2022-2023学年河北省唐山市丰润区高二下学期期中物理试题 （解析版）

丰润区2021－2022学年度第二学期期中考试

高二物理试卷

本试卷满分100分，考试时间75分钟

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1. 下列图像中不属于交变电流的有（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】判断电流是交流还是直流，就看方向是否随时间周期性变化；ABC中的方向均发生周期性变化，故它们属于交变电流，选项D中，尽管电流大小随时间变化，但因其方向不变，所以是直流，ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

2. 关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（　　）

A. 穿过线圈的磁通量越大，线圈内产生的感应电动势越大

B. 穿过线圈的磁通量变化量越大，线圈内产生的感应电动势越大

C. 穿过线圈磁通量为零，线圈内产生的感应电动势一定为零

D. 穿过线圈的磁通量变化越快，线圈内产生的感应电动势越大

【答案】D

【解析】

【详解】根据法拉第电磁感应定律可知穿过线圈磁通量变化越快，线圈内产生的感应电动势越大，而感应电动势与穿过线圈的磁通量、穿过线圈的磁通量变化量大小均无直接的关系，穿过线圈的磁通量为零，线圈内产生的感应电动势不一定为零，故ABC错误，D正确。

故选D。

3. 图中的手机正在进行无线充电。充电底座接入的交变电流激发变化的磁场，使手机内产生感应电流，从而实现无线充电的功能。这种充电方式利用的原理是（　　）

A. 静电屏蔽 B. 电荷守恒

C. 电磁感应 D. 尖端放电

【答案】C

【解析】

【详解】充电底座接入的交变电流激发变化的磁场，使手机中的受电线圈感应出电流，故手机无线充电利用的原理是电磁感应。

故选C。

4. 家用电器通常不能直接接到380V的动力电路上，某种电器要求接到交变电压是的电源上使用，交变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。对于交变电压u，下列说法正确的是（　　）

A. 用电压表测该电压其示数为

B. 将该电压加在220的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为220W

C. 电流方向每秒改变50次

D. 交流电的频率为50Hz，当t=0.1s时

【答案】B

【解析】

【详解】A．电压表读数为有效值，故其示数应为

A错误；

B．电阻消耗的功率为

B正确；

C．该交流电的频率为

该交流电的周期为

电流方向改变次数n为

联立解得

C错误；

D．由C分析可知，交流电的频率为50Hz，当t=0.1s时有

D错误。

故选B。

5. 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是（　　）

A. 温度高的物体分子平均动能一定大，内能一定大

B. 质量和温度都相同的氢气和氧气内能一定相同

C. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D. 当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．内能为所有分子分子动能和分子势能的总和，温度高的物体分子平均动能一定大，分子个数和分子势能大小未知，所以温度高的物体内能不一定大，A错误；

B．温度是分子热运动平均动能的标志，质量和温度都相同的氢气和氧气，单个分子的平均动能相等，但氢气分子个数多，故质量和温度都相同时，氢气的内能大， B错误；

C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大，C正确；

D．当分子力表现为引力时，分子力分子间距离的增大而减小，分子势能随分子间距离的增大而增大，D错误。

故选C。

6. 传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（　　）

A. 甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器

B. 乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器

C. 丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器

D. 传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号

【答案】D

【解析】

【详解】A．甲图中，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，故A正确；

B．乙图中，A是发光仪器，B时接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，故B正确；

C．丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对的放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，故C正确；

D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把非电学信号转换成电学信号，故D错误。

本题选错误的，故选D。

7. 如图所示，一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到达位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ.在这个过程中，线圈中感应电流

A. 沿abcd流动

B. 沿dcba流动

C. 由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动

D. 由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动

【答案】A

【解析】

【详解】由条形磁铁的磁场分布情况可知，线圈在位置Ⅱ时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少．线圈从位置Ⅰ到Ⅱ，穿过abcd自下而上的磁通量减少，感应电流的磁场阻碍其减少，则在线框中产生的感应电流的方向为abcd，线圈从位置Ⅱ到Ⅲ，穿过abcd自上而下的磁通量在增加，感应电流的磁场阻碍其增加，由楞次定律可知感应电流的方向仍然是abcd.．

A.由上分析可知，A正确；

BCD.由上分析可知，BCD错误．

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 理想变压器的原线圈连接一只理想电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q调节，如图所示，在副线圈上连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑片，原线圈两端接在电压为U的交流电源上。则（　　）

A. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小

B. 保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大

C. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大

D. 保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】AB．在原、副线圈匝数比一定的情况下，变压器的输出电压由输入电压决定，因此保持Q的位置不动，变压器输出电压不变。将P向上滑动时，副线圈电路总电阻增大，则变压器输出电流减小，变压器输入电流也减小，电流表的读数变小，故A正确，B错误；

CD．保持P的位置不动，将Q向上滑动时，变压器输出电压变大，变压器输出电流变大，变压器输出功率变大；变压器的输入功率等于输出功率，变压器输入电压不变，则变压器输入电流变大，电流表的读数变大，故C正确，D错误。

故选AC。

9. 如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个完全相同的灯泡，则下列说法中正确的有（　　）

A. 当开关S闭合瞬间，A、B两灯同时亮，最后B灯熄灭

B. 当开关S断开瞬间，A、B两灯同时熄灭

C. 当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势低

D. 当开关S断开瞬间，流经灯泡B的电流由a到b

【答案】AD

【解析】

【详解】A．电键S闭合瞬间，线圈L对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此同时亮，且亮度相同，稳定后B被短路熄灭，故A正确；
BCD．稳定后当电键K断开后，A马上熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源左端为高电势，与灯泡B构成闭合回路放电，流经灯泡B的电流是由a到b，B闪一下再熄灭，故D正确，BC错误。
故选AD。

10. 如图所示，在磁感应强度B随时间t变化的以下四种磁场中，下列判断正确的是（　　）

A. 甲图能产生电场，不能产生电磁波

B. 乙图能产生电场，不能产生电磁波

C. 丙图能产生电场，不能产生电磁波

D. 丁图能产生电场，也能产生电磁波

【答案】BD

【解析】

【详解】根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场产生电场，故乙、丙、丁都可以产生电场；均匀变化的磁场产生恒定的电场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，从而产生电磁波，故丙、丁可以产生电磁波。

故选BD

三、非选择题，本题共5小题，共54分。

11. 在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中：

（1）变压器铁芯的结构和材料应选用_________；

A．整块的硅钢铁芯

B．绝缘的铜片叠成

C．绝缘的硅钢片叠成

（2）原线圈所接的电源应是_________；

A．220V交流电　　B．电池组　　C．低压交流电源

（3）若变压器两线圈的匝数分别为30和60，测得的电压分别为3.7V和8.0V。据此可知变压器的输入电压是_________V。

【答案】    ①. C    ②. C    ③. 8.0

【解析】

【详解】解：[1] 变压器铁芯要选择磁性物质，为防止出现涡流，要用绝缘的硅钢片叠成，因此AB错误，C正确。

故选C。

[2] 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，因为变压器只能对交流电压变压，出于安全考虑，原线圈所接的电源应是低压交流电源，AB错误，C正确。

故选C。

[3] 若变压器两线圈的匝数分别为30和60，匝数之比应为1：2，测得的电压分别为3.7V和8.0V，可知电压比与匝数比不相等，这是由于变压器不是理想的，有漏磁、铁芯和线圈都产生热等因素影响变压比，使输出电压减小，因此变压器的输入电压是8.0V。

12. （1）在“用油膜法估测分子大小”实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格的正方形大小为2cm×2cm。

（1）该实验体体现了理想化模型的思想，实验中我们的理想假设有___________。

A．把油酸分子视为球形

B．油酸在水面上充分散开形成单分子油膜

C．油酸分子是紧挨着的没有空隙

D．油酸不溶于水

（2）由图可以估算出油膜的面积是___________cm2（结果保留两位有效数字）；

（3）由此估算出油酸分子的直径是___________m（结果保留一位有效数字）。

（4）关于本实验下列说法正确的是______；

A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜

B．若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大

D．在向量筒中滴入油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小

（5）用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的______。

A．摩尔质量　　B．摩尔体积　　C．质量　　D．体积

【答案】    ①. ABC    ②. 2.4×102    ③. 8×10-10    ④. AC    ⑤. B

【解析】

【详解】（1）[1]ABC．实验中我们的理想假设有：把油酸分子看成球形、让油膜尽可能散开形成单分子层、不考虑分子之间间隙，ABC正确；

D．油酸本身不溶于水，不属于实验的理想假设，D错误。

故选ABC。

（2）[2]估算油膜面积时按超过半格为一个计数格，小于半格不计数，图中有60个计数格，每格的面积为

则油膜的面积约为

（3）[3]一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为

盛水浅盘中滴下2滴溶液形成油膜，所以油酸分子的直径为

（4）[4]A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让酒精挥发后油酸尽可能散开，形成单分子油膜，A正确；

B．若油酸没有充分散开，油膜面积偏小，根据公式

油酸分子直径的计算结果将偏大，B错误；

C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油膜面积偏小，根据公式

油酸分子直径的计算结果将偏大，C正确；

D．在向量筒中滴入油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，计算的一滴油酸酒精溶液中油酸的体积偏大，根据公式

油酸分子直径的计算结果将偏大，D错误。

故选AC。

（5）[5]已知油酸的直径，则单个油酸分子的体积为

由

可知，要测定阿伏伽德罗常数，还需要知道油酸的摩尔体积，B正确，ACD错误。

故选B。

13. 把铜块中的铜分子看成球形，且它们紧密排列，试估算铜分子的直径。铜的密度为，铜的摩尔质量为，阿伏伽德罗常数。

【答案】

【解析】

【详解】由得铜的摩尔体积

每个铜分子的体积

解得

把铜分子看成球形，则

所以铜分子的直径

14. 如图所示，电阻为的导体棒ab沿光滑导线框向右做匀速运动，线框中接有电阻R为。线框放在磁感应强度B为的匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面。导体棒ab的长度，运动的速度。线框的电阻不计。

（1）电路abcd中哪部分相当于电源？电动势多大？哪个位置相当于电源的正极？

（2）ab棒向右运动时所受的安培力有多大？

（3）ab棒所受安培力的功率有多大？电阻R的发热功率有多大？电阻Rab发热功率有多大？从能的转化和守恒角度说一说这三个功率关系的含义。

【答案】（1）导体棒ab相当于电源，，a端相当于电源的正极；（2）；（3），，，见解析

【解析】

【详解】（1）电路abcd中，导体棒ab切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源。电动势

由右手定则判断可知导体棒ab的a端相当于电源的正极

（2）感应电流为

ab棒所受的安培力

（3）ab棒所受的安培力的功率

电阻R的发热功率

电阻发热功率

因导体棒ab做匀速运动，其受力平衡，安培力等于外力。因

可得外力做正功，提供的能量转化为电路中的电能，电能转化为回路中的内能，转化过程中能量是守恒的。

15. 某个小水电站发电机的输出功率为100kW，发电机的电压为250V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220V。要求在输电线上损失的功率控制为5kW（即用户得到的功率为95kW）。为此，请你计算：

（1）画出上述远距离输电原理简图；

（2）降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？

（3）输电线损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？

（4）两个变压器的匝数比各应等于多少？

【答案】（1）；（2），；（3），；（4），

【解析】

【详解】（1）远距离输电原理图如图所示

（2）降压变压器输出的电流

解得

输电线上通过的电流

解得

（3）输电线损失的电压

可得

升压变压器输出的电压

解得

（4）由输电导线上两端电压关系可知降压变压器原线圈两端的电压为

可得

根据理想变压器原副线圈与匝数的关系可知，升压变压器

可得

降压变压器

可得