山东省聊城市2021-2022学年高二物理下学期期中试题（Word解析版）

聊城市2021-2022学年度第二学期期中教学质量检测高二物理试题2022.4本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分。考试用时90分钟。第Ⅰ卷选择题一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求）1.现代生活中，人们已更多地与电磁波联系在一起，并且越来越依赖于电磁波，关于电磁场和电磁波，以下说法正确的是（　　）A.把带电体和永磁体放在一起，可在其周围空间产生电磁波B.医院中用于检查病情“B超”是利用了电磁波的反射原理C.手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的D.车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线【1题答案】【答案】C【解析】【详解】A．把带电体和永磁体放在一起，无法产生变化的电场和磁场，无法在其周围空间产生电磁波，故A错误；B．医院中用于检查病情的“B超”是利用了多普勒效应，故B错误；C．手机、电视、光纤通信都是通过电磁波来传递信息的，故C正确；D．车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是X射线，故D错误。故选C。2.下列说法正确的是（　　）A.物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大B.悬浮在液体中的固体微粒越大，布朗运动就越明显C.当分子间的距离减小时，分子势能一定增大D.当分子间的距离增大时，分子间的引力变大而斥力减小【2题答案】 【答案】A【解析】【详解】A．温度是分子平均动能的标志，物体的温度越高，分子热运动的平均动能越大，故A正确；B．根据布朗运动的特点可知，颗粒越小，温度越高，布朗运动越明显，故B错误；C．若分子间的距离大于平衡位置，分子表现为引力，分子间的距离减小时，分子力做正功，分子势能减小，故C错误。D．根据分子力的特点可知，当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，D错误。故选A。3.压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的半导体电阻器件，其阻值随所受的压力的增大而减小，某实验小组利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表的示数如图乙所示，下列判断正确的是（　　）A.从到时间内，小车做匀速直线运动B.从到时间内，小车做变加速直线运动C.从到时间内，小车做匀速直线运动D.从到时间内，小车做变加速直线运动【3题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．从到时间内，电流表的示数随时间增大，即压敏电阻的阻值随时间减小，压敏电阻受到的压力随时间增大，所以小球受到压敏电阻的弹力随时间增大，小球所受合外力随时间增大，加速度随时间增大，因此小车做变加速直线运动，故A错误，B正确； CD．从到时间内，电流表示数不变，压敏电阻的阻值不变，受到的压力不变，且由于到时间内压敏电阻阻值比0~t1时间内小，所以到时间内压敏电阻所受压力一定不为零，则小球一定受到向右的大小不变的弹力，所以小车一定做匀加速直线运动，故CD错误。故选B。4.如图甲所示是新型的高效节能厨具——电磁炉，又名电磁灶，是现代厨房革命的产物。电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具，如图乙所示是电磁炉的工作示意图，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。下列关于电磁炉的说法正确的是（　　）A.提高励磁线圈中电流变化的频率，可提高电磁炉的加热效果B.炊具中的涡流是由励磁线圈中的恒定电流的磁场产生的C.利用陶瓷材料制成的炊具可以在电磁炉上正常加热D.电磁炉工作时，炉面板中将产生强大的涡流【4题答案】【答案】A【解析】【详解】A．提高励磁线圈中电流变化的频率，可以提高产生交变磁场变化的频率，从而提高穿过炊具底面磁通量的变化率，进而增大涡流，提高电磁炉的加热效果，故A正确；B．炊具中的涡流是由励磁线圈中的交变电流的磁场产生的，故B错误；C．陶瓷是绝缘体，无法形成涡流，所以利用陶瓷材料制成炊具无法在电磁炉上正常加热，故C错误；D．电磁炉工作时，炊具底面将产生强大的涡流，故D错误。故选A。5.如图所示，电感线圈的直流电阻和电池内阻均可忽略不计，两个电阻的阻值都是R，电键K原来闭合，电路中电流为，今将电键断开，于是线圈中有自感电动势产生，此时自感电动势（　　） A.有阻碍电流的作用，最后电流由，减小到零B.有阻碍电流的作用，最后电流小于C.有阻碍电流减小的作用，因而电流保持不变D.有阻碍电流减小的作用，但电流最后还是减小到【5题答案】【答案】D【解析】【详解】开始时电键闭合，其中一个电阻R被短路，电路中电流为2I0，将电键断开，被短路的电阻接入电路，使电路总电阻增大，总电流减小，所以L产生自感电动势阻碍电流减小，但并不能阻止电流减小，根据欧姆定律易知最终电流会减小到I0，故ABC错误，D正确。故选D。6.图甲为某型号调光灯的电路图，若将调光灯接在的电源上，由于控制器的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过，即电压变为图乙所示波形，从而达到调光目的，则此时交流电压表读数为（　　）A.B.156VC.78VD.55V【6题答案】【答案】C【解析】【详解】设此时交流电压表读数为U，根据等效热值法可得 解得故选C。7.如图所示为LC振荡电路在电磁振荡中电容器极板间电压随时间变化的u-t图象，则下列判断正确的是（　　）A.在时刻电路中的磁场能最大B.在时刻电路中的磁场能最小C.从时刻至，在电路中电场能转化为磁场能D.从时刻至，在电路中磁场能转化为电场能【7题答案】【答案】D【解析】【详解】A．在时刻，电容器两端电压最大，两极板间电场强度最大，电场能最大，电路中电流为零，磁场能为零，故A错误；B．在时刻，电容器两端电压为零，电路中电流最大，磁场能最大，故B错误；CD．从时刻至，电容器充电，电流减小，电路中电场能增大，磁场能减小，即磁场能转化为电场能，故C错误，D正确。故选D。8.如图所示，质量为的正方形导线框平面位于竖直平面内，边长为L=10cm，上下两边水平。当它从某高处落下时通过一匀强磁场区域，磁场的宽度h=50cm，磁场方向垂直于线框平面向里，线框的下边刚进入磁场时，线框恰能匀速运动，此时速度 ，若以力的方向向上为正，空气阻力不计，g取，则线框通过磁场区城过程中所受安培力的图象可能是以下四图中的（　　）A.B.C.D.【8题答案】【答案】C【解析】【详解】由题意可知，线框进入磁场所经历的时间为0~0.1s时间内，根据平衡条件可知线框所受安培力大小为方向竖直向上。从线框完全进入磁场到线框到达磁场区域下边界的过程，线框中磁通量不变，不产生感应电流，所受安培力为零，所以线框将以重力加速度g做匀加速直线运动，设该过程经历的时间为t2，则根据运动学规律有 解得即0.1~0.3s时间内当线框下边刚好到达磁场区域下边界时，线框的速度大小为此时线框所受安培力大小为而线框进入磁场过程中，有比较以上两式可得方向竖直向上，所以线框下边到达磁场边界时将开始做减速运动，产生的感应电动势减小，感应电流减小，所受安培力减小。综上所述可知C符合题意。故选C。二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）9.关于固体和液体，下列说法正确的是（　　）A.固体物质分子的位置都确定B.液体物质分子都在固定位置附近振动C.不浸润现象中，附着层里的液体分子比液体内部稀疏D.固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质【9题答案】【答案】BD【解析】 【详解】AB．无论是固体物质分子还是液体物质分子，它们都在固定位置附近振动，故A错误，B正确；C．不浸润现象中，附着层里的液体分子比液体内部密集，从而使附着层内分子间的作用表现为引力，使附着层有收缩的趋势，故C错误；D．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质，故D正确。故选BD。10.传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同。以下有关传感器的说法正确的是（　　）A.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，是温度传感器的应用B.非触模式自动水龙头（自动感应水龙头）应用的传感器是光传感器C.光电门能够记录遮光条的挡光时间，应用的是光传感器D.调温型电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，能控制电路的通断【10题答案】【答案】BCD【解析】【详解】A．办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，这是由于人体会发出红外线，当大门上的传感器探测到人体发出的红外线后，对门发出打开的指令，这是光传感器的应用，故A错误；B．当人手靠近非触模式自动水龙头（自动感应水龙头）时，传感器探测到人手发出的红外线后，对龙头发出放水的指令，所以应用的传感器是光传感器，故B正确；C．光电门能够记录遮光条的挡光时间，应用的是光传感器，故C正确；D．调温型电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，能控制电路的通断，故D正确。故选BCD。11.如图所示，一细线竖直悬挂汽缸的活塞，使汽缸悬空静止。缸内封闭着一定质量的理想气体，活塞与汽缸间无摩擦，且不漏气，气体温度保持不变。当大气压强增大时，下列说法正确的是（　　） A.细绳所受的拉力将增大B.细绳所受的拉力将不变C.缸内气体的体积将增大D.缸内气体的体积将减小【11题答案】【答案】BD【解析】【详解】AB．设缸内气体压强为p1，大气压强为p0，活塞面积为S、质量为m，汽缸质量为M，细绳所受的拉力大小为T，对活塞根据平衡条件有①对汽缸根据平衡条件有②联立①②解得③所以细绳所受的拉力将不变，故A错误，B正确；CD．当p0增大时，根据②式可知p1增大，由于缸内气体温度不变，根据玻意耳定律可知缸内气体的体积将减小，故C错误，D正确。故选BD。12.如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面的夹角，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小为B，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，质量为m、长为L、电阻为R的金属棒垂直导轨放置，且始终与导轨接触良好。金属导轨的上端连接一个阻值也为R的定值电阻。现闭合开关K，给金属棒施加一个平行于导轨斜向上、大小为F=2mg的恒力，使金属棒由静止开始运动。若金属棒上滑距离s时，金属棒开始匀速运动，则在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A.金属棒的末速度为B.金属棒的最大加速度为1.5gC.通过金属棒的电荷量为D.定值电阻上产生的焦耳热为【12题答案】【答案】BD【解析】【详解】A．设金属棒的末速度为v，此时金属棒产生的感应电动势为通过金属棒的电流为金属棒所受安培力大小为根据平衡条件有解得故A错误；B．初始时刻金属棒速度为零，感应电流为零，安培力为零，此时金属棒所受合外力最大，加速度最大，为 故B正确；C．在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，通过金属棒的电荷量为故C错误；D．根据功能关系可得，在金属棒由静止到刚开始匀速运动过程，回路产生的总焦耳热为因为金属棒和定值电阻的阻值相等，且通过的电流相等，所以定值电阻上产生的焦耳热为故D正确。故选BD。第Ⅱ卷非选择题三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学在“研究电磁感应现象”的实验中，如图所示，首先按图甲接线，用来查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系，然后再依次按图乙将电流表与A线圈连成一个闭合回路，按图丙将电流表与导体棒ab连成闭合回路。在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则：（1）在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将___________偏转，磁体放在A中不动时，电流表的指针将___________偏转（选填“向左”、“向右”或“不发生”）；（2）在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将___________偏转；导体棒ab 向上移动过程中，电流表的指针将___________偏转（选填“向左”、“向右”或“不发生”）。【13题答案】【答案】①.向左②.不发生③.向右④.不发生【解析】【详解】（1）[1]当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，说明电流从负接线柱流入时，电流表指针向左偏。磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接线柱流入，则此时电流表的指针将向左偏转。[2]磁体放在A中不动时，A中磁通量不变，不产生感应电流，所以电流表的指针不发生偏转。（2）[3]在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入，则此时电流表的指针将向右偏转。[4]导体棒ab向上移动过程中，不切割磁感线，感应电流为零，电流表的指针将不发生偏转。14.如图所示是探究气体等温变化规律的实验装置。（1）实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列措施正确的是___________；A．在活塞上涂上润滑油B．推拉活塞时要缓慢C．不要用手直接握在注射器上D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气（2）图甲中是两同学在次实验中得到的图像，若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，那么两图线斜率不同的主要原因是___________；（3）如图乙所示，某同学在实验中根据实验数据画出的图线不是直线而是出现了向下弯曲，则可能的原因是___________。【14题答案】【答案】①.BCCB②.两同学实验时所用封闭气体的质量不同③. 实验过程中气体质量减小或气体温度降低【解析】【详解】（1）[1]A．在活塞上涂上润滑油是为了避免实验过程中气体泄露，并不是为了保持封闭气体的温度不变，故A不符合题意；B．推拉活塞时要缓慢，使封闭气体有足够的时间与外界发生热交换，从而保持封闭气体的温度不变，故B符合题意；C．不要用手直接握在注射器上，防止气体温度升高，故C符合题意；D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气，与保持封闭气体的温度不变无关，故D不符合题意。故选BC。（2）[2]在两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同的情况下，图像的斜率不同，即不同，在温度相同和气体种类相同的情况下，与气体质量有关，pV越大质量越大，所以两图线斜率不同的主要原因是两同学实验时所用封闭气体的质量不同。（3）[3]图像出现了向下弯曲，即pV值减小，根据（2）中分析可知原因可能是气体质量减小；另外根据理想气体状态方程可知，pV值减小的原因也有可能是气体温度降低。15.如图所示，圆形线圈匝数n=1000匝，面积，线圈电阻，线圈与的电阻连成电路，在线圈中面积为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示规律变化，不计导线电阻，求：（1）线圈中产生的感应电动势；（2）通过R的电流大小和方向。【15题答案】 【答案】（1）4V；（2）1A，b→a【解析】【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得线圈中产生的感应电动势为（2）根据闭合电路欧姆定律可得通过R的电流大小为根据楞次定律可知通过R的电流方向为b→a。16.如图所示，粗细均匀、两端开口的直角形玻璃管ABC在竖直面内竖直放置，AB=60cm，BC=100cm，AB段水平，BC段竖直，AB管内有一10cm的水银柱。在环境温度为300K时，保持AB段水平，将玻璃管C端竖直向下插入水银槽中，使C端在水银面下10cm，此时，AB管内水银柱左端距B点10cm。已知大气压强。求（1）温度升高到多少K时，水银柱刚好全部溢出；（2）控制温度变化，使水银柱缓慢移动，水银柱恰好全部进入竖直玻璃管时温度为多少K？【16题答案】【答案】（1）450K；（2）306K【解析】【详解】（1）开始时气柱的长度为当水银柱刚好全部溢出时，气柱长度为气体经历等压变化，设温度升高至T2时水银柱刚好全部溢出，根据盖—吕萨克定律可得 解得（2）开始时气柱的压强为当水银柱全部进入竖直玻璃管时，气柱的压强为易知此时在水银槽中的竖直管中的水银将全部被压入水银槽，则气柱的长度变为设银柱恰好全部进入竖直玻璃管时温度为，根据理想气体状态方程有解得17.一个小型水力发电站，发电机输出电压，内电阻可以忽略不计，最大输出功率为，它通过总电阻的输电线向远处的居民区供电，要使发电机满负荷运行时，输电线上的损失功率为发电机总功率的4%，求：（1）输送端所用理想变压器原、副线圈匝数比；（2）若用户端用电器的额定电压为220V，则用户端理想变压器的匝数比是多少？【17题答案】【答案】（1）1∶10；（2）240∶11【解析】【详解】（1）设输电电流为I2，由题意可得输电线上损失的功率为解得输送端原线圈电流为 输送端所用理想变压器原、副线圈匝数比为（2）输送端副线圈电压为用户端原线圈电压为用户端理想变压器的匝数比为18.如图甲所示，粗糙且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻的导体棒ab，导体棒ab与导轨间的动摩擦因数，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直，且接触良好。不计电压传感器对电路的影响。g取。求：（1）求第2s末导体棒的速度；（2）已知0~3.0s时间内电阻R上产生的热量为0.64J，试计算F对导体棒所做的功；（3）外力F随时间t的变化关系。【18题答案】 【答案】（1）8m/s；（2）8.16J；（3）【解析】【详解】（1）由题图乙可知电压U随时间t变化的关系为①当导体棒速度为v时产生的感应电动势为②根据闭合电路欧姆定律可知③联立①②③解得④易知式中k=0.4V/s，所以t=2s时，导体棒的速度为⑤（2）根据④式可知t=3s时，导体棒速度为⑥设0~3.0s时间内电路产生的总焦耳热为Q，则有⑦解得⑧根据功能关系可得0~3.0s时间内F对导体棒所做的功为⑨（3）t时刻通过金属棒的电流为⑩所受安培力大小为 ⑪根据④式以及运动学规律可知导体棒的加速度大小为⑫根据牛顿第二定律有⑬联立⑪⑫⑬可得⑭