河北省唐山市丰润区2021-2022学年高二物理下学期期中试题（Word版附解析）

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220WC.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.C②.C③.8.0【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.ABC②.2.4×102③.8×10-10④.AC⑤.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