2022-2023学年江苏省盐城市三校（盐城一中、亭湖高中、大丰中学）高二下学期期中联考物理试题 解析版

2022-2023学年度高二年级第二学期期中联考

物理试题

一、单项选择题：共12题，每题4分，共48分。每题只有一个选项最符合题意。

1. 网络使用的无线电波通信频率是以上的超高频段和极高频段，比目前通信频率在间的特高频段的网络拥有更大的带宽和更快的传输速率，如图所示网络的传输速率是网络的50~100倍。与网络相比（　　）

A. 信号的波长更长

B. 信号的传播速度更大

C. 信号相同时间内能传递更大的信息量

D. 信号的衍射更明显，因此基站搭建更稀疏

【答案】C

【解析】

【详解】A．因5G信号的频率更高，则波长更小，故A错误；

B．任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故B错误；

C．5G信号的带宽更大，并且由于5G信号频率更高，根据

可知光子能量更大，故相同时间内传递的信息量比4G更大，故C正确；

D．由于5G信号的频率更高，则波长小，其衍射更不明显，因此基站搭建更密集，故D错误。

故选C。

2. 下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是（     ）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】当分子间距离r等于平衡距离r0时，分子间作用力f表现为零，分子势能Ep最小。

故选B。

3. 如图所示，内壁光滑的绝热气缸竖直固定在水平面上，用质量为m的绝热活塞把缸内空间分成两部分。两部分中封闭有相同质量和温度的同种理想气体，活塞用销钉K固定，已知P部分的气体体积小于Q部分的气体体积，活塞能上、下自由移动。现拔掉销钉，活塞移动一小段距离后再将其固定。下列说法正确的是（　　）

A 两部分气体内能之和增大 B. 两部分气体内能之和不变

C. 两部分气体温度都升高 D. 两部分气体温度都降低

【答案】A

【解析】

【详解】AB．根据

可知，P部分的气体压强大于Q部分的气体压强，又因为活塞受到竖直向下的重力，则拔掉销钉，活塞向下移动。其重力势能减小，由能量守恒定律可知，两部分气体内能之和增大。故A正确；B错误；

CD．同理，活塞下移，P部分的气体对外界做功，同时外界对Q部分的气体做功，根据热力学第一定律

依题意，气缸绝热，可得

易知P部分的气体内能减小，温度降低。Q部分的气体内能增加，温度升高。故CD错误。

故选A。

4. 江苏省东海县是世界天然水晶原料集散地，有着“世界水晶之都”的美誉。天然的水晶具有规则的几何外形，如图所示。关于天然水晶，下列说法正确的是（　　）

A. 具有规则的几何外形，但是没有固定的熔点

B. 微观粒子的空间排列不规则

C. 在熔化过程中分子平均动能不变

D. 在光学性质上表现为各向同性

【答案】C

【解析】

【详解】A．水晶是晶体，具有规则的几何外形，有固定的熔点，A错误；

B．水晶是晶体，微观粒子的空间排列规则，B错误；

C．水晶是晶体，有固定的熔点，在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，C正确；

D．水晶是晶体，在光学性质上表现为各向异性，D错误。

故选C。

5. 如图所示，图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在时刻，回路中电容器的M板带正电。在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板带负电，则这段时间对应图像中的（　　）

A Oa段 B. ab段 C. bc段 D. cd段

【答案】B

【解析】

【详解】由所示图像可知，t=0时刻电路电流为0，电容器刚刚充电完毕，此时M板带正电，Oa段电路电流逐渐增加，磁场能增加，电容器放电。ab段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带负电。bc段电路电流变大，磁场能增大，电容器放电。cd段电路电流减小，磁场能减少，电容器充电，M板带正电。

故选B。

6. 当人将手机靠近耳朵接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到防误触的目的，实现这一功能可能用到的传感器为（　　）

A. 光传感器和位移传感器 B. 磁传感器和温度传感器

C. 磁传感器和声传感器 D. 压力传感器和加速度传感器

【答案】A

【解析】

【详解】当人将手机靠近耳朵接听电话时，改变了位移，并且耳朵会挡住光线，所以可能用到的传感器为光传感器和位移传感器。

故选A。

7. 利用如图所示的可拆变压器可以探究变压器原、副线圈的电压与匝数的关系，下列说法中正确的是（    ）

A. 为了保证人身安全，可以用4～6节干电池作为电源

B. 使用电压表测电压时，要先用最小量程挡试测

C. 变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈

D. 由于漏磁，实际测得变压器原、副线圈的电压比会比原、副线圈的匝数比略大

【答案】D

【解析】

【详解】A．变压器只能改变交流电源的电压、电流，A错误；

B．使用电压表测电压时，要先用最大量程挡试测，B错误；

C．变压器工作时通过铁芯导磁，利用互感的原理把电能由原线圈输送到副线圈，C错误；

D．由于漏磁，实际测得变压器原、副线圈的电压比会比原、副线圈的匝数比略大，D正确。

故选D。

8. 如图所示，一理想自耦变压器线圈右端加有效值恒定的交变电压，在输出端连接了理想交流电 压表、灯泡和滑动变阻器R，则（　　）

A. 仅将Q向下移动时，灯泡的亮度变小

B. 仅将Q向下移动时，电流表的读数变大

C. 仅将P沿顺时针方向移动时，电压表的读数不变

D. 仅将P沿顺时针方向移动时，电流表的读数变小

【答案】B

【解析】

【详解】AB．自耦变压器线圈右端加有效值恒定的交变电压，匝数比不变，则副线圈电压不变，仅将Q向下移动时，灯泡两端的电压不变，所以灯泡的亮度不变，滑动变阻器阻值变小，所以流过滑动变阻器的电流变大，副线圈总电流变大，则原线圈电流也变大，A错误，B正确；

CD．仅将P沿顺时针方向移动时，原线圈匝数变小，则副线圈电压变大，电压表的读数变大，副线圈总电阻不变，则副线圈总电流变大，所以原线圈电流也变大，电流表的读数应该变大，CD错误。

故选B。

9. 一电阻R接到如图甲所示的正弦交流电源上。两端电压的有效值为，消耗的电功率为；若该电阻接到如图乙所示的方波交流电源上，两端电压的有效值为，消耗的电功率为，若甲、乙两图中的、T所表示的电压值、周期值是相同的，则下列说法不正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】A．由甲图可知

故A正确，不符合题意；

B．由乙图知

解得

故B错误，符合题意；

C．甲图消耗的电功率为

故C正确，不符合题意；

D．乙图消耗的电功率为

所以

故D正确，不符合题意。

故选B。

10. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每溶液中有纯油酸5mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，已知坐标中正方形方格的边长为1cm。则油膜分子直径最接近（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意可知，1滴溶液中油酸的体积为

根据多半格算1个，不足半格舍掉的原则可知，油膜的面积为

则油膜分子直径

故选C。

11. 在一根软铁棒上绕有一组线圈，a、c是线圈的两端，b为中心抽头。把a端和b抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在平面并指向纸内，如图所示。金属棒PQ在外力作用下左右运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好。下面说法正确的是（　　）

A. PQ向左边减速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势高

B. PQ向右边减速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势高

C. PQ向左边匀速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势低

D. PQ向右边匀速运动的过程中a、c的电势都比b点的电势低

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．PQ向左边减速运动的过程中，根据右手定则可知电流方向为PQba，b的电势比a点的电势高，A错误；

B．PQ向右边减速运动的过程中，根据右手定则可知电流方向为QPab，a的电势比b点的电势高；在螺线管中磁场方向向下，根据楞次定律可知电流从c点流出，c的电势比b点的电势高，B正确；

CD．PQ做匀速直线运动，产生恒定的电流，线圈不会产生感应电流，bc等电势，CD错误。

故选B。

12. 如图所示，一呈半正弦形状的闭合线框abc，ad=l，匀速穿过边界宽度也为l的相邻两个匀强磁场区域，两个区域的磁感应强度大小相同，整个过程线框中感应电流图像为(取顺时针方向为正方向) （   ）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】线框进入磁场区域时穿过线框的磁通量垂直于纸面向外增大，根据楞次定律，线框中的感应电流方向为顺时针(正方向)；同理，线框离开磁场区域过程中的磁通量是垂直于纸面向里的减小，线框中电流方向也是顺时针(正方向)；线框的顶点运动到两磁场的分界线上时，同时切割两边大小相等、方向相反的磁感线，线框中感应电流的最大值为在左侧或右侧磁场中切割时产生感应电流最大值的2倍，且方向为逆时针(负方向)，故D项正确，ABC三项错误。

故选D。

二、非选择题：共5题，共52分，其中第14题~第17题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位

13. 如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来；

②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积和由计算机显示的气体压强值；

③重复上述步骤②，多次测量并记录；

④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。

（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）为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是__________________；

（3）实验过程中，下列说法正确的_________；

A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出

B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分

C．活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值

（4）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，以p为纵轴、为横轴，画出图象如图所示，则产生的可能原因是_________。

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．实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了

（5）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为、，且。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_________

A．     B．

C．    D．

【答案】    ①. 质量    ②. 温度    ③. 要缓慢移动活塞，或者不能用手握住注射器等    ④. B    ⑤. CD    ⑥. AC

【解析】

【详解】（1）[1][2]在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的质量和温度；

（2）[3]为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是：要缓慢移动活塞，或者不能用手握住注射器等；

（3）[4]A．推拉活塞时动作过快，会使气体的温度升高后降低，选项A错误；

B．推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分，以保证气体温度不变，选项B正确；

C．活塞移至某位置时，要等稳定后记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值，选项C错误。

故选B；

（4）[5]图象发生了弯曲，则说明在实验中温度发生了变化，因图象向上弯曲，图象斜率为k=CT，故可能是气体的温度升高了，或者质量变大了，故CD正确，AB错误；
故选CD；

（5）[6]AB．由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的pV值较大，分别在图线上找到两个点，则pV乘积较大的是T1对应的图线，故A正确，B错误；
CD．根据理想气体状态方程

则k值大的对应的pV的乘积也大，即斜率越大的对应的温度越高，故C正确，D错误。

故选AC。

14. 如图所示，某足球容积为，球内充有一定质量的空气。已知球内空气的密度为，摩尔质量为，阿伏伽德罗常数为，求：

（1）足球内空气分子的数目；

（2）足球内空气分子间的平均距离。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）足球内空气质量

摩尔数

球内空气分子数目

解得

（2）平均每个分子占有的体积

立方体模型

解得

15. 如图所示在绝热汽缸内，有一绝热活塞封闭一定质量的气体，开始时缸内气体温度为27℃，封闭气柱长为9 cm，活塞横截面积S=100cm2.现通过汽缸底部电阻丝给气体加热一段时间，此过程中气体吸热37 J，稳定后气体温度变为127 ℃。已知大气压强等于105 Pa，活塞与汽缸间无摩擦，不计活塞重力。求：

（1）加热后活塞到汽缸底部的距离；

（2）此过程中气体内能改变了多少。

【答案】（1）12cm；（2）7J

【解析】

【详解】（1）取被封闭的气体为研究的对象，开始时气体的体积为L1S，温度为

T1=273+27=300K

末状态的体积为：L2S，温度为

T2=273+127=400K

气体做等压变化，则有

解得

L2=12cm

（2）在该过程中，气体对外做功

由热力学第一定律

16. 如图所示，固定于水平面的U形导体框处于竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场中，导体框两平行导轨间距为，左端接一电动势为、内阻为的电源。一质量为、电阻为的导体棒垂直导体框放置并接触良好。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。忽略一切阻力和导体框的电阻，平行轨道足够长。

（1）计算当导体棒速度为时回路中的电流大小，并求出导体棒达到稳定状态时的速度；

（2）计算闭合开关后，导体棒由静止开始到达到稳定状态的过程中，通过导体棒的电量及回路产生的内能。

【答案】（1），；（2），

【解析】

【详解】（1）当导体棒速度为时，导体棒切割磁感线产生的电动势为

根据闭合电路欧姆定律可得，此时回路中的电流为

当导体棒切割磁感线产生的电动势等于直流电源电动势时，回路中的电流为零，之后导体棒做匀速直线运动，则有

解得导体棒达到稳定状态时的速度为

（2）导体棒由静止开始到达到稳定状态的过程中，以导体棒为对象，根据动量定理可得

解得

根据能量守恒定律可得，回路产生的内能为

17. 如图所示，矩形线圈abcd的面积是0.01m2，共100匝，线圈的总电阻，外接电阻，线圈以角速度绕ab边匀速转动，ab边右侧有匀强磁场（左侧没有磁场），匀强磁场的磁感应强度，求（电压表为理想电表）∶

（1）当线圈由图示位置转过60°时，通过电阻R的电流大小和方向；

（2）当线圈由图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量；

（3）电压表的示数。

【答案】（1），方向向下；（2）；（3）45V

【解析】

【分析】

【详解】（1）线圈中感应电动势的最大值为

交变电流的最大值

电流的瞬时值表达式为

从图示位置转过60°时

此时的电流为

根据楞次定律，通过电阻R的电流方向向下；

（2）感应电动势平均值

电荷量

解得

（3）线圈中感应电动势的最大值为

一个周期内只有一半时间有电动势，根据有效值的定义，有

解得

电压表的示数为路端电压的有效值，解得