安徽省合肥市第一中学2021-2022学年高二（下）期中考试物理试题含答案

  合肥一中2021-2022学年第二学期高二年级期中考试物理试卷

时长：90分钟    分值：100分   

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多項符合題目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1. 以下说法正确的是（　　）

A. 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在

B. 电磁波是横波，磁场方向与电场方向同向均与传播方向垂直

C. 均匀变化电场或均匀变化的磁场不能对外辐射电磁波

D. 利用氧气的摩尔质量、密度以及阿伏加德罗常数就可以算出一个氧气分子的体积

2. 如图甲所示，两匀强磁场和的方向均垂直纸面向里，其边界与固定的金属线圈的直径重合，磁感应强度和随时间t的变化规律分别如图乙中的直线a和b所示。下列说法正确的是（　　）

A. t1时刻金属线圈中无感应电流

B. 0~t2时间内金属线圈中的感应电流沿顺时针方向

C. 0~t1时间内金属线圈受到向右安培力

D. 0~t2时间内金属线圈始终受到向左的安培力

3. 如图所示，有理想边界的直角三角形区域abc内部存在着两个方向相反的垂直纸面的匀强磁场，e是斜边ac上的中点，be是两个匀强磁场的理想分界线.现以b点为原点O，沿直角边bc作x轴，让在纸面内与abc形状完全相同的金属线框ABC的BC边处在x轴上，t=0时导线框C点恰好位于原点O的位置.让ABC沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场，现规定逆时针方向为导线框中感应电流的正方向,在下列四个i-x图像中，能正确表示感应电流随线框位移变化关系的是 (   )

A.  B.

C.  D.

4. 如图所示，间接一正弦交变电源，内阻不计，理想变压器原线圈与电阻串联，两匝数相等的副线圈分别接有电阻，且。若开关S断开时，测得电源输出功率是电阻消耗功率的2倍。则闭合开关S后，电源输出功率与电阻消耗功率的比值为（　　）

A. 3 B. 4 C. 5 D. 6

5. 如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈接正弦交流电，电压为u＝U0cos 100πt（V），副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当电键S接通后，电流表读数为I，电动机带动一电阻为r、质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升。下列判断正确的是（　　）

A. 电动机两端电压为IR，其消耗的电功率为I2R

B. 变压器的输入功率为I2R＋mgv＋

C. 原线圈中的电流为nI，变压器的输入功率为I2R＋mgv，副线圈电流的频率为50 Hz

D. 电动机的热功率为I2R，副线圈电压的有效值为

6. 一定质量的理想气体，从状态a开始，经历，，，四个过程又回到状态a，其体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，的延长线经过坐标原点O，、分别与横轴、纵轴平行，e是与的交点，下列说法正确的是（　　）

A. 气体从状态c到状态d分子平均动能变大

B. 气体从状态a向状态b变化的过程中压强一直不大于状态e的压强

C. 状态b到状态c过程中单位时间内单位面积上器壁碰撞的分子数变少

D. 气体从状态d到状态a压强变大

7. 在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，直流电阻为RL，则下列说法正确的是（　　）

A. 合上开关后，b、c先亮，a后亮

B. 断开开关时，N点电势低于M点

C. 断开开关后，b、c同时熄灭，a缓慢熄灭

D. 断开开关后，c马上熄灭，b闪一下后缓慢熄灭

8. 如图，两端开口的均匀弯管竖直放置，管中有两段水银柱封闭了一段空气柱，若现往d管中注入一些水银，则（　　）

A. a管内水银面上升的距离等于c管中水银面下降的距离

B. a管内水银面下降的距离大于c管中水银面上升的距离

C. 稳定后d管与b管水银柱一样高

D. 注入d管内的水银比b管上升的水银多

9. 如图所示，四个两端封闭、粗细均匀玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态。如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是（　　）

A.  B.  C.  D.

10. 在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下．有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上．a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计．则（   ）

A. 物块c的质量是2msinθ

B. b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能

C. b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能

D. b棒放上导轨后，a棒中电流大小是

11. 如图甲所示，两根足够长的光滑金属导轨、与水平面成固定，导轨间距离为，电阻不计，一个阻值为的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端，整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒从图示位置由静止开始释放。金属棒下滑过程中与导轨接触良好。改变电阻箱的阻值R，测定金属棒的最大速度，得到的关系如图乙所示。取。则下列说法正确的是（　　）

A. 若磁场磁感应强度大小不变，方向变为竖直向上，导体棒匀速时安培力与改变前相同

B. 金属棒的质量

C. 定值电阻

D. 当电阻箱R取，且金属棒的加速度为时，金属棒的速度

12. 如图所示，水平面内有一光滑金属导轨，其、边的电阻不计，边的电阻阻值，与的夹角为135°，与垂直，边长度小于1m。将质量，电阻不计的足够长直导体棒搁在导线上，并与平行，棒与、交点G、H间的距离，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度。在外力作用下，棒由处以一定的初速度向左做直线运动，运动时回路中的电流始终与初始时的电流相等。则下列说法正确的是（　　）

A. 回路中电流沿逆时针方向

B. 若初速度，求棒在处所受的安培力大小

C. 若初速度，求棒向左移动距离2m到达所需的时间

D. 在棒由处向左移动2m到达处的过程中，外力做功，则初速度

二、实验题（每空3分，共12分）

13. “用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下：

A.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数（正方形小方格的边长为2cm），求油膜面积S（如图所示）

B.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜形状稳定后，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上

C.向浅盘中装入约2cm深的水，并撤上痱子粉或细石膏粉

D.用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径

E.在1mL纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为1000mL

F.用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得60滴溶液体积为1mL

（1）上述实验步骤的合理顺序是：E________

（2）根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是________mL；（保留2位有效数字）

（3）根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是________m；（保留2位有效数字）

（4）关于本实验下列说法正确的有（          ）

A.选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜

B.若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小

C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏小

D.在向量筒中滴入1mL油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏大

三、计算题（共40分）

14. 2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市。图甲为某品牌的共享单车，单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。单车内小型发电机发电原理可简化为图乙所示，矩形线圈的面积为，共有匝，线圈总电阻，线圈处于磁感应强度大小为的匀强磁场中，可绕与磁场方向垂直的固定对称轴转动，线圈在转动时保持与外电路电阻连接，不计电流表内阻。在外力作用下线圈以的角速度匀速转动时，从图乙所示位置转过开始计时：

（1）求线圈电动势的瞬时表达式；

（2）求电流表示数；

（3）求线圈转一圈过程中整个电路产生的焦耳热。

15. 如图所示，密闭性能良好的杯盖扣在盛有少量热水的杯身上，杯盖的质量为m，杯身与热水的总质量为M，杯盖的面积为S。初始时，杯内气体的温度为，压强与大气压强相等。因杯子不保温，杯内气体温度逐渐降低，不计摩擦，不考虑杯内水的汽化和液化，重力加速度为g。

（1）求温度降为，时杯内气体压强；

（2）温度为多少时，用力F竖直向上（图中F大小未知）提杯盖恰能将整个杯子提起。

16. 如图所示，“凸”字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，、、、、边长均为l，边长为2l，与平行，间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时，边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从边进入磁场直到、边进入磁场前，线框做匀速运动，在、边离开磁场后，边离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且、边保持水平，重力加速度为g。求：

（1）线框边将要离开磁场时做匀速运动的速度大小是边刚进入磁场时的几倍；

（2）磁场上、下边界间的距离H；

（3）求线框在穿过磁场的过程中所用的时间。

合肥一中2021-2022学年第二学期高二年级期中考试物理试卷

时长：90分钟    分值：100分    命题人：张益    审题人：孙金殿

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多項符合題目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

【1题答案】

【答案】C

【2题答案】

【答案】C

【3题答案】

【答案】D

【4题答案】

【答案】D

【5题答案】

【答案】B

【6题答案】

【答案】B

【7题答案】

【答案】A

【8题答案】

【答案】D

【9题答案】

【答案】CD

【10题答案】

【答案】AD

【11题答案】

【答案】BD

【12题答案】

【答案】BC

二、实验题（每空3分，共12分）

【13题答案】

【答案】    ①. FCBAD    ②.     ③.     ④. AD

三、计算题（共40分）

【14题答案】

【答案】（1）；（2）0.2A；（3）0.08J

【15题答案】

【答案】（1）；（2）

【16题答案】

【答案】(1)4；(2)；(3)