江苏省连云港市灌南县2024-2025学年高二下学期期中考试物理试卷

2024-2025学年江苏省连云港市灌南县高二（下）期中考试物理试卷 一、单选题：本大题共10小题，共40分。 1.关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是(    ) A. 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线都是电磁波 B. 变化的电场一定产生变化的磁场 C. 在电场周围一定会产生磁场，在磁场周围一定会产生电场 D. 麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在 2.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为，现外接一只电阻为的灯泡，如图乙所示，则(    ) A. 此交流电的变化周期为2 S B. 该交流电的峰值为220 v C. 灯泡中流过的电流为2 A D. 发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为10 J 3.如图所示，在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场，其宽度均为L。现将宽度也为L的矩形闭合线圈，从图中所示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域，则在该过程中，下列选项中能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图像是    A. B. C. D. 4.根据分子动理论，下列说法正确的是(    ) A. 布朗运动是液体分子的运动，它说明了分子在永不停息地做无规则运动 B. 温度是分子平均动能的标志，温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大 C. 物体体积增大，分子势能可能减小 D. 某气体的摩尔质量为M、摩尔体积为V、密度为，用表示阿伏加德罗常数，则每个气体分子的质量，每个气体分子的体积 5.用一根横截面积为S、电阻率为的硬质导线做成一个半径为r的圆环，ab为圆环的一条直径如图所示，在ab的左侧存在一个匀强磁场，磁场垂直圆环所在平面，方向如图，磁感应强度大小随时间的变化率则    A. 圆环中产生顺时针方向的感应电流 B. 圆环具有扩张的趋势 C. 圆环中感应电流的大小为 D. 图中a、b两点间的电势差为 6.如图所示是远距离输电的示意图，变压器均为理想变压器，发电机的输出电压恒定，输电线上损耗的功率为，变压器原副线圈的电压以及电流用图中的量表示．则当用户用电处于高峰期时，下列说法正确的是    A. 变大 B. 增大 C. 变大 D. 变小 7.两个相同的和，接到如图所示的电路中，灯与电容器串联，灯与电感线圈串联，当a、b处接电压最大值、频率为f的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。更换一个最大值仍为新的正弦交流电源后，灯的亮度高于灯的亮度，则新电源的频率(    ) A. 频率小于f B. 频率大于f C. 频率仍为f D. 无法判断频率的大小 8.以下说法正确的是(    ) A. 的水的内能小于的水蒸气的内能 B. 的冰的内能比等质量的的水的内能大 C. 温度越高，物体的内能越大 D. 温度相同，质量相同的物体具有相同的内能 9.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是    A. 在图中时刻穿过线圈的磁通量均为零 B. 交流电a的瞬时值为 C. 线圈先后两次转速之比为 D. 交流电b电压的有效值为 10.如图所示，水平虚线MN的上方有一垂直纸面向里的匀强磁场，矩形导线框abcd从MN下方某处以的速度竖直上抛，向上运动高度H后垂直进入匀强磁场，此过程中导线框的ab边始终与边界MN平行，不计空气阻力，在导线框从抛出到速度减为零的过程中，以下四个图象中可能正确反映导线框的速度与时间的关系的是    A. B. C. D. 二、实验题：本大题共1小题，共9分。 11.“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中 如图所示的四个图反映了实验中的四个步骤，请将它们按操作先后顺序排列应是          用符号表示。 用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的          。 A.摩尔质量              摩尔体积 C.质量              体积 某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是          。 A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C.计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数 D.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 某同学在做实验时，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸，用注射器测得1mL上述溶液有50滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，求：计算结果均保留2位有效数字 ①油酸膜的面积是          ； ②根据_上述数据，估测出油酸分子的直径是          m。 三、计算题：本大题共4小题，共40分。 12.如图所示为远距离输电示意图，其中变压器为理想变压器，水电站发电机的输出功率为100 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。要求在输电线上损失的功率控制为即用户得到的功率为。 求输电线上的电流； 求降压变压器的原副线圈匝数比。 13.轿车中的防撞安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时，储存的三氮化钠爆炸产生的气体假设都是氮气充入安全气囊。若安全气囊充入氮气后的容积为，密度为，已知氮气的摩尔质量，阿伏加德罗常数。请估算：结果均保留2位有效数字 气囊中氮气分子的总个数N； 气囊中氮气分子间的平均距离r。 14.如图所示，匀强磁场方向水平向右，磁感应强度大小正方形线圈abcd绕对称轴在匀强磁场中匀速转动，转轴与磁场方向垂直，线圈转速为，线圈的边长为，线圈匝数，线圈电阻为，外电阻，电压表为理想交流电压表，其它电阻不计，图示位置线圈平面与磁场方向平行．求线圈从图示位置转过过程中： 所产生的平均感应电动势； 通过外电阻R的电荷量q； 电阻R上的电热Q； 15.如图甲所示光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为的重物，另一端系一质量为、电阻为的金属杆．在竖直平面内有间距为的足够长的平行金属导轨PQEF，在QF之间连接有阻值为的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，重物的速度与下降的高度图像如图乙所示．运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，重力加速度，求： 电阻R中的感应电流方向； 重物匀速下降的速度v； 重物从释放到刚开始匀速的过程中，电阻R中产生的焦耳热 答案和解析 1.【答案】A  【解析】解：A、电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线，故A正确； BC、变化的电场能产生磁场，变化的磁场能产生电场，只有非均匀变化的电场才会产生变化的磁场，恒定的电场不会产生磁场；故BC错误； D、麦克斯韦只是预言了电磁波的存在；是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在；故D错误； 故选： 电磁波是由变化电磁场产生的，电磁波有：无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线、射线．麦克斯韦只是预言了电磁波的存在；是赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在． 考查电磁波的组成，掌握均匀变化与非均匀变化的区别，知道电磁波的预言者与证实者的不同． 2.【答案】C  【解析】解：A、由图甲知，周期，故A错误； B、由图甲知，感应电动势最大值 V，故B错误 C、有效值，灯泡中流过的电流为，故C正确； D、发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为，故D错误。 3.【答案】D  【解析】线圈进入磁场，在进入磁场的过程中，，电流  ，方向为逆时针方向．安培力的大小 ，根据左手定则，知安培力方向水平向左；在的过程中，电动势，电流  ，方向为顺时针方向，安培力的大小 ，根据左手定则，知安培力方向水平向左；在的过程中，，电流 ，方向为逆时针方向，安培力的大小为 ，根据左手定则，知安培力方向水平向左；故D正确，A、B、C错误。 故选D。 4.【答案】C  【解析】解：A、布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的无规则运动，它是液体分子无规则运动的反映，在显微镜下观测到的不是液体分子运动．故A错误． B、温度是分子平均动能的标志，温度较高的物体分子平均动能较大，但由于分子的运动是无规则的，因此不是每个分子的动能都比温度较低的物体分子的动能大．故B错误． C、物体体积增大，分子势能可能减小，例如，的水结冰，体积增大，分子势能减小．故C正确． D、应用计算出的是每个气体分子所占空间的体积，由于气体分子间距较大，所以并不是每个分子的实际体积．故D错误。 5.【答案】C  【解析】A、由题意可知磁通量随时间增大，则由楞次定律“增反减同”可知，感应电流的磁场方向向外，则由右手螺旋定则可知感应电流的方向为逆时针；故A错误； B、由“来拒去留”可知，圆环为了阻碍磁通量的增大，应有收缩且向右运动的趋势；故B错误； C、电路中的感应电动势；感应电流，故C正确； D、磁感应强度大小随时间的变化率，因 ，则磁通量在增大，根据楞次定律，则有：电流方向为逆时针，所以b点为正极，a点为负极，因此ab两点的电势差应等于路端电压，且小于0，故，故D错误。 故选C。 6.【答案】B  【解析】【分析】 当用电器增多时，用户消耗的功率增大，根据降压变压器的输出电流的变化得出输电线上的电流变化，从而得出电压损失的变化，根据升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压和电压损失之和得出用户电压的变化．升压变压器的输出功率等于功率损失和降压变压器的输入功率之和．变压器的原副线圈的电压之比等于匝数之比． 解决本题的关键知道： 1、输送功率与输送电压、电流的关系； 2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系； 3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系； 4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系． 【解答】 A、由于输入电压不变，升压变压器原副线圈匝数不变，故不变，故A错误； B、当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的功率损失增大，故B正确； C、当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，可知输电线上的电压损失增大，发电机的输出电压不变，则不变，可知降压变压器的输入电压减小，所以用户得到的电压减小。故C错误； D、当用电器增多时，功率增大，降压变压器的输出电流增大，则输电线上的电流增大，根据，知变大，故D错误。 故选：B。 7.【答案】B  【解析】当将 a 、 b 接在电压最大值为  、频率为 f 的正弦交流电源  两极之间时，两只灯泡都发光，且亮度相同；而更换一个最大值仍为  的新电源后，灯的亮度高于灯的亮度，则说明线圈的感抗比电容器的容抗大，那么新电源的频率大于 f 。 故选B。 8.【答案】A  【解析】水变成水蒸气要吸热，则同质量同温度水的内能小于水蒸气的内能，同理冰变成水要吸热，故同质量同温度冰的内能小于水的内能，故A正确，B错误； 物体的内能与物质的量、温度、体积等因素有关．温度相同，质量相同的物体物质的量不一定相等，所以内能不一定相等，温度高的物体，内能也不一定大，故CD错误。 9.【答案】D  【解析】【分析】 本题考查的是学生读图的能力，根据图象读出交流电的最大值和周期，同时要掌握住交变电流的产生的过程。 根据图象可以知道交流电的最大值和交流电的周期，根据交流电周期之间的关系可以求得线圈的转速之间的关系和交流电的瞬时值表达式。 【解答】 A.由图可知，时刻线圈均在中性面，穿过线圈的磁通量最大，故A错误； B.由图象可知，交流电a的最大值为10V，角速度为，所以交流电a的瞬时值为，故B错误； C.由图象可知：：3，故：：2，故C错误； D.交流电最大值，故：：2，故，其有效值为，故D正确； 故选D。 10.【答案】C  【解析】线框进入磁场前做竖直上抛运动，是匀减速直线运动，其图象是向下倾斜的直线； 进入磁场后，产生感应电流，除重力外，还要受到向下的安培力，根据牛顿第二定律，有 其中，， 解得： 故进入磁场后做加速度减小的减速运动，故图线逐渐水平，故C正确，ABD错误。 故选C。 11.【答案】dacb B ACD   【解析】解：“用单分子油膜法估测分子大小”的实验步骤为：①配制酒精油酸溶液教师完成，记下配制比例；②将N滴酒精油酸溶液滴入量筒测出体积，根据配制比例算出一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积V；③准备浅水盘，将痱子粉均匀的撒在水面上；④将一滴油酸酒精溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上；⑤将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数不足半格的舍去，多于半格的算一格，再根据方格的边长求出油膜的面积S；⑥根据可算出油膜的厚度，即为分子直径。故正确的操作顺序为dacb； 阿伏加德罗常数为1mol任何物质所含的粒子的个数，等于摩尔体积除以一个分子的体积。用油膜法测出油酸分子的直径后，可知道一个油酸分子的体积，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道1mol油酸分子的体积，即摩尔体积，故B正确，故选B； 计算结果数据偏大，根据原因可能是油酸体积V计算偏大或者油膜面积S偏小； A、错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会造成V计算偏大，故A正确； B、计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，会造成油膜面积S偏大，故B错误； C、计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数，会造成油膜面积S偏小，故C正确； D、水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，会造成油膜面积S偏小，故D正确。 故选ACD； ①数出轮廓内的方格数不足半格的舍去，多于半格的算一格格，正方形小方格的边长为1cm，则小方格的面积为， 则油酸膜的面积； ②根据配制比例算出一滴酒精油酸溶液中纯油酸的体积， 根据，可算出。 12.【答案】解：由，输电线上的电流： ； 升压变压器的输出电压： ； 降压变压器的输入电压： 降压变压器的匝数比为： ：：：：11 答：输电线上通过的电流是25A； 降压变压器的匝数比为190：11。  【解析】根据输电损失功率公式计算电流； 由输送功率计算输送电压；降压变压器的输入电压：；由电压与匝数成正比和电压分配关系计算匝数之比。 本题关键是结合变压器的变压比公式和功率损耗的公式列式求解，基础问题 13.【答案】气体的物质的量为 气体分子的总个数为 解得 把每个气体分子所占空间看成立方体，则每个立方体的体积为 立方体的棱长作为气体分子间的距离， 解得   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】解：线圈转动的周期为： 线圈从图示位置转过过程中，所经历的时间为： 线圈中发生的磁通量的变化为： 由法拉第电磁感应定律得平均电动势为： 通过电阻R的平均电流为： 在这个过程中通过R的电荷量为： 线圈在转动过程中产生的感应电动势最大值为： 代入数据得： 有效值： 通过电阻R的感应电流的有效值为： 在这个过程中，电阻R上产生的热量为：  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】解：释放重物后，金属杆向上运动，由右手定则可知，电阻R中的感应电流方向为； 重物匀速下降时，金属棒匀速上升，处于平衡状态， 对金属棒，由平衡条件得：， 金属棒受到的安培力：， 对重物，由平衡条件得：， 联立上式可得：， 解得：； 设电路中产生的总焦耳热为Q， 由能量守恒定律得：， 解得： 根据串联电路特点，电阻R中产生的焦耳热：  【解析】由右手定则判断出感应电流方向，判断出R中的电流方向。 重物匀速下降时，金属杆匀速上升，受力平衡。推导出安培力，由平衡条件列式求出速度v。 重物从释放到下降h的过程中，重物的重力势能减小转化为杆的重力势能和动能、重物的动能及整个回路的内能，根据能量守恒求出整个回路产生的焦耳热，根据串联电路电流关系，求出电阻R中产生的焦耳热； 本题分别从力和能量两个角度研究电磁感应现象，关键是计算安培力和分析能量如何变化。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$