2023德州一中高二下学期6月月考物理试题含解析

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高二年级6月份阶段性测试
物理试题
考试时间：90分钟 试题命制人： 2023.06
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 传感器的应用越来越广泛，以下关于传感器在生产生活中的实际应用，说法正确的是（　　）
A. 宾馆的自动门能“感受”到人走近，主要利用的是声音传感器
B. 电梯能对超出负载作出“判断”，主要利用的是力传感器
C. 全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置是生物传感器
D. 红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度
【答案】B
【解析】
【详解】A．人宾馆的自动门能“感受”到人走近，是因为安装了红外线传感器，从而能感知红外线，导致门被打开，A错误；
B．通过压力传感器，可以使电梯判断是否超出负载，即电梯能对超出负载作出“判断”，主要利用的是力传感器，B正确；
C．全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置是压力传感器，C错误；
D．红外测温枪是通过接受人体向外辐射的红外线，从而测量人体温度，D错误。
故选B。
2. 关于教材中的插图，下列说法中正确的是（　　）

A. 如图甲所示，在显微镜下观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，说明小粒灰尘在做无规则运动
B. 如图乙所示为分子势能EP随分子间距离r变化的示意图，若将两个分子由处释放，它们将逐渐远离
C. 如图丙所示为一定质量的气体在不同温度下的等温线，则
D. 如图丁所示，水黾可以停在水面上是由于浮力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．煤油中小粒灰尘的布朗运动是由于煤油分子做无规则运动时对小粒灰尘的撞击作用不平衡导致，故煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动，A错误；
B．结合分子之间的作用力的特点可知，当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以假设将两个分子从处释放，它们既不会相互远离，也不会相互靠近。B错误；
C．一定质量的气体在不同温度下的等温线，根据理想气体状态方程可得


之积越大表示温度越高，因此，C正确；
D．水黾可以停在水面上是由于液体表面张力的作用，D错误。
故选C。
3. 乘坐火车出行，进入候车室需要对乘客进行安检，如图所示的金属探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻线圈中的磁感线如图所示，且电流强度正在减小，则此时（　　）


A. 电流由a流向b，且电容器正在充电
B. 该时刻电容器上极板带正电荷
C. 该时刻线圈的自感电动势正在变大
D. 若探测位靠近金属时其自感系数增大，则振荡电流的频率升高
【答案】C
【解析】
【详解】AC．由图可知电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，电场能增大，磁场能减小，故自感电动势阻碍电流的增大，则该时刻线圈的自感电动势正在增大，故A错误，C正确；
B．电流的方向由b流向a,且电流强度正在减弱过程中，电容器充电，由右手螺旋定则判断，电容器下极板带正电，故B错误；
D．若探测位靠近金属时其自感系数增大，根据公式可知，其自感系数L增大时振荡电流的频率降低，故D错误；
故选C。
4. 如图甲所示的电路，理想变压器原、副线圈的匝数分别为1200和600，定值电阻，电源两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示，已知电压表和电流表为理想电表，则（　　）

A. 副线圈中电流频率为50Hz
B. 电压表示数为50V
C. 电流表示数为1A
D. 电阻的功率为70W
【答案】C
【解析】
【详解】A．副线圈中电流频率为

故A错误；
B．根据
，
根据闭合电路得欧姆定律

解得

故B错误；
C．电流表示数为

故C正确；
D．电阻的功率为

故D错误
故选C。
5. 如图所示，一导热性良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞与缸壁摩擦），温度升高时，下列物理量发生变化的是（　　）

A. 活塞高度h B. 汽缸高度H
C. 气体压强p D. 弹簧长度L
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AD．根据整体法分析可知，弹簧的拉力大小等于活塞、汽缸以及气体重力之和，所以当温度升高时，弹簧拉力大小不变，根据胡克定律可知弹簧伸长量不变，即弹簧长度L不变，根据长度关系分析可知，活塞高度h也不变，故AD不符合题意；
C．对活塞单独进行受力分析，由题意及上述分析可知活塞受力情况不变，则气体压强p不变，故C不符合题意；
B．根据理想气体状态方程=C可知，当T增大且p不变时，气体体积V增大，所以汽缸将向下运动，则汽缸高度H减小，故B符合题意。
故选B。
6. 如图所示为一地下电缆探测装置，圆形金属线圈可沿水平面不同方向运动，若水平地面下有一平行于y轴且通有恒定电流I的长直导线，P、M和N为地面上的三点，线圈圆心P点位于导线正上方，平行于y轴，平行于x轴、关于导线上下对称。则（ ）

A. 电流I在P、Q两点产生磁感应强度相同
B. 电流I在M、N两点产生磁感应强度大小
C. 线圈从P点匀速运动到N点过程中磁通量不变
D. 线圈沿y方向匀加速运动时，产生恒定的感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据安培定则，电流I在P处产生的磁感应强度沿x轴负方向，在Q处产生的磁感应强度沿x轴正方向，故A错误；
B．由于MN平行y轴，电流I也平行y轴，且M、N到长直导线的距离相等，故B正确；
C．电流I在P处产生的磁感应强度沿x轴负方向，故线圈在P点的磁通量为零，电流I在N处产生的磁感应强度斜向左下方，故线圈在N点的磁通量不为零，故线圈从P点到N点的过程中的磁通量发生了变化，故C错误；
D．线圈沿y方向运动，线圈始终在长直导线的正上方，磁感应强度始终沿x轴负方向，线圈中磁通量始终为零，故线圈中不会产生感应电流，故D错误。
故选B。
7. 如图，力传感器固定在天花板上，边长为的正方形匀质导线框用不可伸长的轻质绝缘细线悬挂于力传感器的测力端，导线框与磁场方向垂直，线框的部分处于匀强磁场中，、两点位于磁场的水平边界线上，磁场的磁感应强度大小为。若在导线框中通以方向如图所示的恒定电流，导线框静止时，力传感器的示数大小为，只改变电流方向，其它条件不变，导线框静止时，力传感器的示数大小为。则该恒定电流的大小为（　　）

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】导线框中通以方向如图所示的恒定电流时，根据左手定则可知，导线框受到的安培力竖直向上，则根据力的平衡条件有

只改变电流方向，其它条件不变，则导线框受到的安培力方向竖直向下，则根据力的平衡条件有

联立可得，恒定电流的大小为

故选C
8. 武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出，流量值Q等于单位时间通过截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（　　）

A. M点的电势高于N点电势
B. MN两点电压与液体流速无关
C. 污水流量计的流量与管道直径无关
D. 只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据左手定则判断，带负电粒子所受洛伦兹力方向向上。圆柱体上面部分积累负电荷，因此M点电势低，故A错误；
B．废液流速稳定后，粒子受力平衡，有

解得

易知MN两点电压与液体流速有关。故B错误；
CD．废液的流量为

联立，可得

易知流量与管道直径有关，只需要再测出MN两点电压就能够推算废液的流量。故D正确。
故选D。
二. 多项选择题：本题共4小题，共16分，在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 下列说法正确的是（　　）
A. 给庄稼松土的目的是破坏土壤中的毛细管，从而保存土壤内部的水分
B. 空调在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
C. 晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D. 在室温和一个标准大气压下，相同质量的氧气和氢气，温度相同时内能也相同
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．给庄稼松土的目的是破坏土壤中的毛细管，使土壤内部的水分不会快速通过毛细管上升到土壤表面而蒸发，从而保存土壤内部的水分，故A正确；
B．空调在制冷过程中，由于消耗一定的电能，故从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，故B正确；
C．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，故C正确；
D．温度相同时，气体分子的平均动能相同，相同质量的氧气和氢气，氧气的物质的量比氢气的小，所以氢气的内能大于氧气的内能，故D错误。
故选ABC。
10. 浙江大学高分子系高超教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶，它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录，弹性和吸油能力令人惊喜，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为（单位为），摩尔质量为M（单位为kg/mol），阿伏加德罗常数为，则下列说法正确的是（　　）
A. a千克气凝胶所含的分子数
B. 气凝胶的摩尔体积
C. 每个气凝胶分子的体积
D. 每个气凝胶分子的直径
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．气凝胶的摩数为

则气凝胶所含有的分子数为

A正确；
B．气凝胶的摩尔体积为

故B正确；
B正确，
C．气凝胶中包含个分子，故每个气凝胶分子的体积为

C正确：
D．设每个气凝胶分子的直径为d，则有

解得

D错误。
故选ABC。
11. 在如图甲所示的电路中，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B竖直向下，螺线管匝数匝，横截面积. 螺线管导线电阻，，，。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。则下列说法中正确的是（　　）

A. 闭合S，电路中的电流稳定后电容器下极板带正电
B. 螺线管中产生的感应电动势为1. 0V
C. 闭合S，电路中的电流稳定后，螺线管两端的电压为0. 72V
D. 闭合S，电路中电流稳定后，电阻R1的电功率为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据楞次定律可知，螺线管的感应电流盘旋而下，则螺线管下端是电源的正极，那么电容器下极带正电，故A正确；
B．根据法拉第电磁感应定律

故B错误；
CD．根据闭合电路欧姆定律，有

电阻R1的电功率为

螺线管两端的电压为路端电压，用电流乘以两个电阻的阻值之和，即

故C正确，D错误。
故选AC。
12. 在四冲程内燃机的奥托循环中，一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　）

A. 气体在状态a时的内能小于状态b时的内能
B. 气体分子的平均动能
C. 在由状态c到d的过程中，单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小
D. 在由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量小于由状态c经d到a过程中放出的热量
【答案】AC
【解析】
【详解】A．从状态a到b是绝热过程，体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，则气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，故A正确；
B．由于气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，可知，则分子平均动能满足；从状态b到c气体发生等容升压，则气体温度升高，分子平均动能满足；从状态c到d是绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，气体内能减少，则有，分子平均动能满足；从状态d到a气体发生等容降压，则气体温度降低，分子平均动能满足；故B错误；
C．从状态c到d为绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，内能减少，分子平均动能减小，分子数密度减小，则单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小，故C正确；
D．由状态a经b到c的过程中，外界对气体做的正功为，吸收的热量为，由状态c经d到a过程中，气体对外界做的正功为，放出的热量为，由热力学第一定律可得

图像中，图线与坐标轴所围成的面积表示外界对气体做功的绝对值，则有

所以

则由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量大于由状态c经d到a过程中放出的热量，故D错误。
故选AC。
三. 非选择题：本题共6小题，共计60分。
13. 1834年，物理学家楞次（H.Lenz）在分析了许多实验事实后，总结得到了电磁学中一重要的定律——楞次定律，某中学成才兴趣小组为了探究该定律做了以下物理实验：
（1）“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置中滑动变阻器采用限流接法，请用笔画线代替导线将实物电路补充完整______。

（2）连成电路后，合上开关瞬间，我们发现电流计的指针_______，开关完全合上后，电流计的指针______（以上选填“偏转”或“不偏转”）。这个演示实验表明，不论用什么方法，只要______。闭合电路中就有感应电流产生。
（3）为进一步研究该小组又做了以下实验，磁体从靠近线圈的上方静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中，传感器显示的电流i随时间t的图像应该是图中的________。

A. B.
C. D.
【答案】 ①. ②. 偏转 ③. 不偏转 ④. 闭合回路中的磁通量发生变化 ⑤. A
【解析】
【详解】（1）[1] 滑动变阻器接入电路中必须一上一下接入电路，电流计测量的是线圈中的感应电流，所以正负接线柱都应该接入电流计，故实物电路补充如下

（2）[2] 连成电路后，合上开关瞬间，电路由断开到闭合，且电路处于磁场中，由电磁感应知识可知电流计的指针将出现偏转。
[3]开关完全合上后，闭合回路中磁通量保持不变，电流计的指针不偏转。
[4]这个演示实验表明，不论用什么方法，只要闭合回路中的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。
（3）[5] 磁体进入和穿出线圈时感应电流方向相反，磁体刚进入线圈时速度较小，磁通量变化速率小，磁体穿出线圈时磁通量变化速率大，由感应电动势和感应电流公式


且磁体完全进入线圈后，线圈中磁通量未发生变化，电动势为0。故A正确，BCD错误。
故选A。
14. 如图甲是“用DIS研究气体压强与体积的关系”的实验装置。

（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）关于该实验下列说法正确的是_________
A. 为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油
B. 改变气体体积时应快速推拉活塞
C. 为方便推拉活塞，应用手握注射器再推拉活塞
D. 注射器上的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
（3）测得多组空气柱的压强和体积V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，作出图像。小明所在的小组不断压缩气体，由测得数据发现图线的上端出现了一小段弯曲（如图乙），产生这一现象的可能原因是_________（答一种即可）.

【答案】 ①. 温度 ②. 质量 ③. ADDA ④. 漏气
【解析】
【详解】（1）[1][2]探究气体等温变化的规律，需要保持不变的量是气体的质量和温度。
（2）[3]A．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油，故A正确；
B．实验时为防止气体温度变化，应慢慢推拉柱塞，故B错误；
C．实验时为防止温度发生变化，则不能用手握注射器推拉柱塞，故C错误；
D．只需关注图像斜率的变化即可探究压强和体积的关系，注射器旁的刻度尺只需要刻度分布均匀即可，可以不标注单位，故D正确；
故选AD
（3）[4]当增大时，V减小时，p增加的程度不是线性关系，当斜率减小，压强增加程度减小，导致这一现象的原因是注射器存在向外漏气现象。
15. 如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、Q，间距为L，导轨所在平面与水平面成θ角，M、间接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小为B。质量为m、阻值为r、长度为L的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的拉力F作用下，匀速向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，重力加速度为g。求：
（1）通过电阻R的电流大小和方向；
（2）金属棒运动的速速v。

【答案】（1），电流方向由P到M；（2）
【解析】
【详解】（1）由右手定则得通过电阻R的电流方向由P到M，对金属棒受力分析得

解得

（2）感应电动势

又因为

解得

16. 如图所示，玻璃管A上端封闭，B上端开口且足够长，两管下端用橡皮管连接起来，A管上端被一段水银柱封闭了一段长为6cm的气体，外界大气压为75cmHg，左右两水银面高度差为5cm，温度为t1=27。
(1)保持温度不变，上下移动B管，使A管中气体长度变为5cm，稳定后的压强为多少？
(2)稳定后保持B不动，为了让A管中气体体积回复到6cm，则温度应变为多少？

【答案】(1)96cmHg；(2)94.5
【解析】
【分析】
【详解】(1)设玻璃管的横截面积为S，气体做等温变化
pA1=p0+ρghA=(75+5)cmHg=80cmHg
VA1=6S，VA2=5S
则
pA1VA1=pA2VA2
解得
pA2=96cmHg
(2)由题意可知
pA3=pA2+ρgh3=(96+2)cmHg=98cmHg
则

得
T3=367.5K
故
t3=94.5
17. 现代瓷器的烧制通常采用电热窑炉。如图是窑炉的简图，上方有一单向排气阀，当窑内气压升高到2.4p0（p0为大气压强）时，排气阀才会开启。某次烧制过程，初始时窑内温度为27℃，窑内气体体积为V0，压强为p0。
（1）求窑内温度为387℃时窑内气体的压强；
（2）求窑内温度为927℃时，排出气体质量与窑内原有气体质量的比值。

【答案】（1）2.2p0；（2）
【解析】
【详解】（1）假设窑内温度为387℃时，排气阀未开启，则气体升温过程中发生等容变化，根据查理定律有

解得

则假设成立；
（2）根据题意可知窑内气体加热到较高温度后，气压维持在2.4p0，设窑内气体温度为927 ℃，压强为2.4p0，体积为V2，根据理想气体状态方程有

解得

排出气体的体积为

则排出气体质量与窑内原有气体质量的比值为

解得

18. 如图甲所示，水平对置发动机的活塞对称分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，发机安装在汽车的中心线上，两侧活塞产生的影响相互抵消，可使车辆行驶更加平稳，同时节约能源、减少噪声。图乙为左侧汽缸（圆柱形）简化示意图。某次工厂测试某绝热汽缸的耐压性能，活塞横截面积为S，在距汽缸底部处固定两挡片，开始时活塞底部到缸底的距离为L，内部密封一定质量的理想气体，气体温度为。已知大气压强为，活塞右侧与连杆相连，连杆对活塞始终有水平向左的恒定推力，大小为。现缓慢给气体加热后，活塞向右滑动，不计一切摩擦。求：
（1）当活塞底部距离缸底L时，气体的压强；
（2）气体温度达到时，气体的压强；
（3）在第（2）问条件下，如果此过程中气体吸收的热量为Q，求此过程中气体内能的增加量。


【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）对活塞受力分析，根据共点力平衡，有

解得

（2）假设加热升温过程始终是等压变化，根据盖-吕萨克定律，有

解得

此时活塞已经与汽缸右侧挡板接触，由

得

（3）此过程中气体对外做功为

根据热力学第一定律，有

可得此过程中气体内能的增加量为