广东省湛江第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

广东省湛江第一中学2020学年高二物理下学期期中试题

湛江一中2020学年度第二学期“期中考试” ‎ 高二级物理科试卷 考试时间：90分钟 满分：110分 一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。）‎ ‎1．如图1所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在正弦交流电源上．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，其阻值随温度的升高而减小．电流表为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻．当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是 (　　)‎ A.的示数不变，的示数增大 B.的示数减小，的示数增大 C.的示数不变，的示数增大 图1‎ D.的示数不变，的示数减小 ‎2．图2所示装置中，cd杆原来静止。当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动(　 )‎ A．向右匀速运动　　　　‎ B．向左匀速运动 C．向右加速运动 D．向左加速运动 图2‎ ‎3．如图3所示，匀强磁场中有两个导体圆环a、b，磁场方向与圆环所在平面垂直，磁感应强度B随时间均匀增大．两圆环半径之比为2∶1，圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响．下列说法正确的是(　　)‎ A．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿逆时针方向 B．Ea∶Eb＝4∶1，感应电流均沿顺时针方向 C．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿逆时针方向 D．Ea∶Eb＝2∶1，感应电流均沿顺时针方向 图3‎ ‎4．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场。如图4所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量为＋q的小球。已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是(　　)‎ A．0 B.r2qk C．2πr2qk D．πr2qk 图4‎ ‎5．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图5所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则(　　)‎ A．U＝66 V，k＝　　　　　　　B．U＝22 V，k＝ C．U＝66 V，k＝ D．U＝22 V，k＝ 图5‎ ‎6.如图6，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场中．一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦．在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中(　 　)‎ A．PQ中电流先增大后减小 B．PQ两端电压先减小后增大 C．PQ上拉力的功率先减小后增大 D．线框消耗的电功率先减小后增大 图6‎ ‎7．图7甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1，电阻R＝20Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，‎ 输入电压u随时间t的变化关系如图7乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列说法正确的是(　　)‎ 图7甲　　　 　　　 图7乙 A．输入电压u的表达式u＝20sin 100πt (V)‎ B．只断开S2后，L1、L2均正常发光 C．只断开S2后，原线圈的输入功率不变 D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W ‎8．图8为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为n1、n2.在T的原线圈两端接入一电压u＝Umsinωt的交流电源，若输送电功率为P，输电线的总电阻为2r，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为(　　)‎ ‎ 图8‎ A. B. C．4r D．4r 二、多项选择题(本大题共6小题，每小题5分，共30分。填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分)‎ ‎9.下列说法正确的是（ ）‎ A．扩散现象说明分子总在做无规则热运动 B．物体吸热，物体分子平均动能必定增大 C．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化 D．分子间距等于分子间平衡距离时，分子势能最小 E．一切热现象的自发过程总是向分子热运动的无序性增大的方向进行 ‎10．下列说法正确的是（ ）‎ A．气体温度越高，每个分子的速度一定越大 B．理想气体向外界放出热量时，温度可能不变 C．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动 D．液体温度越高，悬浮粒子越小，布朗运动越剧烈 E．热量可以从低温物体传到高温物体 ‎11．下列说法正确的是(　　)‎ A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 E．熔化过程中，晶体的温度和内能都不变 ‎12．关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）‎ A．量子技术可以使物体的最低温度达到绝对零度 B．系统的内能增量可能小于系统从外界吸收的热量 C．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 D．可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响 E．温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等 ‎13．下列说法正确的是（ ）‎ A．液晶具有流动性，其光学性质表现为各向异性 B．太空舱中的液滴呈球状是由于完全失重情况下液体表面张力的作用 C．用打气筒的活塞压缩气体很费劲，说明分子间有斥力 D．第二类永动机是不可能制造出来的，因为它违反了能量守恒定律 E．布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的 ‎0‎ d c b T P a ‎14．一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p–T图像如图9所示，其中对角线ac的 延长线过原点O。下列判断正确的是（ ）‎ A．气体在a、c两状态的体积相等 B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能 C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 图9‎ D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功 三、实验题（本题共2小题，共10分．把答案填在横线上或按题目要求作答）‎ ‎15．(6分)如图10所示，是“研究电磁感应现象”的实验装置．‎ 图10‎ ‎(1)将图10中所缺导线补充完整．‎ ‎(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将原线圈迅速插入副线圈中，电流计指针将________．‎ ‎(3)原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将________．‎ ‎16.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V 。在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓，如图11所示，测得油膜占有的正方形小格数为X 。‎ 图11‎ ‎(1)用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为________。‎ ‎(2)油酸分子直径约为________。‎ 四、计算题（共3题，共38分）‎ ‎17．（10分）如图12所示，在一端开口、一端封闭粗细均匀的玻璃管内，一段长为h＝‎25 cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，当玻璃管水平放置时，管内封闭的气柱长度为L1＝‎20 cm(如图12甲)，这时的大气压强p0＝75 cmHg，室温是t1＝‎27 ℃‎。将玻璃管缓慢地转过90°，使它开口向上，并竖直浸入热水中(如图12乙)，待稳定后，测得玻璃管内气柱的长度L2＝‎17.5 cm。‎ 图12‎ ‎(i)求此时管内气体的温度t2；‎ ‎(ii)保持管内气体的温度t2不变，往玻璃管内缓慢加入水银，当封闭的气柱长度 L3＝‎14 cm时，加入的水银柱长度Δh是多少(玻璃管足够长)。‎ ‎18．（10分）如图13所示，固定的气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的活塞用劲度系数为的轻质弹簧相连，两活塞横截面积的大小满足S1＝2S2，其中。两气缸均用导热材料制成，内壁光滑，两活塞可自由移动．初始时两活塞静止不动，与气缸底部的距离均为，环境温度为T0＝300 K，外界大气压强为，弹簧处于原长。现只给气缸Ⅰ缓慢加热，使气缸Ⅱ的活塞缓慢移动了‎5cm．已知活塞没有到达气缸口，弹簧能保持水平，气缸内气体可视为理想气体。求此时：‎ ‎(i)弹簧的形变量；‎ ‎(ii)气缸Ⅰ内气体的温度。‎ 图13‎ ‎19.(18分)如图14所示，一平面框架与水平面成37°角，宽L＝‎0.4 m，上、下两端各有一个电阻R0＝1 Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长．垂直于框平面的方向存在向上的匀强磁场，磁感应强度B＝2 T．ab为金属杆，其长度为L＝‎0.4 m，质量m＝‎0.8 kg，其电阻R1＝0.5 Ω，金属杆与框架的动摩擦因数μ＝0.5.金属杆由静止开始下滑，直到速度达到最大的过程中，金属杆克服磁场力所做的功为W＝1.5 J．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取‎10 m/s2.求：‎ ‎(1)ab杆达到的最大速度v；‎ ‎(2)ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离；‎ ‎(3)在该过程中通过ab的电荷量．‎ 图14‎ 湛江一中2020学年度第二学期“期中考试”‎ 高二级物理科试卷答案 一、 单项选择题：（每小题4分，共32分）‎ 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 D C B D A C D C 二、多项选择题(本大题共6小题，每小题5分，共30分。选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分)‎ 题号 ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ 答案 ADE BDE BCD BCE ABE ABE ‎15.答案：(1) （2分）如图所示 ‎(2)向右偏　(3)向左偏 （每空2分）‎ ‎16.解析：(1)由题意可知，一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为V0＝。‎ ‎(2)一滴所形成的油膜的面积为S＝Xa2，所以油膜的厚度，即为油酸分子的直径为 d＝＝。 答案：(1) 　(2) （每空2分）‎ ‎17．（10分）解析：(i)根据理想气体状态方程得，＝， （3分）‎ 代入数值解得：t2＝‎77 ℃‎； （2分）‎ ‎(ii)根据玻意耳定律得，(p0＋h)L2＝(p0＋h＋Δh)L3，（3分）‎ 代入数值解得Δh＝‎25 cm。 （2分）‎ ‎18．（10分）解：(i)初始时弹簧处于原长说明两气缸内气体压强均为 （1分）‎ 加热后，对气缸Ⅱ的活塞受力分析得 ‎ …………① （1分）‎ 对气缸Ⅱ内气体，由玻意耳定律 ‎ …………② （2分）‎ 联立解得 （1分）‎ ‎（ii）对气缸Ⅰ内气体，由理想气体状态方程 ‎ …………③ （2分）‎ 对气缸Ⅰ的活塞受力分析得 ‎ …………④ （1分）‎ 由几何关系 …………⑤ （1分）‎ 联立解得 （1分）‎ ‎19．（18分）解析：(1)杆ab达到平衡时的速度即为最大速度v，此时杆ab所受安培力为F，则有：‎ mgsin θ－F－μN＝0，①‎ N－mgcos θ＝0，②‎ 总电阻：R，＝＋R1＝1 Ω，③‎ 杆ab产生的感应电动势为：E＝BLv，④‎ 通过杆ab的感应电流为：I ＝ ，⑤‎ 杆ab所受安培力为：F＝BIL，⑥‎ 联立①②③④⑤⑥式解得：‎ v＝＝‎2.5 m/s.⑦‎ ‎（每式1分）‎ ‎(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离为s，由动能定理得：‎ mgssin θ－W－μmgscos θ＝mv2，⑧ ……………2分 联立⑦⑧式代入数据解之得：s＝‎2.5 m．⑨ ……………2分 ‎(3)流过导体棒的电量q＝I·Δt，⑩ ……………2分 又I＝，⑪ ……………1分 E＝＝，⑫ ……………2分 联立以上各式得：q＝，⑬ ……………1分 代入解得q＝‎2 C. ……………1分 答案：(1)‎2.5 m/s　(2)‎2.5 m　(3)2 C