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广东省广州市第二中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题
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这是一份广东省广州市第二中学2020-2021学年高二（下）期中物理试题，共8页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
2021．4．27
本试卷共6页，18小题，满分为100分。考试用时90分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。
3．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（共8题，每题3分，共24分．每题只有一个正确答案。）
1. 广州二中高中部有不少电子设备，其中没有应用了电磁感应原理的是（ ）
A. 教职工洗手间的红外感应水龙头
B. 图书馆书籍的电子感应标签
C. 教工宿舍铁门电子感应钥匙
D. 教工宿舍使用的电磁炉
【答案】A
2. 两分子间的斥力与引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A. 阶段，F做正功，分子动能和分子势能均增大
B. 在阶段，分子势能先增大后减小
C. 在时，分子势能为零，动能最大
D. 在时，分子引力和分子斥力大小相等
【答案】D
3. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电，穿过线圈的磁通量变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻线圈电动势最大
B. 时刻线圈处在中性面位置
C. 线圈电动势峰值为
D. 若线圈匝数变为原来的2倍，则感应电流也变为原来的2倍
【答案】C
4. 如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）
A. 合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
B. 合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
C. 断开开关S时，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭
D. 断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向相同
【答案】B
5. 如图a，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，与副线圈相连的两个灯泡完全相同、电表都为理想电表。原线圈接上如图b 所示的正弦交流电，闭合开关，电路正常工作，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数为
B. 经过灯泡的电流频率为
C. 断开开关k，变压器的输入功率减小
D. 断开开关k，电流表示数增大
【答案】C
6. 关于热学知识，下列说法正确是（ ）
A. 质量相同、温度相同的氧气和氢气，氢气的平均动能较大
B. 知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数就可以算出气体分子的体积
C. 食盐晶体熔化成为液态过程中温度保持不变，故其内能也不变
D. 一定质量的理想气体，压强不变，体积增大时，单位时间撞击单位面积的分子数减少
【答案】D
7. 如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压不变，输电线路的电阻为R，下列表述正确的是（ ）
A.
B. 损耗的功率为
C. 若提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的
D. 用户功率增大，则输电过程电能损耗越小
【答案】C
8. 如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止，则磁铁（ ）
A. 从B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流（从上往下看）
B. 从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相同
C. 摆到D处时，圆环给桌面的压力小于圆环受到的重力
D. A、E两点等高
【答案】B
二、多项选择题（共5题，每题6分，共30分有多个正确答案，部分正确得3分）
9. 关于热学知识，下列说法正确的是（ ）
A. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B. 晶体都具有各向异性和固定熔点的特性
C. 在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大
D. 无风雾霾中的（粒径小于或等于2.5微米的颗粒物）的运动属于布朗运动
【答案】CD
10. 如图，理想变压器两端接正弦交流电源u，电源电压不变。开关S闭合，四个相同的灯泡均能正常发光，灯泡规格为“，”。设灯泡均不会发生故障，以下说法正确的是（ ）
A. 原副线圈的匝数比为1：2
B. 电源电压的有效值为
C. 若开关断开，灯泡将变暗
D. 仅增大副线圈匝数，灯泡将变亮
【答案】BCD
11. 图甲为手机无线充电实物图。当我们把手机放在图中“圆盘”上时，只要给圆盘接上电源，就可以给手机充电了。如图乙所示，“圆盘”内部有一个发射线圈，给发射线圈接入电源，就能在手机内部的接收线圈中产生合适的电压给手机电池充电，从而实现无线充电。下列说法正确的是（ ）
A. 发射线圈接入直流电源，接收线圈将产生恒定电流
B. 发射线圈接入均匀变化的电源，接收线圈将产生大小恒定的电流
C. 发射线圈电流变化越大，接收线圈中感应电动势越大
D. 发射线圈的电流变化率越大，接收线圈中感应电动势越大
【答案】BD
12. 如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，宽度为a。一直角三角形导线框（边的长度为a）从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，安培力向左为正方向，则选项中感应电流i、线框受到的安培力F与线框移动的距离x的关系图像正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AC
13. 某研学小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的方案。如图所示，在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直方向的磁场（可视为匀强磁场）。在车身下方固定一矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车快速刹车。已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边和分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），整个线框的电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），车头进入磁场瞬间的速度为，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。已知磁感应强度的大小为B，车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。从车头刚进入磁场到列车停止过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 可以求出车头刚进入磁场时的加速度
B. 可以求出此过程流过线圈的电荷量
C. 无法求出车头刚进入磁场到停止所用的时间
D. 列车减少的动能全部转化为线圈的焦耳热
【答案】AB
三、填空题（共8分）
14. 如图，导热性良好的气缸竖直固定，开口向上，用轻质活塞封闭一段理想气体，活塞可无摩擦上下滑动，活塞稳定后处在图甲的A位置，此时缸内压强为，温度为。现在活塞上轻放一个质量为m的小物体，重新稳定后活塞处于图乙中的B位置，此时缸内气体压强为，温度为；接着用电热丝缓慢加热气体，活塞刚好到达C位置时，缸内压强为，温度为。已知大气压强不变．则______，______（填“>、“<”或“=”）
【答案】 (1). ＜ (2). ＝ (3). ＝ (4). ＜
15. 如图，粗细均匀的绝热U型玻璃管，右侧玻璃管连通着一细玻璃管，阀门关闭，忽略细玻璃管的体积．封闭空气柱长为，左右两管内的水银面高度差为。已知大气压强为，封闭气体初始温度为。现对封闭气体采取两种做法：
（1）若缓慢加热封闭气体，直到左右两管水银面等高时，停止加热，此时封闭气体的温度为__________；
（2）若打开阀门，直到左右两管水银液面等高，关闭阀门，此时玻璃管内气体的质量是原来气体质量的__________倍。
【答案】 (1). 或202℃ (2). 或1.58或1.583）
四、计算题（共38分，要有适当的解答过程，只写最终结果不给分）
16. 近年来我们国家倡导节能减排，促进绿色环保，作为一名公民也要从身边力所能及的小事做起，少开车多骑自行车．一般设计自行车内胎的压强不能高于1.8atm否则易爆胎，另外自行车长时间骑行，会使内胎温度比外界高5℃，所以夏天充气压强要低点．一辆自行车内胎压强，降到1.1atm，在27℃的室温下用200mL的微型打气简给内胎充气，外界大气压强视为1.0atm，内胎容积3000mL，充气过程视为温度不变、内胎容积不变，则：
（i）将内胎气压充到1.5atm，需要用微型打气简打多少次?
（ii）在室温下充气到1.75atm，能在外界40℃高温下长时间骑行吗?
【答案】（i） 6 （ii）不能
17. 小明同学设计了一个“电磁天平”，如图所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，线圈没有电流时，两臂平衡。线圈的水平边长，竖直边长，匝数为匝，总电阻。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度，方向垂直线圈平面向里。在线圈上部另加垂直纸面的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀增大，磁场区域宽度。当挂盘中放质量为的物体时，天平平衡，重力加速度取，求：
（1）请判断磁场B的方向及磁感应强度的变化率；
（2）若挂盘重物的重量增大，为保持两侧平衡，请你写出一种可行的方案。
【答案】（1）垂直纸面向外,；（2）可以适当增大或者适当增大B的变化率
18. 如图所示，固定金属圆环内存在匀强磁场，方向垂直圆环向下，在外力作用下金属棒可绕着圆心O匀速转动．从圆心和圆环边缘用细导线连接足够长的两平行金属导轨，导轨与水平面夹角为30°，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。将金属棒垂直导轨轻轻放上，金属棒处于静止状态。已知圆环内和导轨平面的磁场大小均为，圆环半径和金属棒长均为，导轨宽度和金属棒长度均为，金属棒质量为，与导轨之间的动摩擦因数为，棒电阻为，棒电阻为，其余电阻不计，，，重力加速度g取。求：
（1）若棒以逆时针匀速转动，则流过棒的电流方向和棒两端的电压；
（2）要使金属棒与导轨保持相对静止，则棒转动的角速度应满足什么条件？
（3）若棒以顺时针匀速转动，当棒匀速时，棒的位移为，求：
①棒匀速的速度大小及此时棒所受外力的功率；
②从静止到匀速，安培力对棒做的功。
【答案】（1）电流方向由b流向a，4V；（2）顺时针转动时，，逆时针转动时，；（3）① ，；②
2021．4．27
本试卷共6页，18小题，满分为100分。考试用时90分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能答在试卷上。
3．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（共8题，每题3分，共24分．每题只有一个正确答案。）
1. 广州二中高中部有不少电子设备，其中没有应用了电磁感应原理的是（ ）
A. 教职工洗手间的红外感应水龙头
B. 图书馆书籍的电子感应标签
C. 教工宿舍铁门电子感应钥匙
D. 教工宿舍使用的电磁炉
【答案】A
2. 两分子间的斥力与引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（ ）
A. 阶段，F做正功，分子动能和分子势能均增大
B. 在阶段，分子势能先增大后减小
C. 在时，分子势能为零，动能最大
D. 在时，分子引力和分子斥力大小相等
【答案】D
3. 单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电，穿过线圈的磁通量变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 时刻线圈电动势最大
B. 时刻线圈处在中性面位置
C. 线圈电动势峰值为
D. 若线圈匝数变为原来的2倍，则感应电流也变为原来的2倍
【答案】C
4. 如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是（ ）
A. 合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮
B. 合上开关S接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮
C. 断开开关S时，A2立即熄灭，A1过一会儿才熄灭
D. 断开开关S时，A1和A2都要过一会儿才熄灭，且通过两灯的电流方向都与原电流方向相同
【答案】B
5. 如图a，理想变压器原、副线圈的匝数比为2：1，与副线圈相连的两个灯泡完全相同、电表都为理想电表。原线圈接上如图b 所示的正弦交流电，闭合开关，电路正常工作，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数为
B. 经过灯泡的电流频率为
C. 断开开关k，变压器的输入功率减小
D. 断开开关k，电流表示数增大
【答案】C
6. 关于热学知识，下列说法正确是（ ）
A. 质量相同、温度相同的氧气和氢气，氢气的平均动能较大
B. 知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数就可以算出气体分子的体积
C. 食盐晶体熔化成为液态过程中温度保持不变，故其内能也不变
D. 一定质量的理想气体，压强不变，体积增大时，单位时间撞击单位面积的分子数减少
【答案】D
7. 如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压不变，输电线路的电阻为R，下列表述正确的是（ ）
A.
B. 损耗的功率为
C. 若提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的
D. 用户功率增大，则输电过程电能损耗越小
【答案】C
8. 如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止，则磁铁（ ）
A. 从B到C的过程中，圆环中产生逆时针方向的电流（从上往下看）
B. 从A到D和从D到E的过程中，圆环受到摩擦力方向相同
C. 摆到D处时，圆环给桌面的压力小于圆环受到的重力
D. A、E两点等高
【答案】B
二、多项选择题（共5题，每题6分，共30分有多个正确答案，部分正确得3分）
9. 关于热学知识，下列说法正确的是（ ）
A. 液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部
B. 晶体都具有各向异性和固定熔点的特性
C. 在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大
D. 无风雾霾中的（粒径小于或等于2.5微米的颗粒物）的运动属于布朗运动
【答案】CD
10. 如图，理想变压器两端接正弦交流电源u，电源电压不变。开关S闭合，四个相同的灯泡均能正常发光，灯泡规格为“，”。设灯泡均不会发生故障，以下说法正确的是（ ）
A. 原副线圈的匝数比为1：2
B. 电源电压的有效值为
C. 若开关断开，灯泡将变暗
D. 仅增大副线圈匝数，灯泡将变亮
【答案】BCD
11. 图甲为手机无线充电实物图。当我们把手机放在图中“圆盘”上时，只要给圆盘接上电源，就可以给手机充电了。如图乙所示，“圆盘”内部有一个发射线圈，给发射线圈接入电源，就能在手机内部的接收线圈中产生合适的电压给手机电池充电，从而实现无线充电。下列说法正确的是（ ）
A. 发射线圈接入直流电源，接收线圈将产生恒定电流
B. 发射线圈接入均匀变化的电源，接收线圈将产生大小恒定的电流
C. 发射线圈电流变化越大，接收线圈中感应电动势越大
D. 发射线圈的电流变化率越大，接收线圈中感应电动势越大
【答案】BD
12. 如图所示，匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，宽度为a。一直角三角形导线框（边的长度为a）从图示位置向右匀速穿过磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，安培力向左为正方向，则选项中感应电流i、线框受到的安培力F与线框移动的距离x的关系图像正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AC
13. 某研学小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的方案。如图所示，在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直方向的磁场（可视为匀强磁场）。在车身下方固定一矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车快速刹车。已知列车的总质量为m，车身长为s，线框的短边和分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），整个线框的电阻为R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），车头进入磁场瞬间的速度为，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。已知磁感应强度的大小为B，车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。从车头刚进入磁场到列车停止过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 可以求出车头刚进入磁场时的加速度
B. 可以求出此过程流过线圈的电荷量
C. 无法求出车头刚进入磁场到停止所用的时间
D. 列车减少的动能全部转化为线圈的焦耳热
【答案】AB
三、填空题（共8分）
14. 如图，导热性良好的气缸竖直固定，开口向上，用轻质活塞封闭一段理想气体，活塞可无摩擦上下滑动，活塞稳定后处在图甲的A位置，此时缸内压强为，温度为。现在活塞上轻放一个质量为m的小物体，重新稳定后活塞处于图乙中的B位置，此时缸内气体压强为，温度为；接着用电热丝缓慢加热气体，活塞刚好到达C位置时，缸内压强为，温度为。已知大气压强不变．则______，______（填“>、“<”或“=”）
【答案】 (1). ＜ (2). ＝ (3). ＝ (4). ＜
15. 如图，粗细均匀的绝热U型玻璃管，右侧玻璃管连通着一细玻璃管，阀门关闭，忽略细玻璃管的体积．封闭空气柱长为，左右两管内的水银面高度差为。已知大气压强为，封闭气体初始温度为。现对封闭气体采取两种做法：
（1）若缓慢加热封闭气体，直到左右两管水银面等高时，停止加热，此时封闭气体的温度为__________；
（2）若打开阀门，直到左右两管水银液面等高，关闭阀门，此时玻璃管内气体的质量是原来气体质量的__________倍。
【答案】 (1). 或202℃ (2). 或1.58或1.583）
四、计算题（共38分，要有适当的解答过程，只写最终结果不给分）
16. 近年来我们国家倡导节能减排，促进绿色环保，作为一名公民也要从身边力所能及的小事做起，少开车多骑自行车．一般设计自行车内胎的压强不能高于1.8atm否则易爆胎，另外自行车长时间骑行，会使内胎温度比外界高5℃，所以夏天充气压强要低点．一辆自行车内胎压强，降到1.1atm，在27℃的室温下用200mL的微型打气简给内胎充气，外界大气压强视为1.0atm，内胎容积3000mL，充气过程视为温度不变、内胎容积不变，则：
（i）将内胎气压充到1.5atm，需要用微型打气简打多少次?
（ii）在室温下充气到1.75atm，能在外界40℃高温下长时间骑行吗?
【答案】（i） 6 （ii）不能
17. 小明同学设计了一个“电磁天平”，如图所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，线圈没有电流时，两臂平衡。线圈的水平边长，竖直边长，匝数为匝，总电阻。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度，方向垂直线圈平面向里。在线圈上部另加垂直纸面的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀增大，磁场区域宽度。当挂盘中放质量为的物体时，天平平衡，重力加速度取，求：
（1）请判断磁场B的方向及磁感应强度的变化率；
（2）若挂盘重物的重量增大，为保持两侧平衡，请你写出一种可行的方案。
【答案】（1）垂直纸面向外,；（2）可以适当增大或者适当增大B的变化率
18. 如图所示，固定金属圆环内存在匀强磁场，方向垂直圆环向下，在外力作用下金属棒可绕着圆心O匀速转动．从圆心和圆环边缘用细导线连接足够长的两平行金属导轨，导轨与水平面夹角为30°，空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。将金属棒垂直导轨轻轻放上，金属棒处于静止状态。已知圆环内和导轨平面的磁场大小均为，圆环半径和金属棒长均为，导轨宽度和金属棒长度均为，金属棒质量为，与导轨之间的动摩擦因数为，棒电阻为，棒电阻为，其余电阻不计，，，重力加速度g取。求：
（1）若棒以逆时针匀速转动，则流过棒的电流方向和棒两端的电压；
（2）要使金属棒与导轨保持相对静止，则棒转动的角速度应满足什么条件？
（3）若棒以顺时针匀速转动，当棒匀速时，棒的位移为，求：
①棒匀速的速度大小及此时棒所受外力的功率；
②从静止到匀速，安培力对棒做的功。
【答案】（1）电流方向由b流向a，4V；（2）顺时针转动时，，逆时针转动时，；（3）① ，；②
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