学 横峰中学 2020-2021 学年度第二学期期中考试 高二物理试卷 考试时间：0 90 分钟
分值：0 100 分
命题人：
审题人：
第 第 I I 卷（选择题）
共 一、选择题（本题共 10 小题，1-6 题是单选题，7-10 题是多选题，每小题 4 分，共 40 分）
1．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是（
）
A．法拉第通过实验研究，总结出了电磁感应的规律，制造了世界上第一台手摇发电机 B．麦克斯韦预言了电磁波，楞次用实验证实了电磁波的存在 C．奥斯特发现了电磁感应的规律，并总结出了右手定则 D．麦克斯韦预言且用实验证实了电磁波的存在 2．如图所示，虚线 a、b、c 代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即ab bcU U ，实线为一带负电的质点仅在电场力的作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知（
）
A．带电质点通过 P 点时的加速度比 Q 点小
B．带电质点通过 P 点的电势能比 Q 点小 C．带电质点通过 P 点的动能比 Q 点大
D．三个等势面中，a 点电势最高 3．如图所示，当条形磁铁突然向闭合铜环运动时（
）
A．铜环里不产生感应电流 B．铜环里产生感应电流的方向从左侧看是逆时针 C．铜环不会产生运动 D．铜环向右运动 4．关于固体、液体和气体，下列说法不正确．．．的是（
）
A．毛细现象及浸润现象的产生均与表面张力有关，都是分子力作用的结果 B．空气中水蒸气的实际压强越大，绝对湿度就越大 C．大量气体分子做无规则运动，速率有大有小，但分子的速率按“中间少，两头多”的规律分布 D．固体可以分为晶体和非晶体，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状 5．医院里的某一氧气瓶的容积为 0.08 m 3 ，开始时瓶中氧气的压强为 20 个大气压．病人每次吸氧需要消耗 1 个大气压的氧气 9 L，当氧气瓶中的压强降低到 2 个大气压时，需重新充气．若病人吸氧过程中氧气的温度保持不变，则这瓶氧气重新充气前可供病人吸氧的次数为（
）
A．160 次 B．180 次 C．200 次 D．250 次 6．如图所示，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c 是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（
）
A．开关 S 闭合时，b 、 c 灯立即亮，a 灯逐渐亮 B．开关 S 闭合，电路稳定后，b 、 c 灯亮，a 灯不亮 C．开关 S 断开时，a 灯立即熄灭，b 、 c 灯逐渐熄灭 D．开关 S 断开时，b 、 c 灯立即熄灭，a 灯逐渐熄灭 7．下列四幅图分别对应四种说法，其中正确的是（
）
A．甲圈中微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动 B．乙图中当两个相邻的分子间距离为 r 0 时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等 C．丙图是两分子系统的势能 E p 与两分子间距离 r 的关系曲线，当2r r 时，分子间的作用力表现为斥力，且随着 r 的减小，分子力做负功 D．丁图中洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力 F 必须大于玻璃板的重力，其原因
是水分子和玻璃分子之间存在分子斥力 8．如图，一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B，再由状态 B 变化到状态 C，最后由状态 C变化回状态 A．已知状态 A 的温度为 300 K，理想气体的热力学温度 T 与分子平均动能KE 成正比．下列对气体分析正确的有（
）
A．气体从状态 A 变化到状态 B 的过程为等温膨胀 B．气体从状态 C 变化回状态 A 的过程为等压压缩 C．气体在状态 B 的温度为 1 200 K D．气体在状态 B 时的分子平均动能为状态 C 时平均动能的两倍 9．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 4∶1，b 是原线圈的中心抽头，图中电表均为理想的交流电表，定值电阻 R=10 Ω，其余电阻均不计，从某时刻开始在原线圈 c、d 两端加上如图乙所示的交流电压，则下列说法正确的是（
）
A．当单刀双掷开关与 a 连接时，电压表的示数为 55 V B．当单刀双掷开关与 a 连接且 t=0.01 s 时，电流表示数为零 C．单刀双掷开关由 a 拨向 b 后，原线圈的输入功率增大 D．单刀双掷开关由 a 拨向 b 后，副线圈输出电压的频率为 25 Hz 10．如图甲所示，一个匝数为 n 的圆形线圈（图中只画了 2 匝），面积为 S，线圈的电阻为 R，在线圈外接一个阻值为 R 的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（
）
A． t 1 ~t 2 时间内 P 端电势高于 Q 端电势 B． 0~t 1 时间内电压表的读数为1 01( ) n B BSt C． t 1 ~t 2 时间内 R 上的电流为12 12 ( )nB SR t t D． t 1 ~t 2 时间内圆形线圈中感应电流的方向为顺时针
第 第 I II 卷（非选择题）
第 二、实验题（本题共两大题：第 11 题 题 8 分，第 12 题 题 9 分，共 17 分）
11．（8 分）某科技创新实验小组采用不同的方案测量某合金丝的电阻率及电阻。
(1)小明同学选取图甲方案测定合金丝电阻率。若合金丝长度为 L，直径为 D，阻值为 R，则其电阻率 p=______；用螺旋测微器测合金丝的直径如图乙所示，读数为______mm。。
(2)小亮同学利用如图丙所示的实验电路测量 Rx 的阻值。闭合开关 S，通过调节电阻箱 R，读出多组 R 和 I 值，根据实验数据绘出1RI 图线如图丁所示，不计电源内阻，由此可以得到 Rx=_____Ω，R x 的测量值与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
12．（9 分）用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻，被测电源是两节干电池串联成的电池组．可供选择的实验器材如下：
A．电流表，量程 0.6 A，内阻约为 0.5 Ω B．电流表，量程 100 mA，内阻约为 5 Ω C．电压表，量程 3 V，内阻约为 3 kΩ D．电压表，量程 15 V，内阻约为 5kΩ
E．滑动变阻器，0～1000 Ω，0.1 A F．滑动变阻器，0～10Ω，2 A 开关一个，导线若干 (1)为了尽量得到较准确的实验结果，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________（填器材前面的选项字母）． (2)有(甲)、(乙)两个可供选择的电路如图所示，为减小实验误差，应选___________电路进行实验．
（3）如图是根据实验记录数据画出的 U－I 图象，则由图可求出该电源电动势为___________V，该电源内阻为______Ω（结果保留 2 位有效数字）．
共 三、解答题（本题共 4 道大题：13 题 题 8 分，14 题 题 10 分，15 题 题 12 分，16 题 题 13 分，共 43 分）
13．（8 分）如图所示，长 1m l 的轻质细绳上端固定于 O 点，P 点下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，细绳与竖直方向的夹角 37 ，已知小球的质量48.0 10 kg m ；匀强电场的场强33.0 10 N /C E，重力加速度210m/s g ， sin37 0.6 ， cos37 0.8 。求：
（1）小球所受静电力 F 的大小。
（2）现将电场突然撤去，小球摆回到最低点 A 细绳对小球的拉力大小（空气阻力不计）。
14．（10 分）如图所示为等高 U 形管容器，左右 U 形管粗细相同，左端封闭气体 A，中间有水银柱，左右水银液面高度差为 h 1 =4cm，水银柱横截面积为 0.5cm 2 ，左边气柱此时高度为 8cm，温度为 280K，大气压强 p 0 =76cmHg，求：
(1)左边密封气体压强 p A 的大小； (2)若缓慢加热气体 A，则 A 中气体的温度为多少开尔文时，右边水银柱恰好溢出玻璃管。
15．（12 分）如图所示，底面积 S= 40cm 2 的圆柱形气缸 C 开口向上放置在水平地面上，内有一可自由移动的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在质量为 2kg 活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着质量为 10kg 的物体 A．开始时，温度 t 1 =7℃，活塞到缸底的距离 l 1 =10cm，物体 A 的底部离地 h 1 =4cm．已知外界大气压 p 0 =1.0×10 5 Pa 不变，现对气缸内的气体缓慢加热直到 A 物体触地，试问：（重力加速度 g=l0m/s 2 ）
（1）开始时气体的压强为多少 Pa？ （2）当物体 A 刚触地时，气体的温度为多少℃？
16．（13 分）如图 1 所示，两根足够长的平行金属导轨 MN、PQ 相距为 L，导轨平面与水平面夹角为 ，金属棒 ab 垂直于 MN、PQ 放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为 m，导轨处于匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面斜向上，磁感应强度大小为 B，金属导轨的上端与开关 S、定值电阻 R 1 和电阻箱 R 2 相连．不计一切摩擦，不计导轨、金属棒的电阻，重力加速度为 g，现闭合开关 S，将金属棒由静止释放． （1）判断金属棒 ab 中电流的方向； （2）若电阻箱 R 2 接入电路的阻值为 R 2 =2 R 1 ，当金属棒下降高度为 h 时，速度为 v，求此过程中定值电阻 R 1 上产生的焦耳热 Q 1 ； （3）当 B=0.40T，L=0.50m， 37° 时，金属棒能达到的最大速度 v m 随电阻箱 R 2 阻值的变化关系如图 2 所示．取 g = 10m/s 2 ，sin37°= 0.60，cos37°= 0.80 ．求定值电阻的阻值 R 1 和金属棒的质量 m ．
简
答
1．A
2．D
3．D
4．C
5．A
6．A
7．BC
8．BCD
9．AC
10．CD 11．24RDL
4.700
10
偏大
12．A；
C；
F；
乙；
3.0；
1.0；
13．（1）36.0 10 N F ； （2）21.12 10 N T 14．(1) 80cmHg；
(2) 462 K 15．（1）0.8×10 5 Pa
（2）119 ℃ 16．（1）电流方向为 b 到 a
（2）
)21(3121mv mgh Q
（3）12.0 R
m=0.1kg
参考答案
第 第 I I 卷（选择题）
一、 选择 题共 （本题共 10 小题，1-6 题是单选题，7-10 题是多选题，每小题 4 分，共 40 分 分）
）
1 ．A 【解析】
1831 年，法拉第发现了电磁感应现象，制造了世界上第一台手摇发电机．故 A 正确．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故 BD 错误．法拉第发现了磁生电现象，英国物理学家约翰·安布罗斯·弗莱明总结出了右手定则，故 C 错误．故选 A． 【点睛】法拉第发现了电磁感应现象，制造了世界上第一台手摇发电机．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在；法拉第发现了磁生电现象． 2 ．D 【详解】
A．等势面越密处电场线越密，故 P 点场强较大，带电质点通过 P 点时的加速度较大，A 错误； D．假设质点从 P 运动到 Q，受到的电场力 F 垂直于等势面又指向轨迹凹侧，如图所示
由于质点带负电，故场强方向与 F 方向相反，沿电场方向电势降低，故三个等势面中，a 点电势最高，D 正确， BC．质点从 P 运动到 Q 电场力做正功，动能增大、电势能减小，BC 错误。
故选 D。
3 ．D 【详解】
AB．由于磁铁向右运动时，穿过铜环的磁通量增加，根据楞次定律知，从左侧看，产生顺时针方向的电流，故 AB 错误。
CD．根据楞次定律的另一种表述可知，铜环将向右躲避以阻碍这种相对运动，即铜环向右运动，故 C 错误，D 正确。
故选 D。
4 ．C 【详解】
A．凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，都称为液体表面张力。它产生的原因是液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，毛细现象及浸润现象的产生均与表面张力有关，都是分子力作用的结果，故 A 不符合题意；
B．绝对湿度是指水蒸气的实际压强，所以空气中水蒸气的实际压强越大，绝对湿度就越大，故 B不符合题意； C．大量分子做无规则运动的速率有大有小，分子速率分布有规律，即统计规律，分子数百分率呈现“中间多，两头少”的统计规律，故 C 符合题意； D．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体又分为单晶和多晶，非晶体和多晶体都没有确定的几何形状，故 D 不符合题意。
故选 C。
5． ． A 【解析】
【详解】
设这瓶氧气重新充气前可供病人吸氧的次数为 n，则由等温变化方程可知：
0 0 2 0 1 1p V p V npV ，即 20 80=2 801 9 n ，解得 n=160 次； A. 160 次，与结论相符，选项 A 正确； B. 180 次，与结论不相符，选项 B 错误； C. 200 次，与结论不相符，选项 C 错误； D. 250 次，与结论不相符，选项 D 错误； 6 ．A 【详解】
A．开关 S 闭合时，b 、 c 灯立即亮，因为线圈产生自感，会阻碍该支路电流的增大，所以 a 灯逐渐亮。A 正确； B．开关 S 闭合，电路稳定后，a、b 、 c 灯亮，B 错误； CD．开关 S 断开时，c 灯立即熄灭，线圈及 b 、 a 灯构成回路，线圈产生自感以阻碍电流减小，b 、a 灯逐渐熄灭。CD 错误。
故选 A。
7 ．BC 【详解】
A．微粒运动反映了液体分子的无规则热运动，微粒运动即布朗运动，故 A 错误； B．当两个相邻的分子间距离为 r 0 时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故 B 正确； C．从图象看出，当 r 等于 r 2 时，分子势能 E p 取最小值，所以分子间平衡距离是 r 2 ；当2r r 时，分子间的作用力表现为斥力，且随着 r 的减小，分子力做负功，故 C 正确； D．洁净的玻璃板接触水面，要使玻璃板离开水面，拉力 F 必须大于玻璃板的重力，其原因是水分子和玻璃分子之间存在分子引力，故 D 错误。
故选 BC 。
8 ．BCD 【解析】
【详解】
A. 气体从状态 A 变化到状态 B 的过程，pV 乘积变大，则温度升高，则不是等温膨胀，选项 A 错误； B. 气体从状态 C 变化回状态 A 的过程，压强不变，体积减小，则为等压压缩，选项 B 正确； C. 根据A A B BA Bp V p VT T可得0.5 1 1.0 2300BT ，解得T B =1200K，即气体在状态B的温度为 1 200 K
，选项 C 正确； D. 从 B 到 C：C BB Cp pT T，则1 0.5B CT T，则 T B =2T C ，因理想气体的热力学温度 T 与分子平均动能kE 成正比气体，则在状态 B 时的分子平均动能为状态 C 时平均动能的两倍，选项 D 正确． 9 ．AC 【详解】
AB．由题图乙可知，交流电压的最大值为 311 V，交变电流的周期为 2×10 -2
s，所以交变电流的频率为 50 Hz，交流电压的有效值为 220 V，根据原、副线圈电压与匝数成正比可知，当单刀双掷开
关与 a 连接时，副线圈电压为 55 V，所以副线圈电流为 5.5 A，电流表示数为电流的有效值，不随时间变化，所以当 t=0.01 s 时，电流表的示数为 5.5 A，A 正确；B 错误； C．单刀双掷开关由 a 拨向 b 后，原线圈的匝数变少，所以副线圈的电压变大，电阻 R 上消耗的功率变大，原线圈的输入功率也要变大，C 正确； D．变压器不会改变交变电流的频率，所以副线圈输出电压的频率为 50 Hz，D 错误。
故选 AC。
10 ．CD 【详解】
AD．t 1 ~t 2 时间内，磁通量减小，根据楞...