2022回族自治区银川一中高二下学期期中物理试题含解析

银川一中2021/2022学年度（下）高二期中考试

物 理 试 卷

命题教师：马文娇

一、单选题（每题3分，共30分）

1. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步，在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是（　　）

A. 楞次首先发现通电导线周围存在磁场

B. 安培首先发现通电导线周围存在磁场

C. 法拉第首先发现电磁感应现象

D. 奥斯特首先发现电磁感应现象

2. 下列情况中，线圈都以角速度绕图中的转轴匀速转动，不能产生交变电流的是（　　）

A.  B.

C.  D.

3. 课本中有以下图片，下列说法错误的是（　　）

A. 真空冶炼炉利用金属中涡流产生的热量使金属融化

B. 使用电磁炉加热食物时可以使用陶瓷锅

C. 用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的热损失

D. 用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用电磁感应工作的

4. 如图所示，理想变压器原线圈的匝数为1000匝，两个副线圈的匝数分别为n2=50匝、n3=100匝，L1是“6V、2W”的小灯泡，L2是“12V、4W”的小灯泡，当n1接上交流电压时，L1、L2都正常发光，那么，原线圈中的电流为（　　）

A. A B. A C. A D. A

5. 下列说法中不正确的是（　　）

A. 显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

B. 某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数为NA=

C. 物质由大量的分子组成，分子间有间隙

D. 真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其它元素

6. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　）

A. 线圈a有扩张的趋势 B. 穿过线圈a的磁通量变小

C. 线圈a对水平桌面的压力将减小 D. 线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流

7. 如图1所示，细导线绕制的螺线管匝数匝，横截面积，导线电阻，电阻，点接地，磁场穿过螺线管，磁感应强度随时间变化的图象如图2所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（　　）

A. 通过电阻的电流方向是从到

B. 感应电流的大小保持不变为

C. 电阻的电压为6V

D. 点的电势为

8. 如图所示，平行导轨MN、PQ间距为d，M、P间接一个电阻R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于平行金属导轨所在的平面向里。一根足够长的金属杆ab第一次垂直于导轨放置，第二次与导轨成60°角放置。金属杆和导轨的电阻不计，当金属杆两次均以速度v沿垂直于杆的方向滑行时，下列说法正确的是（　　）

A. 两次电阻R上的电压相等

B. 第一次和第二次金属杆中感应电流之比为

C. 第一次和第二次金属杆受到的安培力大小之比为

D. 第一次和第二次电阻R上的电功率之比为

9. “凸”字形硬质闭合金属线框各边长如图所示，线框右侧有一宽度为3L匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。线框在纸面内始终以速度v向右匀速运动，t=0时，线框开始进入磁场。规定顺时针方向为电流的正方向，在线框穿过匀强磁场区域的过程中线框中的感应电流i随时间t变化的图像正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

10. 如图所示，某空间存在一磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（竖直平面）向里的匀强磁场区域，磁场的上、下边界均为水平面且间距为L，纸面内磁场上边界的上方有一质量为m，电阻为R的正方形导线框abcd，其边长也为L，上、下两边均与磁场边界平行。将线框以初速度v0无旋转的水平抛出，线框恰能匀速进入磁场，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A. 线框ab边离开磁场的瞬间比线框ab边进入磁场的瞬间所受的安培力大

B. 线框抛出时ab边距离磁场上边界的高度为

C. 线框通过磁场的过程中产生的热量为

D. 线框通过磁场的过程中水平位移为

二、多选题（每题4分，共16分。每题有多个正确选项，全选对得4分，选对但不全的得2分，错选或多选不得分）

11. 下列说法不正确的是（　　）

A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高

B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹

C. 由图丙可知，当分子间的距离r>r0时，分子间的作用力先增大后减小

D. 由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功

12. 在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻R的阻值为12Ω，电表均为理想电表，下列判断正确的是（  ）

A. 电压表的示数为 B. 该交变电流的电压有效值为

C. 电阻R一个周期内产生热量为9J D. 电流表的示数为0.5A

13. 如图所示，灯泡1和2是两个电阻值均为的完全相同的小灯泡，滑动变阻器接入电路的阻值为，。是一个自感很大的线圈，它的电阻值也为。由于自感现象，当开关接通或断开时，下列说法正确的是（　　）

A. 开关接通时，灯泡1和2同时亮

B. 开关接通时，通过灯泡1和2电流相等

C. 开关断开时，灯泡2立即熄灭，灯泡1先闪亮一下再熄灭

D. 开关断开时，通过灯泡1和2的电流相等

14. 如图所示，理想变压器的原，副线圈匝数之比为5：1，R2=5Ω，现在电源输入电压如图乙所示的交流电，电流表和电压表均为理想电表，电流表A2的示数为4A，下列说法正确的是（　　）

A. 电压表V1的示数是100V B. 电阻R1的值为275Ω

C. 电路消耗的总功率是80W D. 若R2的阻值增大，则电压表V2的示数将增大

三、实验题（12分）

15. 如图所示，为探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，我们把没有用导线相连的线圈套在同一闭合的铁芯上，一个线圈连到电源的输出端，另一个线圈连到小灯泡上，如图所示，试回答下列问题：

（1）线圈应连到学生电源的______（选填“直流”、“交流”）输出端上；

（2）将与灯泡相连的线圈拆掉部分匝数，其余装置不变继续实验，灯泡亮度将_____（选填“变亮”、“变暗”），这说明灯泡两端的电压_____（选填“变大”、“变小”）；

（3）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，变压器原、副线圈的匝数分别为120匝和60匝，测得的原线圈两端的电压为8.2V，则副线圈两端的电压值可能是______。

A．16.4V    B.5.0V    C.3.6V

16. （1）如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中配置好油酸酒精溶液后的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是___________（用符号表示）。

（2）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取油酸，倒入标注的容量瓶中，再加入酒精后得到的溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格正方形的大小为，由图可以估算出油膜分子的直径是___________m（保留一位有效数字）。

（3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是___________。

A．油酸中含有大量酒精   

B．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开

C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留

D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，油酸酒精溶液的滴数多记了10滴

四、解答题

17. 如图所示为交流发电机示意图，匝数为n=100匝的矩形线圈边长分别为a=10cm和b=20cm，内阻为r=5Ω，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中绕OO'轴以ω=50rad/s的角速度匀速转动，计时开始时线圈平面与磁场方向平行，线圈通过电刷和外部R=20Ω的电阻相接。开关S合上后，求∶

（1）线圈内产生的交变电动势瞬时值的表达式；

（2）从计时开始到线圈转过的过程中，通过外电阻R的电荷量。

18. 如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，输出电压为400V，向距离较远的用户供电，为了减少电能损耗，使用2kV高压输电，最后用户得到“220V；9.5kW”的电能，求：

（1）水电站升压变压器原、副线圈匝数比；

（2）输电线路导线电阻R；

19. 半径L=5m、电阻不计的金属圆环水平放置，O为圆环的圆心，其内部存在着方向竖直向上、大小B=1T的匀强磁场（图中未画出），OA是一个长度为L的金属棒，它可绕O点旋转，且始终与金属圆环接触良好。一电路的两端分别与金属圆环和O点连接，如图所示。已知金属棒OA的电阻r=10Ω，滑动变阻器接入电路阻值R1=10Ω，定值电阻的阻值R2=5Ω，电容器的电容C=0.1F。当金属棒OA绕O点以某一角速度匀速转动时，电容器的电荷量q=0.5C。

（1）求金属棒匀速转动的角速度；

（2）改变R1接入电路的阻值，当R1、R2消耗的电功率之和最大时，求电容器的电荷量。

20. 如图甲所示，MN、PQ是间距l=0.5m且足够长的平行金属导轨，NQ⊥MN，导轨的电阻均不计，导轨平面与水平面间的夹角θ=37º，NQ间连接一个R=4Ω的电阻。有一磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直于导轨平面向上。将一根质量m=0.05kg、阻值为r的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度。已知在此过程中通过金属棒横截面的电荷量q=0.2C，且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。（重力加速度为g=10m/s2）求：

（1）金属棒与导轨间的动摩擦因数μ；

（2）cd离NQ的距离x；

（3）金属棒由静止释放至达到稳定速度时，电阻R上产生热量。

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