山東省淄博第五中學2022-2023學年高二下學期期中物理試題含解析

2022—2023學年度下學期期中階段檢測（高二物理試題）一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.玻璃的出現(xiàn)和使用在人類生活里已有四千多年的歷史，它是一種非晶體。下列關(guān)于玻璃的說法正確的有（）A.沒有固定的熔點 B.天然具有規(guī)則的幾何形狀C.沿不同方向的導熱性能不相同 D.分子在空間上周期性排列【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)非晶體的特點可知非晶體是指組成物質(zhì)的分子（或原子、離子）不呈空間有規(guī)則周期性排列的固體。它沒有一定規(guī)則的外形。它的物理性質(zhì)在各個方向上是相同的，叫“各向同性”。它沒有固定的熔點。故選A。2.一正弦式交變電流的it圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A.在t0.4s時電流改變方向 B.該交變電流的周期為0.5sC.該交變電流的表達式為 D.該交變電流的有效值為【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．由圖可知t0.4s時電流為正方向最大，電流方向沒有發(fā)生變化，故A錯誤；B．由圖可知，該交變電流的周期為T，故B錯誤；C．由圖可知，電流的最大值為，角速度為故該交變電流的表達式為故C正確；D．該交變電流的有效值為故D錯誤。故選C。3.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)歷和兩個過程，其中為等溫過程，狀態(tài)b、c的體積相同，則（）A.狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)b B.狀態(tài)a的溫度高于狀態(tài)cC.過程中氣體吸收熱量 D.過程中外界對氣體做正功【答案】C【解析】【詳解】A．由于a→b的過程為等溫過程，即狀態(tài)a和狀態(tài)b溫度相同，分子平均動能相同，對于理想氣體狀態(tài)a的內(nèi)能等于狀態(tài)b的內(nèi)能，故A錯誤；B．由于狀態(tài)b和狀態(tài)c體積相同，且，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，又因為，故，故B錯誤；CD．因為a→c過程氣體體積增大，氣體對外界做正功；而氣體溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)可知氣體吸收熱量；故C正確，D錯誤；故選C。4.如圖所示，密封的礦泉水瓶中，距瓶口越近水的溫度越高。一開口向下、導熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中封閉一段空氣。擠壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開后，小瓶緩慢上浮，上浮過程中，小瓶內(nèi)氣體（）A.內(nèi)能減少B.對外界做正功C.增加的內(nèi)能大于吸收的熱量D.增加的內(nèi)能等于吸收的熱量【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．由于越接近礦泉水瓶口，水的溫度越高，因此小瓶上浮的過程中，小瓶內(nèi)溫度升高，內(nèi)能增加，A錯誤；B．在小瓶上升的過程中，小瓶內(nèi)氣體的溫度逐漸升高，壓強逐漸減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程氣體體積膨脹，對外界做正功，B正確；CD．由AB分析，小瓶上升時，小瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增加，氣體對外做功，根據(jù)熱力學第一定律由于氣體對外做功，因此吸收的熱量大于增加的內(nèi)能，CD錯誤。故選B。5.如圖是密立根于1916年發(fā)表的鈉金屬光電效應(yīng)的遏止電壓與入射光頻率的實驗曲線，該實驗直接證明了愛因斯坦光電效應(yīng)方程，并且第一次利用光電效應(yīng)實驗測定了普朗克常量h。由圖像可知（）A.鈉的逸出功為 B.鈉的截止頻率為C.圖中直線的斜率為普朗克常量h D.遏止電壓與入射光頻率成正比【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)遏止電壓與最大初動能的關(guān)系有根據(jù)電效應(yīng)方程有當結(jié)合圖像可知，當為0時，解得A正確；B．鈉的截止頻率為，根據(jù)圖像可知，截止頻率小于，B錯誤；C．結(jié)合遏止電壓與光電效應(yīng)方程可解得可知，圖中直線的斜率表示，C錯誤；D．根據(jù)遏止電壓與入射光的頻率關(guān)系式可知，遏止電壓與入射光頻率成線性關(guān)系，不是成正比，D錯誤。故選A。6.氫原子能級示意如圖?，F(xiàn)有大量氫原子處于能級上，下列說法正確的是（）A.這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子B.從能級躍遷到能級比躍遷到能級輻射的光子頻率低C.從能級躍遷到能級需吸收的能量D.能級的氫原子電離至少需要吸收的能量【答案】C【解析】【詳解】A．大量氫原子處于能級躍遷到最多可輻射出種不同頻率的光子，故A錯誤；B．根據(jù)能級圖可知從能級躍遷到能級輻射的光子能量為從能級躍遷到能級輻射的光子能量為比較可知從能級躍遷到能級比躍遷到能級輻射光子頻率高，故B錯誤；C．根據(jù)能級圖可知從能級躍遷到能級，需要吸收的能量為故C正確；D．根據(jù)能級圖可知氫原子處于能級的能量為，故要使其電離至少需要吸收的能量，故D錯誤；故選C。7.血壓儀由加壓氣囊、臂帶，壓強計等構(gòu)成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強計示數(shù)為臂帶內(nèi)氣體的壓強高于大氣壓強的數(shù)值，充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強為大氣壓強，體積為V；每次擠壓氣囊都能將的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?，壓強計示?shù)為。已知大氣壓強等于，氣體溫度不變。忽略細管和壓強計內(nèi)的氣體體積。則V等于（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】【詳解】根據(jù)玻意耳定律可知已知，，代入數(shù)據(jù)整理得故選D。8.輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1∶3，輸入電壓為的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導線總電阻為r，負載R的阻值為。開關(guān)S接1時，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1，R上的功率為；接2時，匝數(shù)比為1∶2，R上的功率為P。以下判斷正確的是（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】當開關(guān)S接1時，左側(cè)變壓器次級電壓電阻R上的電壓，即右側(cè)變壓器的次級電壓電流則右側(cè)變壓器初級電壓電流則當開關(guān)S接2時，設(shè)輸電電流為I，則右側(cè)變壓器的次級電流為I；右側(cè)變壓兩邊電壓關(guān)系可知解得則R上的功率故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程到達狀態(tài)c，直線過原點。則氣體（）A.在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)a的壓強B.在狀態(tài)b的壓強小于在狀態(tài)c的壓強C.在的過程中內(nèi)能保持不變D.在的過程對外做功【答案】AC【解析】【分析】【詳解】AB．根據(jù)可知，因直線ac過原點，可知在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)a的壓強，b點與原點連線的斜率小于c點與原點連線的斜率，可知在狀態(tài)b的壓強大于在狀態(tài)c的壓強，選項A正確，B錯誤；C．在的過程中溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，選項C正確；D．在的過程中，氣體的體積不變，則氣體不對外做功，選項D錯誤。故選AC。10.如圖所示，水平地面（平面）下有一根平行于y軸且通有恒定電流I的長直導線。P、M和N為地面上的三點，P點位于導線正上方，平行于y軸，平行于x軸。一閉合的圓形金屬線圈，圓心在P點，可沿不同方向以相同的速率做勻速直線運動，運動過程中線圈平面始終與地面平行。下列說法正確的有（）A.N點與M點的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同B.線圈沿PN方向運動時，穿過線圈的磁通量不變C.線圈從P點開始豎直向上運動時，線圈中無感應(yīng)電流D.線圈從P到M過程的感應(yīng)電動勢與從P到N過程的感應(yīng)電動勢相等【答案】AC【解析】【詳解】A．依題意，M、N兩點連線與長直導線平行、兩點與長直導線的距離相同，根據(jù)右手螺旋定則可知，通電長直導線在M、N兩點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同，故A正確；B．根據(jù)右手螺旋定則，線圈在P點時，磁感線穿進與穿出在線圈中對稱，磁通量為零；在向N點平移過程中，磁感線穿進與穿出線圈不再對稱，線圈的磁通量會發(fā)生變化，故B錯誤；C．根據(jù)右手螺旋定則，線圈從P點豎直向上運動過程中，磁感線穿進與穿出線圈對稱，線圈的磁通量始終為零，沒有發(fā)生變化，線圈無感應(yīng)電流，故C正確；D．線圈從P點到M點與從P點到N點，線圈的磁通量變化量相同，依題意P點到M點所用時間較從P點到N點時間長，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則兩次的感應(yīng)電動勢不相等，故D錯誤。故選AC。11.如圖（a）所示，兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導軌豎直放置并固定，頂端接有阻值為R的電阻，垂直導軌平面存在變化規(guī)律如圖（b）所示的勻強磁場，t=0時磁場方向垂直紙面向里。在t=0到t=2t0的時間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導軌頂端L處；t=2t0時，釋放金屬棒。整個過程中金屬棒與導軌接觸良好，導軌與金屬棒的電阻不計，則（）A.在時，金屬棒受到安培力的大小為B.在t=t0時，金屬棒中電流的大小為C.在時，金屬棒受到安培力的方向豎直向上D.在t=3t0時，金屬棒中電流的方向向右【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB．由圖可知在0~t0時間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為根據(jù)閉合電路歐姆定律有此時間段的電流為在時磁感應(yīng)強度為，此時安培力為故A錯誤，B正確；C．由圖可知在時，磁場方向垂直紙面向外并逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生順時針方向的電流，再由左手定則可知金屬棒受到的安培力方向豎直向上，故C正確；D．由圖可知在時，磁場方向垂直紙面向外，金屬棒向下掉的過程中磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知金屬棒中的感應(yīng)電流方向向左，故D錯誤。故選BC。12.如圖，在平面直角坐標系的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）A.粒子一定帶正電B.當時，粒子也垂直x軸離開磁場C.粒子入射速率為D.粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為【答案】ACD【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)題意可知粒子垂直軸離開磁場，根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，A正確；BC．當時，粒子垂直軸離開磁場，運動軌跡如圖粒子運動的半徑為洛倫茲力提供向心力解得粒子入射速率若，粒子運動軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子離開磁場時與軸不垂直，B錯誤，C正確；D．粒子離開磁場距離點距離最遠時，粒子在磁場中的軌跡為半圓，如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知解得D正確。故選ACD三、非選擇題（共60分）13.測量分子大小的方法有很多，如油膜法、顯微法。在“用油膜法估測分子的大小”的實驗中，向0.25mL油酸中加入酒精后得到250mL的溶液。用滴管吸取這種溶液向小量筒中滴入，滴入50滴溶液后，溶液的液面達到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水淺盤中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜穩(wěn)定后，放在帶有正方形坐標格的玻璃板下觀察油膜，如圖所示。坐標格中每個小正方形方格的大小為2cm×2cm。由圖可以估算出油膜的面積是___________cm2，由此估算出油酸分子的直徑是___________m（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?②.【解析】【詳解】[1]由圖可知，大約總共有65個格，因此油膜的面積[2]油膜分子的體積為可得油膜分子的直徑為14.霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國科學家在該領(lǐng)域?qū)嶒炑芯可先〉昧送黄菩赃M展。如圖丙所示，在一矩形半導體薄片的P、Q間通入電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M、N間出現(xiàn)電壓UH，這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH為霍爾電壓，且滿足UH=k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)。某同學通過實驗來測定該半導體薄片的霍爾系數(shù)。①若該半導體材料是空穴（可視為帶正電粒子）導電，電流與磁場方向如圖丙所示，該同學用電壓表測量UH時，應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與___________（選填“M”或“N”）端通過導線相連。②已知薄片厚度d，該同學保持磁感應(yīng)強度BT不變，改變電流I的大小，測量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如表所示。I/103AUH/103V根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標紙上畫出UHI圖線___________，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為___________×103V·m·A1·T1（保留2位有效數(shù)字）。③該同學查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導體薄片中的電流反向再次測量，取兩個方向測量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差，為此該同學設(shè)計了如圖丁所示的測量電路。S1、S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導體薄片（未畫出）。為使電流自Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向___________（選填“a”或“b”），S2擲向___________（選填“c”或“d”）?！敬鸢浮竣?M②.③.×103（×103~×103均可）④.b⑤.c【解析】【詳解】①[1]如圖甲所示，半導體中電流由P流向Q，根據(jù)左手定則，正電荷移向M端，負電荷移向N端，把半導體看成電源，M端為電源的正極，故電壓表的“+”接線柱與M端導線相連；②[2]畫出UHI圖線如圖[3]根據(jù)公式得圖像的斜率代入數(shù)據(jù)解得③[4][5]如圖乙所示，使電流從Q端流入，P端流出，即Q端接電源正極，P端接電源負極，所以S1擲向b，S2擲向c。15.如圖甲所示，匝的線圈（圖中只畫了2匝），電阻，其兩端與一個的電阻相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場。線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化。(1)判斷通過電阻的電流方向；(2)求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；(3)求電阻兩端的電壓。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)根據(jù)圖像可知，線圈中垂直于紙面向里的磁場增大，為了阻礙線圈中磁通量的增大，根據(jù)楞次定律可知線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向外，根據(jù)安培定則可知線圈中的感應(yīng)電流為逆時針方向，所通過電阻的電流方向為。(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律(3)電阻兩端的電壓為路端電壓，根據(jù)分壓規(guī)律可知16.如圖，容積均為、缸壁可導熱的A、B兩汽缸放置在壓強為、溫度為的環(huán)境中；兩汽缸的底部通過細管連通，A汽缸的頂部通過開口C與外界相通：汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的體積分別為和、環(huán)境壓強保持不變，不計活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。（1）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達汽缸底部時的溫度；（2）將環(huán)境溫度緩慢改變至，然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）因兩活塞的質(zhì)量不計，則當環(huán)境溫度升高時，Ⅳ內(nèi)的氣體壓強總等于大氣壓強，則該氣體進行等壓變化，則當B中的活塞剛到達汽缸底部時，由蓋呂薩克定律可得解得（2）設(shè)當A中的活塞到達汽缸底部時Ⅲ中氣體的壓強為p，則此時Ⅳ內(nèi)的氣體壓強也等于p，設(shè)此時Ⅳ內(nèi)的氣體的體積為V，則Ⅱ、Ⅲ兩部分氣體被壓縮的體積為V0V，則對氣體Ⅳ對Ⅱ、Ⅲ兩部分氣體聯(lián)立解得17.如圖，兩平行光滑長直金屬導軌水平放置，間距為L。區(qū)域有勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向豎直向上。初始時刻，磁場外的細金屬桿M以初速度向右運動，磁場內(nèi)的細金屬桿N處于靜止狀態(tài)。兩金屬桿與導軌接觸良好且運動過程中始終與導軌垂直。兩桿的質(zhì)量均為m，在導軌間的電阻均為R，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場及導軌的電阻忽略不計。（1）求M剛進入磁場時受到安培力F的大小和方向；（2）若兩桿在磁場內(nèi)未相撞且N出磁場時的速度為，求：①N在磁場內(nèi)運動過程中通過回路的電荷量q；②初始時刻N到的最小距離x；【答案】（1），水平向左；（2）①；②【解析】【詳解】（1）依題意，當M進磁場時所受的安培力為所以根據(jù)左手定則可知，M剛進入磁場時受到的安培力的方向水平向左；（2）①從M進入磁場到N棒以離開磁場的過程，根據(jù)動量定理可得所以②設(shè)兩桿在磁場中相對靠近的位移為，根