湖北省部分高中联考协作体2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷

试卷更新日期：2024-05-13 类型：期中考试

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一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题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.）

1. 关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A、布朗运动是液体分子的无规则运动 B、布朗运动反映了悬浮颗粒中分子运动的无规则性 C、在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动不是布朗运动 D、已知某气体的摩尔体积V，再知道阿伏加德罗常数 $N_{A}$ ，就可以求出一个气体分子的体积

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2. 关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（）

A、变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B、各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播 C、电磁波和机械波都依赖于介质才能传播 D、麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在

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3. 夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比，夜间轮胎内的气体（）

A、分子的平均动能更小 B、单位体积内分子的个数更少 C、所有分子的运动速率都更小 D、分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大

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4. 如图为两分子靠近过程中的示意图， $r_{0}$ 为分子间平衡距离，下列关于分子力和分子势能的说法正确的是（）

A、分子间距离大于 $r_{0}$ 时，分子间表现为斥力 B、分子从无限远靠近到距离 $r_{0}$ 处过程中分子势能变大 C、分子势能在 $r_{0}$ 处最小 D、分子间距离小于 $r_{0}$ 且减小时，分子势能在减小

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5. 高压输送过程中的高电压、大电流，我们一般用电压互感器和电流互感器进行测量。如图所示为两个互感器，在图中圆圈内a、b表示电表，已知电压比为100，电流比为10，电压表的示数为220V，电流表的示数为10A，则（　　）

A、a为电压表，b为电流表，输送电功率是2.2×10⁶W B、a为电压表，b为电流表，输送电功率是2.2×10³W C、a为电流表，b为电压表，输送电功率是2.2×10⁶W D、a为电流表，b为电压表，输送电功率是2.2×10³W

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6. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率 $P = 100 k W$ ，发电机的电压 $U_{1} = 250 V$ ，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻 $R_{线} = 8 Ω$ ，在用户端用降压变压器把电压降为 $U_{4} = 220 V$ 。已知输电线上损失的功率 $P_{线} = 5 k W$ ，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是（　　）

A、发电机输出的电流 $I_{1} = 40 A$ B、输电线上的电流 $I_{线} = 625 A$ C、降压变压器的匝数比 $n_{3} : n_{4} = 190 : 11$ D、用户得到的电流 $I_{4} = 455 A$

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7. 如图，装有水银的玻璃细管位于竖直平面内，其中a管水平、左端用活塞封闭了一段气柱；b、c管竖直，b管上端封闭了一定量的气体、c管上端与大气相通。最初b、c两管中水银面恰好相平，现保持温度和大气压不变，将活塞缓慢向左拉动一小段距离（b、c管仍有水银），稳定后b管中水银面将（　　）

A、高于c管中水银面，a管中的气柱长将变短 B、高于c管中水银面，a管中的气柱长将变长 C、低于c管中水银面，a管中的气柱长将变短 D、低于c管中水银面，a管中的气柱长将变长

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8. 一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A、a→b过程中，气体体积变小，温度降低 B、b→c过程中，气体温度不变，体积变小 C、c→a过程中，气体体积变小，压强增大 D、c→a过程中，气体压强增大，温度升高

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9. 如图所示，两理想变压器间接有电阻R，电表均为理想交流电表，a、b接入电压有效值不变的正弦交流电源。闭合开关S后（）

A、R的发热功率不变 B、电压表的示数不变 C、电流表 $A_{1}$ 的示数变大 D、电流表 $A_{2}$ 的示数变小

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10. 如图所示，边长为L正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线恰好位于匀强磁场的边界线OO^'上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始以角速度ω绕OO^'轴匀速转动，则以下判断正确的是（　　）

A、图示位置线圈中的感应电动势最大，为E_m=BL²ω B、从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e= $\frac{1}{2}$ BL²ωsinωt C、线圈从图示位置起转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q= $\frac{2 B L^{2}}{R + r}$ D、线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q= $\frac{π B^{2} ω L^{4} R}{4 {(R + r)}^{2}}$

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二、非选择题（本题共5小题，共60分。11题每空2分，共8分，12题每空3分，共9分，13题12分，14题15分，15题16分。）

11. 某学习小组在探究变压器原、副线圈电压和匝数关系的实验中，采用了可拆式变压器，铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯，将原、副线圈套在铁芯A的两臂上，如图所示：

(1)、下列说法正确的是____

A、为保证实验安全，原线圈应接低压直流电源 B、变压器中铁芯为整块硅钢 C、保持原线圈电压及匝数不变，可改变副线圈的匝数，研究副线圈的匝数对输出电压的影响 D、变压器正常工作后，电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈

(2)、实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如下，由数据可知 $N_{1}$ 一定是线圈的匝数（填“原”或“副”）；根据表格中的数据，在实验误差允许的范围内，可得出原副线圈两端电压与匝数的关系：。
$N_{1} /$ 匝 $100$ $100$ $200$ $200$
$N_{2} /$ 匝 $200$ $400$ $400$ $800$
$U_{1} / V$ $2.1$ $1.95$ $5.22$ $2.35$
$U_{2} / V$ $4.28$ $8.00$ $10.60$ $9.64$

(3)、学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线，发现导线粗细不同，结合以上实验结论，应将较细的线圈作为线圈。（填“原”或“副”）

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12. “用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：
①向体积V_油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V_总=500mL；
②用注射器吸取①中配制好的酒精油酸溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V₀=1mL；
③先往边长为30cm～40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴酒精油酸溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；
⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓范围内小方格的个数N。
根据以上信息，回答下列问题：

(1)、1滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V^'是mL；

(2)、某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于____

A、油酸未完全散开 B、求每滴体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴 C、求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴 D、计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格

(3)、用油膜法测出分子直径后，要测出阿伏加德罗常数，只需知道油滴的____

A、摩尔质量 B、体积 C、摩尔体积 D、密度

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13. 如图所示，与外界隔热的圆柱形容器开口向上固定，用密封性良好的匾热活塞将一定质量的理想气体封闭在容器中，系统稳定时，活塞到容器底部的高度为h，活塞的质量为m、横截面积为S，大气压强恒为 $\frac{2 m g}{S}$ ，重力加速度为g，容器中气体的温度为 $T_{0}$ ，不计活塞与容器内壁的摩擦。求：

(1)、若将封闭气体的温度升高原来温度的 $\frac{1}{4}$ ，再次稳定时活塞到汽缸底部的高度；

(2)、若将容器水平放置且将温度降低到原来温度的 $\frac{1}{3}$ ，现在活塞上施加一水平力，当活塞缓慢回到初始位置时，则水平力的大小。

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14. 如图所示，矩形线圈 $a b c d$ 的匝数为 $N = 30$ 匝，线圈 $a b$ 的边长为 $l_{1} = 0.1 m$ ， $b c$ 的边长为 $l_{2} = 0.2 m$ ，在磁感应强度为 $B = 0.5 T$ 的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的 $O O^{'}$ 轴匀速转动，转动的角速度 $ω = 100 \sqrt{2} r a d / s$ ，若线圈自身电阻为 $r = 1 Ω$ ，线圈两端外接 $R = 9 Ω$ 的电阻。试求：

(1)、线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势e的大小。

(2)、电阻R上消耗的电功率及R两端的电压。

(3)、从图示位置开始计时，当线圈转动30°过程中流过电阻R的电荷量。

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15. 如图甲所示，水平面上有一圆形线圈，通过导线与足够长的光滑水平导轨相连，线圈内存在垂直线圈平面方向竖直向上的匀强磁场，其磁感应强度 $B_{1}$ 大小随时间变化图像如图乙所示。平行光滑金属导轨处于磁感应强度大小为 $B_{2}$ 、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一导体棒 $M N$ 垂直于导轨水平放置，由静止释放。已知线圈匝数 $n = 10$ ，面积 $S = 0.02 m^{2}$ ，其电阻 $R_{1} = 0.1 Ω$ ，导轨相距 $L = 0.1 m$ ，磁感应强度 $B_{2} = 2.0 T$ ，导体棒质量 $m = 0.5 k g$ ，其电阻 $R_{2} = 0.3 Ω$ ，其余电阻不计。求

(1)、 $t = 0$ 时刻，导体棒中的电流I的大小及方向；

(2)、 $t = 0$ 时刻，导体棒的加速度大小和方向；

(3)、导体棒的最大速度的大小。

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$N_{1} /$ 匝	$100$	$100$	$200$	$200$
$N_{2} /$ 匝	$200$	$400$	$400$	$800$
$U_{1} / V$	$2.1$	$1.95$	$5.22$	$2.35$
$U_{2} / V$	$4.28$	$8.00$	$10.60$	$9.64$