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1、2023-2024学年湖北省云学名校联盟高二（下）联考试卷（5月）物理试题一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.关于热力学定律的说法正确的是()A. 第一类永动机设计思想违背了能量守恒定律B. 史上用“从单一高温热库吸热全部用来做功”思想来设计的永动机称为第一类永动机C. 热力学第二定律认为，热量永远不可能低温物体传到高温物体D. 热平衡定律是指做功和热传递在改变物体内能时是等效的2.下面关于固体和液体性质的叙述中正确的是()A. 布朗运动是指液体分子无规则的热运动，温度越高，布朗运动越剧烈B. 液体表面张力是由于液体表面层分子间r略小于平衡距离，分子力表现为斥力的缘故C. 水能浸润玻璃，
2、因为附着层水分子间距较内部要小，附着层水分子间作用力表现为斥力所致D. 物理性质不具有各向异性的固体都是非晶体3.两个完全相同的容器，分别装有质量和温度都相同的氢气和氧气(均视为理想气体)，关于这两个容器中的氢气和氧气，下列哪个参量相同()A. 分子的数密度B. 分子的平均动能C. 气体的内能D. 气体的压强4.右图为分子力f随分子间距r变化规律图像，r2为分子平衡时的间距。某空间仅有两个分子甲和乙，把甲固定在r=0的坐标原点，把乙分子从横轴上r=rl处由静止释放，结果乙能运动到右边最远点可到达r=r4处。则该过程中()A. 分子引力逐渐增大，斥力逐渐减小，在r=r3处合力表现为引力B. 乙分
3、子先加速运动，后减速运动，在r=r2处速度最大C. 分子势能先减小后增大，接着又减小，在r=r3处势能最低D. rlr2和r2r3两段图像与横轴所围成“面积”大小相等5.有一种抗拉性极好PVC铝塑管，横截面内外层都是绝缘的PVC塑料材质，塑料中间夹嵌了一层铝箔。如右图，截取一段内壁光滑质量为 M的直PVC铝塑管，放在光滑的地面上，让一个质量为 m的圆柱状小磁铁(直径略小于管道内径，可视为质点)，以初速度v0从左向右沿中轴线射入管口，结果小磁铁恰好没有从右管口穿出()A. 磁铁运动到管中点时，左右两边管内铝箔产生的涡流都阻碍磁铁的运动B. 磁铁运动到管中点时，左右管口处铝箔内涡流方向相同C. 磁
4、铁运动到管中点时，左右两管口都有扩张的趋势D. 整个过程中，铝塑管获得的最大速度为v=mv0M6.一定量的理想气体，从状态 a经历b，最后变到状态 c，其pV图像如图所示，已知状态a时气体温度是ta=7oC，下列说法正确的是()A. ab的过程中，气体等温膨胀，吸收的热量等于对外做功B. bc的过程中，气体等温膨胀，内能保持不变C. 状态c温度tc=4ta=28C，但状态a、c的分子平均动能相同D. ab过程气体对外做功小于bc过程气体对外做功7.直流电源、电阻、电键、自感线圈和平行板电容器连接成如下图电路，已知线圈的自感系数L=2102H，电容器的电容C=8104F，上板P和下板Q长度均为x
5、=20cm，线圈的直流电阻与导线的电阻都不计。现先让电建S闭合，待稳定后断开电键，并记此时为t=0时刻，这时让一电子从两板左边界上的N点沿中线以v0=25m/s的速度平行极板射入电容器，结果电子从电容器右边界的板间射出。不考虑极板间电场的边缘效应，不计电子重力以及电子对电场的影响，忽略一切电磁波辐射。下列描述正确的是()A. t=2103s时，线圈内自感电动势最大，电容器上电压为零B. t=3103s时，线圈上的自感电动势方向与电流方向相同C. t=8103s时，电子平行极板方向射出电容器，且射出速度大小与初速度相同D. 若某时刻线圈内磁场方向和电容器间电场方向都向下，则电场能正在向磁场能转化
6、。二、多选题：本大题共3小题，共12分。8.如图甲所示，两端封闭、粗细均匀、导热性能良好的 U形细玻璃管竖直放在水平桌面上(两侧管臂竖直)，管中有一段水银隔开了两部分理想气体A、B，稳定后左臂水银面比右臂低，两部分气体体积VAVB，下列哪些操作一定能使水银向B端移动()A. 仅缓慢升高环境温度;B. 仅缓慢降低环境温度;C. 环境温度不变，以管底边 CD为转轴，把U形管向里缓慢旋转90(见图乙)D. 环境温度不变，以 C点过垂直纸面内轴线为轴，把 U形管在竖直面内逆时针缓慢旋转90(见图丙)。9.如下图所示，速度选择器入口有一个粒子源 P，它能向选择器注入大量不定速率的氕核(H11H)、氘核(
7、H12H)、氚核(H13H)。选择器内部的磁场(磁感应强度为B1)和电场方向见图，选择器出口右侧沿选择器中轴线确定x轴建立坐标系，第一象限内(包括x轴)以直线OA(y=x)为界，在直线两侧分布两个方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为B2。对于某时刻同时到达O点的氕、氘、氚(不计重力以及粒子间的相互作用力)，关于它们以后在磁场B2中的运动过程，下列叙述正确的是()A. 圆周运动的半径相同B. 最先跨过OA分界线的是氚核C. 下次再次相遇前的路程相同D. 下次相遇时三种粒子的速度要么平行，要么垂直10.如下图，ab和cd是两个间距为L、半径为h的四分之一圆弧导电轨道，固定在竖直面上，圆弧轨道空间
8、存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，轨道 b、c两个端点接有阻值为R的电限，现有质量为m、电阻为r、长也为L的导棒，搭在b、c端，给它一个竖直向下的速度v，由于导棒与导轨各接触点的动摩擦因数不同，结果导棒恰好匀速率沿圆周运动到轨道水平端ad处，导棒与导轨有良好的接触，导轨与其它导线电阻不计。则该过程中()A. 流过电阻R的电荷量为q=BL2(R+r)B. 导棒受到的安培力的冲量为I安=B2L2R+rC. 电阻R上消耗的电功率为P=B2L2v22(R+r)D. 导棒与导轨间摩擦生热为Q=mgB2L2v4(R+r)三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.在“用油膜估测分子大小”的实验中
9、，操作如下：、在量筒配制体积比浓度为0.25%的油酸酒精溶液;、取一浅盘装上清水，并在水面上薄薄的撒上一层痱子粉，用注射器抽取量筒中油酸酒精溶液2mL(即2cm3)，滴一滴到水盘中，静置待用;、把注射器中剩余的油酸酒精溶液一滴一滴地滴回量筒，滴完时数得注射器内总共滴出了200滴(包括水盘中那一滴);、将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油膜的形状.随后把玻璃板放在坐标纸上，数出油膜轮廓占方格数，再乘以单个方格面积，得到油膜的总面积为500cm2。(1)根据上述实验数据，可以估算油酸分子直径d=_m(保留一位有效数字);(2)如果实验中，使用水盘太小，配置油酸浓度太大，导致一滴油酸溶
10、液在水面上的油膜不能充分扩展开，会导致测量结果_A、偏大B、偏小C、没有影响(3)上述实验中水盘中油膜中油酸分子个数的最接近下列哪个数量级?_A、1013B、1017C、1021D、102612.一定量气体等温变化时，其P与V的乘积是个定值C，有同学设计了下面实验，欲验证等温时PV乘积是否为定值，并测出该定值 C以及当地的大气压值P0。I、找一段内壁比较光滑的废弃排水管以及配套的堵帽，用胶水把堵帽胶粘在管底，底部密封后做成气缸，固定放在水平地面上;、找一个与排水管配套的管件“补芯”(直径比水管内径略小同材质的薄圆柱体)充当活塞，测出活塞的横截面积为S=10cm2。如右图，用胶水把补芯活塞、硬杆
11、和置物平台牢固地粘连在一起，并用天平称出其质量;、在活塞边缘和气缸内部涂抹上凡士林(保证良好的密封和润滑)，把活塞缓慢地竖直插入气缸内，密封一定量气体。取一配重物块，亦称出其质量，把配重物块和活塞硬杆置物平台的质量加在一起，记为m1，然后把配重物块放在置物平台，活塞无摩擦地下移，稳定时测出密封气体柱长度1;IV、在平台上增加配重块，当配重物块和活塞硬杆置物平台的总质量增大更换为m2、m3、时，测得密封气体的气柱长度分别2、3、算出对应气柱长度的倒数1值。根据m对应的1值，做出m1图像。(1)实验中温度不变，图像是一条直线，验证PV乘积C是定值的依据是_A、图像的斜率是定值B、图像纵轴截距是定值
12、C、图像横轴截距是定值(2)取g=10m/s2，根据图像，可以测得被密封气体的定值C=_;测得当地大气压的值为P0=_Pa(以上两空均保留两位有效数字， C值必须注明单位，否则不给分)(3)实验中活塞下移中与管壁存在摩擦，假设这里的摩擦力大小始终恒定，但图像法处理数据时没有考虑，这样会导致 C的测量值与真实值相比将_，大气压P0测量值与真实值相比将_。(上述两空选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)四、计算题：本大题共3小题，共44分。13.如下图，一个匝数为N=100、面积为S= 2102m2的矩形线框abcd在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕OO轴以n=3000r/min的匀速转动，
13、已知线框abcd的的总电阻为r=2，产生的交流电通过电刷A、B导出，经匝数比为n1n2=25的升压变压器升压后，再通过总阻值为R0=1.5两条输电线输送到匝数比为n3n4=31的降压变压器降压，最终对阻值R的用户负载供电，已知远距输电线上电流I=2A。不计其他导线电阻、变压器的铁芯涡流和电磁辐射。(1)线圈产生电动势的最大值(Em)和有效值(E)分别多大?(2)用户负载R的阻值多大?14.导热良好、横截面积相同的甲、乙两气缸内各有一用轻杆连接的活塞C和D，缸底部各自被活塞密封了一定量的理想气体A和B。甲气缸放在水平地面上，缸口有一圈卡环，乙气缸倒置且足够深。已知环境的温度为T0，当地的大气压恒
14、为P0，稳定时气缸甲内密封的气柱高为 h，活塞C到卡环的距离也为h，气缸乙的质量为M=P0S2g，内密封的气柱高为2，其底部离天花板的距离为H=2，活塞C、D的质量为mC=mD=P0S4g(其中g、S未知，表示当地重力加速度、活塞面积)。现让环境温度缓慢升高，两活塞与气缸乙将上升，会出现活塞 C先达到卡环，后出现气缸乙触及天花板。(1)求升温前A、B两部分密封气体压强：PA=?PB=?(均用P0表示)(2)求活塞C刚达到卡环时环境的温度(结果用T0表示)?气缸乙刚与天花板接触时，此时气缸甲中封闭气体压强(结果用P0表示)?15.如图，空间足够大范围内存在一个垂直纸面向内匀强磁场，磁场中有一个半
15、径为 R圆形区域，OD是圆区域的一条半径。在距离圆心O相距R2处的A点竖直放置两个开有小孔的面积很小、间距很小的正对金属极板c、d，OA与OD之间夹角为=37，(cos37o=45)，在两极板c、d之间电势差Ucd随时间变化规律如下图。t=0时刻，在c板小孔处由静止释放一个带正电的粒子，粒子经c、d间加速，并进入磁场，已知交变电压的最大值为U0，周期为T0，磁场的磁感应强度大小与粒子比荷的乘积为Bqm=169T0，其中B、q、m未知，不计粒子的重力以及粒子在 cd两板间的运动时间和位移，忽略极板外的电场以及极板内的磁场。粒子第一次加速后恰好不射出给定的圆形区域。(1)粒子经过第一次加速后的速度多大?(2)求粒子的比荷qm=?(3)粒子经过第一次电场加速和磁场偏转后，还能再次回到电场进行加速偏转，求粒子在以后运动中的最大速度?答案和解析1.【答案】A【解析】【分析】考察热学第二定律和永动机的制成。【解答】第一类永动
