2020-2021学年四川省内江市第六中学高二下学期期中考试物理试题 Word版

四川省内江市第六中学2020-2021学年高二下学期期中考试

物理试题

考试时间：90分钟    满分：100分

第I卷 选择题（满分43分）

一、选择题（第1—9题单选，每小题3分，第10—13题多选，每小题4分，共计43分）

1、下列关于热学现象和热学规律说法正确的是（　　）

A．一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏伽德罗常数之比。

B.相同容器中，分别盛有质量相等温度相同的氧气和氢气，它们的平均动能相等，各自对容器壁压强不等。

C．分子间相互作用力一定随分子间距离的增大而减小。

D．液体中悬浮微粒越大，某一瞬间撞击它们的液体分子数越多，布朗运动越明显。

2、由于分子间存在着分子力，而分子力做功与路径无关，因此分子间存在与其相对距离有关的分子势能。如图所示为分子势能Ep随分子间距离r变化的图象，取r趋近于无穷大时Ep为零。通过功能关系可以从分子势能的图象中得到有关分子力的信息，则下列说法正确的是（   ）

A．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将开始远离

B．假设将两个分子从r=r2处释放，它们将相互靠近

C．假设将两个分子从r=r1处释放，它们的加速度先增大后减小

D．假设将两个分子从r=r1处释放，当r=r2时它们的速度最大

3、如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在27℃的室内对蹦蹦球充气，已知充气前两球的总体积为  2 L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2 L的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，问，用这个充气筒要充气多少次才能让气体压强增大到3atm（   ）

A.15次      B.18次     C.20次      D.22次     

4.如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B。电容器的电容为C，除电阻R外，导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度v向右做匀速运动时(　　)

A.电容器两端的电压为零       B.电阻两端的电压为BLv

C.电容器所带电荷量为CBLv

D.为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为

5、如图所示，用铝板制成“”形框，将一质量为m的带电小球用绝缘细线悬挂在板上方，让整体在垂直于水平方向的匀强磁场中向左以速度匀速运动，悬线拉力为T，则（   ）

A. 悬线竖直，      B. 选择合适，可使

C. 悬线竖直，     D. 条件不足，不能确定

6、电容式加速度传感器的原理结构如图，质量块右侧连接轻质弹簧，左侧连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上。质量块可带动电介质移动改变电容。则（   ）

A. 电介质插入极板间越深，电容器电容越小
B. 当传感器由静止突然向右加速瞬间，电路中有顺时针方向电流
C. 若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会伸长
D. 当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流

7、如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO′轴匀速转动，则以下判断正确的是(　　)

A.图示位置线圈中的感应电动势最大为Em＝BL2ω

B.从图示位置开始计时，闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωcosωt

C.线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝

D.线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝

8、著名物理学家弗曼曾设计过一个实验，如图所示.在一块绝缘板上中部安一个线圈，并接有电源，板的四周有许多带负电的小球，整个装置支撑起来.忽略各处的摩擦，当电源接通的瞬间，下列关于圆盘的说法中正确的是（  ）

A. 圆盘将逆时针转动       B. 圆盘将顺时针转动

C. 圆盘不会转动           D. 无法确定圆盘是否会动

9、如图所示，线圈L的自感系数很大，且其直流电阻可以忽略不计，L1、L2是两个完全相同的小灯泡，开关S闭合和断开的过程中，灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断)(　　)

A．S闭合，L1亮度不变，L2亮度逐渐变亮，最后两灯一样亮；S断开，L2立即熄灭，L1逐渐变暗

B．S闭合，L1亮度不变，L2很亮；S断开，L1、L2立即熄灭

C．S闭合，L1、L2同   时亮，而后L1逐渐熄灭，L2亮度不变；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭

D．S闭合，L1、L2同时亮，而后L1逐渐熄灭，L2则逐渐变得更亮；S断开，L2立即熄灭，L1亮一下再熄灭

10、如图甲所示，等腰直角三角形金属框abc右侧有一有界匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，ab边与磁场两边界平行，磁场宽度大于bc边的长度。现使框架沿bc边方向匀速穿过磁场区域，t=0时，c点恰好达到磁场左边界。线框中产生的感应电动势大小为E，感应电流为I（逆时针方向为电流正方向），bc两点间的电势差为Ubc，金属框的电功率为P。图乙中上述各量随时间变化的图象可能正确的是（   ）

11、如图是某种喷雾器示意图，在贮液筒内装入一些药液后将密封盖盖好．多次拉压活塞充气，然后打开喷嘴开关，活塞位置不再改变，药液可以持续地喷出，贮液筒内的空气可视为理想气体，设充气和喷液过程筒内的空气温度可视为不变，下列说法正确的是（   ）

A. 充气过程中．贮液筒内的气体内能增大

B. 充气过程中，贮液筒内的气体压强增大．体积也变大

C. 喷液过程中，贮液筒内的气体压强减小．气体内能减小

D. 喷液过程中，贮液筒内的气体吸收热量全部用来对外做功

12、在如图所示的电路中，两定值电阻的阻值R1＝R2＝5Ω，变压器为理想变压器，两电表均为理想电表，在原线圈a、b端输入u＝100sinωt的正弦交流电压，原、副线圈的匝数之比为1∶2，则下列说法正确的是(　　)

A．电流表的示数为8A      B．电压表的示数为40V

C．电路消耗的总功率为1600W

D．电阻R1、R2消耗的功率之比为2∶1

13、两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨B垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为，每根杆的电阻均为R，导轨电阻不计。整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度沿水平方向的导轨向右匀速运动时，cd杆正以速度沿竖直方向的导轨向下匀速运动，重力加速度为g。则以下说法正确的是（   ）

A. ab杆所受拉力F的大小为
B. ab杆所受拉力F的大小为
C. cd杆下落高度为h的过程中，整个回路中电流产生的焦耳热为
D. ab杆水平运动位移为s的过程中，整个回路中产生的总热量为

第II卷 非选择题（满分57分）

二、实验题（每空2分，共计12分）

14、在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：

 ① 往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。

 ② 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定。

 ③ 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。

 ④ 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。

 ⑤ 将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。

完成下列填空：

 （1）上述步骤中，正确的顺序是_________________。（填写步骤前面的数字）

 （2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得lcm3的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2。由此估算出油酸分子的直径为___________________m。（结果保留l位有效数字）

（3）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于(　　)

A．油酸分子未完全散开       B．油酸中含有大量酒精

C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格

D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数多计了10滴

15.如图为“研究电磁感应现象”的实验装置，开关合上前小螺线管已插入到大螺线管中．

（1）将图中所缺的导线补接完整；

（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上开关后将小螺线管迅速抽出时，灵敏电流计指针将向________(“左”或“右”)偏转．将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动，则灵敏电流计指针将向________(“左”或“右”)偏转．

三、计算题（共计45分）

16、（8分）发电机的端电压为220V，输出电功率为44kW，输电导线的总电阻为0.2Ω，如果用原、副线圈匝数之比为1∶10 的升压变压器升压，经输电线路后，再用原、副线圈匝数比为10∶1的降压变压器降压供给用户．

(1)求用户得到的电压和功率；

(2)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压．

17、（10分）如图所示，水平桌面上放置气缸，开口向上，用活塞将一定质量理想气体封闭在汽缸内，活塞距缸底l1=10cm，气体摄氏温度t1=17°C。加热缸内气体至温度t2时，活塞距缸底l2=12cm。已知活塞横截面积S=2×10－3m2，大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，不计活塞重力。

(1)求摄氏温度t2；

(2)保持气体摄氏温度为t2，将一铁块放在活塞上，再次稳定后活塞回到初始位置，求铁块质量m。

18.（12分）如图所示，两根间距为l的光滑金属导轨(不计电阻)，由一段圆弧部分与一段无限长的水平段部分组成，其水平段加有竖直向下方向的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨水平段上静止放置一金属棒cd，质量为2m，电阻为2r。另一质量为m，电阻为r的金属棒ab，从圆弧段M处由静止释放下滑至N处进入水平段，棒与导轨始终垂直且接触良好，圆弧段MN半径为R，所对圆心角为60°。求：

(1)ab棒在N处进入磁场区速度是多大？此时棒中电流是多少？

(2)cd棒能达到的最大速度是多大？

(3)cd棒由静止到达最大速度过程中，系统所能释放的热量是多少？

19、（15分）如图甲所示，MN、PQ是相距d＝1m的足够长平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面成某一夹角ɑ，导轨电阻不计；长也为1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，ab的质量m＝0.1 kg、电阻R＝1Ω；MN、PQ的上端连接右侧电路，电路中R2为一电阻箱；已知灯泡电阻RL＝3 Ω，定值电阻R1＝7Ω，调节电阻箱使R2＝6Ω，重力加速度g取10 m/s2 .现断开开关S，在t＝0时刻由静止释放ab，在t＝0.5 s时刻闭合S，同时加上分布于整个导轨所在区域的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面斜向上；图乙所示为ab的速度随时间变化图象．

(1)求斜面倾角ɑ及磁感应强度B的大小；

(2)ab由静止下滑x＝50 m(此前已达到最大速度)的过程中，求整个电路产生的电热；

(3)若只改变电阻箱R2的值，当R2为何值时，ab匀速下滑中R2消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？

内江六中2020—2021学年度（下）高2022届半期考试

物理答案

一、选择题

二、实验题

14、（1）  ①④②⑤③   、（2）  5×10-10  、（3）  AC  

15、（1）                                    （2）  左  、  右    

16、(1)升压变压器副线圈上的输出电压：U2＝U1＝2 200 V

升压变压器副线圈上的输出电流I2＝I1

升压变压器原线圈上的输入电流，由P＝U1I1得：I1＝＝ A＝200 A

所以I2＝I1＝×200 A＝20 A.

输电线路上的电压损失和功率损失分别为：UR＝I2R＝4 V、PR＝IR＝0.08 kW

降压变压器原线圈上的输入电流和电压分别为：I3＝I2＝20 A、U3＝U2－UR＝2 196 V

降压变压器副线圈上的输出电压和电流分别为：U4＝U3＝219.6 V、I4＝I3＝200 A

用户得到的功率P4＝U4I4＝43.92 kW.

(3)若不采用高压输电，线路损失电压为U′R＝I1R＝40 V

用户得到的电压U′＝U1－U′R＝180 V

用户得到的功率为P′＝U′I1＝36 kW.

17、答案(1)t2=75；(2)4kg

解析(1)气体被加热过程中压强不变，由盖吕萨克定律有：

代入数据解得：T2=348K，t2=75

(2)设活塞再次稳定后气体压强为p，由平衡条件：mg+p0S=pS

由玻意耳定律：p0l2S=pl1S

代入数据解得：m=4kg

18、答案　(1)　　(2)　(3)mgR

(1)ab棒由M下滑到N过程中机械能守恒，故mgR(1－cos 60°)＝mv2    解得v＝。

进入磁场区瞬间，回路中电流强度：I＝＝。

(2)ab棒在安培力作用下做减速运动，cd棒在安培力作用下做加速运动，当两棒速度达到相同速度v′时，电路中电流为零，安培力为零，cd达到最大速度。运用动量守恒定律得mv＝(2m＋m)v′

解得v′＝。

(3)系统释放的热量应等于系统机械能的减少量，故Q＝mv2－·3mv′2，

解得Q＝mgR。

19、答案：(1)37°　1 T　(2)28.2 J　(3)3 Ω　0.27 W

解析：(1)S断开时，ab做匀加速直线运动，从图乙得：a＝＝6 m/s2

由牛顿第二定律有mgsinα＝ma，所以有sinα＝，即α＝37°，

t＝0.5 s时，S闭合且加了磁场，由图乙可知，此后ab先做加速度减小的加速运动，当速度达到最大(vm＝6m/s)后接着做匀速运动．

匀速运动时，由平衡条件知mgsinα＝F安，又F安＝BId，I＝

联立以上三式有mgsinα＝   又R总＝R＋R1＋

代入数据解得B＝1 T.

(2)由能量转化关系有mgxsinα＝mv＋Q   代入数据解得Q＝28.2 J.

(3)ab匀速下滑时有   mgsinα＝BdI

所以I＝＝0.6 A   通过R2的电流为I2＝I  R2的功率为P＝IR2

联立以上两式可得：P＝I2＝I2

当＝，即R2＝RL＝3Ω时，R2消耗的功率最大，  所以Pm＝0.27 W.