2021-2022学年江苏省徐州市睢宁县高二下学期期中考试（线上）物理试题（Word版） (1)

江苏省徐州市睢宁县2021-2022学年高二下学期期中考试（线上）

物理试题

一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。

1. 为了使需要传递的声音、图像等信息载在电磁波上发射到远方，必须对振荡电流进行（　　）

A. 调谐 B. 压缩 C. 调制 D. 检波

2. 电压互感器是一种测量高压电路中电压的变压器，工作原理如图所示。其原线圈并联在电路中，副线圈两端接在电压表上。则电压互感器（　　）

A. 是一种升压变压器

B. 原、副线圈电流的频率不同

C. 能测量高压直流输电电路电压

D. 副线圈中的电流大于原线圈中的电流

3. “梅花香自苦寒来”，人们闻到沁人心脾的花香与分子的热运动有关。关于分子动理论的说法中正确的是（　　）

A. 布朗运动就是液体分子的无规则运动

B. 扩散现象能气体和液体中进行，也能在固体中进行

C. 两个分子间距离小于r0时，分子间只有斥力没有引力

D. 两个分子间的距离增大时，分子间的分子势能一定减小

4. 如图所示，水平桌面上静置一个圆形金属线圈，在其圆心的正上方固定一个柱形磁体。现通过加热的方式使柱形磁体磁性减弱，圆形金属线圈始终静止。下列说法正确的是（　　）

A. 金属线圈有缩小的趋势

B. 金属线圈对水平桌面的压力减小

C. 金属线圈中感应电流产生的磁场方向向下

D. 从上往下看，金属线圈中感应电流沿顺时针方向

5. 如图所示，磁性转速表是利用电磁驱动原理工作的。下列说法正确的是（　　）

A. 在电磁驱动的过程中，其他形式能转化为机械能

B. 铝盘中产生感应电流，因受洛伦兹力作用而转动

C. 永久磁体和铝盘应装在同一转轴上，两者同速动

D. 永久磁体和铝盘应装在同一转轴上，两者转动方向相反

6. 无线充电是近几年发展起来的新技术。下图是手机无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是（　　）

A. 手机外壳用金属材料制作可以减少能量损耗

B. 只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电

C. 无线充电时手机受电线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”

D. 受电线圈中交变电流的频率与送电线圈中交变电流的频率相同

7. 如图所示，共享单车打通了公共交通的“最后一公里”，方便了居民出行。共享单车上的定位技术，可以给单车精准定位。单车在被骑行过程中车内电池自行充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电。用户仅需用手机上的客户端软件（APP）扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机APP上能实时显示单车的位置，骑行到指定的停车区域时才可以顺利还车；还车关锁后APP就显示计时、计价、里程等信息。根据以上信息，下列说法正确是（　　）

A. 单车是利用电磁感应原理实现充电的

B. 单车和手机之间是利用声波传递信息的

C. 单车某个时刻的位置是主要借助用户手机确定的

D. 由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度

8. 目前我国远距离输电干线已经采用500kV和750kV的超高压输电，西北电网甚至达到1100kV的特高压。若输送一定功率电能，原来采用220kV输电，由于输电线有电阻而损失的电功率为P，则采用1100kV特高压输电后，在输电线上损失的电功率为（设输电线的电阻未变）（　　）

A. 0.2P B. 5P C. 0.04P D. 25P

9. 理想变压器原线圈串接电流表A1连接在电压有效值不变的交流电源上，变压器副线圈连接的电路如图所示，各电表均为理想电表。滑动变阻器滑片P下滑过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 电流表A1示数变大 B. 电流表A2示数变小

C. 电压表V示数变大 D. 电阻R1消耗的电功率变小

10. 某力敏电阻的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块档板固定在绝缘小车上，之间放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电压表示数随时间变化关系如图乙所示，已知0 - t1时间内，小车处于静止状态，则（　　）

A. 0 ~ t1时间内，弹簧处于原长状态

B. t1 ~ t2时间内，小车的加速度随时间均匀减小

C. t2 ~ t3时间内，小车一定做匀变速直线运动

D. t2 ~ t3时间内，小车可能向右做匀加速直线运动

二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题 ~ 第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11. 某校综合实践活动小组进行简易温控报警系统研究。该系统核心元件采用热敏电阻来控制。该活动小组的同学首先对选用的热敏电阻的温度特性进行研究，可能用到以下实验器材：

A．热敏电阻RT（常温下的阻值约为30Ω）

B．烧杯、热水、温度计

C．电流表（量程0 ~ 0.6A，内阻R1= 5Ω）

D．电压表（量程0 ~ 6V，内阻约15kΩ）

E．滑动变阻器（最大阻值500Ω，额定电流0.5A）

F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）

G．电源（电动势6V，额定电流2A，内阻不计）

H．开关一个，导线若干

（1）要求通过热敏电阻的电流从零开始增大，为使测量尽量准确，则滑动变阻器应选择______；（填器材前的字母标号）

（2）请你按照实验要求在图甲虚线框中完成热敏电阻的温度特性测定实验电路图；______

（3）该小组测得的实验数据如下表所示，请在图乙坐标纸上作出RT-T图像______；

（4）在探明该热敏电阻特性的基础上，该研究小组设计了如图丙所示的简易温控报警系统。直流电源E（电动势3V，内阻不计），当1、2两端所加电压降低至1V时，温控控制开关自动启动报警系统。若要求当温度升高至70°C时启动报警系统，则可调电阻应该调节为______Ω（小数点后保留1位数字）；

（5）若要调低系统的报警温度，则可调电阻的阻值应该调______（选填“大”或“小”）。

12. 金刚石中碳原子间的作用力很强，具有很大硬度，可以用来切割玻璃。已知金刚石的密度，碳原子的摩尔质量M为，阿伏加德罗常数为。现有一块体积的金刚石，则

（1）这块金刚石中含有多少个碳原子？

（2）假如金刚石中碳原子是紧密地排列在一起的，试估算碳原子的直径（结果保留1位有效数字）。

13. 如图所示，一定厚度和宽度的导体板放在匀强磁场中，当导体板通过一定电流，且电流与磁场方向垂直时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生一定的电势差UH，这种现象称为霍尔效应。设导体板单位体积中自由电子的数目为n，导体板的宽度为d，通过导体板的电流为I，磁感应强度为B，电子电荷量为e。

（1）若图中的电流I是电子的定向运动产生的，请指出导体板上、下两个侧面中哪个电势高？

（2）求发生霍尔效应时，导体板上、下两侧面间的电势差UH。

14. 如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图。一个套在辐向永久磁铁槽中的半径为R=0.20m、匝数N=50匝的线圈，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）。在线圈所在位置磁感应强度的大小均为B=0.10T，线圈的电阻为R1=1.0Ω，它的引出线接有R2=9.0Ω的小电珠L。外力推动线圈框架的P端，使线圈沿轴线做简谐运动，便有电流通过小电珠。当线圈运动速度v随时间t变化的规律如图丙所示时（摩擦等损耗不计）。求：

（1）电路中电流的最大值及电压表的示数；

（2）t= 0.02s时线圈受到的磁场力F的大小；

（3）正常发电时小灯泡的功率。

15. 如图所示，平行金属导轨MN、M′N′和平行金属导轨PQR、P′Q′R′固定在高度差未知的两水平台面上。导轨MN、M′N′左端接有电源，MN与M′N′的间距为L = 0.1m，线框空间存在磁感应强度B1=0.2T，竖直方向的匀强磁场；平行导轨PQR与P′Q′R′的间距也为L= 0.1m，其中PQ与P′Q′是圆心角为θ = 60°，半径为R=0.5m的圆弧形导轨，QR与Q′R′是足够长水平直导轨，QQ′右侧有磁感应强度B2=0.4T、方向竖直向上的匀强磁场。导体棒a、b、c长度均为L=0.1m，质量均为m=0.02kg。导体棒a接入电路中的电阻R1=2Ω，放置在导轨MN、M′N′右侧N′N边缘处；导体棒b、c接入电路中的电阻均为R2=4Ω，用绝缘轻杆de将b、c导体棒连接成“工”字型框架（以下简称“工”型架），“工”型架静止放置在水平导轨某处。闭合开关K后，导体棒a从NN′水平向右抛出，恰能无碰撞地从PP′处以速度v0= 2m/s切入平行圆弧型导轨，且始终没有与“工”型架相碰。重力加速度g，不计棒与轨道间的摩擦阻力及空气阻力。求：

（1）导轨MN、M′N′区域的磁场方向；

（2）自闭合开关K至导体棒a离开导轨MN、M′N′过程中，通过导体棒a的电荷量q；

（3）导体棒b在QQ′右侧磁场区域中产生的焦耳热Q。

答案

1-10 CDBBA  DACBD 

11. ①. F    ②.    

③.     ④. 28.0（27.5~28.5范围内均可）    ⑤. 大

12. （1）由公式

解得

（2）一个碳原子的体积

把金刚石中碳原子看成球体，则由公式

解得

13. （1）电子的定向移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知电子将在下侧面聚集，所以上侧面电势高。

（2）当导体板上、下两侧面间电势差稳定时，电子受力平衡，即

根据电流的微观表达式有

联立解得

14. （1）线圈速度v随t变化关系式为

线圈产生的感应电动势为

电路中电流的最大值为

电压表测小电珠L两端电压的有效值，示数为

（2）t= 0.02s时线圈电流瞬时值为零，受到的磁场力为零。

（3）正常发电时小灯泡的功率为

15. （1）闭合开关K瞬间，通过导体棒a的电流方向为N′到N，且易知导体棒a受到的安培力水平向右，根据左手定则可知导轨MN、M′N′区域的磁场方向为竖直向下。

（2）设导体棒a离开导轨MN、M′N′时的速度大小为vx，由题意根据速度的合成与分解有

解得

自闭合开关K至导体棒a离开导轨MN、M′N′过程中，对导体棒a根据动量定理有

所以该过程中通过导体棒a的电荷量为

（3）设导体棒a到达QQ′时的速度大小为v1，根据动能定理有

解得

导体棒a进入B2磁场后开始做减速运动，而“工”型架开始做加速运动，根据串并联电路规律可知通过导体棒b、c的电流时刻相等，且等于通过导体棒a的电流的二分之一，根据左手定则可判定系统所受合外力为零，最终a、b、c到达共同速度v2并一直匀速运动，根据动量守恒定律有

解得

设导体棒a进入B2磁场后整个过程电路产生的总焦耳热为Q总，根据焦耳定律可推知

根据能量守恒定律有

解得