2021-2022学年甘肃省会宁县第一中学高二（下）期中物理试题含解析

这是一份2021-2022学年甘肃省会宁县第一中学高二（下）期中物理试题含解析，共19页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
会宁一中2021-2022学年度第二学期期中考试高二物理试卷一、单项选择题（每小题5分，共25分）1. 如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，圆形金属环B正对电磁铁A，当导线在导轨上向右加速滑动时，则（　　）A. 导线无电流，B环无感应电流B. 导线有向上电流，从左向右看B有逆时针方向电流C. 导线有向下电流，从左向右看B有逆时针方向电流D. 导线有向上电流，从左向右看B有顺时针方向电流【1题答案】【答案】D【解析】【详解】根据右手定则可以判断出，MN导线上有向上的电流。根据右手螺旋定则可以判断出，电磁铁A在金属环B中的磁场方向向左。感应电动势，导线加速向右滑动，电动势增大，感应电流也增大，故通过金属环B的磁通量也增大。根据楞次定律可知，金属环B中电流方向从左向右看沿顺时针方向。故选D。2. 如图所示的电路中，电感线圈L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管。下列说法正确的是（　　）A. 当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮 B. 当S闭合时，L1、L2逐渐变亮C. 当S断开时，L2立即熄灭 D. 当S断开时，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭【2题答案】【答案】D【解析】【详解】AB．当S闭合时，因二极管加上了反向电压，故二极管截止，L1一直不亮；通过线圈的电流增加，感应电动势阻碍电流增加，故使得L2逐渐变亮，选项AB错误；CD．当S断开时，由于线圈自感电动势阻碍电流的减小，故通过L1的电流要在L2-L1-D-L之中形成新的回路，故L2逐渐熄灭，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，选项C错误，D正确。故选D。【点睛】此题是对自感现象的考查；要知道自感线圈的作用是当电流增加时，产生的自感电动势阻碍电流的增加；电流减弱时，感应电动势阻碍电流的减弱，若有回路要重新形成电流；二极管只能导通正向电流。3. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为，底端接阻值为的电阻．将质量为的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则（　　）A. 释放瞬间金属棒的加速度大于重力加速度B. 金属棒向下运动时，流过电阻的电流方向为C. 金属棒的速度为时，所受的安培力大小为D. 电阻上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少【3题答案】【答案】C【解析】【详解】A.金属棒释放瞬间，速度为零，感应电流为零，由于弹簧处于原长状态，因此金属棒只受重力作用，故其加速度的大小为，A错误；B.根据右手定则可知，金属棒向下运动时，流过电阻电流方向为，B错误；C.当金属棒的速度为时安培力大小为C正确；D.当金属棒下落到最底端时，重力势能转化为弹性势能和焦耳热，所以电阻上产生的总热量小于金属棒重力势能的减少，D错误；故选C。4. 如图所示，将一具有绝缘层的导线扭成由两个相同菱形组成的“8”字型闭合导线框abcdefa（ab与de交叉点之间绝缘），在线框右侧有一宽度为d的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，fc连线与磁场边界垂直且，现让线框由图示位置以速度v沿fc连线方向匀速向右运动并穿过磁场，线框中电流方向以abcdef流向为正，以c点刚进入磁场为计时起点，则以下能正确反应线框中电流随时间变化规律的是（　　）
 A.  B. C.  D. 【4题答案】【答案】C【解析】【详解】AD．根据楞次定律，第一个菱形进入磁场的过程中，感应电流的方向为bcd，第二个菱形出磁场的过程中，感应电流的方向为efa，这两个过程感应电流的方向正值， AD错误；BC．当ab和de同时在磁场中切割磁感线时，根据右手定则，感应电流的方向是b到a、e到d，电流方向为负值；当只有一个菱形在磁场中切割磁感线时有效长度的最大值为菱形的对角线，等于d，当ab和de同时在磁场中切割磁感线时，切割磁感线有效长度的最大值等于ab有效长度与de有效长度之和，等于2d，所以反向电流的大小等于正向电流大小的2倍；B错误，C正确。故选C。5. 如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨相同的光滑金属棒P、Q静止在导轨上。时用水平恒力F向右拉动金属棒Q运动过程中金属棒PQ始终与导轨垂直并接触良好金属棒P、Q与导轨构成的回路中的电流用I表示、磁通量用中表示：金属棒Q的加速度用a表示，其相对金属棒P的速度用表示。下列关于I、、a、与时间t的关系图像中正确的是（　　）A.  B.  C.  D. 【5题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】ABD．由题意可知Q棒由静止开始加速，受水平向右的恒力F和反向的安培力作用；Р棒在安培力作用下同样由静止开始加速。对Q棒有对Р棒有又所以I刚开始一段时间内逐渐增大，也逐渐增大，而逐渐减小，逐渐增大，且有，故增大；当和相同时达到稳定状态，不变，电流不再改变，所以金属棒Q先做加速度减小加速运动，然后做匀加速运动；故选项A、B均错误，选项D正确；C．又两金属棒达到稳定状态时故P、Q间的距离增大。根据可知，不断增大，故选项C错误。故选Ｄ。6. 很多热学现象伴随着我们的生活。下列关于热现象或热学规律的叙述正确的是（   ）A. 一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，是不可逆的B. 从外面回到家里，用75%酒精溶液喷鞋底和手部消毒，很快屋子里到处都是酒精的气味，这是布朗运动造成的C. 物体吸收热量同时对外界做功，物体的内能可能增大D 空调机制冷时把热量从低温处带到高温处，违背了热力学第二定律E. 两个铅块压紧后不容易拉开是因为有分子力的作用【6题答案】【答案】ACE【解析】【详解】A．一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，是不可逆的，A正确；B．屋子里到处都是酒精的气味，这不是布朗运动，这是扩散现象造成的，B错误；C．根据热力学第一定律可得物体吸收热量同时对外界做功，若则，物体的内能增大，C正确；D．空调机制冷时把热量从低温处带到高温处，有外界做功，并不违背热力学第二定律，D错误；E．两个铅块压紧后不容易拉开是因为接触面上的分子距离足够近，分子间的引力起主要作用，E正确。故选ACE。7. 氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是________．A. 图中两条曲线下面积相等B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C. 图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E. 与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大【7题答案】【答案】ABC【解析】【详解】A. 由题图可知，在0℃和100℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等；故A项符合题意.B温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均动能越大，虚线为氧气分子在0 ℃时的情形，分子平均动能较小，则B项符合题意.C. 实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，故为100℃时的情形，故C项符合题意.D. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目；故D项不合题意E.由图可知，0～400 m/s段内，100℃对应的占据的比例均小于与0℃时所占据的比值，因此100℃时氧气分子速率出现在0～400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较小；则E项不合题意．8. 分子力F随分子间距离r的变化关系如图中曲线所示，通过功能关系可以从分子力的图像中得到有关分子势能的信息，取分子间距离无穷远时势能为零。下列说法正确的是（    ）A. 当两分子间的距离r＜r0时，分子间仅存在斥力作用B. 两分子仅在分子力的作用下从r2运动到r0的过程中，它们的加速度先增大后减小C. 图中两分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能也为零D. 两分子之间的距离变化吋，可能存在分子势能相等的两个点E. 当两分子间的距离从r0逐渐增大的过程中，分子力做负功，分子势能增大【8题答案】【答案】BDE【解析】【详解】A．当两分子间的距离r＜r0时，分子间存在斥力作用，也存在引力作用，A错误；B．两分子仅在分子力的作用下从r2运动到r0的过程中，两分子的作用力先增大后减小，力是产生加速度的原因，即它们的加速度先增大后减小，B正确；C．两分子间距离为r0时，分子间斥力和引力的合力为零，分子势能最小，并不是零，C错误；D．两分子之间的距离变化吋，可能存在分子势能相等的两个点，D正确；E．当两分子间的距离从r0逐渐增大的过程中，分子力做负功，分子势能增大，E正确。故选BDE。9. 下列说法正确的是（  ）A. 往一个真空容器中注入液体，液体表面上方形成饱和蒸汽时，表面上方空间的气压等于饱和气压B. 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加C. 烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D. 气体压强由气体分子碰撞器壁产生，大小由气体分子的密集程度和温度决定，与地球的引力无关E. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积V0，则阿伏加德罗常数可表示为 【9题答案】【答案】ABD【解析】【详解】A．根据饱和气压的定义可知，液体表面上方形成饱和蒸汽时，表面上方空间的气压等于饱和气压，故A正确；B．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，需要吸收热量，而温度不变，则分子动能不变，则其分子之间的势能增加，故B正确；C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片是晶体，具有各向异性，受热不均匀导致熔化的蜂蜡呈椭圆形，故C错误；D．根据气体压强的定义，压强由气体分子的密集程度和温度决定，与地球的引力无关，故D正确；E．气体之间空隙较大，不能直接用表示阿伏伽德罗常数，故E错误。故选ABD。10. 如图，密闭导热容器内，一定质量的理想气体从状态A开始，经历过程①、②、③又回到状态A。对此气体，下列说法正确的是（    ）A. 过程②中气体压强逐渐增大B. 过程①中气体对外界做正功C. 过程③中气体从外界吸收热量D. 状态A时气体单位时间对单位面积器壁的碰撞次数比状态B时的少E. 过程②中外界对气体做的功小于气体放出的热量【10题答案】【答案】BCE【解析】【详解】A. 过程②中，根据理想气体状态方程可知气体的压强不变，A错误；B. 过程①中，气体体积增大，气体对外界做正功，B正确；C. 过程③中，气体体积不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量，C正确；D. 状态A与状态B气体温度相同，状态A的气体体积比状态B的气体体积小，则状态A的气体压强比状态B的气体积压强大，故状态A时气体单位时间对单位面积器壁的碰撞次数比状态B时的多，D错误；E. 过程②中，气体体积减小，外界对气体做正功，气体温度降低，内能减小，根据热力学第一定律可知，外界对气体做的功小于气体放出的热量，E正确。故选BCE。三、实验题（本题共2小题、共14分。每空2分）11. 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将______偏转；（填“向左”“向右”或“不”）（2）连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是______；A．插入铁芯B．拔出A线圈C．变阻器的滑片向左滑动D．断开电键S瞬间（3）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图（1）中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图（2）中的条形磁铁的运动方向是向______（填“上”、“下”）：图（3）中的条形磁铁下端为______极（填“N”、“S”）。【11题答案】【答案】    ①. 向右    ②. BD##DB    ③. 下    ④. S【解析】【详解】（1）[1]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明线圈B中磁通量增加，产生的感应电流使指针向右偏转，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，线圈B中的磁通量也增加，产生的感应电流方向相同，故电流计指针也将向右偏转； （2）[2] A．据前面分析有插入铁芯会使得通过线圈B中的磁通量变大，则使灵敏电流计的指针向右偏转，故A错误；B．拔出A线圈，会使得通过线圈B中的磁通量变小，则会使得灵敏电流计指针向左偏转，故B正确；C．变阻器的滑片向左滑动，则通过线圈A中的电流变大，从而会使得通过线圈B中的磁通量变大，从而灵敏电流计的指针仍会向右偏转，故C错误；D．断开电键S瞬间，会使得通过线圈B中的磁通量变小，从而灵敏电流计的指针会向左偏转，故D正确。故选BD。（3）[3]依题意有，可知实验时通过螺线管的电流是从上端流入、下端流出，则根据右手螺旋定则可知此时通电螺线管产生的磁场方向向下，而此时恰好条形磁铁的S极朝下，结合楞次定律，说明引起感应电流的磁场方向向上且磁通量在增大，可知条形磁铁应向下运动；[4] 依题意有，可知实验时通过螺线管的电流是从下端流入、上端流出，则根据右手螺旋定则可知通电螺线管产生的磁场方向向上，而条形磁铁又向上远离螺线管，结合楞次定律，说明引起感应电流的磁场方向向上且通过螺线管的磁通量在减小，则可知条形磁铁的下端为S极。12. 实验所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL溶液中含有纯油酸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里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓形状，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1cm：①油酸膜的面积是______cm2；②按以上实验数据估测油酸分子的直径为______m（保留2位有效数字）；③利用单分子油膜法可以粗测分子的大小和阿伏加德罗常数。如果已知体积为V的一滴油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油的密度为ρ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为__________________；【12题答案】【答案】    ①. 115（或116）    ②. 6.5×10-10    ③. 【解析】【详解】[1]根据图中描绘的轮廓，不足半格舍去，大于半格算一格，共计115个方格，所以油膜的面积为。[2]每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是估测油酸分子的直径为[3]单个油分子的直径为单个油分子的体积为摩尔体积为阿伏伽德罗常数为四、计算题（本题共3小题，共36分。解答时应写出必要的文字说明、方程式。）13. 如图甲所示，一个匝数匝的圆形线圈，面积，电阻。线圈中存在由里向外的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。将线圈两端、与一个的电阻相连接，端接地。忽略感生电场在左侧电路产生的电动势，求：（1）圆形线圈中产生的感应电动势；（2）电路中消耗总功率；（3）端的电势。【13题答案】【答案】（1）4.5V；（2）6.75W；（3）-3V【解析】【详解】（1）线圈产生电动势（2）电流为电路中消耗的总功率为（3）由楞次定律和安培定则可知，电流沿顺时针方向，线圈相当于电源，则b点电势高，a点电势低，因为则有端接地，则电势为零，则14. 如图所示的装置中，三支内径相等的玻璃管A、B和C用细管连通。A、B两管上端等高，A管上端封闭，B管上端与大气相通，管内装有水银且A、B两管内的水银面等高，C管中的活塞可滑动且密封良好。A、B和C竖直且整个装置平衡，A、B管中的空气柱长度均为，C管中的水银柱足够长。现在将C管中的活塞缓慢向上推，直到B管中的水银上升到管口。A管中封闭的气体可视为理想气体，活塞移动过程中整个装置的温度保持不变。已知大气压强，求：（1）B管中的水银上升到管口时，A管中气体的压强；（2）整个过程C管中的活塞向上移动的距离。
 【14题答案】【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）因为开始时A、B管中的空气柱长度相等，所以A管中的压强设B管中的水银上升到管口时，A管中空气柱的长度为x，玻璃管的横截面积为S。B管中的水银上升到管口时，A管中气体的压强理想气体的等温变化得解得，（2）A管中水银柱上升的高度B管中水银柱上升的高度A、B管中增加的水银都来源于C管，所以C管中活塞上升的距离等于A、B管上升的水银柱的高度之和，所以C管活塞上升距离解得15. 如图所示，两条足够长的平行金属导轨和固定在水平面上，阻值为的定值电阻与导轨的M、P端相连，和导轨垂直，平行导轨的间距，导轨电阻不计，穿过导轨平面的匀强磁场方向垂直导轨平面向上，磁感应强度。质量、长度也为L、阻值也为R的金属杆垂直于导轨放置并且和导轨接触良好，金属杆与导轨间的动摩擦因数为。现在金属杆的中点处系一根不可伸长的轻绳，轻绳跨过定滑轮与一质量也为m的物块相连接，滑轮左侧轻绳伸直并与导轨平面保持平行。将金属杆由静止释放，己知从金属杆由静止释放到达恰匀速的过程中，定值电阻产生的焦耳热，金属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，金属杆所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。在此过程中，求：（1）金属杆的内电流的方向及其最大速度v；（2）物块下降的高度h；（3）此过程所经历的时间t。【15题答案】【答案】（1）电流方向；；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由右手定则，电流方向；    速度最大时，杆受力平衡，此时绳中拉力为由相关电磁感应知识，有，，物块受力平衡联立解得（2）金属杆与定值电阻R阻值相等，在相同时间产生的焦耳热也为。对整体，由能量守恒得代入数据得（3）对金属杆，以向右为正方向，由动量定理得又因为， ，对物块由动量定理得联立解得