吉林省汪清县第六中学学年高二下期中物理试题及答案解析.docx

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吉林省汪清县第六中学学年高二下期中物理试题及答案解析

2019-2020学年度第二学期汪清六中期中考试

高二物理试题

一、单选题（共10小题，每小题4.0分，共40分）

1.关于感应电流，下对说法正确的是（　　）

A.只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就一定有感应电流

B.只要闭合导线做切割磁感线运动，导线中就一定有感应电流

C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动，闭合电路中一定没有感应电流

D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，闭合电路中一定有感应电流

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据法拉第电磁感应定律，线圈产生感应电流的条件是线圈要闭合，并且穿过线圈的磁通量发生改变，故A错误；

B．闭合导线切割磁感线，如果磁通量未发生改变则不会有感应电流产生；闭合电路部分导体做切割磁感线有感应电流产生，所以闭合导线做切割磁感线运动不是一定产生感应电流，故B错误；

C．即使闭合电路的一部分导体如果不做切割磁感线的运动，但如果闭合电路在磁场中面积改变，磁通量也改变，就会有感应电流产生，故C错误；

D．根据法拉第电磁感应定律，闭合电路产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生改变，故D正确。

故选D。

2.用下列哪组物理量可以计算阿伏加德罗常数（　　）

A.某种物质的摩尔质量M和该物质的一个分子质量m

B.某种物质的密度ρ，摩尔质量M以及该物质的一个分子的体积V

C.某种物质的密度ρ以及该物质的一个分子的质量m0、体积V0

D.某种物质的密度ρ，体积V以及该物质的一个分子的质量m

【答案】A

【解析】

【详解】A．由物质的摩尔质量M除以该物质的一个分子质量m，即得到阿伏加德罗常数，故A正确；

B．某种物质的密度ρ，摩尔质量M可以求出摩尔体积。

若该物质是液体或固体，由摩尔体积除以一个分子的体积V，可以计算阿伏加德罗常数。

若该物质是气体，由于气体分子间距较大，则不能计算阿伏加德罗常数，故B错误；

C．由物质的密度ρ以及该物质的一个分子的质量m0、体积V0无法计算阿伏加德罗常数，故C错误；

D．某种物质的密度ρ，体积V以及该物质的一个分子的质量m只能求出分子总数，即

不能计算阿伏加德罗常数，故D错误。

故选A。

3.如图所示，理想变压器的输入端通过灯泡L1与输出电压恒定的正弦交流电源相连，副线圈通过导线与两个相同的灯泡L2和L3相连，开始时开关S处于断开状态．当S闭合后，所有灯泡都能发光，下列说法中正确的有（　　）

A.副线圈两端电压不变

B.灯泡L1亮度变亮，L2的亮度不变

C.副线圈中电流变大，灯泡L1变亮，L2变暗

D.因为不知变压器原、副线圈的匝数比，所以L1及L2的亮度变化不能判断

【答案】C

【解析】

当S接通后，输出功率变大，输出电流变大，变压器的输入功率等于输出功率，所以变压器的输入功率变大，输入电流变大，灯泡L1的电压增大，原线圈电压减小，匝数不变故副线圈电压减小，故A错误；由A可知，灯泡L1变亮，L2变暗，故BD错误，C正确．所以C正确，ABD错误．

4.在远距离输电中，如果输送功率和输送距离不变，要减少输送导线上热损耗，目前最有效而又可行的输送方法是（　　）

A.采用超导材料做输送导线B.采用直流电输送

C.提高输送电的频率D.提高输送电压

【答案】D

【解析】

【详解】提高输送电压，因为输送功率不变，所以输送电压高了，输送电流就小了，根据

可得输送导线上热损耗就小了；

故选D．

5.如图所示，一金属弯杆处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，已知ab=bc=L，当它以速度v向右平动时，a、c两点间的电压为（　　）

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】

【详解】导体棒切割磁感线的有效长度，是导体棒垂直于速度方向上的投影长度．本题中ab边不切割磁感线，bc边切割的有效长度为

，所以ac两点间的电压为bc边切割磁感线产生的感应电动势，即

．故D项正确，ABC三项错误．

6.如图所示，在光滑绝缘水平面上，有一铝质金属球以一定的初速度通过有界匀强磁场，则从球开始进入磁场到完全穿出磁场过程中（磁场宽度大于金属球的直径），小球（）

A.整个过程都做匀速运动

B.进入磁场过程中球做减速运动，穿出过程中球做加速运动

C.整个过程都做匀减速运动

D.穿出时的速度一定小于初速度

【答案】D

【解析】

【详解】小球在进、出磁场过程中穿过小球的磁通量发生变化，有感应电流产生，小球要受到阻力，球的机械能一部分转化为电能，再转化为内能，故进、出磁场过程中均做减速运动，但小球完全进入磁场中运动时，无感应电流产生，小球匀速运动，故A、B、C均错误，D正确．

7.在观察布朗运动时，下面说法正确的是

A.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的运动

B.布朗运动是指液体分子的运动

C.布朗运动是液体分子运动的反映

D.布朗运动是固体分子无规则运动的反映

【答案】C

【解析】

【详解】A．布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动，不是固体分子，固体微粒是实物粒子，所以A项错误；

B．布朗运动不是液体分子的运动，但布朗运动是大量液体分子对固体微粒撞击的集体行为的结果，所以B项错误；

CD．布朗运动反映了周围液体分子是在永不停息地做无规则运动的，所以C项正确，D项错误。

故选C。

8.A、B两个分子的距离等于分子直径的10倍，若将B分子向A分子靠近，直到不能再靠近的过程中，关于分子力做功及分子势能的变化下列说法正确的是（　　）

A.分子力始终对B做正功，分子势能不断减小

B.B分子始终克服分子力做功，分子势能不断增大

C.分子力先对B做正功，而后B克服分子力做功，分子势能先减小后增大

D.B分子先克服分子力做功，而后分子力对B做正功，分子势能先增大后减小

【答案】C

【解析】

【详解】由于两分子的距离等于分子直径的10倍，即r＝10－9m，则将B分子向A分子靠近的过程中，分子间相互作用力先为引力后为斥力，对B分子先做正功、后做负功，分子势能先减小后增大，故C正确，ABD错误。

故选C。

9.下列现象说明分子间存在相互作用力的是（　　）

A.气体容易被压缩

B.高压密闭的钢管中的油沿筒壁逸出

C.滴入水中的微粒向各方向运动

D.两个纯净的铅块紧压后合在一起

【答案】D

【解析】

【详解】A．气体容易被压缩，说明气体分子间存在间隙，不能恰当地说明分子间有相互作用力，故A错误；

B．高压密闭的钢管中的油从筒壁渗出，说明组成物质的分子间存在间隙，不能恰当地说明分子间有相互作用力，故B错误；

C．刚滴入水中的微粒向各个方向运动，说明水分子在永不停息的做无规则热运动，故C错误；

D．两块纯净的铅块紧压后合在一起，说明分子间存在相互作用的引力，故D正确。

故选D。

10.下面的例子中，通过热传递改变物体内能的是（　　）

A.擦火柴，使火柴开始燃烧B.阳光照在湖面上，使湖水升温

C.用锯条锯木头，使锯条变热D.搓搓手，会感觉暖和些

【答案】B

【解析】

【详解】ACD．擦火柴，用锯条锯木头，搓搓手，都是通过克服摩擦力做了功来改变物体内能，故ACD错误；

B．通过太阳辐射，也就是热传递使湖水温度升高，所以湖水内能增大，故B正确。

故选B。

二、多选题（共6小题，每小题4.0分，共24分）

11.某同学用以下几个事例说明分子在永不停息地做无规则运动，其中正确的是（　　）

A.冬季里烧水时，壶嘴冒出的“白烟”

B.晒衣服时，水蒸发，衣服变干

C.把糖块投入一杯开水中，过一会儿整杯水都变甜了

D.将樟脑丸放在箱子里，过几天后整个箱子里都充满了樟脑味

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．冬季烧水壶嘴冒岀的温度较高的水蒸气遇冷液化成小水滴形成“白烟”，因此“白烟”是小液滴，肉眼可见的，不属于分子的运动，故A错误；

B．晒衣服时，水蒸发，衣服变干，是液体分子运动到空气中去了，属于分子的运动，故B正确；

C．把糖块投入一杯开水中，过一会儿整杯水都变甜了，是固体分子的运动，故C正确；

D．将樟脑丸放在箱子里，过几天后整个箱子里都充满了樟脑味，是固体分子运动到空气中去了，属于分子的运动，故D正确。

故选BCD。

12.关于物体

内能，下列说法正确的是

A.热水的内能一定比冷水的大

B.当温度等于

时，分子动能为零

C.分子间距离为

时，分子势能不一定为零

D.温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等

【答案】CD

【解析】

【分析】

物体

内能与物质的量、物体的体积和温度均有关

分子永不停息地做无规则运动，分子势能是相对的．温度是分子平均动能的标志

结合这些知识分析；解决本题的关键要掌握物体内能的决定因素，知道分子势能的相对性，明确温度是分子平均动能的标志．

【详解】热水的内能不一定比冷水的大，还与它们的质量有关，故A错误．分子永不停息地做无规则运动，则当温度等于

时，分子动能也不为零，故B错误．分子势能是相对的，与零势能点的选择有关，所以分子间距离为

时，分子势能不一定为零，故C正确．温度是分子平均动能的标志，则温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等，故D正确．故选CD．

13.如图所示，矩形线圈abcd放在匀强磁场中，ad=bc=l1，ab=cd=l2，从图示位置起该线圈以角速度ω绕不同转轴做匀速转动，则（　　）

A.以OO′为转轴时，感应电动势e=Bl1l2ωsinωt

B.以O1O1′为转轴时，感应电动势e=Bl1l2ωsinωt

C.以OO′为转轴时，感应电动势e=Bl1l2ωcosωt

D.以OO′为转轴跟以ab为转轴一样，感应电动势e=Bl1l2ωsin

【答案】CD

【解析】

【分析】

图示时刻感应电动势最大为Bl1l2ω，以O1O1′为转轴时，磁通量的变化率始终为零，感应电动势为零．

【详解】图示时刻感应电动势最大为Bl1l2ω，以OO′为转轴时，感应电动势e=Bl1l2ωcosωt，A错误，C正确；以O1O1′为转轴时，磁通量的变化率始终为零，感应电动势为零，B错误；由三角形知识知以OO′为转轴或以ab为转轴时，感应电动势e＝Bl1l2ωsin（ωt+

），D正确；故选CD．

14.为了监测变电站向外输电情况,要在变电站安装互感器,其接线如图所示.两变压器匝数分别为n1、n2和n3、n4,a和b是交流电表.则（）

A.n1＞n2

B.n3＞n4

C.a为交流电流表,b为交流电压表

D.a为交流电压表,b为交流电流表

【答案】AD

【解析】

【详解】A．由图可知，a并联在电路中是电压互感器，电路中是强电压，通过变压器变成弱电压，用电压表测量，因为电压之比等于线圈匝数比，所以

，故A正确；

B．b串联在电路中是电流互感器，电路中是强电流，通过变压器变成弱电流，用电流表测量，因为电流之比等于线圈匝数的倒数比，所以

，故B错误；

CD．串联在电路中的是电流互感器，并联在电路中的是电压互感器，故a是电压表，b为电流表，故C错误D正确。

故选AD。

15.如图所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（　　）

A.合上S时，A先亮、B后亮

B.合上S时，A、B同时亮

C.合上S稳定后，A变亮、B熄灭

D.断开S时，A、B同时熄灭

【答案】BC

【解析】

【详解】ABC．合上S时，电路中立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮；但通过线圈的电流增加，线圈会产生自感电动势，故线圈的电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故电键闭合后，A、B同时亮，但B逐渐熄灭，而A更亮，故A错误BC正确；

D．断开S时，A灯立即熄灭；线圈产生自感电动势和灯泡B构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗，故D错误；

故选BC。

16.现用电压为380V的正弦式交流电给额定电压为220V的电灯供电，以下电路中不可能使电灯正常发光的有（）

A.

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】

【详解】A、电源电压为380V，由于灯泡与滑动变阻器的部分电阻并联再跟部分电阻串联，则灯泡的电压可能为220V，则灯泡可能正常发光．故A正确．

B、同理，灯泡与滑动变阻器的部分电阻并联再跟部分电阻串联，则灯泡的电压可能为220V，则灯泡可能正常发光．故B正确．

C、因为原线圈的匝数大于副线圈的匝数，则输出电压小于输入电压，可能小于220V，灯泡可能正常发光．故C正确．

D、原线圈的匝数小于副线圈的匝数，则输出电压大于输入电压，则灯泡的电压大于380V，则灯泡被烧坏．故D错误．

本题选择不可能正常发光的，故选D．

三、实验题（共2小题，每小题5.0分，共10分）

17.如图甲所示，斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，当加在它的输入端A的电势逐渐上升到1.6V，输出端Y会突然从高电平跳到低电平0.25V，而当输入端A的电势下降到0.8V时，输出端Y会从低电平跳到高电平3.4V．如图乙所示是一个温度报警器的简易电路图，RT为热敏电阻，R1为可变电阻（最大阻值为1kΩ），蜂鸣器工作电压3～5V，热敏电阻的阻值随温度变化如图丙所示，若要求热敏电阻在感测到80℃时报警，则R1应调至________kΩ；若要求热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，R1的阻值应________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

甲乙丙

【答案】

（1）.0.42

（2）.减小

【解析】

【详解】[1]．热敏电阻在80°C时的电阻是RT＝80Ω，斯密特触发器输入端A的电势是0.8V时，输出端Y的电压为3.4V，这时蜂鸣器开始工作．由串联电路分压特点知

可得

R1＝0.42kΩ

[2]．由热敏电阻的阻值随温度变化的图象可知，温度升高时，热敏电阻的阻值减小，而斯密特触发器输入端的电压仍保持不变，则电阻R1的阻值应减小．

18.图为“研究电磁感应现象”的实验装置．

（1）将图中所缺的导线补接完整．

（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能现的情况有：

（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）

①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将______．

②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针______．

【答案】

（1）.右偏

（2）.左偏

【解析】

【详解】

（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路；如图所示：

（2）在闭合电键时，穿过线圈的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏了一下；

①闭合开关，将原线圈迅速插入副线圈时，穿过线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针将右偏．

②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，穿过线圈的磁通量减少，灵敏电流计指针左偏．

四、计算题（共3小题，19题8分，20题8分，21题10分，共26分）

19.如图所示，足够长

平行光滑U形导轨倾斜放置，所在平面倾角θ=37°，导轨间的距离L=1.0m，下端连接R=1.6Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间均存在磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场，质量m=0.5kg、电阻r=0.4Ω的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F=5.0N的恒力使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行，当金属棒滑行2.8m后速度保持不变．求：

（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

（1）金属棒匀速运动时的速度大小v；

（2）当金属棒沿导轨向上滑行的速度v′=2m/s时，其加速度的大小a。

【答案】

（1）4m/s；

（2）2m/s2

【解析】

【详解】

（1）金属棒匀速运动时产生的感应电流：

Im=

由平衡条件有：

F=mgsinθ+BImL

代入数据解得：

v=4m/s

（2）此时金属棒受到的安培力：

F安=

由牛顿第二定律有：

F-mgsinθ-F安=ma

解得：

a=2m/s2

20.某小水电站发电机输出

电功率为100kW，输出电压250V，现准备向远处输电，所用输电线的总电阻为8Ω，要求输电时在输电线上损失的电功率不超过输送电功率的5%，用户获得220V电压，求应选用匝数比多大的升压变压器和降压变压器？

【答案】1∶16　　　173∶10

【解析】

【详解】依题意作出如图输电示意图

升压变压器原线圈的电流为

当输电线上损失的电功率为输送电功率的5%时，输电线中的电流为I2，则

所以

升压变压器的匝数比为

降压变压器T2副线圈中电流I4，即为提供给所有用户的总电流I总，用户获得的总功率为

P用=

又

P用=U4I总=U4I4

所以

I4=

=

A=431.8A

降压变压器T2原线圈中电流

I3=I2=25A

降压变压器的匝数比为

21.如图所示，竖直平面内有足够长的金属导轨，轨间距为0.2m，金属导体ab可在导轨上无摩擦地上下滑动，ab的电阻为0.4Ω，导轨电阻不计，导体ab的质量为0.2g,垂直纸面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.2T，且磁场区域足够大，当导体ab自由下落0.4s时，突然闭合开关S，则：

（1）试说出S接通后，导体ab的运动情况；

（2）导体ab匀速下落的速度是多少？

（g取10m/s2）

【答案】

（1）先做竖直向下的加速度逐渐减小的减速运动，后做匀速运动　

（2）0.5m/s

【解析】

【详解】

（1）闭合S之前导体ab自由下落的末速度为：

v0＝gt＝4m/s

S闭合瞬间，导体产生感应电动势，回路中产生感应电流，ab立即受到一个竖直向上的安培力，F安＝BIL＝

＝0.016N＞mg＝0.002N

此刻导体所受到合力的方向竖直向上，与初速度方向相反，加速度的表达式为：

所以ab做竖直向下的加速度逐渐减小的减速运动，当速度减小至F安＝mg时，ab做竖直向下的匀速运动．

（2）设匀速下落的速度为vm，此时F安＝mg，

即

＝mg，