江苏省宿迁市沭阳县2024-2025学年高二下学期期中物理试卷（解析版）

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1. 全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器可能是（ ）
A. 温度传感器B. 气体传感器
C. 生物传感器D. 压力传感器
【答案】D
【解析】水位不同，压力就不同，洗衣机可以根据压力大小来分析水位的高低，故采用压力传感器将压力信号转换为电信号。
故选D。
2. 甲、乙两种薄片的表面分别涂有薄薄的一层石蜡，然后用烧热钢针的针尖分别接触这两种薄片石蜡涂层的背面，接触点周围熔化了的石蜡分别形成如图所示形状，对这两种薄片，下列说法中正确的是（ ）
A. 甲是单晶体B. 甲是多晶体
C. 乙是单晶体D. 乙是非晶体
【答案】A
【解析】AB．由图可知甲薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是椭圆形的，所以甲薄片的导热性是各向异性的，则甲是单晶体，故A正确，B错误；
CD．由图可知乙薄片的表面接触点周围熔化了的石蜡是圆形的，所以乙薄片的导热性是各向同性的，则乙可能是多晶体也可能是非晶体，故CD错误。
故选A。
3. 如图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程中（ ）
A. 气体分子热运动的平均动能减少
B. 气体的内能增加
C. 单位体积内的分子数目变大
D. 气体的温度降低
【答案】B
【解析】一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，发生的是等容变化，所以单位体积内的分子数目不变。根据理想气体状态方程
体积不变，压强增大，则温度升高，所以理想气体的内能增大，气体分子热运动的平均动能增加。
故选B。
4. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流，则两电热器的电功率之比等于（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】通过电热器A的电流有效值为IA
则有
解得
则电热器A的电功率为
通过电热器B的电流有效值为
则电热器B的电功率为
则有
故选C。
5. 做布朗运动实验，得到某个观测记录如图，图中记录的是（ ）
A. 分子无规则运动情况
B. 某个微粒做布朗运动的轨迹
C. 某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D. 按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
【答案】D
【解析】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A错误；
B．布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B错误；
C．对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度﹣时间图线，故C错误；
D．图中记录的是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线，故D正确。
故选D。
6. 将一洁净的细玻璃管插入某种液体中，下列示意图可能正确的是（ ）
A. B.
C D.
【答案】A
【解析】浸润液体在细管中上升，由于表面张力的作用，管内液面是凹着的，管外的液面与细管接触处的液面也是向上弯曲的，若液体不浸润细玻璃管，在细玻璃管中下降，并形成向上凸的形状。
故选A。
7. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，某小组算得的油酸分子直径偏小，可能是由于（ ）
A. 水面上爽身粉撒得较多，油酸未完全散开
B. 油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大
C. 计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D. 求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴
【答案】B
【解析】A．水面上爽身粉撒得较多，油酸分子未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A错误；
B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大，则计算出的纯油酸的体积比实际值偏小，则直径将偏小，故B正确；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S偏小，分子直径d将偏大，故C错误；
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液的滴数少记了10滴，则纯油酸的体积将偏大，则计算得到的分子直径将偏大，故D错误。
故选B。
8. 如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（ ）
A. 当r等于时，分子间的作用力表现为引力
B. 当r等于时，分子间的作用力表现为斥力
C. 当r等于时，分子间的作用力最大
D. 当r等于时，两分子系统的势能为0
【答案】B
【解析】AB．由图像可知，分子间距离为时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离， 时分子力为斥力，故当r等于时，分子间的作用力表现为斥力。故A错误，B正确；
C．当r等于时，分子间的作用力为零，故C错误；
D．由图可知当r等于时，两分子系统的势能不为0，故D错误。
故选B。
9. 如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则（ ）
A. A板带正电B. 电场能正在转化为磁场能
C. 电容器C正在充电D. 线圈L两端电压在增大
【答案】B
【解析】AC．因电流正在增大，说明电容器处于放电状态，则电容器上极板A带负电，下极B板带正电，故AC错误；
B．电容器处于放电过程，则电容器放电时电场能逐渐减小，磁场能逐渐增大，所以电场能正在转化为磁场能，故B正确；
D．电容器处于放电过程，电容器电荷量Q减小，根据
可知U减小，即线圈L两端电压在减小，故D错误。
故选B。
10. 如图所示，理想变压器原线圈的匝数为100匝，副线圈的匝数为200匝，交流电源的电压。与原线圈相连的定值电阻R0=5Ω，副线圈与最大阻值为50Ω的滑动变阻器R相连，P为其滑片。下列说法正确的是（ ）
A. 通过滑动变阻器R的交流电频率为100Hz
B. 滑片P向上滑动，滑动变阻器R两端的电压变大
C. 滑片P向下滑动，通过R0的电流变大
D. 改变滑片P的位置，副线圈的最大输出功率为24.2W
【答案】D
【解析】A．由可得，通过滑动变阻器R的交流电频率为，A错误；
B．将变压器与副线圈电阻等效为一个定值电阻，则，又
联立可得，交流电压的有效值为
滑片P向上滑动时，滑动变阻器R的阻值减小，等效电阻阻值减小，由闭合电路欧姆定律原线圈电流增大，变压器输入电压减小，则变压器输出电压减小，滑动变阻器R两端的电压减小，B错误；
C．滑片P向下滑动，滑动变阻器R的阻值增大，等效电阻阻值增大，由闭合电路欧姆定律通过R0的电流变小，C错误；
D．副线圈的输出功率为
故，副线圈的最大输出功率为24.2W，D正确。
二、非选择题（本题共5小题，共60分。计算题应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位）
11. 实验小组采用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接，在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强p，从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据，做出相应图像，分析得出结论。
（1）关于本实验基本要求，下列说法正确的是______（选填选项前的字母）。
A. 移动活塞时应快一些
B. 封闭气体的注射器应密封良好
C. 必须测出注射器内封闭气体的质量
D. 为方便推拉柱塞，应手握注射器
（2）为了能够最直观地判断出气体的压强p与其体积V的关系，应做出______（选填“”或“”图像），对图线进行分析，在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，说明气体在质量和温度一定时，压强与其体积成______（选填“正比”或“反比”）。
（3）实验小组仅在改变环境温度的条件下，重复了上述实验，并且实验操作和数据处理均正确，得到的两条等温线如图乙所示，由此可以判定两条等温线对应的温度______（选填“小于”、“大于”或“等于”）。
【答案】（1）B （2） 反比 （3）小于
【解析】（1）A. 为保证封闭气体与外界充分热交换，保持与外界温度一致，所以移动活塞时应慢一些，故A错误；
B. 探究一定质量的气体等温规律，应保持气体的质量不变，所以封闭气体的注射器应密封良好，采取的措施如涂润滑油，故B正确；
C. 探究一定质量的气体等温规律，应保持气体的质量不变，只要保持密闭气体的质量不变即可，无需测出注射器内封闭气体的质量，故C错误；
D. 探究一定质量的气体等温规律，应封闭气体的温度不变，手握注射器时，人体的温度会对封闭气体温度造成影响，故D错误。
故选B。
（2）[1][2]由理想气体的玻意耳定律可知
一定质量的理想气体，压强与体积成反比，为了使图像更直观，应作出图像，在误差允许范围内该图像是一条过原点的倾斜直线。
（3）由理想气体状态方程
当密闭气体质量不变时，温度升高，压强与体积的乘积变大，由图像可知温度小于。
12. 如图所示，LC电路中C是带有电荷的平行板电容器，两极板水平放置．开关S断开时，极板间灰尘恰好静止．当开关S闭合时，灰尘在电容器内运动．若C=0.4 μF，L=1 mH，求：
（1）从S闭合开始计时，经2π×10－5 s时，电容器内灰尘的加速度大小为多少？
（2）当灰尘的加速度多大时，线圈中电流最大？
【答案】（1）2g （2）加速度为g，且方向竖直向下时
【解析】（1）开关S断开时，极板间灰尘处于静止状态，则有
mg=q
式中m为灰尘质量，Q为电容器所带的电荷量，d为板间距离，由
T=2π
得T=2πs=4π×10－5 s
当t=2π×10－5 s时，即t=，振荡电路中电流为零，电容器极板间场强方向
跟t=0时刻方向相反，则此时灰尘所受的合外力为
F合=mg＋q·=2mg
又因为F合=ma，所以a=2g.
（2）当线圈中电流最大时，电容器所带的电荷量为零，此时灰尘仅受重力，灰尘的加速度为g，方向竖直向下．故当加速度为g，且方向竖直向下时，线圈中电流最大。
13. 如图所示，小明在家中找到一个闲置的瓶子，向其中插入一根透明吸管，接口处用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）并在吸管上标刻温度。如果不计大气压的变化，这就是一个简易“气温计”。小明测量好自己使用的瓶子容积是，吸管内部粗细均匀，横截面积为，吸管的有效长度为，当室内温度为时，油柱离管口左右均为。已知，求：小明的“气温计”测温范围。（结果以“为单位）。
【答案】
【解析】依题意，当油柱左右移动时，瓶内气体做等压变化
①当油柱移动到吸管最左端时，由
有
解得
②当油柱移动到吸管最右端时，由
有
解得
则“气温计”测温范围为
14. 空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积．已知水的密度，摩尔质量，阿伏加德罗常数．试求：（结果均保留一位有效数字）
（1）该液化水中含有水分子的总数；
（2）一个水分子的直径。
【答案】（1）个 （2）
【解析】（1）水的摩尔体积为
水分子总数为（个）
（2）建立水分子的球体模型，有
可得水分子直径
15. 有一台内阻为1Ω的太阳能发电机，给一个学校照明供电，如图所示，升压变压器匝数比为1∶4，降压变压器匝数比为4∶1，输电线的总电阻R=4Ω，全校共22个班，每班有“220V，40W”灯6盏，若全部电灯正常发光，求：
（1）降压变压器的输入电压U3；
（2）输电线总电阻R两端的电压；
（3）发电机的总功率。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）根据变压器电压表等于匝数比可得
则降压变压器的输入电压为
（2）降压变压器副线圈的总电流为
则输电线上的电流为
则输电线总电阻R两端的电压为
（3）升压变压器副线圈的电压为
升压变压器原线圈的电压为
升压变压器原线圈的电流为
则发电机的电动势为
发电机的总功率为