江西省南昌市第十九中学2022-2023学年高二下学期5月第二次月考物理试卷（学生版+教师版）

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一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 下列关于温标，温度的说法正确的是（ ）
A. 今天最高气温是，用热力学温度来表示即为
B. 今天最低气温是，用摄氏温标来表示即为
C. 今天从早晨到中午，气温上升了，用热力学温度来表示即上升
D. 今天从早晨到中午，气温上升了，用热力学温度来表示即上升
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据热力学温度与摄氏温度的关系
可得，今天最高气温是，用热力学温度来表示即为，故A错误；
B．今天最低气温是，用摄氏温标来表示即为
故B错误；
CD．今天从早晨到中午，气温上升了，由于数值上
所以用热力学温度来表示即上升，故C正确，D错误。
故选C
2. 关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A. 布朗运动就是组成悬浮颗粒的分子的无规则运动
B. 阳光透过缝隙照进教室，从阳光中看到尘埃的运动就是布朗运动
C. 气体中较热部分上升，较冷部分下降，循环流动，互相掺和。这就是一种扩散现象
D. 温度越高，扩散现象和布朗运动都更加剧烈
【答案】D
【解析】
【详解】A．布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是组成该悬浮颗粒的分子的无规则运动，故A错误；
B．发生布朗运动的悬浮颗粒尺寸很小，需要通过显微镜才能观察，故B错误；
C．气体中冷热空气循环流动的现象是对流，不是扩散现象，故C错误；
D．温度越高，分子热运动越剧烈，表现为扩散现象和布朗运动都越剧烈，故D正确。
故选D。
3. 某学生在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后，该同学发现瓶盖变紧。为了分析其本质原因，某同学绘制了水瓶中封闭气体p-T图像如图所示，以下说法正确的是（ ）
A. 随着时间推移，水瓶中封闭气体是由状态a变化到状态b
B. 单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数增加
C. 瓶内气体分子平均动能减小
D. 单位体积的分子数a状态较多
【答案】C
【解析】
【详解】A．在水瓶中装入半瓶热水盖紧瓶盖，一段时间后，瓶内封闭气体温度降低，所以随着时间推移，水瓶中封闭气体是由状态b变化到状态a，故A错误；
BCD．由于温度降低，分子的平均动能减少，分子运动平均速率减小，但气体体积不变，所以单位体积的分子数不变，所以单位时间内瓶盖受到瓶内气体分子的撞击次数减少，故C正确，BD错误。
故选C。
4. 两块水平放置的金属板间的距离为，用导线与一个匝线圈相连，线圈电阻为，线圈中有竖直方向的磁场，电阻与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为、电荷量的油滴恰好处于静止。则线圈中的磁感应强度的变化情况和磁通量的变化率分别是（ ）
A. 磁感应强度B竖直向上且正增强，
B. 磁感应强度B竖直向下且正增强，
C. 磁感应强度B竖直向上且正减弱，
D. 磁感应强度B竖直向下且正减弱，
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知，电荷量的油滴恰好静止金属板间，受到的电场力与重力平衡，由平衡条件得知，油滴受到的电场力竖直向上，则金属板上板带负电，下板带正电，流过线圈的电流为上端进入下端流出，由安培定则可知，感应磁场竖直向上，则原磁场为竖直向上且正在减小或竖直向下且正在增大，感应电动势为
平行板间电压为
由平衡条件有
联立解得
故选C。
5. 如图所示是圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的盘面恰好与匀强磁场垂直，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则（ ）
A. 由于穿过铜盘的磁通量不变，故回路中无感应电流
B. 回路中感应电流大小不变，为
C. 回路中有周期性变化的感应电流
D. 回路中感应电流方向不变，为
【答案】D
【解析】
【详解】A．将圆盘看成由无数条辐向分布的导体棒组成的，圆盘在外力作用下这些导体棒切割磁感线，从而产生感应电动势，出现感应电流，故A错误；
BC．根据法拉第电磁感应定律，则有
所以产生的感应电动势大小不变，感应电流大小不变，感应电流大小为
故B、C错误；
D．根据右手定则可知，电流从D点流出，流向C点，因此电流方向为从D向R再到C，即为，故D正确。
故选D。
6. “张北的风点亮北京的灯”深刻体现了2022年北京冬奥会的“绿色奥运”理念。张北可再生能源示范项目，把张北的风转化为清洁电力，并入冀北电网，再输向北京、延庆、张家口三个赛区。现有一小型风力发电机通过如图甲所示输电线路向北京赛区某场馆1万个额定电压为、额定功率为的LED灯供电。当发电机输出如图乙所示的交变电压时，赛区的空LED灯全部可以正常工作。已知输电导线损失的功率为赛区获得总功率的4%，输电导线的等效电阻为。则下列说法正确的是（ ）
A. 风力发电机的转速为
B. 风力发电机内输出的电能为
C. 降压变压器原、副线圈匝数比为
D. 升压变压器副线圈输出的电压的有效值为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．由图乙可知该交流电的周期为
所以风力发电机的转速为
故A正确；
B．风力发电机输出功率
故B错误；
C．输电线上损耗的功率为
由可得
降压变压器副线圈电流
所以降压变压器原、副线圈匝数比为
故C正确；
D．降压变压器原线圈电压
输电线上损耗的电压为
所以升压变压器副线圈输出的电压的有效值为
故D正确。
故选ACD。
7. 如图甲所示的电路中，已知电源电动势E和内阻r，灯泡电阻为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 开关S闭合的瞬间，自感线圈中的自感电动势和电流均为零
B. 若断开开关S，则断开瞬间小灯泡D先闪亮再熄灭
C. 电源电动势
D. 电源内阻
【答案】C
【解析】
【详解】A．开关S闭合的瞬间,自感线圈中的电流为零，但由于线圈的自感现象，其自感电动势不为零，故A错误；
B．两支路并联，稳定时电压相同，而由乙图可知，稳定时电流也相同，因此若断开开关S，则断开瞬间小灯泡D不会闪亮，且由于断开开关后灯泡与自感线圈串联，由于自感线圈的自感电动势，灯泡将逐渐熄灭，故B错误
CD．开关刚闭合瞬间，有
达到稳定状态后有
联立解得
，
故C正确，D错误。
故选C。
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8. 下图是一款小型电钻及其简化电路图，它由变压器及电机两部分构成，变压器为理想变压器，电机的内阻为，额定电压为11V，额定电流为2.0A。当变压器输入电压为220V的正弦交流电时电钻正常工作，下列说法正确的是（ ）
A. 变压器的原、副线圈匝数之比是B. 变压器原线圈电流的最大值为0.1A
C. 变压器的输入功率为4WD. 电机的效率约为82%
【答案】AD
【解析】
【详解】A．变压器的原副线圈匝数之比是
选项A正确；
B．原线圈的电流为
变压器原线圈电流的最大值
选项B错误；
C．原、副线圈功率相等
选项C错误；
D．电机的效率为
选项D正确。
故选AD。
9. 两个分子力的合力为F、分子势能为Ep，当它们的距离等于r0时，F=0。则下列说法正确的是（ ）
A. 当两分子间的距离大于r0且分子间距离越来越大时，分子势能Ep先减小后增大
B. 当两分子间的距离大于r0且分子间距离越来越大时，合力F先增大后减小
C. 当两分子间的距离等于r0时，分子势能Ep一定为0
D. 当两分子间的距离小于r0且分子间距离越来越小时，分子势能Ep一直增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．当两分子间的距离大于r0且分子间距离越来越大时，合力F表现为引力，且先增大后减小，分子力做负功，分子势能逐渐变大，选项B正确，A错误；
C．当两分子间的距离等于r0时，分子势能Ep最小，但不是一定为0，选项C错误；
D．当两分子间的距离小于r0时，分子力F表现为斥力，当分子间距离越来越小时，分子力做负功，则分子势能Ep一直增大，选项D正确。
故选BD。
10. 导热性能良好、内壁光滑的气缸内用活塞封住一定量的理想气体，活塞厚度不计，现用弹簧连接活塞，将整个气缸悬挂起来，如图所示，静止时，弹簧长度为L，活塞距离地面高度为h，气缸底部距离地面高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（ ）
A. 当外界温度不变，大气压强增大时，L变小，H变大，p增大，V变小
B. 当外界温度不变，大气压强变小时，L不变，H变小，p减小，V变大
C. 当大气压强变小，外界温度升高时，h变小，H增大，p减小，V增大
D. 当大气压强不变，外界温度升高时，h不变，H减小，p不变，V增大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．设气缸和活塞的质量分别为M和m，则缸内气体的压强
当外界温度不变，大气压强增大时，在p变大，根据pV=C可知，V变小，弹簧弹力等于活塞和气缸的重力之和，因活塞与气缸的重力不变，则弹簧弹力不变，则L不变，气缸上移，则H变大；同理当外界温度不变，大气压强变小时，p减小， V变大，L不变，H变小，选项A错误，B正确；
C．当大气压强变小，则p减小，外界温度升高时，根据，V增大，弹簧弹力不变，则L不变，活塞位置不变，则h不变，H减小，选项C错误；
D．当大气压强不变，则p不变，根据外界温度升高时，V增大，弹簧弹力不变，则L不变，活塞位置不变，则h不变， H减小，选项D正确。
故选BD。
11. 如图，空间等距分布无数个垂直纸面向里的匀强磁场，竖直方向磁场区域足够长，磁感应强度大小，每一条形磁场区域宽度及相邻条形磁场区域间距均为。现有一个边长、质量，电阻的单匝正方形线框，以的初速度从左侧磁场边缘水平进入磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 线框刚进入第一个磁场区域时，加速度大小为
B. 线框穿过第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量为
C. 线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热为
D. 线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过5个完整磁场区域
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可得
联立解得线框刚进入第一个磁场区域时受到的安培力为
则线框的加速度大小为
故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电荷量计算公式可知
解得通过线框的电荷量为
穿过磁场区域过程中线框磁通量变化量为零，所以通过线框的电荷量为零，故B错误；
C．当线框水平速度减为零时竖直下落，线框受到安培力的合力水平向左，安培力对线框做的负功等于电路中产生的焦耳热，由功能关系可得
故C正确；
D．水平方向安培力大小为
设水平向右为正，由水平方向动量定理可得
解得
线框穿过1个完整磁场区域，有安培力作用的水平距离为2l，则有
则线框从开始进入磁场到竖直下落过程中能穿过6个完整磁场区域，故D错误
故选C。
三、实验题（共15分）
12. （1）为“油膜法测量油酸分子直径”所做的科学假设有（ ）
A.油酸膜为单分子膜
B.油酸分子存在热运动
C.油酸分子相互紧挨着
D.油酸分子间存在相互作用
（2）实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL溶液中有纯油酸2mL，用量筒测得1mL上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，描出油酸膜轮廓后，数出油膜所占正方形方格数为80个，每个方格的边长为2cm，由此估算出油酸分子的直径是______m（结果保留三位有效数字）。
（3）有同学认为：在该实验中将油酸分子视为正方体，将油酸膜视为紧挨且排列整齐的单分子膜，则正方体边长接近油酸分子的直径。在此模型下测得的油酸分子直径跟“将油酸分子视为球形”一样。则这位同学的观点______（选填“正确”或“错误”）
【答案】 ①. AC##CA ②. ③. 正确
【解析】
【详解】（1）[1]实验是将油酸膜看成单分子膜且油酸分子相互紧挨着，故选AC。
（2）[2]1滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为
单分子油膜的面积为
油酸分子的直径为
（3）[3]在正方体模型下，正方形的边长等于纯油酸的体积除以摊开的面积，算法与球体模型相同，结果自然一样。则这位同学的观点是正确的。
13. 兴趣小组的同学测量某金属丝的电阻率。
（1）用螺旋测微器在金属丝上三个不同位置分别测量金属丝的直径。某次测量时，螺旋测微器示数如图甲所示，读数为___________mm。

（2）用图乙所示电路测量金属丝的电阻，实验室提供的实验器材有：
A.待测金属丝R（接入电路部分的阻值约5Ω）
B.直流电源（电动势4V）
C.电流表（0~3A，内阻约0.02Ω）
D.电流表（0~0.6A，内阻约0.1Ω）
E.电压表（0~3V，内阻约3kΩ）
F.滑动变阻器（0~10Ω，允许通过的最大电流1A）
G.滑动变阻器（0~100Ω，允许通过的最大电流0.3A）
H.开关，导线若干
实验中，电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________。（填器材的序号）
（3）测得金属丝接入电路部分的长度L和金属丝直径的平均值d、正确连接电路___________，测得多组电压表示数U和对应电流表的示数I，通过描点画出的U—I图像为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k，则金属丝的电阻率___________。
（4）由于电表内阻的影响，实验中电阻率的测量值___________（选填“大于”或“小于”）真实值。
【答案】（1）2.050
（2） ①. D ②. F
（3） ①. ②.
（4）小于
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精确度为0.01mm，读数为2.0mm+mm=2.050mm
【小问2详解】
[1][2] 电路中的电流约为
A
电流表选择0~0.6A的量程，实验中滑动变阻器采用分压式接法，为方便实验操作，应选最大阻值较小的额定电流较大的滑动变阻器F。
【小问3详解】
[1]电路连接如图
[2] 由欧姆定律得
斜率为金属丝阻值
由电阻定律得
解得电阻率为
【小问4详解】
由图乙所示电路图可知，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流的测量值大于真实值，由欧姆定律可知，金属丝电阻的测量值小于真实值，由于电阻测量值小于真实值，则金属丝的电阻率测量值小于真实值。
四、解答题（本题共3小题，共37分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）
14. 舱外航天服有一定的伸缩性，能封闭一定的气体，提供人体生存的气压。2021年11月8日，王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空舱，成为我国第一位在太空“漫步”的女性。王亚平先在节点舱（出舱前的气闸舱）穿上舱外航天服，若航天服内密闭气体的体积为，压强，温度。然后把节点舱的气压不断降低，到能打开舱门时，航天服内气体体积膨胀到，温度为，压强为（未知）。为便于舱外活动，宇航员出舱前将一部分气体缓慢放出，使航天服内的气体体积仍变为，气压降到，假设释放气体过程中温度不变。求：
（1）压强；
（2）航天服需要放出的气体与原来航天服内气体的质量之比。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可知，密闭航天服内气体初、末状态温度分别为
根据理想气体状态方程有
解得
（2）设航天服需要放出的气体在压强为状态下的体积为，根据玻意耳定律有
解得
则放出的气体与原来气体的质量之比为
15. 如图，导热性能良好、粗细均匀的长直U形细玻璃管竖直放置在桌面上，左管封闭、右管开口足够长，两段水银柱C、D封闭着A、B两段理想气体，两段理想气体的长度，水银柱C的长度，水银柱D左右两管高度差，U形管水平长度。水银柱D在右管中的长度h大于，大气压强保持不变，环境温度不变。求：
（1）A、B两段理想气体的压强；
（2）现将U形管缓慢顺时针转动，稳定后水银柱C移动的距离大小。
【答案】（1），；（2）
【解析】
【详解】（1）A段理想气体的压强
B段理想气体的压强
（2）平放后
，
根据玻意耳定律有
，
解得
，
则有
解得
16. 如图所示，倾斜双导轨间距为L=1m，顶端接有阻值为R=3Ω的定值电阻，导轨与水平面的夹角为，并与水平双导轨平滑连接，倾斜导轨的动摩擦因数为0.5，水平双导轨是光滑的，且都处于竖直向下、磁感应强度B=1T的匀强磁场中。现在倾斜轨道上由静止释放质量为m=0.1kg、有效电阻为r=1Ω的金属棒，金属棒始终与导轨接触良好。已知sin37°=0.6，cs37°=0.8，g=10m/s²。
（1）求金属棒刚放在倾斜轨道上的加速度大小。
（2）求棒沿轨道下滑的速度为0.5m/s时金属棒的加速度大小。
（3）若金属棒到达水平双轨道之前就已经达到最大速度，则金属棒在水平面内运动时，有多少电荷流过电阻R？电阻R产生的热量是多少？
【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）金属棒刚放在倾斜轨道上时，有下滑趋势，受到重力和摩擦力，由牛顿第二定律，
得
代入数据，解得其加速度大小
（2）由法拉第电磁感应定律，可得金属棒在倾斜轨道上运动时产生的动生电动势为
所以金属棒在运动中受到的安培力为
代入数据，解得
方向水平向左，如图所示，
对金属棒受力分析，得
代入数据，解得
（3）当金属棒匀速运动时，其加速度为0，则此时有
解得
由动量定理，可得
代入数据，解得金属棒在水平面内运动时，流过的电荷量为
由动能定理，可得
由功能关系可得电阻R产生的热量
代入数据，解得
【点睛】本题考查电磁感应中的感应电动势、感应电流、电功与电热、电荷量的计算、安培力的力分析以及相关计算能力。