江苏省江阴市某校2023-2024学年高二下学期5月学情调研物理试题

这是一份江苏省江阴市某校2023-2024学年高二下学期5月学情调研物理试题，共6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。
命题人：
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.传感器在生活生产中有着非常重要的应用，下列器件可作为传感器的是( )
A. 蓄电池B. 干簧管C. 电阻箱D. 发光二极管
2.下列说法正确的是( )
A. 布朗运动为热运动 B. 分子间的作用力越大，分子势能越小
C. 液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势 D. 常见的金属不显示各向异性，但有确定的熔点
3.利用分光技术和热电偶等设备，可以测出黑体辐射电磁波的强度按波长分布的情况．1700 K和1500 K两种温度下的黑体，其辐射强度按波长分布的情况是( )
A. B. C. D.
4.湖面有一只小昆虫在水面跳来跳去却不沉下去，是因为小昆虫( )
A. 受到液面对它的弹力B. 受到浮力
C. 受到液体表面张力D. 重力太小可以忽略
5.为保证自行车夜间骑行安全，在自行车上安装了尾灯，其电源为固定在后轮的交流发电机，如图甲所示.交流发电机的原理图如图乙所示，线圈在车轮的带动下绕OO'轴转动，通过滑环和电刷保持与尾灯连接，矩形线圈ABCD的面积为10cm2，共有100匝，线圈总电阻为1Ω，线圈处于磁感应强度大小为10T的匀强磁场中，尾灯灯泡电阻为3Ω，当线圈转动角速度为8rad/s时，下列说法正确的是( )
A. 线圈从图乙所示位置开始计时，其转动过程中产生的电动势为e=8cs8t(V)
B. 线圈每转一圈，尾灯产生的焦耳热为3πJ
C. 线圈从图乙所示位置转过90∘过程中流过尾灯电流的平均值为 2A
D. 线圈从图乙所示位置转过90∘过程中产生的电动势的平均值为16πV
6.下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是( )
A. 图甲水平放置的圆形线圈正上方通有逐渐减小的电流，圆线圈中没有感应电流
B. 图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，正方形线圈中不会有感应电流
C. 图丙中的闭合导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都可以产生感应电流
D. 图丁金属杆在F作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路一定会产生感应电流
7.如图所示，L是自感系数为0.1H的线圈，其电阻不计，C是电容为40μF的电容器。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开S。如果规定线圈中的电流方向从a到b为正，断开S的时刻t=0，则( )
A. t=0时电容器两极板间的电场方向水平向右
B. t=π×10-3 s时电容器的电荷量为零
C. t=2π×10-3 s时线圈的自感电动势为零
D. t=3π×10-3 s时线圈中的电流方向为正
8.活塞式抽气机汽缸容积为V，用它给容积为2V的容器抽气，抽气机抽动三次(抽气过程可视为等温变化)，容器内剩余气体压强是原来的( )
A. 14B. 23C. 49D. 827
9.如图所示是电磁波发射的LC电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带负电。则以下说法正确的是( )
A. 该时刻电路中的电流减小
B. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变小
C. 线圈中的磁场向上且正在减弱
D. 电容器中的电场向上且正在增强
10.如图是“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验装置，关于该分组实验，下列说法正确的是( )
A. 玻璃管与活塞之间可用石蜡密封
B. 各实验小组所封闭的气体质量都相等
C. 各实验小组计算的气体压强p与体积V的乘积值都相等
D. 密闭气体的体积可直接从注射器上读出
11.磁流体发电技术原理如图所示，已知等离子体射入的初速度为v0，匀强磁场磁感应强度大小为B，平行金属板A、B的长度为a、宽度为b、间距为L，金属板A、B的宽边外接阻值为R的定值电阻，稳定后，等离子体均匀分布在金属板A、B之间，且电阻率为ρ，不计离子的重力及离子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 电流从金属板A流经电阻R返回金属板B
B. 将磁流体发电机看成是电源，则电源内阻r=ρabL
C. 电流表的读数为I=BLv0abRab+ρL
D. 将金属板A、B水平面内旋转90∘，再将阻值为R的电阻接在金属板A、B的长度为a的边两端，电流表的读数变小
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤：
①往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。
③将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。
④将8mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入100滴，量筒内的溶液增加1mL。
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
(1)上述步骤中，正确的顺序是④①___________(填写步骤前面的数字，前两步已给出)；
(2)完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是___________；
A.将油酸分子视为球形 B.油膜中分子沿直线排列
C.将油膜看成单分子层 D.油酸分子紧密排列无间隙
(3)在“油膜法”估测分子大小的实验中，体现的物理思想方法是__________。(用序号字母填写)
A.理想模型法 B.控制变量法 C.等效替代法
(4)油膜形状稳定后，数得油膜所占格数约为128格(已知坐标纸正方形小方格的边长为1cm)，则可估算出油酸分子的直径约为___________m(此空保留一位有效数字)；
(5)实验后，某小组发现自己所测得的分子直径d明显偏小，出现这种情况的可能原因是_______ ∘
A.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B.求每滴溶液体积时，1mL溶液的滴数计多了
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
三、计算题：本大题共4小题，共41分(10分+10分+9分+12分)。
13.已知阿伏加德罗常数为NA，氢气分子的质量为m，在标准状况下氢气的密度为ρ、体积为V，求：
(1)氢气的摩尔质量M和氢气的分子数N;
(2)标准状况下氢气分子间的平均距离d．
14.如图所示，当开关S断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为0。合上开关，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.8V时，电流表读数仍不为0；当电压表读数大于或等于0.8V时，电流表读数为0。求：(计算结果用eV为单位)
(1)此时光电子的最大初动能的大小；
(2)该阴极材料的逸出功。
15.如图所示，一导热气缸固定在水平面上，光滑活塞将其中的气体分为A、B两部分．初始时，A、B的体积均为V，压强均为大气压强P0，连在活塞和气缸右侧的轻弹簧处于原长．现把B中的气体缓慢抽出变成真空，活塞向右移动距离为x，此时弹簧弹性势能为Ep已知活塞的质量为m，横截面积为s．
(1)求B被抽成真空后A中气体的压强P；
(2)打开阀门D后，B中的气体压强即为大气压强，A中的气体温度保持不变，活塞向左运动的最大速度为v求：①活塞速度最大时气体A的体积VA；
②从打开阀门D到活塞速度最大的过程中，气体A放出的热量Q．
16.如图甲所示的竖直平面坐标系xOy内，存在正交的匀强电场和匀强磁场，已知电场强度E=2.0×10-3N/C，方向竖直向上；磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度B大小为0.5T，方向随时间按图乙所示规律变化(开始时刻，磁场方向垂直纸面向里)。t=0时刻，有一带正电的微粒以v0=1.0×103m/s的速度从坐标原点O沿x轴正向进入场区，恰做匀速圆周运动，g取10m/s2。试求：
(1)带电微粒的比荷；
(2)带电微粒从开始时刻起经多长时间到达x轴，到达x轴上何处；
(3)带电微粒能否返回坐标原点？如果可以，则经多长时间返回原点？
答案和解析
1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】B 4.【答案】A 5.【答案】D 6.【答案】A
7.【答案】C 8.【答案】D 9.【答案】B 10.【答案】D 11.【答案】C
12.【答案】(1)②⑤③；(2)B；(3) A (4)6×10-10；(5)BD。
【解答】
(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
配置油酸酒精溶液(④)→准备浅水盆，撒上痱子粉(①)→滴入油酸酒精溶液，形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积，计算分子直径(③)，故正确顺序为：④①②⑤③；
(2)该实验中的理想化假设是：把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜;不需要考虑分子间隙，把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子;将油酸分子视为球体模型，与本实验无关的是B；
故选B。
(3)一滴油酸酒精溶液的体积为V0=1100mL，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V1=8104×1100mL=8×10-6mL=8×10-12m3，面积超过正方形一般的正方形个数为128个，故油膜的面积为S=128×1×1cm2=1.28×10-2m2，油酸分子的直径d=V1S=8×10-121.28×10-2m≈6×10-10m；
(4)根据d=VS则有：
A.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则测量的面积 S偏小，导致结果偏大，故 A错误;
B.求每滴溶液体积时，1 mL溶液的滴数计多了，则一滴油酸的体积减小了，会导致计算结果偏小，故 B正确;
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算时所用的体积数值偏大，会导致结果偏大，故 C错误;
D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故 D正确；
故选BD。
13.【答案】解：(1)氢气的摩尔质量 M=NAm，氢气的质量 M'=ρV，
氢气的分子数 N=M'm=ρVm；
(2)每个氢分子所占空间体积 V0=VN=mρ，氢气分子间的平均距离 d=3V0=3mρ。
14.【答案】2.【答案】解：(1)设用光子能量为2.5eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ek，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U=0.80V以后，具有最大初动能的光电子刚好达不到阳极，
因此eU=Ek 解得：Ek=0.8eV，
(2)由光电效应方程：Ek=hν-W0，解得：W0=1.7eV。
15.【答案】解：(1)A气体等温变化P0V=P(V+sx)，解得P=P0VV+sx
(2) ①设活塞向左运动的加速度为a，此时A中气体压强为P1，弹簧弹力为F，则P0S+F-P1s=ma
因为初始状态气体A的压强为P0，因此，当弹簧弹力F=0时，气体A的压强为P0，
活塞的加速度a=0，此时活塞的速度最大。即活塞回到初始状态，此时VA=V
②对活塞EP+P0sx-W=12mv2-0
对气体A： ΔU=W-Q=0
解得：Q=EP+P0sx-12mv2
16.【答案】解：(1)带电微粒在场区做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡
由 Eq=mg ， 可得 qm=5.0×103C/kg
(2)微粒做圆周运动时，由 qv0B=mv02R 可得R=0.4m
又 T=2πRv0=8π×10-4s
微粒先逆时针偏转π/3，再顺时针偏转2π/3，后逆时针偏转π/3，到达x轴上P点，
运动时间为t=π3+2π3+π32πT=23×8×10-4π=163π×10-4s
xP=4Rsinπ3=4 35(m)
(3)微粒能返回坐标原点，如图所示，
则 t总=6T2=2.4π×10-3s
【解析】做匀速圆周运动，则微粒所受重力与电场力平衡，根据洛伦兹力提供向心力分析，做出粒子运动轨迹图，找圆心，定半径是解决此类问题的关键。