2020学年山东省历城区高二物理下学期期中考试试题

2020学年山东省历城区高二物理下学期期中考试试题

高二物理试题 ‎ 第Ⅰ卷（选择题 共40分）‎ 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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。‎ ‎1．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是 C B t(×10-2s)‎ U/v)‎ t(×10-2s)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎220‎ A U/v)‎ ‎0.5‎ ‎1‎ ‎311‎ U/v)‎ t(×10-2s)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎311‎ U/v)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎380‎ D t(×10-2s)‎ ‎-311‎ ‎-380‎ ‎-311‎ ‎-220‎ ‎2．关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（ ）‎ A．只要有磁感线穿过电路，电路中就有感应电流 B．只要闭合电路在做切割磁感线运动，电路中就有感应电流 C．只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流 D．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流 ‎3．如图所示电路中，a、b两灯相同，闭合开关S电路达到稳定后两灯一样亮，则（ ）‎ A．当S断开的瞬间，a、b两灯中电流立即变为零 B．当S断开的瞬间，a、b两灯中都有向右的电流，两灯不立即熄灭 C．当S闭合的瞬间，a灯比b灯先亮 D．当S闭合的瞬间，b灯比a灯先亮 ‎4．如图所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，当磁铁从图示位置向下运动时,线圈中的感应电流方向如图所示,则 ( )‎ A．磁铁的下端是N极 ‎ B．磁铁的下端是S极 C．磁铁与线圈相互排斥 b c d a D． 磁铁与线圈相互吸引 ‎5．如图一所示，虚线abcd为水平放置的矩形匀强磁场区域，方向竖直向下，圆形闭合金属线框以一定的速度沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动。如图二所示给出的是金属线框的四个可能到达的位置，则圆形线框的速度可能为零的位置是（ ）‎ b c d a A b c d a B b c d a C b c d a D 图二 图一 ‎6．一个带活塞的气缸内密封一定量的气体，已知气体的温度随其内能的增大而升高，则 A．当温度升高时，气体一定吸热 B．当温度升高时，气体一定被压缩 C．压缩气体，同时气体向外界放热，其温度必定不变 D．压缩气体，同时气体从外界吸热，其温度必定升高 ‎7．下列说法正确的是（ ）‎ A．布朗运动不是液体分子的热运动，是小颗粒内部分子运动所引起的悬浮小颗粒的运动 B．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功2.0×105J，若空气向外界放出热量1.5×105J，则空气内能增加5×104J C．一定质量的气体，如果保持温度不变，体积越小压强越大 D．只要知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，就可以算出气体分子的体积 ‎8．夏天，如果将自行车内胎充气过足，又放在阳光下受暴晒，车胎极易爆裂．关于这一现象有以下描述（暴晒过程中内胎容积几乎不变），正确的是（　）‎ A．车胎爆裂，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果 B．在爆裂前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大 C．在爆裂前的过程中，气体吸热，内能增加 D．在车胎突然爆裂的瞬间，气体内能减少 t/10-2s u/v ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎-220 ‎ ‎220 ‎ ‎9．一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10Ω的电阻。则 A． 与电阻并联的电压表的示数是100V B．流过电阻的最大电流是‎20A C．变压器的输入功率是1×103W D．在交流电变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2×103J ‎10．如图所示，相距为d的两水平虚线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的边界，磁场的磁感应强度为B；一正方形线框abcd边长为L（L＜d），质量为m．将线框从磁场上方高h处由静止开始释放，当ab边进入磁场时速度为v0，当cd边刚穿出磁场时速度也为v0．则在线框穿越磁场的整个过程中 A．线框中一直都有感应电流 B．线框在某一段时间内的加速度为g C．线框产生的焦耳热为mg(d+h+L) D．线框匀速穿越磁场 第Ⅱ卷（非选择题 共60分）‎ 二、实验探究题（16分）‎ ‎11．（6分）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是： ‎ ‎①电流计、②直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器 ‎ ‎（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导线）。 ‎ ‎（2）怎样才能使线圈B中有感应电流产生？试举出三种方法。 ‎ ‎ ‎ 线圈A ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎① ；‎ ‎② ；‎ ‎③ 。‎ ‎12．（10分）某同学设计了一种测温装置，其结构如图（a）所示，玻璃泡A内封有一定质量的气体，与A相连的细管B插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出（B管的体积与A泡的体积相比可略去不计）。该同学在某一恒定的大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻度，测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示：‎ 环境温度 ‎－27‎ ‎0‎ ‎27‎ ‎54‎ ‎81‎ ‎100‎ t(℃)‎ 汞柱高x(cm)‎ ‎25.8‎ ‎20.4‎ ‎15‎ ‎9.6‎ ‎4.2‎ ‎0.4‎ 温度刻度t(℃)‎ ‎－27‎ ‎0‎ ‎27‎ ‎54‎ ‎81‎ ‎100‎ 该同学将上表中环境温度t(℃)和汞柱高x(cm)的数据输入图形计算器，绘制出x-T图像，如图（b）所示，请根据图像提供的信息：‎ ‎（1）写出汞柱高x随环境温度T变化的函数关系式______________；‎ ‎（2）推断出当时的大气压强值p0＝_______cmHg；‎ ‎（3）由于大气压要随季节和天气变化，所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差，若有一次测量时大气压强p‎0’‎比上述大气压p0低了1 cmHg，那么此次测量的温度测量值与其实际的真实值相比是_______（选填“偏大”或“偏小”）的，测量值与真实值差_______℃。‎ 三、计算题：（共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13．（8分）以下是一段关于输电线损失功率的推导。‎ 将电能从发电站送到用户，在输电线上会损失一部分功率。设输电电压为U，输电线电阻为r，则功率损失为 P损=IU （1）‎ 而 U=Ir （2）‎ 将（2）式代入（1）式，得到 （3）‎ 由（3）式可知：要减小功率损失P损，就应当用低压送电和增大输电线电阻r。试说明这段推导错在哪里并通过正确的推导说明P损与输电电压U及输电线电阻r之间的关系。‎ ‎14．（10分）如图所示，一定质量的理想气体按p—T图象中箭头方向，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，已知气体在状态A时的体积为‎33.6升。‎ ‎（1）试分析说明：从状态A沿图中箭头变化到状态B的过程中，气体是吸热还是放热？‎ ‎（2）气体在状态C的体积是多少升？‎ ‎（3）已知阿伏加德罗常数为6.0×1023，在标准状态（压强p0=1.0×105Pa、温度‎0℃‎）下任何气体的摩尔体积都为‎22.4升，问该气体的分子个数为多少？（本问计算结果取一位有效数字）‎ ‎15．（8分）如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属轨道间距l=‎0.50m。导轨上端接有电阻R=0.80Ω，导轨电阻忽略不计。导轨下部的匀强磁场区有虚线所示的水平上边界，磁感应强度B=0.40T，方向垂直于金属导轨平面向外，电阻r=0.20Ω的金属杆MN，从静止开始沿着金属导轨下落，下落一定高度后以v=‎2.5m/s的速度进入匀强磁场中，金属杆下落过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知重力加速度g=‎10m/s2，不计空气阻力。‎ ‎（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R的电流大小；‎ ‎（2）求金属杆刚进入磁场时，M、N两端的电压；‎ ‎（3）若金属杆刚进入磁场区域时恰能匀速运动，则在匀速下落过程中每秒钟有多少重力势能转化为电能？‎ ‎16．（8分）一个半径r=‎0.10m的闭合导体圆环，圆环单位长度的电阻R0=1.0×10—2Ω·m—1。如图甲所示，圆环所在区域存在着匀强磁场，磁场方向垂直圆环所在平面向外。磁感应强度大小随时间变化情况如图乙所示。‎ ‎（1）分别求在0~0.3s和0.3s~0.5s时间内圆环中感应电动势的大小；‎ ‎（2）分别求在0~0.3s和0.3s~0.5s时间内圆环中感应电流的大小，并在图丙中画出圆环中感应电流随时间变化的i—t图象（以线圈中逆时针电流为正，至少画出两个周期）。‎ ‎17．（10分）如图一所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R。在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图二是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的位移－时间图象，图像中坐标轴上所标出的字母均为已知量。‎ ‎0‎ t1‎ t2‎ t3‎ t4‎ v1‎ v3‎ v2‎ v t N ′‎ M N M ′‎ a b c d 图一 图二 求：‎ ‎（1）金属框的边长；‎ ‎（2）磁场的磁感应强度；‎ ‎（3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量。‎ 高二物理试题参考答案及评分标准 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，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错的或不答的得0分。‎ ‎1.C 2.D 3.D 4.BC 5.AD 6.D 7.BC 8.BCD 9.AC 10.B 二、实验探究题（16分）‎ ‎11．（6分）‎ （1） 图略 （完全正确得3分，有一处错误即不得分）‎ （2） 闭合开关；断开开关；改变滑动变阻器阻值。（每空1分，共3分）‎ ‎12．（1）x＝75－0.2T （2）75 （3）偏大，5‎ 评分标准：第（1）问和第（2）问每空3分，第（3）问每空2分，共10分。‎ 三、计算题：（共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13．（8分）‎ 解答：这段推导错在误认为输电电压就是输电线上损失的电压。 2分 正确的推导是：‎ ‎ 因此 2分 ‎ 2分 可见：在输送功率一定的情况下，功率损失与输电电压的平方成反比，与输电线的电阻成正比。 2分 ‎14．（10分）‎ 解：‎ ‎（1）气体从状态A变化到状态B的过程为等压变化，由盖.吕萨克定律可知，气体温度升高，体积增大。由于气体在对外做功的同时内能增大，该过程吸热……………………3分 ‎（2）A、C两个状态的温度相同，根据玻意耳定意得：pAVA=pcVc…………2分 解得：VC=‎67.2升…………………………1分 ‎（3）根据理想气体状态方程得：………………1分 其中T0=273K，所以气体的分子个数：………………1分 解得：n=5×1024个…………………………2分 ‎15．（8分）‎ 解：（1）金属杆刚进入磁场切割磁感线产生的电动势E=Blv·················（2分）‎ 根据闭合电路欧姆定律，通过电阻R的电流大小A············（2分）‎ ‎（2）M、N两端电压为路端电压，则UMN=IR=0.4V··························（2分）‎ ‎（3）每秒钟重力势能转化为电能E=I2（R+r）t=0.25J························（2分）‎ ‎16．（8分）‎ 解：（1）在0~0.3s时间内感应电动势·············（2分）‎ ‎ 在0.3~0.5s时间内感应电动势··············（2分）‎ ‎（2）在0~0.3s时间内····（1分）‎ 在0.3~0.5s时间内·······（1分）‎ i—t图象如答图2所示·····················（2分）‎ ‎17．（10分）‎ 解：（1）分析图二可知，金属线框匀速进入磁场，速度大小为v1，所用时间为（t2-t1），因此，线框边长L=v1（t2-t1） 2分 ‎（2）在线框匀速进入磁场的过程中，由平衡条件可知：‎ ‎ 2分 所以 2分 ‎（3）线框进入磁场过程中产生的热量 1分 线框离开磁场过程中产生的热量 2分 整个过程中产生的总热量 1分 说明：第（3）问还有其它解法，正确的同样给分。 ‎