2021-2022年重庆市西南大学附属中学高二（下）第三次定时检测物理试题含解析

  西南大学附属中学校高2023届第三次定时检测

物理试题

（满分：100分：考试时间：75分钟）

2022年3月

注意事项：

1．答卷前考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上．

2．回答选择题时用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑；回答非选择题时，用0.5毫米黑色墨迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效．

3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷自己保管好，以备评讲）．

一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题只有一个选项符合题目要求．

1. 以下关于热运动的说法正确的是（    ）

A. 水流速度越大，水分子的热运动越剧烈

B. 水凝结成冰后，水分子的热运动仍然没有停止

C. 用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动

D. 在一锅水中撒一些胡椒粉，加热一段时间后发现水中的胡椒粉在不停翻滚，说明温度越高，布朗运动越剧烈

【答案】B

【解析】

【详解】A．水流速度是机械运动，不能反应热运动的情况，A错误；

B．分子在永不停息地做无规则运动，就算水凝结成冰后，水分子的热运动仍然不会停止，B正确；

C．用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了液体分子在不停地做无规则运动，C错误；

D．在一锅水中撒一些胡椒粉，加热一段时间后发现水中的胡椒粉在不停翻滚，但这并不是布朗运动，而是由水的对流引起的，D错误；

故选B。

2. 在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化．设线圈总电阻为，则（    ）

A. 时，线圈平面垂直于磁感线 B. 时，线圈中的电流改变方向

C. 时，线圈中的感应电动势最大 D. 一个周期内，线圈产生的热量为

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据图象可知，在t=0时穿过线圈平面的磁通量为零，所以线圈平面平行于磁感线，A错误；

B．Φ-t图象的斜率为，即表示磁通量的变化率，在0.5s～1.5s之间，“斜率方向“不变，表示的感应电动势方向不变，则电流强度方向不变，B错误；

C．由图像可得在t=1.5s时，通过线圈的磁量最大，线圈位于中性面，感应电动势为0，C错误；

D．感应电动势的最大值为

有效值为

根据焦耳定律可得一个周期产生的热为

D正确。

故选AD。

3. 在匀强磁场中，线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，从经过中性面后开始计时，经过时间再次回到中性面，线圈中产生的电流是如图所示的正弦式交流电，这段时间内（    ）

A. 电流有效值等于 B. 电流的有效值小于

C. 图像与坐标轴图成的图形面积除以表示电流的平均值 D. 图像与坐标轴围成的图形面积除以表示电流的有效值

【答案】C

【解析】

【详解】AB．线圈中产生的电流是如图所示的正弦式交流电，这段时间内电流的有效值大于，AB错误；

CD．正弦式交流电图像与坐标轴图成的图形面积即为电荷量除以表示电流的平均值，C正确，D错误。

故选C。

4. “小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙属于电磁波），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作．下列说法正确的是（    ）

A. “小蜜蜂”只接收到了来自麦克风的信号

B. 麦克风中只要有变化的电场，就一定能发出蓝牙信号

C. “小蜜蜂”接收电磁波时，通过调制来使接收电路中出现电谐振现象

D. 麦克风回路可通过减小发射电磁波的波长来提高振荡电路发射电磁波的本领

【答案】D

【解析】

【详解】A．因为蓝牙属于电磁波，周围空间存在其他电磁波信号，所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号，故A错误；

B．均匀变化电场产生恒定的磁场，不能产生电磁波信号，故B错误；

C．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐；故C错误；

D．减小发射电磁波的波长，则会提高频率，可以提高振荡电路发射电磁波的本领，故D正确。

故选D。

5. 如图甲为振荡电路情景图，图乙为其中电流随时间变化的图像，则（　　）

A. 图甲中电容器在放电，线圈中的磁场在增强

B. 图甲中若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大

C. 图乙中时间内，线圈两端电压在增大

D. 图乙中时间内，线圈的自感电动势在增大

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图中电流的方向流向电容器的正极，说明电容器正在充电，回路中的磁场能向电场能转化，所以电路中的电流正在减小，所以线圈中的磁场正在减弱，A错误；

B．若在线圈中插入铁芯，则线圈的自感系数增大，根据

可知发射电磁波的频率变小，B错误；

C．在时间内，电路中不断减小，说明电容器在不断充电，则电容器两板间电压在增大，C正确；

D．时间内，电流变化率就是图像的斜率，由图可知，在时间内，图像的斜率在变小，因此线圈中电流变化率在减小，线圈磁通量的变化量在减小，线圈的自感电动势在减小，D错误。

故选C。

6. 如图所示，一定质量的理想气体（不计分子势能）从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，和为等温过程，和为绝热过程（气体与外界无热量交换），这就是著名的“卡诺循环”。单位时间单位面积上分子碰撞次数为N，分子平均动能为，下列说法正确的是（  ）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】A．过程，为绝热过程，从外界吸热量为零，而体积增大，外界对气体做负功，根据

其中

则气体内能减小，温度降低，而为等温过程，所以

故A错误；

B．A到C过程，压强减小，体积增大，分子密度降低，温度降低，分子平均动能降低，可知

故B错误；

C．为等温过程，温度不变，分子平均动能不变，而过程，温度降低，分子平均动能减小，故

故C错误；

D．B到C过程，压强减小，体积增大，分子密度降低，温度降低，分子平均动能降低，可知

故D正确。

故选D。

7. 如图所示，高铁的供电流程是将高压或经过牵引变电所进行变压，降至，通过接触网上的电线与车顶上的受电器进行接触而完成受电，机车最终获得的电力使高铁机车运行，下列回答正确的是（    ）

A. 若电网的电压为，则变压所的变压器原、副线圈匝数比

B. 若电网的电压为，则变压所的变压器原、副线圈匝数比

C. 如果高铁机车的电动机输出机械功率为，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为

D. 如果高铁机车的电动机输出机械功率为，电机效率为90%，则牵引变电所到机车间的等效电阻为

【答案】D

【解析】

【详解】AB．若电网的电压为，则变电所的变压器原、副线圈匝数比为

若电网的电压为，则变电所的变压器原、副线圈匝数比为，故AB错误；

CD．若高铁机车功率为，根据

则电流

牵引变电所至机车间的等效电阻

故C错误，D正确。

故选D。

8. 如图1、图2、图3所示，三根完全相同的玻璃管，上端开口，管内用相同长度的水银柱封闭着质量相等的同种气体．已知图1玻璃管沿倾角为的光滑斜面以某一初速度上滑，图2玻璃管由静止自由下落，图3玻璃管放在水平转台上开口向内做匀速圆周运动，设三根玻璃管内的气体长度分别为、、，则三个管内的气体长度关系是（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】设大气压强为，对图1中的玻璃管，它沿斜面向上做匀减速直线运动，设加速度大小为，以水银柱为研究对象，根据牛顿第二定律得

以水银柱和玻璃管为整体，据牛顿第二定律有

联立解得

对图2中玻璃管，它沿斜面向下做匀加速直线运动，设其加速度大小为，以水银柱为研究对象，根据牛顿第二定律得

以水银柱和玻璃管为整体，据牛顿第二定律有

联立解得

对图3中的玻璃管，它在水平转台上做匀速圆周运动，以水银柱为研究对象得

则

综上可得

根据玻意耳定律

得

故B项正确，ACD三项错误。

故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分．每小题有多个选项符合题目要求．全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分．

9. 电磁波与传感器在日常生活和生产中已经被大量应用了，下面正确的是（    ）

A. 机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领

B. 银行的验钞机和家用电器的遥控器发出的光都是紫外线

C. 光敏电阻阻值随光强增大而减小

D. 电阻应变片是根据两个应变片热膨胀系数不同而制成

【答案】AC

【解析】

【详解】A．机场、车站用来检查旅客行李包的透视仪是利用X射线的穿透本领，A正确；

B．家用电器的遥控器采用的是红外线不是紫外线，故B错误；

C．光敏电阻阻值随光强增大而减小，C正确；

D．电阻应变片是利用金属的金属应变效应制成的，D错误。

故选AC。

10. 下列说法中正确的有（    ）

A. 在完全失重的情况下，密封容器内的气体对器壁的顶部仍有作用力

B. 达到热平衡的两个系统，内能相同

C. 甲、乙两物体接触时有热量从甲传到乙，这说明甲的内能大于乙的内能．

D. 当我们把一个物体举高时，组成物体的每个分子的重力都做了负功，但分子势能不变

【答案】AD

【解析】

【详解】A．压强是气体分子的无规则运动对器壁的撞击引起的，与重力无关，密封容器内的气体对器壁的顶部仍有作用力，A正确；

B．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定温度相等，故均能达到热平衡，但二者得内能不仅仅是与温度有关，内能不一定相同，B错误；

C．甲、乙两物体接触时有热量从甲传到乙，这说明甲的温度高于乙的温度，内能不仅仅是与温度有关，甲的内能与乙的内能关系无法确定，C错误；

D．当我们把一个物体举高时，组成物体的每个分子的重力都做了负功，因此分子的重力势能增加，由于分子间的相对位置没有发生改变，分子的势能没有发生改变，D正确。

故选AD。

11. 智能手机安装有许多传感器，微信步数就是利用加速度传感器完成计量步数．人迈出一步的过程，简化为加速度先向前，再向后。西大附中的同学决定自制一个计步器。如图甲，水平光滑杆（未画出）上的滑块左右分别栓接弹簧，两弹簧原长时小滑块恰处于杆中间位置且滑块下端连接的滑片对准R正中央．滑块随人走动而来回振动，振动范围恰为滑动变阻器两端．滑动变阻器总电阻为2r，电源电动势E，内阻r，图甲中V为电压传感器，人携带该计步器由静止开始行走，电压传感器输出电压如图乙．则（    ）

A. ，

B. ，

C. 图乙表示人携带该计步器从静止向右开始走动

D. 图乙表示人携带该计步器从静止向左开始走动

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．回路电流为

滑片在中央时

滑片在右端时

A错误，B正确；

CD．根据图像， 时，电压为U1，滑片在中央，人处于静止状态； 时，电压等于零，表示滑片在最左端； 时，电压等于U2，表示滑片在最右端；所以人携带该计步器从静止向右开始走动，人先向右加速运动时，滑片向左运动至最左端，人后向右减速运动时，滑片向右运动至最右端。C正确，D错误。

故选BC。

12. 西大附中高二某学习小组为模拟远距离输电，用一台内阻为的交流发电机给4个小灯泡供电．如图所示，取实验室理想升压变压器的匝数比为1∶4，理想降压变压器的匝数比为4∶1，用电阻较大铁导线为输电线，总电阻．若4个“10V，2.5W”的小灯泡均正常发光，假设小灯泡电阻不变，则（　　）

A. 输电线上损失的电功率为1W

B. 发电机的电动势为11V

C. 若两盏灯由于质量问题发生断路故障，则I1变为

D. 若两盏灯由于质量问题发生断路故障，则I2变为

【答案】AC

【解析】

【详解】A．4个灯泡的电流为

输电线电流为

输电线上损失的电功率为

A正确；

B．根据题意得

故B错误；

CD．设一个变压器的原副线圈的匝数比为，副线圈的电阻为R，则有，可得

因此可得

即变压器副线圈的电路和原副线圈可等效为一个电阻，其等效值为，因此可将该电路等效，将线圈所接电阻（两灯泡并联）等效到线圈

再见输电线路线圈和升压变压器进行等效为

此时电路的电流为

则有可知道

C正确D错误。

故选AC。

三、非选择题：本题共5小题，共52分．

13. 在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究。

（1）实验还需如图所示的器材中的____________。

A． B. C. D.

（2）实验中，变压器的原线圈匝数为100，副线圈匝数为50，当副线圈所接电表的示数为，则所接电源电压挡位为________。

A．       B.       C.       D.

【答案】    ①. AD    ②. B

【解析】

【详解】（1）[1]本实验中，变压器的原线圈应接在交流电源上；为了知道原、副线圈的电压比和线圈匝数比之间的关系，还需要电压表，但由于是交流电，不能用直流电压表测量，故使用多用电表测量。故学生电源和多用电表两个器材不能缺少，选AD；

（2）[2]理想变压器原、副线圈电压和匝数的关系为

变压器的原线圈匝数为100，副线圈匝数为50，则原、副线圈匝数比为

则原线圈两端电压

故选B。

14. （1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_____________（用符号表示）

（2）取油酸注入的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止，得到油酸酒精混合溶液。用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到为止，恰好共滴了100滴。取一滴混合溶液滴在浅盘内的水面上（已撒爽身粉），数得油膜轮廓占面积为小格子120格（不足半格舍去，多于半格计1格）。则请估算油酸分子的直径________m（结果保留2位有效数字）。

（3）该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。

A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数

D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，溶液的滴数多记了10滴

（4）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。

A．摩尔质量       B.摩尔体积       C.质量       D.体积

【答案】    ①. cadb    ②.     ③. AC    ④. B

【解析】

【详解】（1）[1]“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为：配置油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积一准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘测量油膜面积一计算分子直径，则操作先后顺序应是cadb；

（2）[2]油膜面积约占120格，面积约为

一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为

油酸分子直径约等于油膜的厚度

（3）[3]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

A．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则V取值偏大，导致d偏大，故A正确；

B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大，则V取值偏小，导致d偏小，故B错误；

C．计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则S取值偏小，导致d偏大，故C正确；

D．求每滴溶液中纯油酸的体积时，lmL的溶液的滴数多记了10滴，由

可知，纯油酸的体积将偏小，导致d偏小，故D错误。

故选AC。

（4）[4]设一个油酸分子体积为V，则

由

NA＝

可知，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油滴的摩尔体积，故B正确。

15. 如图所示，竖直放置的U型管内装有水银，右管封闭了一段长的空气柱，此时左右两侧的水银面高度差为，现从管的开口端慢慢倒入水银，最终左管水银面比右管水银面高，整个过程温度不变，外界大气压。求：

（1）右管封闭空气柱的最终长度；

（2）加入的水银柱长度x。

【答案】（1）15cm；（2）31cm

【解析】

【详解】（1）以封闭气体为研究对象，初态

，

末态

，

根据玻意耳定律

可得

（2）右管中水银柱增加的长度

左管中水银柱增加的长度

加入的水银柱长度

16. 如图所示，两个固定的导热良好的水平气缸，由水平硬杆相连的活塞面积，两气缸通过一带阀门K的细管连通，最初阀门关闭，A内有理想气体，B内为真空．两活塞分别与各自气缸底相距，活塞静止，两活塞与水平硬杆总质量为m（不计摩擦，细管体积可忽略不计，设环境温度保持不变，外界大气压为）．求：

（1）K关闭，A内气体的压强；

（2）K打开，足够长时间后，活塞向左移动距离的大小。

【答案】（1）；（2）25cm

【解析】

【详解】（1）阀门关闭时，对两活塞整体为研究对象，根据平衡得

又

解得

（2）打开阀门K后，设气体压强，以两个活塞和杆为整体有

解得

设大活塞左移，对封闭气体由玻意耳定律可得

代入数据，解得

17. 如图所示，磁极N、S间的磁场可看做匀强磁场，磁感应强度为，矩形线框的面积为，共匝，内阻为，边与滑环E相连，边与滑环F相连．外电路如图所示，理想二极管与串联，其中．若线圈正在绕垂直于磁感线的轴以角速度逆时针匀速转动，图中线圈所在位置恰好与磁感线垂直．求：

（1）写出线圈的电动势e随时间t的变化关系（从图中位置开始）；

（2）转一周的过程中，通过的电荷量；

（3）求电流表的示数；

（4）转一周的过程中，外力所做的功．

【答案】（1）；（2）0.25C；（3）；（4）

【解析】

【详解】（1）线圈在图示位置时，与中性面重合，线圈不切割磁感线，感应电流为零，所以

（2）因为理想二极管与串联，所以只有半个周期有电流通过R2，且R1与R2并联，转半周的过程中，磁通量变化量

通过电阻R2的电荷量

（3）有电流流经R2，回路电流

没有电流流经R2，回路电流

根据

解得有效值，即电流表示数

（4）转一周的过程中，外力所做的功等于回路消耗的电能

，