内蒙古自治区赤峰市赤峰第四中学分校2023-2024学年高二下学期5月期中物理试题

赤峰四中桥北新校——赤峰曾军良实验学校2023-2024子 下学期期中考试 高二物理 注意事项： 1.本试卷分为第 Ⅰ 卷 (选择题)和第 Ⅱ卷 (非选择题)两部分.考生作答时，请将第 Ⅰ 卷选择题的答案用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动用橡皮擦干净后重新填涂；请将第II卷的答案用黑色中性笔答在答题卡指定答题区域内，在本试卷上答题无效。考试结束后，将答题卡交回， 试卷自行保留。 2.本试卷共 100分， 考试时间 75 分钟.命题人： 郎宏达 审题人：席宇荣 第.Ⅰ卷 (选择题共 47 分) 一、选择题：本题共11小题，共47分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分。第9~11 题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。 1.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比 当导体棒L在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电流表A₁的示数是 12mA，则电流表A₂的示数为() A. 3 mA B. 0mA C. 48 mA D. 与负载 R的值有关 2.如图所示为一定质量理想气体的体积 V与温度 T的关系图像，它由状态A经等温过程到状态 B，再经等容过程到状态 C，设 A、B、C状态对应的压强分别为pA、 PB、 pc,则下列说法中正确的是() A.从A到B的过程，由于温度不变所以不可能对外放热 B.从B到C过程，由于体积不变， 单位时间内撞击到容器壁单位面积上的分子数不变 C.从A到C过程，气体内能减小 D 三个状态压强关系为pA<pB<pc 第 1 页 共 8页 3.现代科技的许多领域都需要研究新型材料。研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为金属线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A 进行加热，下列说法正确的是() A.穿过线圈 B 的磁通量减小 B.线圈 B 一定有收缩的趋势 C.线圈B中感应电流产生的磁场阻止了 B线圈内磁通量的增加 D.若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A右端是强磁性合金的N极 4.如图所示，粗细均匀的弯管，左侧a、b两处液面上方分别封闭一段气体，右侧开口处与大气相通.a与b、c与d两处液面的高度差分别为h1、h2.现用一轻质活塞封住开口处一段气体.活塞不计质量且可在弯管内无摩擦滑动，大气压强为po，装置气密性良好，右侧开口端与活塞足够远.下列说法正确的是() A. b、c液面之间气体压强为po B.若仅缓慢加热右侧轻活塞处封闭的气体，d处液面位置会移.若缓慢向上推动活塞，a处液面上升，a 处上方气体压强增大 D.若加热a处上方的气体，b、c液面之间气体的体积不变 5.如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡， A、B两端加直流电压时， 甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当A、B两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的有() A.与甲灯串联的元件X 是电感线圈 B.与乙灯串联的元件 Y 是电阻 C.与甲灯串联的元件X 是电容器 D.与乙灯串联的元件Y 是电感线圈 6.如图所示，相距为d的两平行直金属导轨PQ、MN水平放置，电阻R接在导轨的P端和M端之间，长为2d的导体棒ab放在导轨PQ、MN上，整个装置处.于垂直于导轨平面、强度为B的匀强磁场中。使导体棒ab以水平速度v向右匀速运动时，回路中产生的感应电流为I。回路中产生的感应电动势E和导体棒ab受到的安培力F分别为() 第 2 页 共 8 页 A. E=Bdv, F=Bld B. E=Bdv, F=2Bld C. E=2Bdv, F=Bld D .E=2Bdv, F=2Bld 7.如图甲所示， 在自行车车轮边缘安装小型发电机，可以为车灯提供电能。小型发电机内部结构如图乙所示，转轴一端连接半径r。=1cm的摩擦小轮，小轮与车轮边缘接触，当车轮转动时，依靠摩擦，车轮无滑动地带动小轮，从而带动线圈转动。已知矩形线圈匝数N=100匝, 面积S = 10cm²,总电阻R=2Ω,磁极间的磁场可视为磁感应强度B=0.1T的匀强磁场，线圈通过电刷与电阻恒R=2Ω、额定功率P=9W的灯泡L相连。一同学某次匀速骑行时，灯泡两端电压随时间变化的规律如图丙所示，下列说法正确的是() A.如图乙所示位置，线框的磁通量变化率最大 B.该次骑行速度y=3m/s C.图丙中的 D.欲使小灯泡不烧坏，骑行速度不能超过 8. 如图甲所示，金属导轨abc和 deO 水平放置，bc段是以O为圆心的 圆弧。ad之间连接电阻为R的灯泡, abed构成边长为1的正方形, ∠bOe=45°。t=0时刻，导体棒绕O沿圆弧由b向c匀速转动，角速度为ω，转动时间为2to。已知在扇形Obc区域内分布着方向垂直纸面向外、大小恒为Bo的匀强磁场；abed区域内匀强磁场B随时间变化如图乙所示，其方向垂直纸面向里。不计其它的电阻。 下列说法正确的是() A.在0~to时间内灯泡中电流方向由a→d B.在0~to时间内灯泡两端电压为 C.在t。~ 2to时间内 abed区域中的磁通量均匀减小 D.若t。~ 2to时间内灯泡中无电流，则图乙中B的变化率为Boω 9.对于下列现象表述不正确的是 () A.对于一定量处于绝热环境的理想气体，如果气体膨胀内能就会减少 B.晶体都有规则形状，并且某些物理性质呈现各向异性 C.用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力 D.在建筑工程中，夯土能更好利用上壤中的毛细管引出地表下的水分；而耕地时锄松土壤能够更好地保存地下水分 E.随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，但也不能达到绝对零度和实现热机效率100% 10.某节能储能输电网络如图所示， 发电机的输出电压( 输出功率500kW。降压变压器的匝数比( ，输电线总电阻R=62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压( ，功率 88kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是() A.发电机的输出电流为368A 输电线上损失的功率为4.8kW C.输送给储能站的功率为408kW D.升压变压器的匝数比 11.如图所示，粗细均匀的正方形单匝闭合线框abcd静止在光滑水平面上.t=0 第 4 页 共 8 页 时刻，线框在水平外力的作用下，从静止开始向右一直保持做匀加速直线运动，bc边进入磁场的时刻为t₁，ad边进入磁场的时刻为t₂，设线框中感应电流大小为i，ad边两端电压为U， 水平外力大小为F， 线框中的电功率为P，则i、U、F、P随运动时间t变化关系图象正确的是() 第Ⅱ卷(非选择题 共 53 分) 二. 实验题(本大题共 2 小题, 12题6分, 13题8分, 共计14分) 12.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中。 (1)某同学操作步骤如下： ①用0.5mL的油酸配制成 1000mL 的油酸酒精混合溶液； ②用注射器和量筒测得50滴油酸酒精溶液体积为1mL； ③在浅盘内盛适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，形成痱子粉薄层，稳定后，滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开、形状稳定； ④在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用方格纸测量油膜的面积为160cm²，可得油酸分子直径大小d= m(结果保留一位有效数字)； (2)该同学在计算注射器滴出的一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积后，不小心拿错了另一个装有同样混合溶液的注射器进行步骤③、④，拿错的注射器的针管比原来的粗，这会导致实验测得的油酸分子直径 (填“偏大”、 “偏小”或“不变” )； (3)若阿伏加德罗常数为NA，油酸的摩尔质量为M。油酸的密度为ρ。则下列说法正确的是 。 /A 1kg油酸所含有分子数为pNA B.1m³油酸所含分子数为 亠 C.1 个油酸分子的质量为 油酸分子的直径约为 第 5 页 共 8 页 13.如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下： ①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来： ②缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V₁和由计算机显示的气体压强值P₁； ③重复上述步骤②， 多次测量并记录； ④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 (1)在本实验操作的过程中，需要保持不变的量是气体的 和 ； (2)实验过程中，下列说法正确的 ； A.推拉活塞时，动作要快， 以免气体进入或漏出 B.推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 C.活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和压力表的压强值 (3)某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积v的值后，以p为纵轴、¹/v为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是 。 A.实验过程中有漏气现象 B.实验过程中气体温度降低 C.实验过程中气体温度升高 D.实验过程中外面气体进入注射器，使注射器里面气体质量增加了 (4)在不同温度环境下， 另一位同学重复了上述实验， 实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为 且 在如图所示的四幅图中， 可能正确反映相关物理量之间关系的是 第 6 页 共 8 页 三、计算题: 本题共3小题, 其中14题12分, 15题12分, 16题15分, 共39分. 14.四中新校实验小组同学发现学校烟雾报警器经常发生误报，根据所学知识设计了如图所示的温度报警装置，在竖直放置的圆柱形容器内用面积。 S = 5cm²，质量m=0.5kg的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动，整个装置倒贴在水平天花板上，开始时房间的热力学温度 T。= 300K.活塞与容器顶部的距离l₀= 20cm,在活塞下方d=4cm处有一压力传感器制成的卡口，容器导热性良好，环境温度缓慢升高时容器内气体温度也随之升高，当传感器受到的压力大于5N时，就会启动报警装置。已知大气压强恒为 取重力加速度大小g= 10m/s², 求: (1)封闭气体开始的压强p； (2)当封闭气体温度为360K时是否会触发警报。 (3)若从开始状态到启动警报，封闭气体吸收热量Q=4.6J，则整个过程气体内能变化量ΔU。 15.如图所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN、PQ平面与水平面的夹角θ=30°, 导轨间距为L=0.5m, 上端接有 R=3Ω的电阻, 在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO'O₁'O₁，磁感应强度大小为B=2T，磁场区域宽度为d=0.4m, 放在导轨上的一金属杆ab质量为m=0.08kg、 电阻为r=2Ω,从距磁场上边缘do处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度 v=2m/s。导轨的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g=10m/s²,求: (1)金属杆刚进入磁场时所受安培刀； (2)金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热QR； (3)通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量q； 第 7 页 共 8页 16.如图所示，一个阻值为2R、匝数为N的圆形金属线圈与阻值为R的电阻连接成闭合回路，线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2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Bo随时间t的变化率为 电阻R的两端通过导线与平行金属板a、b相连，一质量为m、带电量为-q的粒子， 由a板中央处静止释放，经 b板上的小孔射出后，由小孔M沿径向射入有匀强磁场的绝缘圆筒内，已知绝缘圆筒半径为r₃，绝缘圆筒内的磁感应强度大小为B，方向垂直圆筒面向里。不计粒子重力。求： (1)磁感应强度B₀，随时间 t是均匀增大还是减小? (2)粒子进入绝缘筒时速度 v的大小； (3)粒子与绝缘筒壁碰撞时速率、电荷量均不变，为使粒子在筒内能与筒壁碰撞4次后又从M孔飞出，则筒内磁感应强度B应满足的条件。 第8 页 共 8页 学科网（北京）股份有限公司 $$