临淄中学2023-2024学年第二学期期中检测
高二物理试题
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分）
1．同学们将物理知识应用到实际生产生活中时，可以透过现象看清事物的本质。下列对物理现象的说法正确的是（ ）
A．蒸汽机可以把蒸汽的内能全部转化成机械能
B．池塘中的水黾可以停在水面上，是由于水的浮力作用
C．旱季不宜锄松土壤，因为蓬松的土壤有利于水分蒸发，会使土地更加干旱
D．利用高温条件在半导体材料中掺入其他元素，是因为温度越高，分子热运动越剧烈
答案：D
2、某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（ ）
A．该气体每个分子的质量为 B．该气体在标准状态下的密度为
C．每个气体分子在标准状态下的体积为 D．该气体单位体积内的分子数为
答案：A
3、如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为l，其中ab、cd两边是两根完全相同的均匀电阻丝，其余两边是电阻可忽略的导线，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现有一根与ab完全相同的电阻丝PQ垂直ab放在线框上，以恒定速度v从ad边滑向bc边。PQ在滑动过程中与导线框接触良好，当PQ滑过的距离时，PQ两点间的电势差为（ ）
A． B． C． D．
答案：B
4、如图所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内水银柱高于水银槽h，若将玻璃管竖直向上缓慢地提起（管下端未离开槽内水银面），则H和h的变化情况为（ ）
A．H和h都增大 B．H和h都减小 C．H减小，h增大 D．H增大，h减小
答案：A
5、为营造公平公正的高考环境，“反作弊”工具金属探测仪被广为使用。某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图所示，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，探测仪的蜂鸣器发出声响。已知某时刻，探测仪中电路里的电流的方向由b流向a，且电流强度正在增加过程中，则（ ）
A．该时刻电容器上极板带正电荷
B．探测仪靠近金属时，金属被磁化
C．该时刻线圈的自感电动势正在增大
D．若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生感应电流
答案：A
6、如图甲所示，一台小型发电机通过理想自耦变压器给小灯泡供电，若发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈内阻不计，灯泡始终没有被烧坏，则（ ）
A．电压表的示数为311 V
B．灯泡中的电流方向每秒改变50次
C．当时发电机线圈所在平面与磁场方向平行
D．自耦变压器的滑片向上滑动时小灯泡将会变暗
答案：D
7、如图甲所示，在绝缘水平面内有一固定的光滑金属导轨、，端点、之间连接一电阻，金属杆静止在金属框架上，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中。导轨及杆的电阻忽略不计。现对杆施加一沿方向的外力，使杆中的电流随时间变化的图像如图乙所示。运动中杆始终垂直于导轨且接触良好。下列关于外力、杆受到的安培力功率大小随时间变化的图像，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
答案：C
8、如图甲所示的电路中，已知电源电动势E和内阻r，灯泡电阻为R。闭合开关S后，流过两个电流传感器的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．开关S闭合的瞬间，自感线圈中的自感电动势和电流均为零
B．若断开开关S，则断开瞬间小灯泡D先闪亮再熄灭
C．电源电动势
D．电源内阻
答案：C
二、多项选择题（本题4小题，每小题4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、下面四幅图对应的说法中正确的有（ ）
A．图甲为气体速率分布随温度变化图像，由图像知，但对应的分子平均速率比对应的分子平均速率要小
B．图乙为布朗运动示意图，悬浮在液体中的微粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子越少，撞击作用力的不平衡性就越明显
C．图丙为分子间作用力随分子间距的变化规律，分子间距从C到A的过程中分子引力和分子斥力均减小，但分子势能一直增大
D．图丁为锋利的玻璃管断口在烧熔后变钝，原因是玻璃原来是晶体，加热后变成非晶体
答案：BC
10、如图所示，理想变压器原线圈匝数，副线圈的匝数为，为定值电阻，为滑动变阻器，所有电表均为理想交流电表，输入端M、N所接的正弦式交变电压的表达式为，下列说法正确的有（ ）
A．电压表的示数为
B．电压表的示数为
C．若将的滑片P向上滑动，电压表的示数变大
D．若将的滑片P向下滑动，电流表A的示数减小
答案：AD
11、如图所示，沿光滑斜面固定一螺线管，一个磁性很强的小磁体沿螺线管轴线下滑。轴线上p、q两点到螺线管上、下边缘的距离相等。一灯泡与螺线管串联，小磁体通过p点时灯泡的亮度比通过q点时的亮度小，小磁体的大小可忽略。则小磁体（ ）
A．在p点的机械能小于在q点的机械能 B．在p点的速度小于q点的速度
C．经过p、q两点时，灯泡中电流方向相同 D．经过p、q两点时，灯泡中电流方向相反
答案：BD
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
三、实验题
13、某同学利用如图所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验中，按如下操作步骤进行实验：
a．将注射器活塞移动到体积适中的V0位置，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体积V0与压强p0；
b．用手握住注射器，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；
c．读出注射器刻度表示的气体体积V，通过DIS系统记录下此时的V与压强p；
d．重复b、c两步操作，记录6组数据，作相关图像。
结合上述步骤，请你完成下列问题：
（1）该同学对器材的操作有错误是 （选填“a”“b”“c”或“d”），因为该操作通常会影响气体的 （选填“温度”“压强”或“体积”）；
（2）在不同环境温度下，另一位同学重复做了该实验，实验操作和数据处理均正确。已知环境温度分别为T1和T2，且T1>T2，在如图所示的四幅图中，能够正确反应相关物理量之间关系的是 。
A． B． C． D．
答案： b 温度 AC/CA
14．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每104mL溶液中有6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有50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酸膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和大小如图所示，坐标系中正方形方格的边长为1cm，试求：
（1）油酸膜的面积是 cm2；
（2）每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 m3；（结果保留两位有效数字）
（3）按以上实验数据估测出油酸分子的直径是 m；（结果保留一位有效数字）
答案： 130
四、计算题：
15、如图所示，正方形线圈abcd边长l=0.2m，匝数n=100匝，电阻r=5 。线圈以角速度ω=10πrad/s绕垂直于匀强磁场的轴OO′匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度，外电路电阻R=95 。从图示位置开始计时，求：
（1）线圈产生的电动势瞬时值表达式；
（2）经过通过电阻R的电荷量。
答案：（1）线圈产生的电动势最大值为
从图示位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值表达式
（2）经过，线圈转过的角度为
磁通量的变化量为
根据法拉第电磁感应定律有
根据电流定义式有
根据闭合电路欧姆定律有
联立解得
16、如图所示，内壁光滑的导热气缸，用轻质活塞密封质量1kg的理想气体氧气（）。初始时刻环境温度27℃，大气压强105Pa，氧气摩尔质量M＝32g/mol，摩尔体积VM＝25L/mol，氧气的内能U与氧气质量m、热力学温度T间的函数关系为U＝650mT（J）（m、T均采用国际单位对应的数值）。求当环境温度缓慢升高到28℃时，氧气从外界吸收的热量Q。
答案：氧气在27℃时体积为
氧气由27℃到28℃过程中压强不变，由
代入数据得
在此变化过程中外界对氧气做功
在此变化过程中氧气内能的变化量
由热力学第一定律得
17．五一假期小王一家自驾游，长时间停放的汽车启动时，仪表盘显示的车轮胎压及当地气温如图甲所示；经过长途跋涉到达目的地时，仪表盘显示车轮胎压如图乙所示。由四个轮胎的气压值可知，右前轮存在漏气问题，将汽车轮胎内气体视为理想气体，忽略汽车轮胎容积的变化，长时间行驶后，汽车两前轮轮胎温度相等并高于当地气温，取0℃为273K。求：
（1）到达目的地时汽车左前轮胎内气体的温度；
（2）行驶过程中右前轮漏掉的气体质量与剩余气体质量的比值。
答案：（1）由图甲可知，汽车左前轮胎内气体的初状态，，末状态，轮胎内气体做等容变化，由查理定律，可得
汽车左前轮胎内气体的温度
t=(324 273)℃=51℃
（2）汽车右前轮胎内气体的初状态，，末状态，，设汽车右前轮胎的体积为V，温度是T2时的气体的体积变为V＇，气体可看做等压变化，由盖 吕萨克定律可得
解得
由于轮胎内气体的质量一定，温度升高后气体的密度相等，可得右前轮漏掉的气体质量与剩余气体质量的比值等于体积之比，则有
18、如图所示，足够长的光滑金属导轨平行放置，固定在水平面上，间距L=1.0m，导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=2.0T，导轨左端的单刀双掷开关可分别与电阻或电容器相连接，已知定值电阻R=2.0 ，电容器电容C=0.1F，导体棒质量m=0.4kg、电阻r=1.0 ，其余电阻不计。开始电容器不带电，导体棒静置于导轨上，开关合向a，对导体棒施加水平向右的F=4N的拉力，当导体棒匀速运动时撤去F，导体棒始终与导轨垂直且接触良好。
（1）求拉力的最大功率；
（2）求撤去F后定值电阻R中产生的热量；
（3）若撤去F的同时将开关合向b，求导体棒最终运动的速度大小。
答案：（1）导体棒速度为v时产生的感应电动势为
感应电流为
由左手定则可得导体棒受到的安培力方向向左，大小为
导体棒的加速度为
所以导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，匀速时速度达到最大值
拉力的最大功率为
（2）撤去F后，导体棒只受水平向左的安培力的作用，加速度为
可得导体棒做加速度逐渐减小的减速运动，最终静止。此过程中动能全部转化为系统的热量Q，由能量守恒定律可得
R中产生的热量为
（3）当导体棒产生的电动势和电容器两端电压相等时，导体棒电流为0，导体棒最终做匀速直线运动，假设导体棒最终运动的速度大小为，由动量定理可得
此时
联立可得
