2021-2022学年广西桂林市龙胜各族自治县龙胜中学高二（下）期中物理试题（理）含解析

龙胜中学2022年春季学期高二物理（理）期中考试试题

考试时间：90分钟

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

一、单选题，每题3分，共24分。

1. 发电的基本原理是电磁感应现象，发现电磁感应现象的科学家是（　　）

A. 奥斯特 B. 赫兹 C. 麦克斯韦 D. 法拉第

【答案】D

【解析】

【详解】发电的基本原理是电磁感应现象，发现电磁感应现象的科学家是法拉第。

故选D。

2. 导体棒在匀强磁场中沿金属导轨运动时，棒中的感应电流方向如图。则棒的运动方向和螺线管内部磁场方向分别为（　　）

A. 向左，指向 B. 向右，M指向

C. 向左，指向M D. 向右，指向M

【答案】C

【解析】

【详解】根据右手定则可知导体棒向左运动，螺线管的电流从端环绕向上，根据安培定则可知螺线管内部磁场方向由指向，C正确，ABD错误；

故选C。

3. 如图所示是一定质量理想气体经历的三个状态变化的图像，对应的转换图像中可能正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

详解】由理想气体状态方程可得

整理得

由题图可知，从A到B过程，气体体积V不变，随温度的升高压强增大，B到C过程，温度不变，随着压强的减小体积增大，C到D过程为等容变化，随着温度的降低压强减小，该过程图线的斜率小于A到B过程图线的斜率，故体积大于A到B过程气体的体积。

A．A到B过程体积增大，不符合题意，A错误；

C．C到D过程的体积小于A到B过程的体积，不符合题意，C错误；

D．A到B过程压强保持不变，不符合题意，D错误；

B．A到B过程为等容升压，B到C过程为等温降压，C到D过程为等容降压，符合题意，B正确。

故选B。

4. 膨化食品包装袋内通常会封闭少量空气，包装袋不漏气，且该部分气体可视为理想气体，下列各类说法中正确的是（　　）

A. 用手轻捂包装袋，一段时间后，袋内气体膨胀且内能可能不变

B. 将包装袋放入冷藏室，一段时间后，所有分子动能减小且内能减小

C. 用筷子缓慢拍打包装袋，袋内气压变大且从外界吸热

D. 用筷子快速拍打包装袋，单位体积的内部气体分子数变多，内能增大

【答案】A

【解析】

【详解】A．用手轻捂包装袋，一段时间后，袋内气体温度升高，压强增大，袋内气体膨胀，对外做功，据热力学第一定律可知，袋内气体内能可能不变，A正确；

B．将包装袋放入冷藏室，一段时间后，袋内气体温度降低，分子平均动能减小，内能减小，但并不是每个气体分子动能都减小，B错误；

C．用筷子缓慢拍打包装袋，外界对袋内气体做功，但由于过程缓慢，气体温度始终与外界相同，故内能不变，据热力学第一定律可知，袋内气体对外界放热，C错误；

D．用筷子快速拍打包装袋，导致袋内气体温度升高，内能增大，气体压强增大，包装袋膨胀，则单位体积内部气体分子数变少，D错误。

故选A。

5. 关于分子热运动，下列说法中正确的是（　　）

A. 扩散现象说明了物质分子做无规则运动

B. 扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动

C. 布朗运动是指液体或气体分子所做的永不停息的无规则热运动

D. 相同温度的氧气和氢气，氧气分子和氢气分子的平均速率相同

【答案】A

【解析】

【详解】A．扩散现象说明了物质分子做无规则运动，选项A正确；

B．布朗运动用肉眼是观察不到的，则扫地时，在阳光照射下看到尘埃飞舞，这不是尘埃在做布朗运动，选项B错误；

C．布朗运动是指悬浮在气体或液体中的固体颗粒的无规则运动，它间接反映了液体或气体分子做永不停息的无规则热运动，选项C错误；

D．相同温度的氧气和氢气，分子平均动能相同，但是因氧气的分子质量较大，则氧气分子的平均速率小于氢气分子的平均速率，选项D错误。

故选A。

6. 根据热力学定律判断下列说法中正确的是（　　）

A. 第一类永动机不违反能量守恒定律

B. 当人类的科学技术发展到一定程度时永动机是可以制造出来的

C. 墒增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行

D. 冰箱可以自发地使热量由温度较低的冰箱内向温度较高的冰箱外转移

【答案】C

【解析】

【详解】A．第一类永动机违反能量守恒定律，永远无法实现，故A错误；

B．第一类永动机违背了能量守恒定律，而第二类永动机违背了热力学第二定律。永动机是不可能制造出来的，故B错误；

C．由墒增加原理可知，一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行，故C正确；

D．热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，但不能自发地从低温物体转移到高温物体，故D错误。

故选C。

7. 根据分子动理论，下列说法正确的是（　　）

A. 一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比

B. 显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动，就是分子的运动

C. 气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的

D. 气体温度升高时，每个分子的速率都增大，仍遵循“中间多、两头少”的分布规律

【答案】C

【解析】

【详解】A．气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比等于一个气体分子运动占据的空间的体积，选项A错误；

B．显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动，是小颗粒的运，不是分子的运动，选项B错误；

C．气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的，选项C正确；

D．气体温度升高时，分子平均速率变大，但不是每个分子的速率都增大，仍遵循“中间多、两头少”的分布规律，选项D错误。

故选C。

8. 如图所示，自感线圈L存在一定的直流电阻RL,将它和电阻为R的灯泡A并联后接在电源的两端，先让电键S闭合，待电路稳定后再断开电键，则（　　）

A. 闭合电键S，灯泡A要过一段时间才亮

B. 断开电键S的瞬间，流过灯泡的电流与闭合电键时流过灯泡的电流方向相同

C. 若RL<R，断开电键S灯泡A将闪亮一下后逐渐熄灭

D. 若RL>R，要使断开电键S后灯泡A闪亮一下再熄灭，可以更换一个自感系数更大且阻值仍然为RL的线圈，来达成这一目的

【答案】C

【解析】

【详解】A．自感线圈L与灯泡A并联，闭合电键S，L的自感作用并不阻碍通过灯泡A的电流，所以灯泡A立即亮起，故A错误；

B．闭合电键时，通过灯泡A的电流向右；断开电键时，L产生自感电动势阻碍通过其电流减小，此时L和A在同一回路中，从而使通过灯泡A的电流向左，所以断开电键S的瞬间，流过灯泡的电流与闭合电键时流过灯泡的电流方向相反，故B错误；

C．若RL<R，则电路稳定时通过L的电流比通过A的电流大，断开电键时，通过A的电流会瞬间增至与断开电键前通过L的电流，所以灯泡A将闪亮一下，之后随着自感电动势的减小而逐渐熄灭，故C正确；

D．若RL>R，则电路稳定时通过L的电流比通过A的电流小，断开电键时，通过A的电流无法增大，即使更换自感系数更大且阻值仍然为RL的线圈，也无法使断开电键瞬间通过L的电流比初始电流还大，即无法使灯泡A闪亮一下再熄灭，故D错误。

故选C。

二、多选题，每题4分，共16分。全对得4分，选不全得2分，有错选不得分。

9. 关于热平衡与温标，下列各类说法中正确的是（　　）

A. 具有相同内能两物体达到热平衡

B. 体温计测量体温时需与身体接触一段时间是为了达到热平衡

C. 就是

D. 冷热程度相同的鸡蛋和石头处于热平衡

【答案】BD

【解析】

【详解】A．两物体达到热平衡的标志是它们的温度相同，温度相同的物体不一定有相同的内能，A正确；

B．体温计测量体温时需与身体接触一段时间是为了达到热平衡，从而显示温度，B正确；

C．约等于，C错误；

D．两物体达到热平衡的标志是他们的温度相同，或者是它们的冷热程度相同，D正确．

故选BD。

10. 如图甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，逆时针方向为感应电流i的正方向，水平向右为边所受安培力F的正方向。下图正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．由图乙可知，0～1s内，磁场方向向里，磁场及磁通量均匀增大，根据楞次定律，判断感应电流方向为逆时针，为正方向；1～3s，磁感应强度B随时间t变化的斜率为负值，感应电流方向与0～1s内相反；同理，3～4s内，感应电流方向与0～1s内相同，故A正确，B错误；

CD．根据磁感应强度大小的变化规律，利用“增缩减扩”，可判断边所受安培力方向，0～1s内向右均匀增大，1～2s内向左均匀减小，2～3s内向右均匀增大，3～4s内向左均匀减小，故C错误，D正确。

故选AD。

11. 如图为两分子系统的势能与二者间距离r的关系曲线。两分子分别位于坐标原点O与M点。原点O处分子固定，M处分子释放，仅在分子力作用下两分子相互接近，若两分子相距时分子总能量为零，下列说法正确的是（　　）

A. 当时，M处释放的分子速度减为零

B. 当时，两分子间作用力最大

C. 当时，两分子间表现为引力

D. 当时，两分子间表现为引力

【答案】AD

【解析】

【详解】A．依题意有，刚开始释放M处分子时，系统势能为0，动能为0，总能量为0，据能的转化及守恒定律可知，因此时势能为0，则动能也为0，可知当时，M处释放的分子速度减为零，故A正确；

B．当时，两分子势能最小，此时分子间引力与斥力平衡，分子间作用力最小，故B错误；

C D．从题意中可知，当时，分子间引力与斥力相平衡，两分子间作用力为0，所以当时，两分子间表现为引力，当时，两分子间表现为引力，故C错误，D正确。

故选AD。

12. 固体与液体的诸多性质与气体不同，下列关于固、液体的各类说法中正确的是（　　）

A. 浸润液体在毛细管中上升是由于附着层分子间斥力以及液体表面张力的作用

B. 当有外加电场时，液晶的旋光性消失，液晶不再发光

C. 表面张力总是垂直液面且指向液面内部

D. 无法通过是否具有各向异性来区别多晶体和非晶体

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．浸润液体在毛细管附着层内液体的分子密度较大，液体分子间距较小（小于r0）分子相互作用表现为斥力，即产生表面张力，液面呈现扩散的趋势，即在毛细管内上升，故浸润液体在毛细管内上升主要是附着层分子间斥力产生表面张力作用而造成的，A正确；

B．液晶在外加电压的影响排列变得有秩序，使光线容易通过，此时液晶的旋光性消失，液晶不再发光，选项B正确；

C．表面张力产生在液体表面层，它的方向跟液面平行，使液面收缩，故C错误；

D．多晶体和非晶体都具有各向同性，则无法通过是否具有各向异性来区别多晶体和非晶体，选项D正确。

故选ABD。

第II卷（非选择题）

三、实验题，每空3分，共15分。

13. 在研究电磁感应现象的实验中

（1）为了能明显地观察到感应电流，请在图中用实线代替导线，补充完成实验电路：_____。

（2）电路正确连接，闭合开关后，请写出一种能产生感应电流的做法为：_____。

【答案】    ①. 见详解    ②. 移动滑动变阻器滑片位置或将线圈A移出线圈B或断开开关

【解析】

【详解】（1）[1]

（2）[2]移动滑动变阻器滑片位置或将线圈A移出线圈B或断开开关。

14. 用如图甲所示的装置演示探究电磁感应现象，螺线管与灵敏电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：

（1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，进行了以下四种操作，其中可行的是___________（选填选项前的字母）：

A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管

B．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动

C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动

D．保持磁铁不动，螺线管加速上升或下降

（2）将实验装置改造，如图乙所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，把线圈A放进螺线管B的里面，观察指针摆动情况，下列说法正确的是___________（选填选项前的字母）

A．把线圈A放进螺线管B里面不动，开关闭合或断开瞬间，都会引起电流计指针偏转

B．开关闭合后，线圈A插入或拔出的速度越快，电流计指针偏转角度越大

C．线圈A插入线圈B中稳定不动后，开关闭合和断开的瞬间电流计指针向相反的方向偏转

D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才会偏转

（3）在（2）的研究中，完成实验后未把线圈A、螺线管B和铁芯分开，也未断开开关，在先拆除A线圈时实验者突然被电击了一下，试分析被电击的原因___________。

【答案】    ①. AD##DA    ②. ABC    ③. 电流快速减小，由于自感作用，螺线管A会产生很大的感应电动势或者意思相同也可以

【解析】

【详解】（1）[1] A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管，通过螺旋管的磁通量都会发生改变，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故A正确；

BC．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动或一起在水平面内做圆周运动，螺线管磁通量都不发生变化，故不会产生感应电流，电流计指针不发生偏转，故BC错误；

D．保持磁铁不动，螺线管加速上升或下降，通过螺旋管的磁通量都会发生改变，会产生感应电流，电流计指针会发生偏转，故D正确。

故选AD；

（2）[2] A．把线圈A放进螺线管B里面不动，开关闭合或断开瞬间，穿过B的磁通量分别会增加和减小，都会引起电流计指针偏转，故A正确；

B．线圈A插入或拔出时速度越快，磁通量变化越快，感应电动势和感应电流越大，电流计指针偏转角度越大，故B正确；

C．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过B的磁通量分别会增加和减小，且磁通量的方向相同，故由楞次定律知会产生相反方向的感应电流，电流计指针会向相反的方向偏转，故C正确；

D．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论如何滑动，线圈A中电流都会变化，穿过B的磁通量都会发生变化，产生感应电流，电流计指针都会偏转，故D错误。

故选ABC。

（3）[3]在拆除螺线管A时，电流快速减小，由于自感作用，螺线管A会产生很大的感应电动势，所以被电击一下。

四、解答题，15题10分，16题10分，17题12分，18题13分，共45分。

15. 如图所示，有一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻 ，边长l=0.2 m。求：

（1）t=0.05 s时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向；

（2）在t=0到t=0.1 s时间内，金属框中电流的电功率P。

【答案】（1），垂直ab向左；（2）

【解析】

【详解】（1）在t=0到t=0.1s的时间 内，磁感应强度的变化量

穿过金属框的磁通量变化量

金属棒中产生的感应电动势恒定，有

金属框中电流

根据楞次定律可得电流方向为顺时针

由图知t=0.05s时，磁感应强度B1=0.1T，金属框ab边受到的安培力为

根据左手定则可得安培力方向垂直ab向左

（2）金属框中电流的电功率为

16. 如图所示，在倾角为的斜面上，固定两间距的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R，电源电动势，内阻，一质量的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，整个装置处于磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中（导轨与金属棒的电阻不计）。金属导轨是光滑的，取，要保持金属棒在导轨上静止，求：

（1）金属棒所受安培力大小；

（2）滑动变阻器R接入电路中的阻值。

【答案】（1）5N；（2）

【解析】

【详解】（1）对金属棒进行受力分析，如图所示

由平衡条件得

代入数据解得

（2）安培力

得

设滑动变阻器接入电路的阻值为，根据闭合电路欧姆定律有

得

17. 医院里给病人打“吊针”的装置如图所示，输液瓶刚从药房取出时，其内部气体体积为、压强为（为大气压强）、温度为2℃。一段时间后，瓶内气体温度升高到环境温度17℃，准备输液时，在密封瓶口上插入进气管A和输液管B（输液调节器未打开），发现外部有气体进入瓶内。求：

（1）当瓶内气体升高到环境温度后，瓶内气体的气压；

（2）准备输液时，从进气口A进入瓶内的空气与瓶内原有空气的质量之比。

【答案】（1）；（2）

【解析】

详解】（1）由查理定律可得

其中

，，

解得

（2）设开始输液，插入输液管后，进入气室E的气体在压强下的体积为，则

解得

从进气口A进入气室E的空气与瓶内原有气体质量m之比为

联立解得

18. 汽缸长为（汽缸厚度可忽略不计），固定在水平面上，汽缸中有横截面积为的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，已知当温度为，大气压强为时，气柱长为。现用水平拉力向右缓慢拉动活塞。

（1）若拉动活塞过程中温度保持，求活塞到达缸口时缸内气体压强；

（2）若汽缸、活塞绝热，拉动活塞到达缸口时拉力大小，求此时缸内气体温度。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）气体的状态参量

，，

气体发生等温变化，由玻意耳定律得

代入数据解得

（2）气体状态参量

由理想气体状态方程得

代入数据解得