2022-2023学年湖南省长沙麓山国际实验学校高二（下）期中物理试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年湖南省长沙麓山国际实验学校高二（下）期中物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了 下列说法不正确的是，5A等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年湖南省长沙麓山国际实验学校高二（下）期中物理试卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________得分 1.  年月日，新一代“人造太阳”装置中国环流器二号装置在成都建成并首次实现利用核聚变放电。下列是核聚变反应的是(    )A.  B.
C.  D. 2.  下列说法不正确的是(    )
 A. 图甲中，状态的温度比状态的温度高
B. 图甲中，两条曲线下的面积相等
C. 由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子力先做正功后做负功
D. 由图乙可知，当分子间的距离从逐渐减小为时，分子势能不断减小3.  如图所示的振荡电路中，已知某时刻电流的方向指向板，且正在增大，则(    )A. 板带正电
B. 两板间的电压在增大
C. 电容器正在充电
D. 电场能正在转化为磁场能4.  氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在能级的激发态，则下列说法正确的是(    )A. 这群氢原子能辐射出种不同频率的光子
B. 辐射光子的最小能量为
C. 处于该能级的氢原子电离至少需要的能量
D. 波长最长的辐射光是氢原子从能级跃迁到能级能级产生的
 
 5.  一个含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻、的阻值分别为，，接入正弦式交流电源，输出电压的有效值恒定。当开关断开时，理想电流表的示数为；当闭合开关时，理想电流表的示数为，该变压器原、副线圈匝数比为：，则的阻值为(    )
A.  B.  C.  D. 6.  图甲是探究“光电效应”实验电路图，光电管遏止电压随入射光频率的变化规律如图乙所示。下列判断正确的是(    )
A. 入射光的频率不同，遏止电压相同
B. 入射光的频率不同，光照强度不同，图像的斜率相同
C. 图甲所示电路中，当电压增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流
D. 只要入射光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同7.  如图所示是一定质量的气体由状态变到状态再变到状态的过程，、两点在同一条双曲线上，则此变化过程中(    )A. 从到的过程温度升高
B. 从到的过程温度升高
C. 从到再到的过程温度先降低再升高
D. A、两点的温度相等
 8.  如图甲所示，电阻为、匝数为匝的线圈图中只画了匝两端、与电阻相连，。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化，则(    )
 A. 在线圈位置上感应电流沿逆时针方向
B. 点的电势低于点的电势
C. 回路中电流为
D. 时间内通过电阻的电荷量为9.  如图所示，一个水平放置的“”型光滑导轨固定在磁感应强度为的匀强磁场中，是粗细、材料与导轨完全相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。在外力作用下，导体棒以恒定速度向右平动，以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点，则回路中感应电动势、感应电流、导体棒反受外力的功率和回路中产生的焦耳热随时间变化的图象中正确的是(    )A.  B.
C.  D. 10.  中国制造的列车空气弹簧实现了欧洲高端铁路市场全覆盖，空气弹簧安装在列车车厢底部，可以起到有效减震、提升列车运行平稳性的作用。空气弹簧主要由活塞、气缸及密封在气缸内的一定质量气体构成。列车上下乘客及剧烈颠簸均会引起车厢振动。上下乘客时气缸内气体的体积变化较慢，气体与外界有充分的热交换；剧烈颠簸时气缸内气体的体积变化较快，气体与外界来不及热交换。若外界温度恒定，气缸内气体视为理想气体，则(    )
 A. 乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界放热
B. 乘客上车造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体对外界做正功
C. 剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体的内能增加
D. 剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，空气弹簧内气体分子的平均动能减小11.  如图所示是电磁流量计的示意图。圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场。当管中的待测液体从右向左流过磁场区域时，测出管壁上、两点间的电压，就可以知道管中液体的流量单位时间内流过管道横截面的液体的体积。已知管的直径为，磁感应强度为，则下列说法中正确的是(    )
A. 点电势一定高于点的电势 B. 越大、两点间的电压越大
C. 越大、两点间的电压越小 D. 污水流量12.  为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到学生电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，请回答下列问题：

将与灯泡相连的线圈匝数减少，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将______ 选填“变亮”、“变暗”，这说明灯泡两端的电压______ 选填“变大”、“变小”；
在实验中，测得变压器原、副线圈的匝数分别为匝和匝，原、副线圈两端的电压分别为和，据此可知电压比与匝数比不相等，可能原因是______ 。13.  在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：
本实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形；______ ；油酸分子是紧挨在一起的；
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
实验中所用的油酸酒精溶液为溶液中有纯油酸，用量筒测得上述溶液为滴，把滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形方格的边长为，油膜所占方格数约为个，可以估算出油膜的面积是______ 结果保留两位有效数字，由此估算出油酸分子的直径是______ 结果保留三位有效数字。

在一次实验中由于痱子粉撒得过多，得到了如图乙所示的油膜，如果按此油膜来计算分子直径，你认为测量结果相对真实值会______ 填“偏大”“偏小”或“无系统误差”。14.  如图，在热力学温度的室内放一空导热水瓶，将瓶盖盖上不漏气，现将水瓶搬至室外阳光下暴晒，使水瓶内空气的温度升至，大气压强恒为，将水瓶内的空气视为理想气体。
求暴晒后水瓶内空气的压强；
若暴晒后在室外将瓶盖打开，使水瓶内、外的压强相同，水瓶内气体的温度不变，求水瓶内放出的空气质量与剩余空气质量之比。15.  某个小型水电站发电机的输出功率为，发电机的电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求输电效率即用户得到的功率与发电机发出的功率之比达到，也就是说在输电线上损失的功率控制在，用户得到的功率为。为此需要设计两个变压器的匝数比。请你计算：

升压变压器输入的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？
从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为多少？
两个变压器的匝数比各应等于多少？16.  如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场。、为两根粗细均匀的金属棒，棒质量为，长度为、电阻为，垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；棒质量为、长度为、电阻为，与水平导轨垂直并处于静止状态。棒解除固定后由静止释放，运动过程中与棒始终没有接触，不计导轨电阻，重力加速度为，求：
棒刚进入磁场时产生的电动势大小；
当棒的速度大小变为刚进入磁场时速度的一半时，棒的加速度大小；
整个运动过程中，棒上产生的焦耳热。

答案和解析 1.【答案】 【解析】解：、，是轻核聚变，故A正确；
B、，此核反应的反应物只有一个原子核，且生成物有氦核，属于衰变，故B错误；
C、，此反应的反应物和生成物都有中子，构成链式反应，且产物至少有两个中等质量的核，故属于重核裂变，故C错误；
D、，该方程为原子核的人工转变方程，故D错误。
故选：。
根据核反应方程区分：天然衰变分为衰变或衰变，裂变是重核变为中等质量的核，聚变是两轻核反应变为中等质量的核。
本题考查了常见的核反应方程中的应用，同时注意原子核的质量数和电荷数的表示方法。
 2.【答案】 【解析】解：、根据温度是分子平均动能的标志，当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大，题图甲中状态的温度比状态的温度高，两条曲线下的面积相等均为，故AB正确；
、由题图丙可知，当分子间的距离时，分子间作用力表现为引力，分子力先增大后减小，分子间距离由变到的过程中，分子力做正功，分子势能不断减小，故C错误，D正确。
本题选择不正确的，
故选：。
当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大；当分子间的距离时，分子力表现为引力；当分子间的距离时，分子力表现为斥力，分子间距离由变到的过程中，分子力做正功，分子势能减小。
本题考查对分子的平均动能、分子间作用力和分子势能的理解，注意分子势能并不是随着分子间距的增大而增大的，关键在于分子间距与的关系。
 3.【答案】 【解析】解：通过图示电流方向，根据题意可知电容器在放电，所以电容器上极板带负电，下极板带正电，振荡电流增大，电容器上的电荷量正在减小，根据电势差的计算公式可知两板间的电压在减小，电场能正在向磁场能转化，故D正确，ABC错误；
故选：。
根据电流的方向分析出电容器上的电荷量的变化，结合电势差的计算公式得出电压的变化趋势，结合能量的转化关系即可完成分析。
本题主要考查了电磁振荡的相关应用，理解振荡电路中的电流特点，结合能量的转化关系即可完成分析。
 4.【答案】 【解析】解：、这群氢原子能辐射出种不同频率的光子，故A错误；
、氢原子从能级跃迁到能级能级辐射出的光子能量最小，其波长最长，其能量为，故BD错误；
C、处于该能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能电离，故C正确。
故选：。
根据数学组合公式求解发出的光子种类；氢原子辐射出的光子能量等于其能级差，能级差越大光子的能量越小，频率越低，其波长也越长；要使氢原子电离，应使电子吸收大于或等于对应能级的能量。
正确根据氢原子的能级公式和跃迁进行有关问题的计算，是原子物理部分的重点知识，要注意加强训练，同时掌握能级差公式的应用。
 5.【答案】 【解析】解：将变压器与负载等效为一个整体，根据欧姆定律和理想变压器电压比以及电流比可以列出：
开关断开时，变压器与负载的等效电阻为，解得
则有
开关闭合时，变压器与负载的等效电阻为，解得

则有
解得，故B正确，ACD错误。
故选：。
本题根据欧姆定律和理想变压器电压比以及电流比，结合题中数据，即可解答。
本题考查学生对欧姆定律和理想变压器电压比以及电流比的掌握，是一道基础题，解题关键是将变压器与负载等效为一个整体。
 6.【答案】 【解析】解：、逸出功与金属材料有关，与入射光的频率无关，由可知，入射光的频率不同，电子的最大初动能不同，又，所以入射光的频率不同，遏止电压不同，故A错误；
B、由，可得，故图线的斜率为相同的常量，与入射光的频率以及强度都无关，故B正确；
C、必须把图甲所示电路中的电源正负极反接过来，才能用来验证光电流与电压的关系，即当电压表增大到一定数值时电流计将达到饱和电流，故C错误；
D、由爱因斯坦光电效应方程知在入射光频率不同的情况下，光电子的最大初动能不同，最大初动能与光照强度无关，故D错误。
故选：。
根据光电效应方程和得出遏止电压与入射光频率的关系式，分析遏止电压的关系以及光电子的最大初动能的关系。结合数学知识分析图象的斜率关系。饱和光电流与入射光的强度有关。
解决本题的关键掌握光电效应方程，以及知道遏止电压与最大初动能之间的关系，注意图象斜率的含义。
 7.【答案】 【解析】解：、从到发生等压变化，根据盖吕萨克定律，体积与热力学温度成正比，体积增大，温度升高，故从到过程温度升高，故A正确；
B、从到过程发生等容变化，根据查理定律，压强与热力学温度成正比，压强减小，温度降低，故从到过程温度下降，故B错误；
C、由分析知，从到到过程温度先升高后降低，故C错误；
D、、两点在同一条双曲线上，可知，图中虚线是等温线，、两点温度相等，故D正确。
故选：。
根据理想气体状态方程可知，与成正比，分析的变化，即可判断温度的变化．
对于一定质量的理想气体的状态方程之图象问题，关键是弄清楚图象表示的物理意义、知道图象的斜率、图象与坐标轴围成的面积表示的物理意义，根据一定质量的理想气体的状态方程结合热力学第一定律进行分析。
 8.【答案】 【解析】解：线圈相当于电源，垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知在线圈位置上感应电流沿逆时针方向，相当于电源的正极，相当于电源的负极，点的电势高于点的电势，故A正确，B错误；
C.由法拉第电磁感应定律得：

代入数据得：
由闭合电路的欧姆定律得：

，故C正确；
D.时间内通过电阻的电荷量为：

代入数据得：，故D错误。
故选：。
根据楞次定律、安培定则判断感应电流方向，比较电势高低；根据，求电量；根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律求电流；
本题考查学生对楞次定律、安培定则、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律的掌握，具有综合性，难度中等。
 9.【答案】 【解析】解：设“”型导轨的顶角为，电阻率为。
   、感应电动势，，故A正确。
   、感应电流，
           得，式中各量恒定，则感应电流不变。故B错误。
   、由上可知，，恒定，则受外力的功率，故C正确。
   、因，回路中产生的焦耳热，图象是曲线。故D错误。
故选：。
根据感应电动势、欧姆定律、功率、焦耳定律和电阻定律等知识分析选择。
本题是电磁感应、欧姆定律、电阻定律等知识的综合运用。容易形成错误的选择是电流图象，未考虑电动势和电阻都与时间成正比，而电流不变。
 10.【答案】 【解析】解：乘客上车造成气体压缩的过程中，外界对气体做功，气体内能不变，则空气弹簧内气体对外界放热，故A正确，B错误；
剧烈颠簸造成气体压缩的过程中，因为时间很短，所以气体与外界来不及热交换，外界对气体做功，则空气弹簧内气体的内能增加，气体分子的平均动能增大，故C正确，D错误。
故选：。
气体压缩时，外界对气体做功，而内能不变，结合热力学第一定律得出气体的吸放热情况；
剧烈颠簸时，气体与外界来不及热交换，结合热力学第一定律得出气体内能的变化，从而得出气体分子的平均动能的变化趋势。
本题主要考查了热力学第一定律的相关应用，根据体积的变化得出气体的做功特点，结合热力学第一定律即可完成分析。
 11.【答案】 【解析】解：根据左手定则，在洛伦兹力作用下，正离子向管道的一侧集中，而负离子向管道的一侧集中，两者之间形成电势差，则点电势高于点，故A错误；
当正负离子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，离子不再偏移，此时间有稳定的电势差，形成一个匀强电场，设两点间的电势差为，对离子有：，解得：，则、越大、两点间的电压越大，故B正确，C错误；
D.设在时间内流进管道的血液体积为，则流量，故D正确。
故选：。
依据左手定则来判定，正负离子的偏向方向，从而确定电势的高低；
当导电液体中的正负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转，在上下两端间形成电势差，最终离子受电场力和洛伦兹力处于平衡，根据平衡求出两点间的电势差；
根据求出导电液体的流量。
本题主要考查了带电粒子在复合场中的运动，根据左手定则分析出离子的受力方向，由此分析出电势的高低，解题关键点是根据电场力和洛伦兹力的等量关系列式分析出速度的大小，结合流量的计算公式完成解答。
 12.【答案】变暗  变小  漏磁、铁芯发热、导线发热等 【解析】解：与灯泡相连的线圈是变压器的副线圈，当副线圈匝数变小，根据变压器的原理可得：

由此可知副线圈电压变小，故灯泡变暗，灯泡两端电压变小。
由于变压器不是理想变压器，故电压比不等于匝数比的原因可能是漏磁、铁芯发热、导线发热等影响电压。
故答案为：变暗；变小；漏磁、铁芯发热、导线发热等
根据变压器的工作原理得出灯泡两端电压的变化趋势，由此得出灯泡亮度的变化；
考虑到实际情况，变压器可能存在漏磁和导线发热等能量损失。
本题主要考查了变压器的工作原理的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合变压器两端的匝数比和电学物理量的关系即可完成分析。
 13.【答案】油酸分子形成单层分子膜        偏大 【解析】解：本实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形；油酸分子形成单层分子膜；油酸分子是紧挨在一起的；
在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的，估算出油膜面积，从而求出分子直径，这里用到的方法是理想模型法。
故选：。
在本实验中将油膜分子看成紧密排列的球形，由图示油膜可知，油膜的面积为
每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
由图可知该次实验中痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，此时所测油膜面积偏小，所以油酸分子的直径测量结果相对真实值偏大。
故答案为：油酸分子形成单层分子膜；；，；偏大。
根据实验原理分析判断；
根据实验中物理思想分析判断；
根据体积公式计算分子直径；
分析实验中油膜未能充分展开造成的误差。
本题考查用油膜法估测分子的大小的实验，要求掌握实验原理、实验步骤和数据处理。
 14.【答案】解：对水瓶中的空气，根据查理定律有

解得

设水瓶的容积为，打开瓶盖后水瓶中及放出的空气的总体积为，根据玻意耳定律有

逸出瓶外体积为

水瓶内放出的空气质量与剩余空气质量之比为

答：暴晒后水瓶内空气的压强；
若暴晒后在室外将瓶盖打开，使水瓶内、外的压强相同，水瓶内气体的温度不变，求水瓶内放出的空气质量与剩余空气质量之比为。 【解析】对水瓶中的空气，根据查理定律计算出压强的大小；
分析瓶盖打开后瓶内的气体物理量的变化，结合玻意耳定律分析出空气质量之比。
本题主要考查了理想气体的状态方程，结合公式完成分析，要理解在同种条件下质量之比等于体积之比。
 15.【答案】解：由
解得升压变压器输入的电流为
输电线上损失的功率
解得输电线上通过的电流是；
从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为
解得：；
由
解得：
由，
可得

代入数据解得：
由串联电路电压规律得
可得。
答：升压变压器输入的电流为，输电线上通过的电流是；
从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为；
两个变压器的匝数比各应等于。 【解析】根据输电损失功率公式计算传输电流；由输送功率计算输送电压；由电压与匝数成正比和电压分配关系计算匝数之比．
本题关键是结合变压器的变压比公式和功率损耗的公式列式求解，基础问题．
 16.【答案】解：棒从高处下滑进入磁场的过程中，根据动能定理可得：

根据法拉第电磁感应定律得：

联立解得：
进入磁场后，棒组成的系统动量守恒，选水平向右的方向为正方向，当棒速度大小减小为原来的一半时，则


根据欧姆定律可得：
根据牛顿第二定律可得：
联立解得：
最终两棒速度相等，则

根据能量守恒定律可得：

根据电阻的关系可得：

联立解得：
答：棒刚进入磁场时产生的电动势大小为；
当棒的速度大小变为刚进入磁场时速度的一半时，棒的加速度大小为；
整个运动过程中，棒上产生的焦耳热为。 【解析】根据动能定理计算出棒的速度，结合法拉第电磁感应定律得出电动势的大小；
根据动量守恒定律得出棒的速度，结合法拉第电磁感应定律得出电动势的大小，再根据欧姆定律得出电流的大小，利用安培力公式和牛顿第二定律得出对应的加速度；
根据能量守恒定律得出产生的总焦耳热，结合电阻的关系得出棒上产生的焦耳热。
本题主要考查了电磁感应的相关应用，熟悉电动势的计算，结合安培力公式和电磁感应中的能量转化关系即可完成分析。