江苏省五校2023-2024学年高二下学期4月联考考前模拟物理试卷（含解析）

江苏省五校2023-2024学年高二下学期4月联考考前模拟物理试卷
一、单选题：本大题共12小题，共46分。
1.传感器在生活生产中有着非常重要的应用，下列器件可作为传感器的是( )
A. 蓄电池 B. 电阻箱 C. 干簧管 D. 发光二极管
2.下列说法正确的是( )
A. 布朗运动为热运动 B. 分子间的作用力越大，分子势能越小
C. 液体的表面张力使液体的表面有扩张的趋势 D. 常见的金属不显示各向异性，但有确定的熔点
3.下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是
( )
A. 测电阻时如果指针偏转角过大，应将选择开关拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B. 测量电路中的某个电阻，不用把该电阻与电路断开
C. 测量阻值不同的电阻时都必须重新调零
D. 测量结束后，应把选择开关拨到挡或直流电压最高挡
4.湖面有一只小昆虫在水面跳来跳去却不沉下去，是因为小昆虫
( )
A. 重力太小可以忽略 B. 受到浮力 C. 受到液体表面张力 D. 受到液面对它的弹力
5.如图所示分别为密闭瓶内氧气在不同温度时的分子速率分布图像，下列说法正确的是( )
A. 曲线对应的温度低
B. 曲线与横轴围成图形的面积较曲线的大
C. 氧气所处状态由曲线变化为时，压强变小
D. 氧气所处状态由曲线变化为时，每个分子的速率均变大
6.下列给出了与感应电流产生条件相关的四幅情景图，其中判断正确的是( )
A. 图甲水平放置的圆形线圈正上方通有逐渐减小的电流，圆线圈中没有感应电流
B. 图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，正方形线圈中不会有感应电流
C. 图丙中的闭合导线框以其任何一条边为轴在磁场中旋转，都可以产生感应电流
D. 图丁金属杆在作用下向右运动过程中，若磁场减弱，回路一定会产生感应电流
7.如图所示，是自感系数为的线圈，其电阻不计，是电容为的电容器。闭合开关，待电路达到稳定状态后断开。如果规定线圈中的电流方向从到为正，断开的时刻，则( )
A. 时电容器两极板间的电场方向水平向右 B. 时电容器的电荷量为零
C. 时线圈的自感电动势为零 D. 时线圈中的电流方向为正
8.活塞式抽气机汽缸容积为，用它给容积为的容器抽气，抽气机抽动两次抽气过程可视为等温变化，容器内剩余气体压强是原来的( )
A. B. C. D.
9.如图所示是电磁波发射的电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带负电。则以下说法正确的是( )
A. 线圈中的磁场向上且正在减弱
B. 电容器中的电场向上且正在增强
C. 该时刻电路中的电流减小
D. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变小
10.零刻度在表盘正中间的电流计，非常灵敏，通入电流后，线圈所受安培力和螺旋弹簧的弹力作用达到平衡时，指针在示数附近的摆动很难停下，使读数变得困难。在指针转轴上装上的扇形铝框或扇形铝板，在合适区域加上磁场，可以解决此困难。下列方案合理的是
( )
A. B. C. D.
11.如图是“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”的实验装置，关于该分组实验，下列说法正确的是
A. 玻璃管与活塞之间可用石蜡密封
B. 各实验小组所封闭的气体质量都相等
C. 各实验小组计算的气体压强与体积的乘积值都相等
D. 密闭气体的体积可直接从注射器上读出
12.磁流体发电技术原理如图所示，已知等离子体射入的初速度为，匀强磁场磁感应强度大小为，平行金属板、的长度为、宽度为、间距为，金属板、的宽边外接阻值为的定值电阻，稳定后，等离子体均匀分布在金属板、之间，且电阻率为，不计离子的重力及离子间的相互作用。下列说法正确的是
( )
A. 电流从金属板流经电阻返回金属板
B. 将磁流体发电机看成是电源，则电源内阻
C. 电流表的读数为
D. 将金属板、水平面内旋转，再将阻值为的电阻接在金属板、的长度为的边两端，电流表的读数变小
二、实验题：本大题共1小题，共8分。
13.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤：
往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定。
将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小。
将的油酸溶于酒精中制成的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入滴，量筒内的溶液增加。
将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
上述步骤中，正确的顺序是__________填写步骤前面的数字，前两步已给出；
完成本实验需要几点假设，以下假设与本实验无关的是__________ ；
A.将油酸分子视为球形
B.油膜中分子沿直线排列
C.将油膜看成单分子层
D.油酸分子紧密排列无间隙
油膜形状稳定后，数得油膜所占格数约为格已知坐标纸正方形小方格的边长为，则可估算出油酸分子的直径约为__________此空保留一位有效数字；
实验后，某小组发现自己所测得的分子直径明显偏小，出现这种情况的可能原因是______
A.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开
B.求每滴溶液体积时，溶液的滴数计多了
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
三、计算题：本大题共4小题，共46分。
14.拒绝烟草，洁身自好，是一个中学生时刻要提醒自己的行为准则。燃烧一支烟产生的烟气中含一氧化碳和二氧化碳，假设最终进入空气中的一氧化碳约为毫克。一个人在一个空间约为的房间内，吸了一支烟，烟气在房间中均匀分布，试估算：一氧化碳的相对原子质量为，阿伏加德罗常数，人正常呼吸一次吸入气体的体积约为
房间空气中一氧化碳分子的平均距离结果可用根号表示；
一个不吸烟者进入此房间，呼吸一次吸入的一氧化碳分子数结果保留两位有效数字。
15.如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为、横截面积为的活塞密封一部分理想气体，活塞在汽缸内能无摩擦地自由滑动。开始时气体温度为，活塞到汽缸底部的距离为。已知大气压强为，重力加速度为。现使汽缸内空气的温度缓慢升高，求：
汽缸内封闭气体的压强；
活塞上升的高度。
16.科学中心某款手摇点火器原理如图所示，当钢针和金属板间瞬时电压超过时可以产生电火花。已知匀强磁场的磁感应强度大小为，手摇发电机线圈的面积为，共匝，不计内阻。变压器为理想变压器，其原副线圈匝数比为。求：
当线圈转速等于时，电压表的示数为多少？
电压表的示数至少为多少，钢针和金属板间可产生电火花？
17.如图甲所示的竖直平面坐标系内，存在正交的匀强电场和匀强磁场，已知电场强度，方向竖直向上；磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度大小为，方向随时间按图乙所示规律变化开始时刻，磁场方向垂直纸面向里。时刻，有一带正电的微粒以的速度从坐标原点沿轴正向进入场区，恰做匀速圆周运动，取。试求：
带电微粒的比荷；
带电微粒从开始时刻起经多长时间到达轴，到达轴上何处；
带电微粒能否返回坐标原点？如果可以，则经多长时间返回原点？
答案和解析
1.【答案】
【解析】【详解】蓄电池是电源，能给两极提供电势差的设备，不属于传感器，故A不符合题意；
B.电阻箱不属于敏感元件，不可以作为传感器，故B不符合题意；
C.干簧管是磁控元件，属于敏感元件，可以作为传感器，故C符合题意；
D.发光二极管不能将信号转化为电信号，不属于传感器，故D不符合题意。
故选C。
2.【答案】
【解析】【详解】布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则热运动，故A错误；
B.当分子间作用力表现为引力时，随着分子间距离增大，分子力先增大后减小，分子力一直做负功，分子势能一直增大，故B错误；
C.液体的表面张力使液体的表面有收缩的趋势，故C错误；
D.常见的金属为多晶体，不显示各向异性，但有确定的熔点，故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】A.测量电阻时如果指针偏转过大，说明电阻较小，所以应将选择开关拨至倍率较小的挡位，每次换挡都需要重新调零后测量，故A正确；
B.测量电路中的某个电阻，内置电源接通，应该把该电阻与电路断开，故B错误；
C.每次换挡都需要重新调零，但是不换挡不需要调零，测量阻值不同的电阻时并不是必须重新调零，故C错误；
D.测量结束后，为了安全应将表笔拔出，并把选择开关旋到交流电压最高挡或位置，故D错误。
故选A。
4.【答案】
【解析】分析：
本题考查液体表面张力的灵活运用，基础题。
解答：
由于液体表面张力的作用，使液面绷紧，小昆虫受到液面对它的弹力，故不沉下去，故选D。
5.【答案】
【解析】【详解】温度越高，分子热运动越激烈，速率大的分子所占的比例大，由图可知曲线速率大的分子所占的比例比曲线速率大的分子所占的比例大，故曲线温度高于曲线温度，故A正确；
B.由图可知，在两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于，故两条曲线与横轴所围的面积相等，故B错误；
C.由曲线变化为时，体积不变，温度升高，则根据查理定律可知，压强增大，故C错误；
D.温度是分子平均动能的标准，是大量分子运动的统计规律，对个别分子没有意义，所以温度升高，氧气分子的平均动能越大，但不是每一个氧气分子的速率都增大，故D错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】【分析】
本题考查感应电流的产生，解决本题的关键是掌握感应电流的产生条件：闭合回路中的磁通量发生变化。
【解答】
A、图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方，则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零，即使减小通过导线电流，圆线圈中的磁通量也不会发生变化，不会有感应电流产生，故A正确；
B、图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中，线圈在磁场中运动过程中磁通量会发生变化，会产生感应电流，故B错误；
C、图丙闭合导线框以左边或右边为轴在匀强磁场中旋转时，线圈中的磁通量始终为零保持不变，闭合导线框中不会有感应电流，故C错误；
D、图丁金属杆在作用下向右运动过程中，闭合线圈面积增大，若磁场减弱，则穿过闭合线圈的磁通量不一定改变，回路中不一定会产生感应电流，故D错误。
故选：。
7.【答案】
【解析】【详解】由题意，电路达到稳定状态后断开，电容器与电感线圈组成振荡电路，时线圈开始对电容器充电，电容器极板上所带电荷量为零，则两极板间的电场为零，故 A错误；
B.根据振荡电路周期公式，可得该振荡电路周期为
则
时，线圈对电容器充电完毕，电容器上的电荷量达最大，故B错误；
C.当
时，电容器放电完毕，电容器两端电压为，放电电流达最大，但回路中电流的变化率为零，则线圈的自感电动势为零，故C正确；
D.当
时，线圈对电容器反向充电，线圈中的电流方向为，为负，故 D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】设容器内气体压强为，则气体状态参量为，，，
第一次抽气过程，由玻意耳定律得，
即，解得，
第二次抽气过程，气体状态参量，，，
由玻意耳定律得，
即，解得。
故选C。
9.【答案】
【解析】【详解】由于电容器的上极板带负电，自由电子定向移动方向与电流方向相反，可知上极板失电子，即极板所带电荷量减小，电容器正处于放电过程，由于极板电荷量减小，则电容器中的电场向上且正在减弱，故B错误；
A.根据上述，电容器处于放电状态，则电场能减小，磁场能增大，根据安培定则可知，线圈中的磁场方向向上，即线圈中的磁场向上且正在增强，故A错误；
C.根据上述，电容器处于放电过程，电场能减弱，磁场能增强，则该时刻电路中的电流增大，故C错误；
D.根据
若在线圈中插入铁芯，则线圈的自感系数增大，可知若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变小，故D正确。
故选D。
10.【答案】
【解析】、因为电流计的零刻度在表盘正中间，指针可以左右摆动，故只在单侧加上磁场是不合适的，故AC错误；
B、在指针下方装上铝框，铝框内部存在磁场，指针摆动过程中，铝框内的磁通量保持不变，不会产生电磁阻尼，所以此时铝框和磁场对指针的快速静止不起作用，故B错误；
D、铝板处在磁场中，部分导体切割磁感线，形成感应电流，电流在磁场中会受到安培力，促使指针能快速的静止下来，方便读数，故正确。
故选。
本题考查磁电式电流表的原理。在辐射状的磁场中，线圈在安培力和螺旋弹簧的弹力共同作用下达到平衡时，指针的读数即为电流的大小；但指针在示数附近的摆动很难停下，故需加上磁场，让铝板在磁场中的部分切割磁感线，形成感应电流，受到安培力，加速指针的静止。
11.【答案】
【解析】【分析】
等温变化时，气体的温度一定不能变化，并且气体的质量也是不能变化的。
气体的实验规律的使用的条件是一定质量的气体，研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系时气体的温度一定不能变化。
【解答】
A、为防止漏气，在活塞上涂油，以保证气体质量不变，缓慢的推，拉柱塞，以保证在体积改变时温度不变，不能用石蜡密，封故A错误；
、气体的状态方程的使用的条件是一定质量的气体，实验中发现各组同学的气体压强与体积的乘积值不完全相等，就是因为不同的同学做实验时封闭气体的质量是不同的，故BC错误；
D、密闭气体的体积可直接从注射器上读出，气体的压强是用压强传感器通过计算机系统得到的，故D正确。
故选D。
12.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查磁流体发电机的原理。根据左手定则可知电荷所受洛伦兹力的方向和偏转方向，从而可知金属板的带电性，可知电流方向；根据电阻定律可求得电源内阻；根据平衡条件、闭合电路欧姆定律，联立即可求得电流表的读数；将金属板、水平旋转，再将阻值为的电阻接在金属板、的长度为的边两端，对电路中的电流没有影响。
【解答】
A.由左手定则可知，正电荷受到向下的洛伦兹力而向下偏转，在金属板上聚集，故金属板为正极，电流从金属板流经电阻返回金属板，故A错误；
B.将磁流体发电机看成是电源，根据电阻定律得，电源内阻 ，故B错误；
C.电路中的电流稳定后，电荷受到的洛伦兹力和电场力大小相等，即 ，根据闭合电路欧姆定律得，整个回路的电流 ，联立解得： ，故C正确；
D.旋转两金属板，根据电场力与洛伦兹力平衡可得电动势不变，根据电阻定律可的电源内阻也不变，故电流表的读数不变，故D错误。
13.【答案】
【解析】【详解】“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：
配置油酸酒精溶液准备浅水盆，撒上痱子粉滴入油酸酒精溶液，形成油膜描绘油膜边缘测量油膜面积，计算分子直径。故正确顺序为：。
该实验中的理想化假设是：把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜；不需要考虑分子间隙，把形成油膜的分子看作紧密排列的球形分子；将油酸分子视为球体模型。与本实验无关的是。
故选B。
一滴油酸酒精溶液的体积为
一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为
面积超过正方形一般的正方形个数为个，故油膜的面积为
油酸分子的直径
根据
则有：
A.水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开，则测量的面积偏小，导致结果偏大，故A错误；
B.求每滴溶液体积时，溶液的滴数计多了，则一滴油酸的体积减小了，会导致计算结果偏小，故 B正确；
C.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则计算时所用的体积数值偏大，会导致结果偏大，故C错误；
D.油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小，故D正确。
故选BD。
14.【答案】；
【解析】解：吸一支烟进入空气中的一氧化碳的物质的量，
一氧化碳分子个数个，
每个一氧化碳分子所占空间的体积，
分子间的平均距离；
不吸烟者进入此房间呼吸一次吸入的一氧化碳分子数为。
15.【答案】；
【解析】【详解】根据题意，由平衡条件有
解得
根据题意，由盖吕萨克定律有
解得
16.【答案】 ；
【解析】线圈转动产生的感应电动势的最大值为
电压表的示数为有效值，则有
解得
由于当钢针和金属板间瞬时电压超过时可以产生电火花，则此瞬时电压对应最小电压的有效值为
根据电压匝数关系有
解得
即电压表的示数至少为，钢针和金属板间可产生电火花。
17.【答案】解：带电微粒在场区做匀速圆周运动，则电场力与重力平衡
由 ， 可得
微粒做圆周运动时，由 可得
又
微粒先逆时针偏转，再顺时针偏转，后逆时针偏转，到达轴上点，
运动时间为

微粒能返回坐标原点，如图所示，
则
【解析】做匀速圆周运动，则微粒所受重力与电场力平衡，根据洛伦兹力提供向心力分析，做出粒子运动轨迹图，找圆心，定半径是解决此类问题的关键。