2023-2024学年江苏省扬州市树人高级中学高二（下）月考物理试卷（含答案）

这是一份2023-2024学年江苏省扬州市树人高级中学高二（下）月考物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.某一物体具有各向异性，则下列判断中正确的是( )
A. 该物体可能是非晶体B. 该物体一定是多晶体
C. 该物体一定单晶体D. 该物体可能是多晶体
2.在实验“用油膜法测量分子直径”中将油酸分子看成是球形的方法与下面实验采用相同方法的是( )
A. 引入“理想气体”的概念B. “瞬时速度”的定义
C. 研究“力的平行四边形”的实验D. 研究“加速度与力或质量关系”的实验
3.下列说法正确的是( )
A. 扩散现象和布朗运动都与温度有关，所以扩散现象和布朗运动都是热运动
B. 密闭容器中体积不变的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上碰撞的平均作用力增大
C. 密闭在容器中的大量气体，在某一时刻向各个方向运动的气体分子数目明显不同，向下运动的分子数更多
D. 分子的速率大小与温度有关，温度越高，所有分子的速率都越大
4.下列说法正确的是( )
A. 热量不能由低温物体传递到高温物体
B. 外界对物体做功，物体的内能必定增加
C. 第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
D. 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
5.如图，将线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成电路。先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。设该振荡电路的周期为T，从开关置于线圈一侧开始计时，下列说法中正确的是( )
A. 0∼T4时间内，回路中电流减小
B. T4∼T2时间内，电流自上而下流过线圈
C. T2∼3T4时间内，电容器两极板间电场强度增大
D. 3T4∼T时间内，电场能转化为磁场能
6.一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上的每小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)，从图中情况可以确定( )
A. 粒子从a运动到b，带正电B. 粒子从b运动到a，带正电
C. 粒子从a运动到b，带负电D. 粒子从b运动到a，带负电
7.如图，在水平光滑桌面上，固定两条平行绝缘直导线，通以相同电流，导线之间放置两个相同的圆形小线圈。当两侧导线中电流同样增大时，忽略不计两小线圈之间作用力，则( )
A. 两小线圈中感应电流都沿顺时针方向B. 两小线圈中感应电流都沿逆时针方向
C. 两小线圈会相互靠近D. 两小线圈会相互远离
8.用油膜法估测油酸分子大小时，下列操作会导致测量值偏小的是( )
A. 洒痱子粉时，痱子粉在水面上铺的太厚
B. 配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了
C. 计算油膜面积时，把不到半格的油膜也记为一格
D. 测量1ml溶液总滴数时，误将61滴溶液计为60滴
9.如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子在沿x轴距离甲分子很远的地方由静止向甲分子运动，过程中乙分子仅受到二者之间的分子间相互作用力，且乙分子出发时二者势能大小可忽略不计。两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的变化关系如图中曲线所示。图中分子势能的最小值为−E0。下列说法正确的是( )
A. 乙分子在P点(x=x2)时，加速度最大
B. 乙分子在P点(x=x2)时，其动能为E0
C. 乙分子在Q点(x=x1)时，处于平衡状态
D. 当x>x1时，分子间的作用力表现为引力
10.2022年4月16日9时56分，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十三号载人飞行任务取得圆满成功。气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回时用的气密性装置，其简化模型如图所示：固定的座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满一定质量的空气(可视为理想气体)，气闸舱B内为真空。打开阀门K，A中的气体进入B中，假设此过程中系统与外界没有热交换，则( )
A. 座舱A中气体膨胀对外做功B. 座舱A中气体温度降低
C. 平衡后气体内能增加D. 平衡后气体内能不变
11.如图所示，一定质量的理想气体，从状态a变化到状态b，再变化到状态c，最后回到状态a。下列说法正确的是( )
A. 气体在状态a时的温度大于在状态b时的温度
B. 气体从状态b变化到状态c的过程中，内能增加
C. 气体从状态c变化到状态a的过程中，分子平均动能减小
D. 气体从状态c变化到状态a的过程中，气体吸收热量
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.如图1所示为某物理小组成员用热敏电阻和电磁继电器制作的简易温控开关的原理电路图，正常工作时，单刀双掷开关位于d处。图2为热敏电阻的Rt−t图像，继电器线圈的电阻为90Ω。当继电器线圈电流超过10mA时，衔铁吸合，加热器停止加热；电流低于10mA时，衔铁松开，继续加热，实现温度自动控制，继电器所在电路的电池E的内阻不计。图1中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)实验室提供以下实验器材：电源E1(2V)，电源E2(4V)，滑动变阻器R1(0∼300Ω)，滑动变阻器R2(0∼200Ω)，为使该装置实现对10∘C∼60∘C之间任意温度的控制(即使恒温箱内温度能保持在该温度范围内的任一值)，继电器所在电路的电池E应选________(填“E1”或“E2”)，滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)。
(2)为了实现恒温箱系统保持温度为36℃，实验时进行了以下操作：
①断开开关，滑动变阻器阻值调节至________(填“最大”或“最小”)，将电阻箱阻值调到________Ω(保留2位有效数字)；
②将单刀双掷开关向c端闭合；
③缓慢调节滑动变阻器的阻值直到观察到继电器的衔铁恰好被吸合，此时滑动变阻器的接入电阻为________Ω(保留3位有效数字)；
④保持滑动变阻器的位置不变，将单刀双掷开关向另一端闭合，恒温箱系统正常工作。
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.某种物质的摩尔质量为mkg/ml，密度是ρkg/m3，用NA表示阿伏加德罗常数。求：
(1)每立方米中这种物质包含的分子数目；
(2)平均每个分子所占据的空间。
14.如图为气压升降椅，可升降部分由坐櫈和当活塞用的不锈钢圆柱组成，圆柱光滑、横截面积S=10cm2，圆柱封闭着体积为V=120cm3的理想气体。当小明坐上升降椅后，气体被压缩，椅子缓慢下降10cm后静止。小明离开椅子后，椅子又缓缓上升到原来的位置。已知大气压为p0=1.0×105Pa，椅子可移动部分质量m=2kg，设环境温度不变，重力加速度为g=10m/s2。求：
(1)小明坐上椅子前封闭气体的压强p及小明的质量M；
(2)在小明坐上椅子到椅子恢复最初状态过程中，封闭气体放出的热量Q。
15.如图所示，两平行光滑金属导轨竖直放置，上端与电阻R1相连，下端与电阻R2相连，两导轨间距为L，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直导轨平面向里。将一质量为m、接入电路电阻为R的导体棒MN垂直导轨由静止释放，经历时间t后开始匀速运动，已知导体棒下落过程中始终与导轨接触良好，R1=R，R2=2R，导轨电阻不计，重力加速度为g。求：
(1)导体棒匀速运动时的速度大小；
(2)导体棒从静止释放到开始匀速运动过程回路中产生的总热量。
16.如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在一半径为R、分别与x轴、y轴相切的圆形边界，圆形边界内和第三、四象限内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，第一象限圆形边界外无磁场。在第二象限内存在平行于y轴方向的匀强电场(在图中未标出)。现将一群质量均为m、电荷量均为+q(q>0)的带电粒子从切点S以同一速度大小v0(其中v0大小未知)与x轴正方向成θ角(π3≤θ≤2π3)射入第一象限，其中垂直于x轴入射的粒子刚好垂直y轴经过Р点，与x轴正方向成θ=2π3入射的粒子经过第二象限的电场后从x轴上的Q点射入第三象限，其中OQ距离为R。在x轴正方向上有一块收集板MN，不计粒子重力，求：
(1)粒子入射速度大小v0；
(2)电场强度E方向(选“y轴负方向”或“y轴正方向”)和大小；
(3)若收集所有粒子，则收集板长度至少要多长。
答案
1.C
2.A
3.B
4.D
5.B
6.B
7.C
8.C
9.B
10.D
11.C
12.(1) E2 R1
(2) 最大 70(70−74均可) 236(236−240均可)
13.(1)每立方米中这种物质包含的分子数目N=nNA=mMNA=ρ×1MNA=ρNAM
(2) 1ml这种物质体积Vml=Mρ
平均每个分子所占据的空间V0=VmlNA=mρNA
14.解：(1)以可动部分为研究对象，坐上前：mg+p0S=pS，
p=1.2×105Pa，
压缩到最低静止时：V2=120cm3−10cm2×10cm=20cm3，
在压缩过程中，温度不变，由玻意耳定律得
p×V1=p2×V2，
p2=6p=7.2×105Pa，
对椅子和小明：mg+Mg+p0S=p2S，
将数据代入得M=60kg。
(2)在小明坐上椅子到椅子恢复最初状态过程中，大气压力及椅子(可动)重力做功为零，只有小明重力做功W小明=Mgℎ=60J，
温度不变，内能变化ΔE=0，
由热力学第一定律ΔE= Q′+ W，
得Q′=−60J，即放出的热量Q=60J
15.(1)导体棒匀速运动时，满足mg=BIL
导体棒MN匀速时产生的感应电动势E=BLv
回路的总电阻为R总=R+R1R2R1+R2
感应电流I=ER总
解得v=5mgR3B2L2
(2)对导体棒从开始到匀速运动用动量定理mgt−BILt=mv−0
平均电流I=BLvR总
下降高度ℎ=vt
整个过程中用能量守恒mgℎ=12mv2+Q
解得Q=5m2gR3B2L2gt−5mgR2B2L2
16.(1)根据粒子在圆形边界内做圆周运动，如图
由洛伦兹力提供向心力可得
qv0B=mv02r
由图可得
r=R
联立可得粒子入射速度大小
v0=qBRm
(2)根据粒子偏转方向可知，电场强度E方向为沿着y轴负方向，粒子在电场中做类平抛运动，则
x1=v0t ， y1=qE2mt2
由几何关系可知
x1=R ， y1=R1+cs2π3=R2
联立可得电场强度E的大小为
E=qRB2m
(3)如图
根据几何关系可知
y2=R+Rcs(π−θ)
可知
y2=32R=3y1
其中
y2=qE2mt22 ， x2=v0t2
可知
x2= 3R
由洛伦兹力提供向心力
qvB=mv2r
解得
r1=mv1qB=mv0qBcsα=Rcsα
或
r2=mv2qB=mv0qBcsβ=Rcsβ
由以上可知所有粒子在第三、四象限内运动轨迹圆为一系列的同心圆，故
L1=2Rtanα ， tanα=2y1x1=1
L2=2Rtanβ ， tanβ=2y2x2= 3
所以若收集所有粒子，则收集板长度至少为
ΔL=L2−L12= 3−1R