山东省菏泽市2020-2021学年高二下期中考试物理试题(A)word版含答案.docx

2022—2021学年度其次学期期中考试
高二物理试题（A）
本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．满分100分，时间90分钟．
第Ⅰ卷（选择题　共60分）
一、选择题（共15小题，每小题4分，共60分，每小题给出四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．下列说法中正确的是（　　）
A．知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积，可计算出阿伏加德罗常数
B．硬币或钢针能浮于水面上，是由于液体表面张力的作用
C．墨水滴入水中毁灭集中现象，这是分子无规章运动的结果
D．当分子间距离减小时，分子间斥力增大，引力减小
2．下列说法正确的是 （　　）
A．温度高的物体内能不愿定大，但分子平均动能确定大
B．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而减小
C．外界对物体做功，物体内能确定增加
D．当分子间的距离增大时，分子力确定减小
3．甲分子固定在坐标的原点，乙分子位于横轴上，甲分子和乙分子之间的相互作用力如图所示，a、b、c、d为横轴上的四个特殊的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则 （　　）
A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子从a到c做加速运动，到达c时速度最大
C．乙分子从由b到d做减速运动
D．乙分子从a到c做加速运动，由c到d做减速运动
4．如图所示是确定质量的抱负气体的两条等容线a和b，假如气体由状态A等压变化到状态B，则在此变化过程中是（ ）
A．气体不对外做功，外界也不对气体做功，吸热，内能增加
B．外界对气体做功，放热，内能增加
C．外界对气体做功，吸热，内能增加
D．气体对外做功，吸热，内能增加
5．如图所示是某电磁冲击钻的原理图，若突然发觉钻头M向右运动，则可能是（ ）
A．开关S闭合瞬间
B．开关S由闭合到断开的瞬间
C．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向左快速滑动
D．开关S已经是闭合的，滑动变阻器滑片P向右快速滑动
6．粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差确定值最大的是 （ ）

A B C D
7．单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，则：（ ）
A．线圈中0时刻感应电动势最大
B．线圈中D时刻感应电动势最大
C．线圈中最大的感应电动势为 0.628V
D．线圈中0到D时间内平均感应电动势为0.4V
8．如图所示，三个线圈在同一平面内，当I减小时，a、b线圈中的感应电流方向为 ( )
A．都为顺时针方向；
B．a线圈中为顺时针方向，b线圈中为逆时针方向；
b
c
a
d
e
f
C．都为逆时针方向；
D．a线圈中为逆时针方向，b线圈中为顺时针方向。
9．如图所示的异形导线框，匀速穿过一匀强磁场区，导线
框中的感应电流i随时间t变化的图象是（设导线框中
电流沿abcdef为正方向）　 （ ）

10．有5个完全相同的灯泡连接在抱负变压器的原、副线圈中，如图所示．若将该线路与沟通电源接通，且开关S接在位置1时，5个灯泡发光亮度相同；若将开关S接在位置2时，灯泡均未烧坏．则下列可能的是 （ ）
A．该变压器是降压变压器，原、副线圈匝数比为4∶1
B．该变压器是升压变压器，原、副线圈匝数比为1∶4
C．副线圈中的灯泡仍能发光，只是更亮些
D．副线圈中的灯泡仍能发光，只是亮度变暗
11．钢制单摆小球用绝缘细线悬挂，置于如图所示的匀强磁场中将小球拉离平衡位置由静止释放，经足够长的运动时间后，以下说法正确的是（忽视空气阻力） （     ）
A．多次来回后，最终静止在平衡位置
B．多次来回后，部分机械能转化为内能
C．最终小球在磁场中始终振动
D．最终小球在磁场中振动的过程中，通过最低点时合外力总是为零
12．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，B灯与电阻R串联，A灯与自感系数较大的线圈L串联，其直流电阻忽视不计。电源电压恒定不变，下列说法正确的是（ ）
A．当电键K闭合时，A比B先亮，然后A熄灭
B．当电键K闭合时B比A先亮，最终A比B亮
C．当电键K断开时，B先熄灭，A后熄灭
D．当电键K断开时，B先闪亮一下然后与A同时熄灭。
13．如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B=T的水平匀强磁场
中，线框面积S=0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO′以ω=200rad/s匀速转动，并与抱负变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是 （ ）
A．图示位置穿过线框的磁通量为零
B．线框中产生交变电压的有效值为V
C．变压器原、副线圈匝数之比为25︰11
D．允许变压器输出的最大功率为5000W
14．某小水力发电站发电机的输出电压，先通过电站四周的升压变压器升压后，再用输电线路把电能输送到远处的降压变压器．降压后，再用线路接到各用户．设发电机输出电压稳定且两变压器均为抱负变压器．在用电高峰期，白炽灯不够亮，但用电总功率却增加较大，这时与用电低谷时比较（ ）
A．升压变压器的副线圈两端的电压变大
B．高压输电线路的电压损失变大
C．降压变压器的副线圈中的电流变大
D．降压变压器的副线圈两端的电压变大
B
F
a
b
R
r
15．如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开头沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。则此过程( )
A．杆的速度最大值为
B．流过电阻R的电量为
C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量
D．恒力F做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量

第Ⅱ卷（非选择题 共40分）
二、计算题：（本题共4个小题，满分40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最终答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位．）
16．（8分）如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞A封闭体积相等的两部分气体．开头时管道内气体温度都为T0 = 500 K，下部分气体的压强p0=1.25×105 Pa，活塞质量m = 0.25 kg，管道的内径横截面积S =1cm2．现保持管道下部分气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至T，最终管道内上部分气体体积变为原来的，若不计活塞与管道壁间的摩擦，g = 10 m/s2，求此时上部分气体的温度T．

17．（10分）发电机转子是边长为L=0.2 m的正方形，线圈匝数为N=100匝，内阻r=8Ω，初始位置如图所示，以ad、bc中点连线为轴用n=600r/min的转速在B= T的匀强磁场中转动， 灯泡电阻为R=24Ω,则：
（1）从图示位置开头计时,写出感应电动势的瞬时值方程。
（2）灯泡的实际消耗功率为多大?
（3）从图示位置开头经过t=0．15s灯泡中产生的热量为多少？
通过灯泡的电量为多少？

y
x
V
O
B
18．（10分）如图所示，一根电阻为R=0.6Ω的导线弯成一个圆形线圈，圆半径r=1m，圆形线圈质量m=1kg，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直于线圈平面B=0．5T的匀强磁场。若线圈以初动能Ek0=5J沿x轴方向滑进磁场，当进入磁场0.5m时，线圈中产生的电热为Q=3J。求：
（1）此时线圈的运动速度
（2）此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压
（3）此时线圈加速度大小

19．（12分）如图所示,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框 abcd,ab边的边长
l1=1 m,bc边的边长l2=0.6 m,线框的质量m=1 kg,电阻 R=0.1 Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M=2 kg,斜面上ef线(ef∥gh∥ab)的右方有垂直斜面对上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T．假如线框从静止开头运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef 线和gh线的距离s=11.4 m(取 g=10 m/s2)．求:
（1）线框进入磁场时匀速运动的速度v．
（2）ab边由静止开头运动到gh线处所用的时间t．

2022—2021学年度其次学期期中考试
高二物理试题（A）参考答案
1．BC 2．A 3．BD 4．D 5．AC 6． B 7．ACD 8．D 9．D 10．AC
11．BC 12．BD 13．CD  14．BC 15．BD
15．设初状态时两部分气体体积均为V0
对下部分气体，等温变化
P0V0= PV

解得   P =1×l05Pa
对上部分气体，初态
末态
依据抱负气体状态方程，有

解得 T = 281．25 K
16．解：（1）线圈运动的角速度，
电动势最大值为
瞬时值方程
（2）电动势有效值，
电流为
电阻消耗的功率
（3）Q=Pt=11．25J，
=1/4π C （0.15s为1.5T，所以磁通量的变化量与0.5T的一样，
△φ都是2BS）
17．解：（1）设线圈的速度为V，能量守恒，E0=Q+ 解得V=2m/s
（2）线圈切割磁感线的有效长度L=2=
电动势ε=BLV=0．5×
电流I= 两点间电压U=IR左=
（3）BIL=ma 线圈加速度大小a=2．5m/s2
18．答案：(1)6 m/s (2)2.5 s
（1）由于线框进入磁场过程做匀速运动，所以重物受力平衡 Mg=T （1分）
线框abcd受力平衡 （1分）
ab边进入磁场，电动势，感应电流，安培力 （3分）
联立得： 解得
（2）线框abcd进磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；
进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动。
进磁场前，对m （1分）
对m （1分）
联立解得：
该阶段运动时间为： （1分）
进磁场过程中，匀速运动时间 （1分）
进磁场后，线框受力状况同进磁场前，所以该阶段的加速度仍为a=5m/s

解得：s （1分）
ab边静止开头运动到gh线所用的时间s （1分）