山东省泰安肥城市2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题+答案

这是一份山东省泰安肥城市2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题+答案，共11页。

2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。
设线圈总电阻为2Ω，则
A．t＝0时，线圈平面垂直于磁感线
B．t＝1s时，线圈中的电流改变方向
C．t＝1.5s时，线圈中磁通量的变化率最大
D．t＝2s时，线圈中的感应电流最大
2．常用的公交一卡通IC卡内部有一个由电感线圈L和电容器C构成的LC振荡电路。公交车上的读卡机向外发射某一特定频率的电磁波，刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容器C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是
A．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池
B．当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡就能有效工作
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流
D．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息
3．如图所示为一体积不变的绝热容器，现打开排气孔的阀门，使容器中充满与外界大气压强相等的理想气体，然后关闭阀门。开始时容器中气体的温度为t0=7℃。现通过容器内的电阻丝(未画出)对封闭气体加热，使封闭气体的温度升高40℃且保持不变，轻启阀门使容器中的气体缓慢漏出，当容器中气体的压强再次与外界大气压强相等时，容器中剩余气体的质量与原来气体的质量之比为
A．3∶4B．5∶6C．6∶7D．7∶8
4．如图，理想变压器原线圈输入电压U＝Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器。V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示。下列说法正确的是
A．滑片P向上滑动时，U2变小、I1变小、R两端
的电压变大
B．滑片P向上滑动时，U2变小、I1变大、R两端的电压变小
C．滑片P向下滑动时，U1不变、I1变小、R两端的电压变大
D．滑片P向下滑动时，U2不变、I1变大、R两端的电压变小
5．对下列几种固体物质的认识，不正确的有
A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体
B．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
C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则
D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不相同
6．如图所示为医院给病人输液的部分装置，A为输液瓶，B为滴壶，C为进气管，与大气相通。在输液过程中，假设病人保持不动、瓶A液体未流完，
下列说法正确的是
A．瓶A上方的气体压强、滴壶B中的气体压强均减小
B．瓶A上方的气体压强、滴壶B中的气体压强均增大
C．瓶A上方的气体压强增大，滴壶B中的气体压强不变
D．瓶A上方的气体压强减小，滴壶B中的气体压强不变
7．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，
下列说法中正确的是
A．0～t1时间内，升降机一定匀速运动
B．0～t1时间内，升降机可能减速上升
C．t1～t2时间内，升降机可能匀速上升
D．t1～t2时间内，升降机可能匀加速上升
8．为了减少病毒传播，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液，两者的主要成分都是酒精，下列说法正确的是
A．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果
B．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与酒精分子运动无关
C．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液体分子扩散到了空气中
D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液体变为同温度的气体，酒精内能不变
二、多项选择题（本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
9．如图甲为电热毯电路示意图，交流电压u＝311sin(100πt)V，当开关S闭合时，电热丝的电功率为P0；当开关S断开时，加在电热丝上的电压如图乙所示，则
A．开关闭合时，交流电压表的读数为220V
B．开关闭合时，交流电压表的读数为311V
C．开关断开时，电热丝功率为 QUOTE
D．开关断开时，电热丝功率为 QUOTE
10．在某一LC振荡电路中，线圈的自感系数为L，电容器的电容为C，从电容器上电压达到最大值开始计时，即t=0，则有
A．至少经过，磁场能达到最大
B．至少经过，磁场能达到最大
C．在0到时间内，电路中的平均电流为
D．在0到时间内，电容器放出的电荷量为
11．一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，AB、BC、CD、DA这四段过程在
p—T图上都是直线段，其中AB的延长线通过坐标原点O，BC垂直于AB，而CD平行于AB，由图可以判断
A．AB过程中气体体积不断减小
B．AB过程中气体体积不变
C．BC过程中气体体积不断增大
D．CD过程中气体体积不断增大
12．以下说法中正确的是
A．晶体都具有各向异性
B．同温度的氢气和氧气，分子的平均动能相同
C．空调机制冷时把热量从低温处带到高温处，违背热力学第二定律
D．液体表面层分子距离大于液体内部，故表现为引力
三、实验题：(本题包括2小题，共14分。请将正确答案填在相应的横线上。)
13．（6分）用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器上表示气体体积的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用图像处理实验数据，得出如图2所示图线。
请回答下列问题：
（1）为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是
。
（2）为了保持封闭气体的温度不变，实验中需要注意的问题是
。
（3）如果整个实验操作规范正确，但作出的图线不过原点，如图2所示，则V0代表 。
14．（8分）已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系，部分电路如图所示。
（1）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和亳安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5 V和3.0 mA，则此时热敏电阻的阻值为_____kΩ（保留2位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图（a）所示。

（2）将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kΩ，由图（a）求得，此时室温为_____℃（保留3位有效数字）。
（3）利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示。图中，E为直流电源（电动势为10 V，内阻可忽略）；当温度升高时热敏电阻的电压将 （填升高或降低），当图中的输出电压达到或超过6.0 V时，便触发报警器（图中未画出）报警，则图中______（填“R1”或“R2”）应使用热敏电阻，若要求开始报警时环境温度为50 ℃，另一固定电阻的阻值应为_____kΩ（保留2位有效数字）。
四、计算题：(本大题共4小题，共46分。解答本题时，应写出必要的文宇说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。)
15．（10分）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电压的波形如图所示。
（1）当时，求该交流电动势的瞬时值；
（2）当电动势的瞬时值为最大值的一半时，求发电机线圈平面与磁感线的夹角；
（3）已知发电机线圈面积为16cm2，共25匝，求匀强磁场的磁感应强度大小。
16．（10分）利用发电机把天然存在的各种形式的能(水流能、风能、煤的化学能……)转化为电能。为了合理利用这些能源，发电站要修建在靠近这些天然资源的地方，通过高压输送线路把电能输送到远方。如果某发电站将U＝6000V的电压直接加在高压输送线路的输入端向远方供电，输送的电功率为P＝800kW。则此时安装在高压输送线路的入端和终端的电能表一昼夜读数就相差ΔE=9600kW·h。（1 kW·h=3.6X106 J）
（1）求此种情况下，高压线路的输电效率。
（2）若要使此高压输电线路的输电效率为98%,则需要在发电站处应安装一个变压比
是多少的变压器?
17．（12分）如图所示为一个带有阀门K、容积为2dm3的容器(容积不可改变)，先打开阀门让其与大气连通，再用打气筒向里面打气，打气筒活塞每次可以打进1×105Pa、400cm3的空气，忽略打气和用气时气体的温度变化。(设外界大气的压强p0=1×105Pa)
（1）若要使气体压强增大到5.0×105Pa，应打多少次气?
（2）若上述容器中装的是5.0×105Pa的氧气，现用它给容积为0.6dm3的真空瓶充气，使瓶中的气压最终达到符合标准的2.0×105Pa，则可充满多少瓶?
18.（14分）绝热汽缸A和导热汽缸B固定在水平地面上，由刚性杆连接的两个等大活塞封闭着两部分体积均为V的理想气体，此时气体的压强与外界大气压强p0相同、气体的温度与环境温度T0也相同。已知理想气体的内能U与温度T的关系为U=αT，α为常量且α>0，现给汽缸A的电热丝通电，当电热丝放出的热量为Q1时，汽缸B的气体体积减为原来的三分之一。加热过程是缓慢的，忽略活塞与汽缸的摩擦，汽缸足够大。求：
（1）此时汽缸A内气体的压强；
（2）汽缸B在该过程中放出的热量Q2。
高二物理试题参考答案及评分标准
一、选择题：
1.D 2.B 3.D 4.D 5.C 6.C 7.B 8.C
二、多项选择题：
9.AD 10.AC 11.BD 12.BD
三、实验题：
13. （6分）
（1）用润滑油涂活塞 （2）缓慢抽动活塞 不能用手握住注射器封闭气体部分
（3）注射器与压强传感器连接部位的气体体积 （每问2分）
14. （6分）
（1）1.8 （2）25.5 （3）R1 ； 1.2 （每空2分）
四、计算题：
15.（10分）
解：（1）由题图可以写出该交变电流电动势的瞬时值表达式
e＝5sineq \f(2π,0.02)t (V)＝5sin 100πt(V) (2分)
当时，电动势的瞬时值为 (2分)
（2）当电动势的瞬时值为最大值的一半时有2.5 V＝5 sin θ(V)(θ为线圈平面与中性面
的夹角)
所以θ＝30° （1分）
故线圈平面与磁感线之间的夹角为60° （2分）
（3）因为Em＝nBSω，又ω＝100πrad/s
所以B＝eq \f(Em,nSω)＝0.4T （3分）
16. （10分）
解：（1）此情况下，终端功率 （3分）
所以，输电效率。 （2分）
（2）设高压输送线路的导线电阻为r，由题意知：
原来线路损耗P损1==400kW，且UI1=P （2分）
现在线路损耗P损2=P×(1-98%)= （1分）
且U'I2=P， QUOTE ，解得。 （2分）
17.（12分）
解：（1）设需要打气n次，因每次打入的气体相同，故可视n次打入的气体一次性打入，
则气体的初状态：p1=1.0×105 Pa，V1=V0+nΔV （1分）
末状态：
p2=5.0×105 Pa，V2=V0（1分）
其中：V0=2 dm3，ΔV=0.4 dm3
由玻意耳定律：p1V1=p2V2（2分）
代入数据解得：n=20（2分）
（2）设气压为p3=2.0×105 Pa时氧气的体积为V3
由玻意耳定律有：p2V2=p3V3（2分）
代入数据解得：V3=5 dm3（1分）
真空瓶的容积为V瓶=0.6 dm3
因： （2分）
故可充满5瓶。（1分）
18.（14分）
解：（1）汽缸B导热，汽缸B中气体温度保持不变，汽缸B中气体状态参量：pB1=p0，VB1=V, ,对汽缸B中的气体，由玻意耳定律得pB1VB1=pB2VB2, （2分）
解得pB2=3p0 （1分）
两活塞等大，忽略活塞与汽缸的摩擦，两汽缸中气体压强相等，则汽缸A内气体的压强：pA=pB2=3p0。 （1分）
（2）B中气体体积减为原来的三分之一时，A中气体体积为 （1分）
对汽缸A中气体，由理想气体状态方程得 （2分）
解得TA=5T0 （1分）
汽缸A内气体升温时内能增加：ΔU=α(TA-T0)=4αT0 （2分）
汽缸B内气体温度不变，内能不变，
以A、B内两部分气体为研究对象，则对外做功为0，
由能量守恒定律得Q1=ΔU+Q2 （2分）
解得，汽缸B内气体放出热量为Q2=Q1-4αT0。 （2分）