山东省聊城第一中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题

（北京）股份有限公司 2022－2023 学年第二学期期中考试 高二物理试题 时间：90 分钟 分值：100 分 第Ⅰ卷（40 分） 一、单选题：本题包括8 个小题，每小题3 分，共24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．某气体的摩尔质量为M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为N，下列叙述正确的是（ ） A．该气体在标准状态下的密度为 B．每个气体分子在标准状态下的体积为 C．标准状态下该气体单位体积内的分子数为 D．该气体每个分子的质量为 2．下列关于教材中四幅插图的说法，正确的是（ ） A．图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快，这是电磁驱动现象 B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而加热冶炼金属 C．图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理 D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁 驱动原理 3．如图所示，电路中L 是一电阻可忽略不计的电感线圈，a、b 为L 的左、右两端点，A、B、C 为完全相同 的三盏灯泡，开关S 闭合时，三盏灯泡均发光。某时刻将开关S 断开，则下列说法正确的是（ ） （北京）股份有限公司 A．a 点电势高于b 点，A 灯闪亮后缓慢熄灭 （北京）股份有限公司 B．b 点电势高于a 点，B、C 灯不会闪亮只是缓慢熄灭 C．b 点电势高于a 点，B、C 灯闪亮后缓慢熄灭 D．a 点电势高于b 点，B、C 灯闪亮后缓慢熄灭 4．如图所示，一导热性良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞与缸壁摩擦），温度升高时，改变 的量有（ ） A．汽缸高度H B．活塞高度h C．气体压强p D．弹簧长度L 5．某时刻，LC 振荡电路中电流的方向与线圈中磁感线的方向如图所示，下列说法正确的是（ ） A．若电容器的上极板带正电，则电容器正在充电 B．若磁场正在减弱，则电容器的上极板带负电 C．减小电容器两极板间距离，振荡周期将变小 D．若在线圈中加一铁芯，则充放电过程会变快 6．图为远距离输电的原理图，已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为 ， ，两端电压分别为 ， ， 电流分别为 、 ，升压变压器与降压变压器之间的输电线上的总电阻为R，变压器均为理想变压器，若保 持发电厂的输出电压不变，则下列说法正确的是（ ） A．远距离输电线上的电流 （北京）股份有限公司 B．远距离输电线上损失的功率 （北京）股份有限公司 C．若用户端负载增加，那么用户端电压 不变 D．无论用户端的负载如何增加，始终有 7．如图所示电路，电阻 与电阻 值相同，都为R，和 并联的D 为理想二极管（正向电阻可看做零，反 向电阻可看做无穷大），在A、B 间加一正弦交流电 ，则加在 上的电压有效值为 （ ） A．10V B．15V C． D．20V 8．如图所示，一个各短边边长均为L，长边边长为3L 的线框，匀速通过宽度为L 的匀强磁场区域，磁场方 向垂直于纸面向里，线框沿纸面运动，开始时线框右侧短边ab 恰好与磁场左边界重合，此过程中最右侧短边 两端点a、b 两点间电势差U 随时间t 变化关系图像正确的是（ ） A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共4 个小题，每小题4 分，共16 分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得2 分，有选错或不选的得0 分。 9．下列有关热现象和热规律说法正确的是（ ） A．“酒好不怕巷子深、花香扑鼻”与分子热运动有关 B．用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有空隙的缘故 C．用打气筒给自行车充气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力 D．同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律 10．下列说法正确的是（ ） （北京）股份有限公司 A．晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形 （北京）股份有限公司 B．晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，内能不变 C．液体表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部 D．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 11．如图所示是法拉第圆盘发电机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间，圆盘平面 与磁感线垂直。两铜片C、D 分别与转动轴和圆盘的边缘接触。从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动， CRD 平面与铜盘平面垂直。如果圆盘的半径为r，匀速转动的周期为T，圆盘全部处在一个磁感应强度为B 的匀强磁场之中。下列说法中正确的是（ ） A．电阻R 中电流方向向上 B．回路中有周期性变化的感应电流 C．圆盘转动产生的感应电动势为 D．若铜盘转速增大为原来的2 倍，则R 的电功率也将增大为原来的4 倍 12．在四冲程内燃机的奥托循环中，一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程，从状态a 依 次经过状态b、c 和d 后再回到状态a，其p－V 图像如图所示。下列说法正确的是（ ） A．气体在状态a 时的内能小于状态b 时的内能 B．气体分子的平均动能 C．在由状态c 到d 的过程中，单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小 D．在由状态a 经b 到c 的过程中，气体吸收的热量小于由状态c 经d 到a 过程中放出的热量 第Ⅱ卷（60 分） 三、非选择题：本题包括7 个小题，共60 分。 13．（6 分）某同学用如甲图所示的实验装置探究电磁感应现象的规律。 （北京）股份有限公司 （1）经多次探究发现，产生电磁感应现象的原因是穿过线圈______（填“M”或“N”）的磁通量发生了变化； （2）把线圈M 从同样高度插到线圈N 中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的 感应电动势的大小关系是 ______ ；（填“>”、“＝”或“<”） （3）现将甲图中的线圈M 换为条形磁铁，已知电流从灵敏电流计“+”接线柱流入时指针向右偏转，现将条 形磁铁N 极迅速插入线圈N 时，观察到电流表指针向左偏转，则可以判断出线圈N 的绕制方向如乙图中的__ ____。（填“A”或“B”） 14．（8 分）某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R 安装在需 要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某 一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压 ，继电器线圈用漆 包线绕成，其电阻 为30Ω。当线圈中的电流大于等于50mA 时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是 热敏电阻的阻值随温度变化的图像。 （1）图甲中警铃的接线柱C 应与接线柱______相连，指示灯的接线柱D 应与接线柱相连______（均选填 “A”或“B”）； （2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将______，继电器的磁性将______（均选填“增大”“减小”或“不 变”），当环境温度达到______℃时，警铃报警； （3）如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是______。 A．适当减小 B．适当增大 C．适当减小 D．适当增大 15．（8 分）如图甲所示，轻质细线吊着一质量m＝3.1kg，半径R＝0.5m，匝数n＝200 匝的圆形线圈，其总 电阻r＝3.14Ω，在圆形线圈的圆心位置以下区域分布着垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B 的大小随时 （北京）股份有限公司 间t 的变化关系如图乙所示。g 取 ， 。求： （北京）股份有限公司 （1）0~4s 内通过线圈电流为多大； （2）第5s 末细线对圆形线圈的拉力大小。 16．（8 分）粗细均匀的U 形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为19cm，封闭端空气柱长度 为40cm，如图所示．问向左管再注入多少水银可使两管水银面等高？（已知外界大气压强 ， 灌入水银过程中温度保持不变．） 17．（9 分）图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向 的固定轴 匀速转动，转动角速度 ，线圈的匝数N＝100 匝、电阻r＝5Ω，线圈的两端经金属 环、电刷与电阻R 连接，电阻R＝25Ω。在t＝0 时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线的磁通量 随 时间t 按图乙所示正弦规律变化。（计算结果可保留 ）。求： （1）从t＝0 时刻开始计时，通过电阻R 上电流的瞬时值表达式； （2）在线圈转动一周时间内电阻R 上产生的热量； （3）线圈从t＝0 时刻开始转动30°过程中通过电阻R 的电量。 18．（9 分）一圆柱形汽缸直立在地面上，内有一具有质量而无摩擦的绝热活塞，把汽缸分成容积相同的A、 B 两部分，如图所示，两部分气体温度相同，都是27℃，A 部分气体压强 ，B 部分气体压 （北京）股份有限公司 强 ．现对B 部分气体加热，使活塞上升，保持A 部分气体温度不变，体积减小为原来的 ． 求此时： （1）A 部分气体的压强 ； （北京）股份有限公司 （2）B 部分气体的温度 ． 19．（12 分）如图所示，某光滑金属导轨由水平平行轨道和半径为r＝0.18m 的半圆轨道组成，水平平行轨 道MN、ST 相距L＝0.5m，轨道左端用阻值R＝10Ω 的电阻相连。水平轨道的某区域内有方向竖直向上、磁 感应强度大小B＝6T 的匀强磁场。现有一根质量m＝0.2kg、电阻 的金属杆ab 以v＝6m/s 的初速度沿 水平导轨从左端冲入磁场，离开磁场后沿竖直半圆轨道上升，恰好通过半圆轨道的最高处。设金属杆ab 与轨 道接触良好，并始终与导轨垂直，导轨电阻忽略不计，且不考虑离开轨道后的情况，重力加速度g 取 。 求： （1）金属杆刚进入磁场时，通过金属杆的电流大小和方向； （2）整个过程电阻R 上产生的焦耳热； （3）磁场区域的长度。 2022－2023 学年第二学期期中考试 高二物理试题参考答案 一、单选题：本题包括8 个小题，每小题3 分，共24 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．D 2．C 3．C 4．A 5．B 6．B 7．C 8．D 二、多项选择题：本题共4 个小题，每小题4 分，共16 分。每小题有多个选项符合题目要求。 全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，有选错或不选的得0 分。 9．AD 10．AD 11．ACD 12．AC 三、非选择题：本题包括7 个小题，共60 分。 13. （6 分）N>A 14．（8 分）（1）B A （2）减小 增大 80 （3）A 15．（8 分）解：（1） 内磁通量向外增加，由楞次定律和安培定则可知P 点电势高； 内由法拉 （北京）股份有限公司 第电磁感应定律得产生的感应电动势 （北京）股份有限公司 由闭合电路欧姆定律得线圈中的感应电流大小为 得 （2）4~6s 由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律得，线圈中的感应电流大小为 解得 由乙图可知，第 末的磁感应强度 ，第 末的安培力 解得F A＝200N 第 末细线对圆形线圈的拉力 代入数据解得 16．（8 分）解：以右管中被封闭空气为研究对象．空气在初状态其p1＝p0－ph＝（76－19）cmHg＝ 57cmHg，V1＝L1S＝40S；末状态p2＝p0＝76cmHg，V2＝L2S．则由玻意耳定律得：57×40S＝76×L2S，L2＝ 30cm．需加入的水银柱长度应为h＋2（L1－L2）＝39cm． 17．（9 分）解：（1）发电机产生电动势的最大值 得 通过电阻R 电流的最大值 得 通过电阻R 电流的瞬时值表达式 （2）电流有效值 电阻R 上产生的热量 （3）通过电阻R 的电量 、 （北京）股份有限公司 可得 解得q＝0．05C 18．（9 分）解：（1）A 部分气体发生等温变化，由玻意耳定律得pA0V＝pA·V， 所以pA＝pA0，把pA0＝1.0×105Pa 代入，得pA＝1.5×105Pa． （2）B 部分气体： （北京）股份有限公司 初状态：pB0＝2.0×105Pa，VB0＝V，TB0＝300K， 末状态：pB＝pA＋（pB0－pA0）＝2.5×105Pa． VB＝V＋V＝V， 由理想气体状态方程＝， 得TB＝＝K＝500K． 19．（12 分）解：（1）导体棒刚进入磁场时，切割磁感线产生的电动势 感应电流 由右手定则知感应电流方向从a 沿杆流向b； （2）在半圆轨道最高处有 导体棒整个运动过程，根据能量守恒定律 得 所以电阻R 产生的焦耳热 （3）设通过磁场时的电量为q，在磁场中运动的距离为x，刚离开磁场时的速度为 ，离开磁场运动到最高 处的过程中，根据动能定理 得 在磁场中的运动过程，根据动量定理 又因为 解得