江蘇省宿遷市泗陽(yáng)縣2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期4月期中考試物理試題（解析版）

2023~2024學(xué)年第二學(xué)期期中調(diào)研試卷高二物理（滿分100分，考試時(shí)間75分鐘）一、單項(xiàng)選擇題：共11題，每題4分，共44分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。1.石墨烯是從石墨中分離出的新材料，其中碳原子緊密結(jié)合成單層六邊形晶格結(jié)構(gòu)，正確的是（）A.石墨是晶體，石墨烯是非晶體B.單層石墨烯的厚度約1μmC.石墨研磨成的細(xì)粉末就是石墨烯D.碳原子在六邊形頂點(diǎn)附近不停地振動(dòng)【答案】D【解析】【詳解】A．石墨是晶體，石墨烯是從石墨中分離出的新材料，也屬于晶體，故A錯(cuò)誤；B．單層石墨烯的厚度約為原子尺寸10-10m，故B錯(cuò)誤；C．石墨烯是石墨中提取出來(lái)的新材料，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)分子動(dòng)理論，固體分子在平衡位置附近不停地振動(dòng)，故D正確。故選D。2.關(guān)于下列四幅圖說(shuō)法，正確的是（）A.甲圖中估測(cè)油酸分子直徑時(shí)，可把油酸分子簡(jiǎn)化為球形處理B.乙圖中，顯微鏡下看到的三顆微粒運(yùn)動(dòng)位置的連線是它們做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C.熱針尖接觸涂有蜂蠟的云母片背面，蜂蠟熔化區(qū)域的形狀如圖丙，說(shuō)明蜂蠟具有各向異性D.丁圖中分子間距離為r0時(shí)，分子間作用力F最小，分子勢(shì)能最大【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．甲圖中估測(cè)油酸分子直徑時(shí)，可把油酸分子簡(jiǎn)化為球形處理，選項(xiàng)A正確；B．布朗運(yùn)動(dòng)中的顆粒運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)律的，在乙圖中，顯微鏡下看到的三顆微粒運(yùn)動(dòng)位置的連線不是它們做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．熱針尖接觸涂有蜂蠟的云母片背面，蜂蠟熔化區(qū)域的形狀如圖丙，說(shuō)明云母片具有各向異性，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．丁圖中分子間距離為r0時(shí)，分子間作用力F最小，當(dāng)分子距離從r0無(wú)論是增大還是減小時(shí)分子都做負(fù)功，分子勢(shì)能都增加，則當(dāng)分子間距離為r0時(shí)分子勢(shì)能最小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。3.電磁波譜如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.電磁波是機(jī)械波，傳播需要介質(zhì)B.電磁波的傳播速度是3×108m/sC.紫外線滅菌消毒主要是利用其具有較高的能量D.紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射【答案】C【解析】【詳解】A．電磁波不是機(jī)械波，電磁波傳播不需要介質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B．電磁波在真空中的傳播速度是3×108m/s，在其他介質(zhì)中傳播時(shí)速度不等于3×108m/s，故B錯(cuò)誤；C．紫外線頻率較高，能量較大，主要用于滅菌消毒，故C正確；D．由于紫外線比紫光波長(zhǎng)更短，更不容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選C。4.將玻璃管和塑料管分別插入水中，管中液面如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.左邊管子為塑料管B.右邊液面是不浸潤(rùn)現(xiàn)象C.左邊液面是因?yàn)樗肿又g的斥力形成的D.右邊液面是因?yàn)椴牧戏肿娱g的引力形成的【答案】B【解析】【詳解】AB．根據(jù)液面的形狀可以判斷左邊管子是浸潤(rùn)的，右邊管子是不浸潤(rùn)的，所以左邊管子為玻璃管，A錯(cuò)誤，B正確；C．浸潤(rùn)是由于玻璃分子對(duì)水分子的吸引力大于水分子間的吸引力，液面為凹形，C錯(cuò)誤；D．不浸潤(rùn)是由于玻璃分子對(duì)水分子的斥力大于水分子間的斥力，液面為凸形，D錯(cuò)誤。故選B。5.在“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，某小組算得的油酸分子直徑偏小，可能是由于（）A.水面上爽身粉撒得較多，油酸未完全散開B.油酸酒精溶液中酒精揮發(fā)，導(dǎo)致油酸濃度變大C.計(jì)算油膜面積時(shí)，舍去了所有不足一格的方格D.求每滴溶液體積時(shí)，1mL的溶液的滴數(shù)少計(jì)了10滴【答案】B【解析】【詳解】A．水面上爽身粉撒得較多，油酸分子未完全散開，S偏小，故得到的分子直徑d將偏大，故A錯(cuò)誤；B．油酸酒精溶液中酒精揮發(fā)，導(dǎo)致油酸濃度變大，則計(jì)算出的純油酸的體積比實(shí)際值偏小，則直徑將偏小，故B正確；C．計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格，S偏小，分子直徑d將偏大，故C錯(cuò)誤；D．求每滴油酸酒精溶液的體積時(shí)，lmL的溶液的滴數(shù)少記了10滴，則純油酸的體積將偏大，則計(jì)算得到的分子直徑將偏大，故D錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示為交流發(fā)電機(jī)的示意圖，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路的閉合，線圈沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)圖示位置瞬間，則下列說(shuō)法正確的是（）A.圖中位置，穿過(guò)線圈的磁通量最大B.圖中位置，AB邊的電流方向由B到AC.圖中位置，AB邊所受安培力豎直向上D.若使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大一倍，則通過(guò)電阻電流的有效值變?yōu)樵瓉?lái)的2倍【答案】D【解析】【詳解】A．圖中位置，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，穿過(guò)線圈的磁通量為零，故A錯(cuò)誤；B．圖中位置，根據(jù)右手定則可知，AB邊的電流方向由A到B，故B錯(cuò)誤；C．圖中位置，AB邊的電流方向由A到B，根據(jù)左手定則可知，AB邊所受安培力豎直向下，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)可得電動(dòng)勢(shì)的有效值為電流的有效值為所以，若使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增大一倍，則通過(guò)電阻電流的有效值變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，故D正確。故選D7.某時(shí)刻，振蕩電路中電流的方向與線圈中磁感線的方向如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.若電容器的上極板帶正電，則電容器正在充電B.若磁場(chǎng)正在減弱，則電容器的上極板帶正電C.減小電容器兩極板間距離，振蕩周期將變小D.若在線圈中加一鐵芯，則充放電過(guò)程會(huì)變慢【答案】D【解析】【詳解】A．圖示電流沿順時(shí)針?lè)较颍綦娙萜鞯纳蠘O板帶正電，則電容器上極板的帶電荷量減少，電容器正在放電，A錯(cuò)誤；B．若磁場(chǎng)正在減弱，則電流在減小，磁場(chǎng)能減小，電場(chǎng)能增大，則電容器正在充電，電流沿順時(shí)針?lè)较?，?fù)電荷向上極板移動(dòng)，則電容器的上極板帶負(fù)電，B錯(cuò)誤；C．振蕩電路的周期為根據(jù)電容的決定式減小電容器兩極板間距離，增大，振蕩周期將變大，C錯(cuò)誤；D．若在線圈中加一鐵芯，線圈的自感系數(shù)L增大，振蕩周期增大，充放電過(guò)程會(huì)變慢，D正確。故選D。8.如圖所示，用氣體壓強(qiáng)傳感器探究“一定質(zhì)量氣體在溫度不變時(shí)壓強(qiáng)與體積關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。某小組在一次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，環(huán)境溫度明顯升高，其他操作均規(guī)范，則該小組最后得到的p-A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得對(duì)于一定量的氣體，溫度T升高，圖像的斜率變大。故選A。9.如圖甲所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一巨型金屬線圈兩次不同的轉(zhuǎn)速繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像分別如圖乙中曲線a、b所示，則（）A.兩次時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量均為零 B.曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為25VC.曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為15V D.曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為3∶2【答案】D【解析】【詳解】A．兩次時(shí)刻線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為零，可知此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量均最大，A錯(cuò)誤；B．曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)的最大值為30V，B錯(cuò)誤；D．轉(zhuǎn)速n在單位為r/s時(shí)，本質(zhì)上就指頻率，即有故兩者的轉(zhuǎn)速之比為D正確；C．線圈在磁場(chǎng)中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為則電動(dòng)勢(shì)的最大值則有曲線a表示的交變電動(dòng)勢(shì)最大值是30V，解得則曲線b表示的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為

C錯(cuò)誤。故選D。10.如圖所示，向一個(gè)空的鋁制飲料罐中插入一根粗細(xì)均勻透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱（長(zhǎng)度可忽略），如果不計(jì)大氣壓的變化，該裝置就是一支簡(jiǎn)易的氣溫計(jì)，則（）A.吸管上氣溫計(jì)刻度是均勻的，左大右小B.溫度升高后，罐中氣體壓強(qiáng)增大C.用更粗的透明吸管，其余條件不變，則測(cè)溫范圍會(huì)增大D.用更小的飲料罐，其余條件不變，可提高該氣溫計(jì)的測(cè)溫靈敏度【答案】C【解析】【詳解】A．設(shè)初始溫度為T0、罐中空氣體積為V0、吸管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)0、其橫截面積為S，溫度變化后溫度為T1、罐中空氣體積不變、吸管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)變?yōu)長(zhǎng)1、其橫截面積不變，在溫度變化時(shí)，氣體做等壓變化，有可知故溫度變化量與距離的變化量成正比，即吸管上氣溫計(jì)刻度是均勻的，且左小右大，故A錯(cuò)誤；B．罐中氣體壓強(qiáng)始終等于大氣壓，即罐中氣體壓強(qiáng)始終不變，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意及A選項(xiàng)分析，若更換更粗的透明吸管，其余條件不變，即在溫度變化相同的條件下，吸管中的油柱左右移動(dòng)距離會(huì)變小，則測(cè)量范圍會(huì)變大，故C正確；D．根據(jù)可得，若用更小的飲料罐，其余條件不變，即在溫度變化相同的條件下，吸管中的油柱左右移動(dòng)距離會(huì)變小，即該氣溫計(jì)的測(cè)溫靈敏度會(huì)降低，故D錯(cuò)誤。故選C。11.利用霍爾元件可進(jìn)行微小位移的測(cè)量。如圖所示，兩塊相同磁鐵，同極正對(duì)放置，將霍爾元件垂直磁場(chǎng)放入中間位置，通圖示方向電流，則當(dāng)元件向右偏離初始位置微小距離，下列關(guān)于這個(gè)位移傳感器說(shuō)法正確的是（）A.該傳感器將位移量轉(zhuǎn)化磁學(xué)量輸出B.該傳感器輸出為電壓，電壓值應(yīng)區(qū)分正負(fù)C.該傳感器的精度可以減小通入電流來(lái)提高D.僅將右邊磁鐵的極性對(duì)調(diào)仍能測(cè)出元件位置變化【答案】B【解析】【詳解】AB．設(shè)載流子的電荷量為q，沿電流方向定向運(yùn)動(dòng)的平均速度為v，單位體積內(nèi)自由移動(dòng)的載流子數(shù)為n，導(dǎo)體板橫截面積為S，霍爾元件沿z軸厚度為a，霍爾元件上下寬度為b，則電流的微觀表達(dá)式為I=nqSv=nqabv載流子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力為F洛=qvB載流子在洛倫茲力作用向上或向下移動(dòng)，上下表面出現(xiàn)電勢(shì)差，則載流子受到的電場(chǎng)力為當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，聯(lián)立得出可知，UH與B成正比，而B與z軸的位置有關(guān)，故UH與坐標(biāo)z是有關(guān)的；在Δz＜0區(qū)域（霍爾元件距離左側(cè)的N極較近），所處的B方向沿z軸正方向，在Δz>0區(qū)域（霍爾元件距離右側(cè)的N極較近），所處的B方向沿z軸負(fù)方向，用左手定則可判斷載流子偏轉(zhuǎn)方向相反，則霍爾電壓符號(hào)相反，即該傳感器是將位移量轉(zhuǎn)化為電壓且隨著位置在中心點(diǎn)的左右不同輸出電壓正負(fù)不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C．由表達(dá)式可知，電流越小，輸出電壓越小，越不精確，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若將右側(cè)磁鐵N、S極對(duì)調(diào)，則磁場(chǎng)方向變?yōu)槎枷蛴?，則輸出電壓將沒(méi)有正負(fù)之分，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。二、非選擇題：共5題，共56分。其中第13題~第16題解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計(jì)算時(shí)，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。12.在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，可拆變壓器如圖所示。（1）本實(shí)驗(yàn)要通過(guò)改變?cè)?、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中需要運(yùn)用的科學(xué)方法是______；A.控制變量法 B.等效替代法 C.整體隔離法（2）為了減少渦流的影響，鐵芯應(yīng)該選擇______；A.整塊硅鋼鐵芯 B.整塊不銹鋼鐵芯C.絕緣的硅鋼片疊成 D.絕緣的銅片疊成（3）本實(shí)驗(yàn)除有閉合鐵芯的原、副線圈外，還須選用的器材是______；A. B.C. D.（4）下列做法正確的是______。A.了人身安全，只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過(guò)12VB.為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)C.觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線，發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同，導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)多D.變壓器開始正常工作后，鐵芯導(dǎo)電，把電能由原線圈輸送到副線圈（5）在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個(gè)接線柱上，用電表測(cè)得副線圈的“0”和“4”兩個(gè)接線柱之間的電壓為3.0V，則原線圈的輸入電壓可能為______。（填字母）A.1.5V B.3.0V C.6.0V D.7.0V【答案】（1）A（2）C（3）AD（4）B（5）D【解析】【小問(wèn)1詳解】本實(shí)驗(yàn)要通過(guò)改變?cè)?、副線圈匝數(shù)，探究原、副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中需要運(yùn)用的科學(xué)方法是控制變量法。故選A?！拘?wèn)2詳解】為了減少渦流的影響，鐵芯應(yīng)該選擇絕緣的硅鋼片疊成。故選C?！拘?wèn)3詳解】本實(shí)驗(yàn)原線圈需要連接低壓交流電源，需要測(cè)副線圈的輸出電壓，需要交流電壓表，所以需要選用的器材是學(xué)生電源和多用電表。故選AD。【小問(wèn)4詳解】A．為了人身安全，只能使用低壓交流電源，且電壓不要超過(guò)12V，故A錯(cuò)誤；B．為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測(cè)電壓時(shí)，先用最大量程擋試測(cè)，大致確定被測(cè)電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量，故B正確；C．根據(jù)變壓器原、副線圈的規(guī)律有可知匝數(shù)多，其電流相對(duì)較?。粚?dǎo)線粗的線圈電阻小，對(duì)應(yīng)較大電流，其匝數(shù)就少，故C錯(cuò)誤；D．變壓器開始正常工作后，鐵芯并不導(dǎo)電，通過(guò)電磁感應(yīng)，把電能由原線圈輸送到副線圈，故D錯(cuò)誤。故選B?！拘?wèn)5詳解】若為理想變壓器，則有可得考慮到不是理想變壓器，有漏磁、發(fā)熱等現(xiàn)象，則原線圈的電壓應(yīng)大于6.0V，可能為7.0V。故選D。13.已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol-1．試求：(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)⑴水分子的質(zhì)量m0；⑵一個(gè)水分子的直徑d．【答案】(1)m0=3.0×10-26kg(2)d=3.9×10-10m【解析】【詳解】（1）由得:m0=3.0×10-26kg（2）而由兩式可得一個(gè)水分子的直徑:d=3.9×10-10m14.一瓶?jī)?nèi)裝有氧氣。已知氧氣的分子數(shù)為N，密度為，摩爾質(zhì)量為M，溫度為T。阿伏伽德羅常數(shù)為。（1）求瓶?jī)?nèi)氧氣的體積V；（2）升高氧氣溫度并釋放出瓶?jī)?nèi)部分氧氣以保持瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)不變，求氧氣溫度升至?xí)r瓶?jī)?nèi)氧氣的密度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）氧氣的質(zhì)量瓶?jī)?nèi)氧氣的體積，解得（2）升高氧氣溫度并釋放出瓶?jī)?nèi)部分氧氣以保持瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)不變，則質(zhì)量相等，則解得15.一小型發(fā)電站通過(guò)升壓、降壓變壓器把電能輸給用戶，已知發(fā)電機(jī)的輸出功率為500kW，路端電壓為500V，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1：5，兩變壓器間輸電線的總電阻為1.5Ω，降壓變壓器的輸出電壓為220V，不計(jì)變壓器能量損耗，求：（1）升壓變壓器副線圈兩端電壓；（2）用戶得到的功率；（3）降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比?！敬鸢浮浚?）2500V；（2）440kW；（3）10：1【解析】【分析】【詳解】(1)升壓變壓器副線圈兩端的電壓=2500V(2)輸電導(dǎo)線上的電流=200A輸電導(dǎo)線上的功率損失P損=I22r線=60kW用戶得到的功率P用=P1-P損=440kW(3)輸電導(dǎo)線上的電壓損失ΔU=I2r線=300V降壓變壓器原線圈兩端的電壓U3=U2-ΔU=2