为零，所以此时穿过交流发电机线圈的磁通量变化率为零，穿过交流发电机线圈的磁通量最大，故D符合题意。

故选D。

3．D

【解析】A．图中记录的是每隔一定时间微粒位置的连线，并不是微粒做布朗运动的轨迹，A错误；

BC．该实验用显微镜观察到的是微粒的无规则运动，并不是微粒分子的无规则运动，也不是液体分子的无规则运动，BC错误；

D．微粒越小，液体分子同一时刻撞击微粒产生的撞击力越不平衡，液体的温度越高，液体分子运动越激烈，观察到的布朗运动就越明显，D正确。

故选D。

4．C

【解析】AC．由图可知，实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均速率较大，则图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形，故A不符合题意，C符合题意；

B．两曲线与横轴围成的面积的意义为单位1。由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即图中两条曲线与横轴围成的面积相等，故B不符合题意；

D．由图可知，在0℃和100℃下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律，故D不符合题意。

故选C。

5．A

【解析】AB．根据

可知，弦振动的周期越大（频率越小），磁通量的变化率越小，则线圈中感应电流的方向变化越慢，弦振动的周期越小（频率越大），磁通量的变化率越大，线圈中感应电流的方向变化越快，A正确，B错误；

C．根据

可知，增大线圈的匝数，则感应电动势增大，感应电流增大，则电吉他的音量增大，C错误。

D．根据

可知，其他情况不变，只增大磁体磁场，不会减少磁通量的变化率，则电吉他的音量不减小，D错误。

故选A。

6．D

【解析】被封闭气体B的压强

被封闭气体A的压强

其中hA、hB为上下两端水银柱的竖直高度，故当管倾斜时水银柱竖直高度都将减小，则封闭气体压强pA和pB增大，又由于气体是等温变化，由玻意耳定律

知，压强增大，体积减小，故ABC错误，D正确。

故选D。

7．A

【解析】ACD．由于电压表的分流作用，相同的路端电压下，电流表测量的电流值小于流过电源的电流，内电阻的测量值为电源和电压表并联后的总电阻，由于电阻并联后，总电阻比较小的其中一个电阻还小变小，所以干电池内阻的测量值比实际的内阻偏小，电动势的测量值比实际的电动势也偏小，故CD错误，A正确；

B．实验电路测量一节干电池的电动势和内阻的U－I图像中，图像的斜率大小表示电源内阻，所以由图可知干电池内阻的测量值为

故B错误；

故选A。

8．B

【解析】A．在时刻，电路中的电流最大，则q最小，说明放电完毕，电容器所带电荷量最小，电容器的电场能最小，故A错误；

B．由图可知，时刻表示电容器充电结束，电流为0，极板上的电荷量q最大，故电路中的磁场能最小，B正确；

C．从到，电容器放电，时刻，电路中的电流最大，则q最小，说明放电完毕，电容器所带电荷量最小，故C错误；

D．从到，电容器处于充电过程，故D错误。

故选B。

9．AC

【解析】A．赫兹用实验证实了电磁波的存在，，故A正确；

B．奥斯特首先发现了电流的磁效应，故B错误；

C．麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，故C正确；

D．法拉第电磁感应定律是由纽曼、韦伯等人通过实验总结得到的，故D错误。

故选AC。

10．ABD

【解析】AC．由图示图象可知，在t2～t3内和在t2～t3内，I=I0，根据题意，小球的运动状态是平衡状态，有可能静止，也有可能匀速直线运动，故A正确，C错误；

B．由图示图象可知，在t1～t2内，I变大，说明压敏电阻阻值减小，压敏电阻受到的压力增大，绝缘球受到的合力不为零，且增大，小车做变速运动，故B正确；

D．由图示图象可知，在t3～t4内，I变小，说明压敏电阻阻值增大，压敏电阻受到的压力减少，故D正确；

故选ABD。

11．AD

【解析】A．由正弦式交流电的电压瞬时值表达式可知

，

则副线圈交变电流频率为，A正确；

B．根据理想变压器电压、电流与匝数的关系可知

，

由串联电路电压规律有

假设U2=55V

由以上分析可知，假设U2=55V是错误的；B错误；

CD．若将的滑片向上移动，副线圈电阻增大，可先假设不变，那么减小，由可知，变小，这样会使得两端电压减小，增大，则也会增大，C错误，D正确；

故选AD。

12．CD

【解析】在0∼4s时间内，B增大，根据楞次定律，线圈中产生的感应电流由b流经电阻R回到a，故b点电势高于a点，线圈产生的电动势为

感应电流为

在4∼6s时间内，B减小，根据楞次定律，线圈中产生的感应电流由a流经电阻R回到b，故b点电势低于a点，线圈产生的感应电动势为

感应电流为

由楞次定律可知，0∼4s内的感应电流方向（顺时针）与4∼6s内的感应电流方向（逆时针）相反，故在4～6s时间内通过电阻R的电荷量为

q=I2t2=6C

故选CD。

13．     质量   气体压强  AD    过原点的倾斜直线     D

【解析】（1）究气体等温变化的规律，需要保持不变的量是气体的质量和温度。

（2）A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，选项A正确；

B．实验时为防止气体温度变化，应慢慢推拉柱塞，选项B错误；

C．实验时为防止温度发生变化，则不能用手握注射器推拉柱塞，选项C错误；

D．只需关注图像斜率的变化即可探究压强和体积的关系，注射器旁的刻度尺只需要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，故D正确；

故选AD；

（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）ABC．若实验过程中有漏气现象、气体温度降低或气体温度升高，图像会发生弯曲，ABC错误；

D．图像整体下移，可知体积偏小，即漏加了注射器与压强传感器连接处的气体体积，D正确。

故选D。

14．     ABD       DBFEC     64   256      AB

【解析】（1）在“用油膜法估测分子的大小”实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子层分布的；②把油酸分子看成球形；③分子之间空隙不计，故选ABD。

（2）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是：DBFEC。

（3）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为

按照超过半格的算一个，不足半格的舍去原则，可得共有64格，

油酸膜的面积为

估测出油酸分子的直径为

（4）A．甲同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸浓度比计算值小了一些，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积比实际值大，由

可得d变大，故A符合题意；

B．乙同学用注射器测得102滴油酸酒精的溶液为0.5mL，不小心错记录为100滴，这样一滴油酸酒精溶液的实际体积变大，算出的一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变大，由

可得d变大，故B符合题意；

C．丙同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器取一溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗，一滴油酸酒精溶液的实际体积变大，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积变大，对应的油膜面积S变大，但体积V还是按原来的细的算的，由

可得d变小，故C不符合题意；

D．丁同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，计算出的油膜的面积S变大，由

可得d变小，故D不符合题意。

故选AB。

15．（1）75cmHg；（2）30 cm

【解析】（1）管口竖直向上竖直放置时，令封闭的气体压强为p1，体积为V1，则

管口竖直向下竖直放置时，令封闭的气体压强为p2，体积为V2，则

由于过程是恒温，则

解得

（2）管口竖直向下竖直放置时，令封闭的气体压强为p3，体积为V3，则

解得p3=60 cmHg

由于过程是恒温，则

解得

16．（1）；（2）；与x轴夹角为45°；（3）

【解析】（1）设粒子在电场中做类平抛运动的时间为t，加速度大小为a，则

解得

（2）设粒子到达y轴时速度方向与x轴的夹角为，有

即

（3）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，有

若恰好与挡板垂直，如图所示

由几何关系可知

解得

17．（1）；（2），；（3）

【解析】（1）棒下滑时

刚切割磁感线时干路电流有

（2）因为轨道光滑，且a、b两棒无法相碰，因此最终a、b两棒共速，、在水平导轨上运动共速后速度为满足

④

对于棒，取时间微元，根据动量定理有

⑤

⑥

对④⑤⑥分别求和可得

又设b棒比a棒多走的位移为Δx

a、的距离d为

（3）当c棒运动达到稳定后

此过程中损失的动能满足

⑪

第一次b棒下滑后与a棒共速的过程中损失的动能满足

⑫

最终棒上产生的总焦耳热

⑬