2021-2022学年湖南省长沙市雅礼中学高二下学期期中考试物理（选考）试题 Word版

湖南省长沙市雅礼中学2021-2022学年高二下学期期中考试

物理（选考）试题

时量：75分钟    分值：100分

命题人：

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传播速率。5G信号一般采用3300MHz~5000MHz频段的无线电波，而第四代移动通信技术4G的频段范围是1880MH~2635MHz，则（    ）

A．5G信号比4G信号所用的无线电波在空中传播的更快

B．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站

C．空间中的5G信号和4G信号会产生稳定的干涉现象

D．5G信号是横波，4G信号是纵波

2．在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如图所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是（    ）

3．关于扩散现象和布朗运动，下列说法正确的是（    ）

A．扩散现象只能发生在液体或气体中，不能发生在固体中

B．布朗运动就是液体分子的无规则运动

C．悬浮在一定温度的液体中的固体小颗粒越大，布朗运动越明显

D．扩散现象和布朗运动都能证明分子在做永不停息的无规则运动

4．如图，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长分别为a和b，内部有大量带负电的自由电荷，导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流时，自由电荷的定向移动速率为v，测得导电材料上、下表面之间的电压即为霍尔电压。由此可知该导电材料上、下表面的电势高低和霍尔电压分别为（    ）

A．上表面电势低，Bav

B．上表面电势低，Bbv

C．下表面电势低，Bav

D．下表面电势低，Bbv

5．如图，在屏MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，P为屏上的一个小孔，PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为-q（q>0）的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域，粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内，则在屏MN被粒子打中的长度为（    ）

A．      B．

C．       D．

6．如图，理想变压器原线圈匝数为1100匝，接有一阻值为R的电阻，电压表示数为110V。副线圈接有一个阻值恒为RL的灯泡，绕过铁芯的单匝线圈接有一理想电压表，示数为0.10V。已知，则副线圈的匝数为（    ）

A．225     B．550     C．2200    D．4400

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分，在每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。

7．如图甲所示电路中，把开关K扳到1，电源对电容器充电，待充电完华。把开关K板到2，电容器与带铁芯的线圈L组成的LC振荡电路中产生振荡电流，电流传感器能实时显示流过电容器的电视，电流向下流过传感器的方向为正方向。LC振荡电路做等幅振荡，损耗的能量由电源通过电子器件（未画出）补充。如图乙所示的1、2、3、4是某同学绘制的四种电流随时间变化的图像，下列说法正确的是（    ）

A．K扳到1时电流如图线1所所示，K扳到2时电流如图线4所示

B．K扳到1时电流如图线2时所示，K扳到2时电流如图线3所示

C．换用电动势更大的电源，振荡电流的周期将变大

D．拔出线圈的铁芯，振荡电流的频率将升高
8．分子A固定在原点O不动，另一分子B从r=r2处由静止释放，两分子间分子力F随分子间距离r的变化如图。现仅考虑这两个分子间分子力的作用，下列说法正确的是（    ）

A．从r=r2到r=r0分子间引力，斥力都在减小

B．从r=r2到r=r1分子力的大小先增大后减小再增大

C．从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大

D．从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小

9．如图，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，线框平面与纸面平行。线框面积为S，电阻为R，线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，从如图所示位置开始计时。下列说法正确的是（    ）

A．当转过60°时，感应电动势的瞬时值为

B．当转过60°时，感应电流的瞬时值为

C．在转过60°的过程中，感应电动势的平均值为

D．在转过90°的过程中，感应电流的有效值为

10．如图，绝缘水平面内固定有一间距d=1m、电阻不计的足够长光滑矩形导轨AKDC，导轨两端接有阻值分别为R1=3Ω和R2=6Ω的定值电阻。矩形区域AKFE、NMCD范围内均有方向竖直向下、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ．一质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的导体棒ab垂直放在导轨上AK与EF之间某处，在方向水平向右、大小F0=2N的恒力作用下由静止开始运动，刚到达EF时导体棒ab的速度大小v1=3m/s．导体棒ab进入磁场Ⅱ后，导体棒ab中通过的电流始终保持不变。导体棒ab在运动过程中始终保持与导轨垂直且接触良好，空气阻力不计。则（    ）

A．导体棒ab刚到达EF时的加速度大小为5m/s2

B．两磁场边界EF和MN之间的距离L为1m

C．若在导体棒ab刚到达MN时将恒力撤去，导体棒ab继续滑行的距离为3m

D．若在导体棒ab刚到达MN时将恒力撤去，导体棒ab继续滑行的过程中整个回路产生的焦耳热为3.6J

二、非选择题（共56分）

11．（6分）如图甲所示为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路。继电器线圈的电阻为200Ω。当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电电池的电动势E=8V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热电源。

（1）图甲说明热敏电阻的阻值随着温度的升高而________（选填“增大”“减小”或“不变”）

（2）应该把恒温箱内加热器接________（选填“AB”或“CD”）端；

（3）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，滑动变阻器R1接入电路的电值为________Ω。

12．（9分）在“油膜法估测分子大小”的实验中，有如下步骤：

A．往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；

B．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液在适当高度滴1滴在水面上，待油膜形状稳定；

C．将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小；

D．将1mL的油酸溶于酒精中制成5000mL的油酸酒精油液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入80滴，量筒内的溶液增加1mL；

E．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，其轮廓形状如图所示，玻璃板每格边长为0.5cm，

（1）上述步骤中，正确的顺序是_______________（填写步骤前面的字母）；

（2）轮廓内的正方形不足半个的舍去，多于半个的算一个，数得正方形个数约为143个，则油酸分子的直径约为_________m（此小题保留一位有效数字）；             

（3）实验后，某小组发现所测得的分子直径d明显偏小，出现这种情况的原因可能是________。

A．水面上痱子粉撒得太厚，油膜没有充分展开

B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

C．求每滴溶液体积时，lmL溶液的滴数计多了

D．在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器把溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的细，每滴油酸酒精溶液的体积比原来的小

13．（12分）一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500kW，升压变压器原线圈两端的电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1：5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器能量损耗，求：

（1）升压变压器副线圈两端的电压；

（2）输电导线上的功率损失。
14．（12分）如图，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距L，导轨的电阻不计。导轨顶端M、P两点间接有滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。一根质量为m、电阻不计的均匀直金属杆ab放在两导轨上，与导轨垂直且接触良好。空间存在磁感应强度大小B、方向垂直斜面向下的匀强磁场。调节滑动变阻器的滑片，使得滑动变阻器接入电路的阻值为2R，让ab由静止开始释放。不计空气阻力，重力加速度大小为g。

（1）求ab下滑的最大速度vm；

（2）若ab由静止开始至下滑到速度最大的过程中流过金属棒的电荷量q，求该过程中ab下滑的距离x。

15．（17分）如图，在直角坐标系xOy平面内，有一离子源可在单位时间内沿x轴正方向发射出n0个（大量）速率均为v0的正离子，这些离子分布在离x轴距离为的范围内，且沿y轴方向均匀分布，已知每个离子的质量均为m，电荷量均为q。在离子源的右侧有一个圆心在（0，R），半径为R的垂直纸面向外的圆形磁场Ⅰ，磁感应强度大小为B1（未知）；在y<0的无限大区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度为B2（未知）；另有一块长为R的不计厚度的收集板PQ位于x轴上R~2R的区间。若离子群经过磁场I后均从O点进入磁场Ⅱ，离子打在收集板上即刻被吸收，不考虑离子从磁场Ⅱ出去的后续运动，不计离子的重力及离子间的相互作用，不计收集板对离子的作用力，求：

（1）B1的大小；

（2）若B2=B1，离子在两个磁场中运动的总时间的最大值与最小值；

（3）若，稳定后单位时间内收集板吸收的离子数n与B2之间的关系。