2020-2021学年福建省南安市侨光中学高二下学期期中阶段考试物理试题 word版

南安市侨光中学2020-2021学年高二下学期期中阶段考试

物理试题

（考试时间：90分钟；满分：100分）

命题：

第 Ⅰ 卷（选择题）

一、单选题：本题共10小题，在每一小题给出的四个选项中只有一项符合题目要求，选对的得3分，有选错的得0分。

1．关于分子动理论，下列说法正确的是(　　)

A．0.18 g水中所含的水分子数目和地球的总人口数(约为60亿)差不多

B．悬浮在液体中的固体小颗粒越大，布朗运动就越明显

C．二手烟会影响整个屋子里的人，这是气体分子的无规则热运动造成的

D．不计分子之间的分子势能，温度相同的氢气和氧气一定具有相同的内能

2．某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是(　　)

A．t＝1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

B．t＝1.5 s时，振子的位移大小为2.5 cm

C．t＝1.5 s和t＝2.5 s两个时刻，振子的速度方向相反，加速度方向相同

D．在t＝1.5 s至t＝2.5 s时间内，振子运动的路程为5 cm

3．如图，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，下列说法中正确的是(　　)

A．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流

B．穿过线圈a的磁通量变小

C．线圈a有扩张的趋势

D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大

4．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是(　　)

A．                   B．                 C．                 D．

5．在如图所示的电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是自感线圈，直流电阻为RL，则下列说法正确的是(　　)

A．合上开关后，c先亮，a、b后亮

B．合上开关后，b、c先亮，电路稳定时b最亮

C．断开开关时，N点电势高于M点

D．断开开关后，c马上熄灭，a缓慢熄灭，b闪一下后缓慢熄灭

6．如图所示是圆盘发电机的示意图；铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左往右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。则(　　)

A．回路中有周期性变化的感应电流

B．回路中感应电流方向不变，为C→D→R→C

C．回路中感应电流大小不变，为

D．铜片C的电势高于铜片D的电势

7．如图，在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞面积之比为SA∶SB＝1∶2。两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动。两个汽缸都不漏气。某状态下系统平衡时，A中气体压强为pA＝1.5p0，p0是汽缸外的大气压强，则此时B中气体压强为(　　)

A．0.75p0　　　　　　B．0.25p0　　　　　　C．0.5p0　　　　　　D．p0

8．如图所示，线圈abcd固定于分布均匀的磁场中，磁场方向垂直线圈平面向里。当磁场的磁感应强度B随时间t变化时，该磁场对cd边的安培力大小恒定。则下列描述B随t变化的图像中，可能正确的是(　　)

9．如图，理想变压器上接有3个完全相同的灯泡，其中1个灯泡与原线圈串联，另外2个灯泡并联后接在副线圈两端。已知交流电源的电压u＝18sin 100πt(V)，3个灯泡均正常发光，忽略导线电阻，则变压器(　　)

A．副线圈电压的频率为100 Hz

B．原线圈两端的电压为6 V

C．原副线圈的电流比为2∶1

D．原副线圈的匝数比为2∶1

10．如图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器。升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1∶n2＝1∶10，在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r＝2 Ω，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为n3∶n4＝10∶1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4＝200 V且“用电设备”消耗的电功率为10 kW，不考虑其他因素的影响，下列表述错误的是(　　)

A．T1的副线圈两端电压的最大值为2 010 V

B．T2的原线圈两端的电压为2 000 V

C．输电线上损失的电功率为50 W

D．T1的原线圈输入的电功率为10.1 kW

二、多选题：本题共4小题，在每一小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

11．如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，保持输入电压不变。开始时单刀双掷开关K接a；S断开时，小灯泡A发光较暗，要使小灯泡A亮度增加，下列操作可行的是(　　)

A．开关K接b

B．闭合开关S

C．把滑动变阻器滑片向左移动

D．把滑动变阻器滑片向右移动

12．如图所示为两个单摆的受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是(　　)

A．若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相同，则图线Ⅰ表示月球上单摆的共振曲线

B．若两个受迫振动是在地球上同一地点进行，则两个摆长之比LⅠ∶LⅡ＝25∶4

C．图线Ⅱ若是在地球地面上完成的，则该单摆摆长约为2 m

D．若两个单摆摆长均为1 m，则图线Ⅰ是在地球地面上完成的

13．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p－T图象如图所示．下列判断正确的是(　　)

A．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热量

B．b和c两个状态中，状态b下容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的平均次数较小

C．过程ab中气体一定吸热

D．a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小

14．如图甲所示，光滑的水平面内MN、QP间存在一匀强磁场，磁场方向竖直向下，一正方形金属线框放置在水平面上。t＝0时，该线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动，外力F随时间t变化的图线如图乙所示，已知线框质量m＝1 kg、电阻R＝2 Ω，则(　　)

A．磁场宽度为4 m

B．线框穿过磁场边界PQ的时间为0.5 s

C．线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量为 C

D．线框刚要从磁场穿出时外力F大小为3 N

第 II 卷（非选择题）

三、计算题：本题共4题，共50分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15．(12分)如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，匝数N＝100匝，线圈总电阻为r＝1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝ T，当线圈以ω＝10π rad/s的角速度匀速旋转时．求：

(1)线圈中感应电动势的最大值；

(2)电压表的示数；

(3)线圈匀速转动一周的过程中，外力至少要做的功。

16．(12分)如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，某质点做简谐运动的图像如图乙所示。

(1)在x＝0.5 m、x＝1 m、x＝1.5 m和x＝2 m这四个质点中，图乙是哪个质点的振动图像？（不需要说明理由）

(2)求该简谐横波的波速；

(3)从t＝0开始经过多长时间x＝5 m处的质点P第一次到达波峰？求出在0～21 s内质点P运动的路程。

17．(12分)如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K。

(1)求细管的长度；

(2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。

18．(14分)如图，电阻不计的平行金属导轨固定在倾角θ＝37°的绝缘斜面上，导轨间距L＝0.5 m，导轨上端接一阻值R＝1 Ω的电阻。匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感强度B＝2 T。两导体棒a、b质量均为m＝1 kg、电阻均为r＝0.5 Ω，且导体棒a与导轨之间的滑动摩擦因数μ1＝0.5，导体棒b与导轨之间的滑动摩擦因数μ2＝0.8。开始时a棒固定，b棒静止，现让a棒由静止开始下滑，当b棒在安培力作用下刚要开始运动时，两棒恰好相碰，并一起向下运动(碰后瞬间的速度为碰前速度的一半)。a、b始终与导轨垂直并保持良好接触。已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求：

(1)a棒跟b棒刚要相碰时，a棒的速度大小；

(2)ab棒一起下滑的最大速度；

(3)若两棒相碰后，一起下滑距离s＝ m发现已经达到最大速度，求在这段时间内电阻R产生的焦耳热。

2020-2021学年高二下学期期中阶段考试

物理试题答案

1．C  2．A  3．D  4．B  5．C  6．B  7．A  8．B  9．D  10．D

11．AD  12．AB  13．CD  14．AC

15．答案　(1)50 V　(2)45 V　(3)50 J

解析　(1)Em＝NBS·ω＝100××0.05×10π V＝50 V

(2)电动势的有效值为E＝＝50 V

电流表示数I＝＝5 A，电压表示数U＝IR＝45 V

(3) W＝Q＝I2(R＋r)T＝50 J

16．答案  (1)x＝1 m处的质点　(2)0.5 m/s　(3)9 s　30 cm

解析  (1)由题图乙可知，t＝0该质点振动方向向上，结合图甲可知图乙是x＝1 m处质点的振动图像。

(2)波运动的周期为T＝4 s，由图甲可知波长λ＝2 m

波速v＝＝0.5 m/s

(3)由题图甲可知x＝2 m处的质点在t＝0时刚好开始沿y轴负方向振动，设P点再过时间Δt开始振动，则Δt＝＝6 s

开始振动后再经过T质点P第一次到达波峰到达

故从t＝0开始经过t＝9 s时间x＝5 m处的质点P第一次到达波峰。

由简谐运动的对称性可知，质点在任意一个全振动过程中的路程s0＝4A＝8 cm

P点开始振动后，15 s内经历了3.75次全振动

所以在0～21 s内质点P运动的路程为s＝3.75s0＝30 cm。

17．答案　(1)41 cm　(2)312 K

解析　(1)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1。由玻意耳定律有pV＝p1V1①

由力的平衡条件有p＝p0＋ρgh　　②

p1＝p0－ρgh　　③

式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强。

由题意有V＝S(L－h1－h)　　④

V1＝S(L－h)　　⑤

由①②③④⑤式和题给条件得L＝41 cm。⑥

(2)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖—吕萨克定律有＝　　⑦

由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312 K。⑧

18．答案  (1)0.5 m/s　(2)2 m/s　(3) J

解析  (1)b棒刚要运动时，有 mgsin 37°＋BIbL＝μ2mgcos 37°

得Ib＝0.4 A

此时a棒中的电流Ia＝Ib＋＝0.6 A

整个电路的总电阻为R总＝r＋＝ Ω

a棒产生的感应电动势E＝BLv1

由闭合电路欧姆定律E＝IaR总

得此时a棒的速度为：v1＝0.5 m/s。

(2)ab棒碰撞过程动量守恒，有mv1＋0＝2mv2

得v2＝0.25 m/s

最后匀速时速度最大，则电路中的电阻为R总＝＋R

ab棒产生的感应电动势E＝BLv3

回路中的感应电流I＝

ab棒杆所受的安培力F＝BIL

2mgsin 37°＝BIL＋μ1mgcos 37°＋μ2mgcos 37°

得v3＝2 m/s。

(3)根据能量守恒：

整个电路产生的焦耳热Q总＝2mgssin 37°－μ1mgscos 37°－μ2mgscos 37°－[(2m)v32－(2m)v22]

得Q总＝ J。

电阻R产生的焦耳热QR＝Q总＝ J