山东省临沂市某区2022学年高二物理下学期期末考试试题新人教版

2022—2022学年度下学期期末模块质量调研试题高二物理本试卷分选择题和非选择题两部分，共两张，满分为100分．考试用时100分钟．第一部分选择题(共48分)一、不定项选择题：（本题12小题,每小题4分,共48分；每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题目要求,选对得4分,漏选得2分，错选、多选、不选得0分．）1．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（）A．回旋加速器B．电磁炉C．质谱仪D．示波管2.2022年8月，临沂等地出现37℃以上的高温，为了解暑，人们用电扇降温.如图所示为降温所用的一个小型电风扇电路简图，其中理想变压器的原、副线圈的匝数比为n：1，原线圈接电压为U的交流电源，输出端接有一只电阻为R的灯泡和风扇电动机D，电动机线圈电阻为r.接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I，则下列说法正确的是（）A．风扇电动机D两端的电压为IrB．理想变压器的输入功率为+C．风扇电动机D输出的机械功率为D．若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为3.如图所示，边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向垂直纸面向外的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d（d>L）.已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场和穿出磁场的过程相比较，有()A．产生的感应电流方向和大小均相同B．受的安培力方向相反C．进入磁场过程中通过ab的电荷量等于穿出磁场过程中通过ab的电荷量D．进入磁场过程中产生的热量小于穿出磁场过程产生的热量4.我国将开展空气中PM2.5浓度的监测工作.PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中不正确的是（）A．温度越高，PM2.5的运动越激烈9\nB．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动D．倡导低碳生活减少化石燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度5.物体由大量分子组成，下列说法正确的是（）A.分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大B.分子间引力总是随着分子间距离减小而减小C.一定质量的某种物体的内能只与温度和体积有关D.只有外界对物体做功才能增加物体的内能6.下列说法正确的是（）A．压缩气体总能使气体的温度升高B．对于一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强不一定变大C．布朗运动说明悬浮颗粒分子永不停息地做无规则运动D．雨水没有透过布雨伞是由于液体表面张力的作用7．关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是()A．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体B．若两分子间距离增大，分子势能一定增大C．一定质量的某种理想气体绝热膨胀，温度可能降低D．热力学第二定律描述了宏观热现象的方向性8.在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a、质量为m、电阻为R的金属正方形线框，以速度v垂直磁场方向从如图实线（I）位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的如图（II）位置时，线框的速度为v/2，则下列说法正确的是（　）A．图（II）时线框中的电功率为B．此过程中回路产生的电能为C．图（II）时线框的加速度为D．此过程中通过线框截面的电量为9.如图1所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接有阻值为R的定值电阻。阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从t=0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外力F，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，通过R的感应电流随时间t9\n变化的图象如图2所示。下面分别给出了穿过回路abPM的磁通量、磁通量的变化率、棒两端的电势差和通过棒的电荷量q随时间变化的图象，其中正确的是（）10．如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接.c、d两个端点接在匝数比n1:n2=10：1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0.匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为l(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴（也是两圆环的中心轴）OO'以角速度ω匀速转动。如果变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则（）A.变阻器上消耗的功率为P=10I2RB.变压器原线圈两端的电压U1=10IRC.取ab在环的最低端时t=0，则棒ab中感应电流的表达式是D.ab沿环转动过程中受到的最大安培力F=BIl11.清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的（）A.引力消失，斥力增大B.斥力消失，引力增大C.引力、斥力都减小D.引力、斥力都增大12.如图所示，以平面框架宽m，与水平面成角，上下两端各有一个电阻，框架其他部分的电阻不计.垂直于框架平面的方向上存在向上的匀强磁场，磁感应强度T.金属杆长为m，质量为kg，电阻，与框架的动摩擦因数为，以初速度m/s向上滑行，直至上升到最高点的过程中，上端电阻产生的热量J．下列说法正确的是（）A．上升过程中，金属杆两端点ab间最大电势差为3VB．ab杆沿斜面上升的最大距离为2mC．上升过程中，通过ab杆的总电荷量为0.2C9\nD．上升过程中，电路中产生的总热量30J第Ⅱ卷非选择题（52分）二、填空题（12分）13.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的．如图甲中，电源的电动势E＝9.0V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的Rt图线所示，闭合开关，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2mA，(1)（3分）电流表G的内阻Rg＝________Ω；(2)（3分）当电流表的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻R的温度是________℃.14.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中方形方格的边长为1cm，试求：(1)（2分）油酸膜的面积是________cm2；(2)（2分）实验测出油酸分子的直径是________m；(结果保留两位有效数字)(3)（2分）实验中让油膜尽可能散开的目的是_________________________________.三、计算题（共4小题，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．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位．）15.(10分)如图所示，矩形线圈边长为ab＝20cm，bc＝10cm，匝数N＝100匝，磁场的磁感应强度B＝0.01T．当线圈以n＝50r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时，求：(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式；(2)从线圈开始转起动，经0.01s时感应电动势的瞬时值．9\n16．(10分)如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略).开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为和;左活塞在气缸正中间，其上方为真空;右活塞上方气体体积为.现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡.已知外界温度为，不计活塞与气缸壁间的摩擦.求:(1)恒温热源的温度T;(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积.9\n17．(11分)两根足够长的光滑平行直导轨MN、PQ与水平面成θ角放置，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计.现让ab杆由静止开始沿导轨下滑.θθBRabMNPQ（1）求ab杆下滑的最大速度vm；（2）ab杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R产生的焦耳热为Q，求该过程中ab杆下滑的距离x及通过电阻R的电量q.9\n18．(9分)某发电厂发电机的输出功率P＝100kW，发电机端电压U＝250V，向远处送电的输电线的总电阻R＝8Ω.要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220V.(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图；(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．2022~2022学年度下学期期末教学质量调研考试高二物理试题参考答案一选择题（本题12小题,每小题4分,共48分；每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题目要求,选对得4分,漏选得2分，错选、多选、不选得0分．）1．B2.BCD3.CD4.B5.C6.BD7.ACD8.AB9.B10．D11.D12.BCD二、填空题13.(1)500　(2)12014.(1)110　(2)6.8×10－10(3)这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油膜．三、计算题（共4小题，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．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位．）15.(10分)【解析】(1)线圈的角速度为ω＝2πn＝100πrad/s（2分）产生的感应电动势的最大值为Em＝NBSω＝NBω·ab·bc＝6.28V（2分）又刚开始转动时线圈平面与中性面夹角为30°＝π/6（2分）故线圈中交变电动势的瞬时值表达式为e＝Emsin(ωt＋π/6)＝6.28sin(100πt＋π/6)V（2分）(2)把t＝0.01s代入上式，可得此时感应电动势的瞬时值：e＝－3.14V（2分）16．(10分)【解析】(1)与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方对气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得（2分）9\n解得：（1分）(2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大，打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件。气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为P，由玻意耳定律得（2分）（2分）联立以上两式解得（2分）其解为，另一个解，不符合题意，舍去。（1分）17．(11分)【解析】（1）金属杆ab切割磁感线产生的感应电动势大小为E=BLv（1分）电路中电流（1分）金属杆所受安培力FA=BIL（1分）设金属杆ab运动的加速度为a，则Mgsinθ-FA=ma（1分）当加速度为零时，速度达最大，速度最大值为（1分）（2）根据能量守恒定律有（1分）解得（1分）根据法拉第电磁感应定律有（1分）根据闭合电路欧姆定律有（1分）故感应电荷量（1分）解得q=（1分）18．(9分)【解析】(1)只要安装一台升压变压器和一台降压变压器，输电线路示意图如图所示．（2分）9\n(2)按题意，P损＝5%P＝0.05×100×103W＝5×103W，设输电线路中的电流为I，则P损＝I2R.I＝＝A＝25A（1分）输送电压U2＝＝V＝4000V（1分）发电机输出的电压U1＝U＝250V升压变压器的匝数比＝＝＝（1分）输电线路上损失的电压U损＝IR＝25×8V＝200V（1分）降压变压器原线圈n3两端的电压为U3＝U2－U损＝4000V－200V＝3800V（1分）用户在副线圈n4两端得到电压U4＝220V（1分）所以降压变压器的匝数比＝＝＝（1分）即升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶16，降压变压器原、副线圈的匝数比为190∶11.9