2021-2022学年广东省佛山市第一中学高二下学期第一次段考试题（3月） 物理（选考） 解析版

这是一份2021-2022学年广东省佛山市第一中学高二下学期第一次段考试题（3月） 物理（选考） 解析版，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。

命题人：刘炜审题人：林映霓
本试卷共 8 页，18 小题，满分 100 分，考试时间 100 分钟。注意事项：
答题前，考生务必用黑色笔迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考号填写在答题卷上。
2022 年 3 月
每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卷上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
作答选做题时，请先用 2B 铅笔填涂选做题的题组号对应的信息点，再作答。漏涂、错涂、多涂的，答案无效。
第一部分选择题（共 45 分）
一、单选题(本大题 7 小题，每小题 3 分，共 21 分)
2
如图所示，某小型发电机的N、S 磁极之间的磁场可看作为匀强磁场，磁场的磁感应强度大小B   T，边长
L  0.2 m 的正方形线圈绕与磁场垂直的轴OO匀速转动，线圈的两侧经集流管和电刷与阻值为3 的电阻相连。与 R 并联的交流电压表为理想电表，其示数U  6 V。已知正方形线圈的匝数 N  20 ，电阻为r  1.0 ，则从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式为（ ）
e  8 2 sin10 t V
C． e  8 2 sin 5 2 t V
B． e  8 2 cs10 t V
D． e  8 2 cs 5 2 t V
许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列有关物理学家的贡献，错．误．的是
（）
安培提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象
奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系 C．法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善 D．洛仑兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论
如图所示的交流电路中，灯L1 、L2 和L3 均发光，如果保持交变电源两端电压的有效值不变，增大频率，各灯的亮、暗变化情况为（）
灯L1 、L2 均变亮，灯L3 变暗
灯L1 不变， L2 、L3 均变亮
灯L1 不变，灯L2 变暗，灯L3 变亮
灯L1 不变，灯L2 变亮，灯L3 变暗
关于布朗运动及其原因，以下说法不正确的是（）
布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动，间接证实了液体分子的无规则运动 B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
C．布朗运动是由液体分子对悬浮颗粒碰撞作用不平衡引起的 D．液体的温度越高，布朗运动越剧烈
如图所示为远距离输电示意图，其中升压变压器 T1 和降压变压器 T2 均为理想变压器。降压变压器 T2 的原、副线圈匝数之比为 5:2，输电线路的总电阻 r=25Ω，其余导线电阻不计，L1、L2 是电阻恒为 44Ω、额定电压为 220V
的两个相同的灯泡。升压变压器 T1 的原线圈两端所加电压 μ=100 2 sin100t （V），当开关 S1 闭合S2 断开时，灯泡 L1 正常发光，则（）
灯泡的额定功率为 1000W
输电线路损失的电功率为 100W
升压变压器 T1 的原、副线圈匝数之比为 2：5
若开关 S1 和 S2 都闭合时，则灯 L1 和 L2 均正常发光
已知阿伏加德罗常数为 NA，下列说法正确的是（）
若油酸的摩尔质量为 M，则一个油酸分子的质量为 m= NA
M
若油酸的摩尔质量为 M，密度为 ρ，则一个油酸分子的体积为 V=  N A
M
M
A
若某种气体的摩尔质量为 M，密度为 ρ，则该气体分子间平均距离为 d= 3  N
V
若某种气体的摩尔体积为 V，单位体积内含有气体分子的个数为 n= N
A
如图所示，边长为 L、电阻为 R 的正方形单匝导线框 abcd 放于纸面内，在 ad 边的左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里，现使导线框绕过 a 点且平行于磁场方向的轴以角速度 沿顺时针方向匀速转动，在导线框转过 45º 的过程中（ ）
导线框产生沿逆时针方向的感应电流
导线框经过虚线位置时产生的瞬时感应电动势大小为 BL2
导线框受到的安培力逐渐增大，方向不断变化
2BL2
流过导线框的电荷量为  R
二、多选题(本大题 6 小题，每小题 4 分，共 24 分)
如图所示，是分子间相互作用力与分子间距离的关系，其中两虚线分别表示分子间斥力和引力与分子间距离的关系，实线表示分子间作用力（斥力和引力的合力）与分子间距离的关系，由图可知下列说法中正确的是（ ） A．分子间距离为 r0 时，分子间没有相互作用
分子间距离大于 r0 时，分子间的引力总是大于斥力
分子间距离增大时，分子间作用力可能先减小后增大再减小
分子间距离大于 r0 时，增大分子间距离，分子间作用力总是做负功
甲、乙、丙、丁四个 LC 振荡电路，某时刻振荡电流 i 的方向如图中箭头所示。下列对各回路情况的判断正确的是（）
若甲电路中电流 i 在增大，
则该电路中电容器两端电压必在增大
若乙电路中电流 i 在增大，
则该电路中电容器的电场方向必向下
若丙电路中电流 i 在减小，
则该电路中线圈周围的磁场必在增强
若丁电路中电流 i 在减小，
则该电路中电容器的电场方向必向上
理想变压器原、副线圈匝数比为 1：4，a，b 端接入电压有效值为 U0=6V 的正弦式交流电源。电阻 R1=1Ω， R2=2Ω，滑动变阻器 R3 最大阻值为 60Ω，此时滑片 P 处于正中间位置，电表均为理想交流电表，则（）
A．电流表的示数为 2A
B．R1 与 R2 的热功率之比为 2：1 C．若向上移动 P，电压表示数变小
D．若向下移动 P，电源的输出功率变大
压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m ，电梯静止时电压表示数为U 0 ，电源内阻不能忽略。若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，则下列说法正确的是（）
0~ t1 时间内电梯内的物体处于超重状态
t2 ~ t3 时间内电梯内的物体处于失重状态
t1 ~ t2 时间内电梯可能处于匀加速直线运动状态
t2 ~ t3 时间内电梯可能处于匀减速直线运动状态
等离子体气流由左方连续以速度v0 射入 P1 和 P2 两极板间的匀强磁场中，ab 直导线与 P1 、 P2 相连接，线圈A 与
直导线 cd 连接。线圈A 内有如图乙所示的变化磁场，且规定向左为磁场 B 的正方向，如图甲所示，则下列叙述正确的是（）。
0～1s 内 ab、cd 导线互相吸引
1～2s 内 ab、cd 导线互相排斥
2～3s 内 ab、cd 导线互相吸引
3～4s 内 ab、cd 导线互相排斥
如图所示，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管?、?、?粗细均匀，?、?两管的上端封闭，?管上端开 口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。?、?两管的长度分别为?1 = 13.5??，?2 = 32??。将水银从?管缓慢注入，直至?、?两管内水银柱的高度差ℎ = 5??。已知外界大气压与 A、B 管初始空气柱的压强均为?0 =
75????。
注入水银后B 中空气柱的压强为 80cmHg
注入水银后 B 的空气柱长度为 25cm
注入水银后 A 的液面比 B 的高
A、B 管液面高度差为 1cm
三、实验题(本大题 2 小题，每小题 10 分，共 20 分) 14．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验步骤如下:
将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓中的方格数(正方形小方格的边长为 2cm)，求油膜面积 S（如右图所示）
将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在盘上，用彩笔将薄膜的形状画在玻璃板上
向浅盘中装入约 2 cm 深的水，并撒上痱子粉或细石膏粉
用所学公式求出油膜厚度，即油酸分子的直径
在 1mL 纯油酸中加入酒精，至油酸酒精溶液总体积为 1000mL，
用注射器或滴管将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，测得 60 滴溶液体积为 1mL。
上述实验步骤的合理顺序是:E
根据上述数据，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是mL；（保留 2 位有效数字）
根据上述数据及图中的面积，估测出油酸分子的直径是m；（保留 2 位有效数字）
在浅盘中的水面上撒上痱子粉，将 1 滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列现象或判断正确的是（）
A.油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些 B.油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定
关于本实验下列说法正确的有()
A．选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜 B．若油酸没有充分散开，油酸分子直径的计算结果将偏小
计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，油酸分子直径的计算结果将偏大
在向量筒中滴入 1mL 油酸酒精溶液时，滴数少记了几滴，油酸分子直径的计算结果将偏小
结束实验时，需要将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸。为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，可以用适量清水清洗，并用脱脂棉擦去。
15．热敏电阻有很多的应用领域，如家电、开关电源、新能源汽车等。某实验小组的同学为了研究某保温式自动电饭锅中用于监测温度的热敏电阻 RT 的特性设计了以下实验。
首先利用多用电表粗略测量与电饭锅中型号相同的热敏电阻常温状态下的阻值，多用电表的旋钮置于“×100”的挡位时示数如图甲所示，则该热敏电阻的阻值为Ω 。（保留 2 位有效数字）
该实验小组的同学为了进一步探究热敏电阻的特性，设计了图乙所示的电路，电路中的电压表均可看成理想电压表，定值电阻的阻值为 2k Ω 。
①开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最（填“左”或“右”）端。
②某次实验时，电压表V1 ， V2 的示数分别为 3.0V、4.5V，则热敏电阻的阻值应为k Ω 。
通过多次实验，得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图象如图丙所示，当热敏电阻的阻值为RT  2k 时，热敏电阻所处环境的温度约为℃。
R0
该种保温式自动电饭锅，采用感温磁控元件（可视为用热敏电阻控制的电磁铁开关，通过的电流大于某一值时开关断开）控制电路闭合与断开，从而控制加热电路，锅内米饭温度低于 60℃后，加热电路开始工作，则下列电路图可能是该电饭锅中加热电路的是。
A．B．
四、简答题(本大题 1 小题，每小题 8 分，共 8 分)
16．（1）原、副线圈的电压比与匝数比在实际中并不相同，请列举两个原因
在用电高峰时开灯，电灯比深夜时要显得暗些，请说明原因
五、计算题(本大题 2 小题，第 17 题 8 分，第 18 题 19 分，共 27 分)
如图所示，粗细均匀、两端封闭的玻璃管内，长为 h 的水银柱将内部的理想气体分隔成 A、B 两段，当玻璃管竖直静止时， A、B 的长度分别为 L、2L ，且 A 的压强等于2 gh （  为水银的密度、g 为重力加速度）。当玻璃管保持
如图的竖直状态以某一加速度 a 做竖直向上的匀加速运动，稳定后， A、B 的长度相等，求这个加速度 a 的大小。已知运动前后管内各处温度相等且不变。
如图，两根电阻不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置，相距 L=1m。在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度 B =0.5T，磁场区域的高度 d =1m， 导体棒 a 的电阻 Ra=1Ω；导体棒 b 的质量 m =0. 05kg电阻 Rb=1.5Ω，它们分别从图示 M、N 处同时由静止开始在导轨上向下滑动，b 匀速穿过磁场区域，且当 b 刚穿出磁场时 a 刚好进入磁场并将匀速穿过磁场，取 g = 10m/s2，不计 a、b 棒之间的相互作用，导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：
（1）b 棒匀速穿过磁场区域的速度；
（2）a 棒刚进入磁场时两端的电压；
从静止释放到 a 棒刚好出磁场过程中 a 棒产生的焦耳热。
佛山一中2020级高二下学期第一次段考
物理参考答案
1．B
【解析】
【详解】
由闭合电路欧姆定律
解得
所以
V
又因为
可得线圈转动的角速度为
从图示位置开始计时，电动势的瞬时值表达式为
故B正确，A、C、D错误。
故选B。
2. D
【解析】
【详解】
A．安培提出了分子电流假说，能够解释永久磁铁产生磁场的原因，以及磁铁受猛烈撞击后突然失去磁性等一些磁现象，A正确，不符合题意；
B．奥斯特发现了电流的磁效应，通电导线周围能产生磁场，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系，B正确，不符合题意；
C．法拉第发现电磁感应现象，从而使人们知道了电不仅能生磁，同样磁也能生电，对电与磁内在联系的认识更加完善，C正确，不符合题意；
D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，D错误，符合题意。
故选D。
3．C
【解析】
【详解】
输入的交流的频率变大，对电阻R没影响，L1灯亮度不变；由

可知，频率变大，则电感的阻碍作用变大，所以L2灯的亮度变暗；由

可知，频率变大，则电容器的阻碍作用减小，所以L3灯更亮一些，故ABD错误，C正确。
故选C。
4．B
【解析】
【详解】
AB．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，间接证实了液体分子的无规则运动，A不符合题意，B符合题意；
CD．布朗运动是由液体分子对悬浮颗粒碰撞作用不平衡引起的，液体的温度越高，布朗运动越剧烈，CD不符合题意。
故选B。
5． B
【解析】
【详解】
A．灯泡的额定功率
故选项A错误；
B．通过电灯的电流
根据理想变压器原、副线圈电流关系可得输电线路的电流为
所以输电线路损失的电功率为
故选项B正确；
C．升压变压器原线圈两端电压
升压变压器原线圈的电流
所以升压变压器原、副线圈匝数之比为
故选项C错误；
D．若开关和都闭合时，电路的总电阻减小，总电流增大，通过输电线路损失的电压增大，所以电灯两端的电压降低，两电灯均不能正常发光，故选项D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．若油酸的摩尔质量为M，则一个油酸分子的质量
m=
A错误；
B．由于油酸分子间隙小，所以分子的体积等于摩尔体积与阿伏加德罗常数之比，则一个油酸分子的体积
B错误；
C．平均每个气体分子所占的空间
则气体分子间平均距离
C正确；
D．某种气体的摩尔体积为V，单位体积气体的物质的量为
n=
则单位体积内含有气体分子的个数
D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【详解】
A．由楞次定律可知，导线框产生沿顺时针方向的感应电流，选项A错误；
B．导线框经过虚线位置时产生的瞬时感应电动势大小为
选项B正确；
C．导线框线框转动时，切割磁感线的有效长度逐渐增加，则感应电动势逐渐变大，感应电流逐渐变大，则受到的安培力逐渐增大，但是方向不变，总是垂直边界线向左，选项C错误。
D．流过导线框的电荷量为
选项D错误。
故选B。
8．BCD
【解析】
【详解】
A．分子之间的斥力和引力是同时存在的，分子间距离为r0时，分子间的引力与斥力大小相等，A错误；
B．由图中实线知：当 时，分子之间的距离减小时，分子间的引力总是大于斥力，分子力表现为引力，B正确；
C．分子间距离增大时，当 时，分子之间的距离增大时，分子力减小，当时，分子之间的距离增大时，分子力先增大后减小，C正确；
D．分子间距离大于r0时，分子力表现为引力，增大分子间距离，分子间作用力总是做负功，D正确。
故选BCD。
9．BD
【解析】
【详解】
AB．如果i正在增大，则其变化率一定在减小，故自感电动势一定在减小,说明电容器放电，电压减小，对于乙图，是从上极板流向下极板，则说明上极板带正电，进而可判断电场方向必向下，故A错误，B正确；
CD．若i在减小，则线圈周围的磁场一定在减弱，则说明是充电过程，在丁图中，电流指向下极板，故下极板必充上正电，上板带负电，电容器中电场强度方向向上，故C错误，D正确。
故选BD。
10．AD
【解析】
【详解】
A．设通过R1的电流为4I，则副线圈电流为I，初级电压
U0-4IR1=6-4I
根据匝数比
可知次级电压为
U2=4（6-4I）
根据输入和输出功率相等
代入数据解得
则电流表的示数为2A，故A正确；
B．R1的热功率为
R2的热功率为
则R1与R2的热功率之比为8:1，故B错误；
C．若向上移动P，则R3电阻变大，次级电流变小，初级电流也变小，电阻R1的电压变小，变压器输入电压变大，次级电压变大，电压表读数将变大，故C错误；
D．若向下移动P，则R3电阻变小，次级电流变大，初级电流也变大，根据
P=IU
可知电源输出功率将变大，故D正确。
故选AD。
11．BC
【解析】
【详解】
A．在0~t1时间内，电压表的示数从U0开始逐渐变大，则电路中的电流减小，总电阻变大，压敏电阻的阻值增大，则所受压力减小，则电梯内的物体处于失重状态，选项A错误；
BD．在t2~t3时间内，电压表的示数逐渐变小，则电流变大，总电阻变小，压敏电阻的阻值增减小，则所受压力变大，则电梯内的物体处于超重状态；由于电压表读数是变化的，则外电阻是变化的，压敏电阻阻值是变化的，所受压力是变化的，则电梯不可能做匀变速运动，选项B正确，D错误；
C．在t1~t2时间内，电压表的示数大于静止时的读数且保持不变，说明外电路电阻变大且保持不变，压敏电阻受压力减小，电梯内的物体处于失重状态，电梯的加速度向下且保持不变，则电梯可能处于向下的匀加速直线运动状态，选项C正确；
故选BC。
12．BC
【解析】
【详解】
等离子体气流通过匀强磁场时，正离子向上偏转，负离子向下偏转，形成从a到b的电流。分析图乙可知，线圈A中磁场均匀变化，形成感应电流。
根据楞次定律可知，0～2 s内，cd导线中电流由d到c，2～4 s内，cd导线中电流由c到d。
根据平行直导线的相互作用规律可知，同向电流吸引，异向电流排斥。
AB．0～2 s内，ab、cd导线互相排斥，A错误B正确；
CD．2～4 s内，ab、cd导线互相吸引，C正确D错误。
故选BC。
13．AD
A. 注入水银后B中空气柱的压强为80cmHg
B. 注入水银后B的空气柱长度为30cm
C. 注入水银后A的液面比B的低
D. A、B管液面高度差为1cm

14．每小题2分。（1）FCBAD （2）1.7×10-5 （3）7.1×10-10 （4）A （5）AC
【详解】
（2）1滴酒精油酸溶液中含油酸的体积
（3）由于每格边长为2cm，则每一格就是4cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出60格，则油酸薄膜面积为
S=60×4cm2=2.4×10-2m2
由于分子是单分子紧密排列的，因此分子直径为
（4）油酸酒精溶液没有完全展开前, 油酸分子间所夹的酒精分子, 即没与水接触,也没与空气接触, 但是却增大了油酸的体积。 使得展开后的面积较大, 而一旦展开后,酒精分子溶于水或挥发, 则油酸分子要填补原来酒精分子留下的空隙, 所以油酸形成的油膜的面积又会略有收缩
（5）A．计算时利用的是纯油酸的体积，酒精的作用是更易于油酸平铺成单层薄膜，自身溶于水或挥发掉，使测量结果更精确，所以选用油酸酒精溶液而不是纯油酸，目的是让油酸尽可能散开，形成单分子油膜，故A正确；
B．计算油酸分子直径的公式是，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。水面上痱子粉撒得较多，油膜没有充分散开，则测量的面积S偏小，导致结果计算偏大，故B错误；
C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，选项C正确；
D．计算时把向量筒中滴入1mL油脂酒精溶液时，滴数少数了几滴，浓度升高，则d偏大，选项D错误。
F. 油酸不溶于水，应用酒精清洗，F错误
故选AC。
15． 每空2分. （1）（2分） （2）①左（2分） ②3（2分）
（3）38（37~38均可，但有小数不给分，如37.5）（2分） （4） A（2分）
【解析】
【详解】
（1）[1]由多用电表的读数规则可知，该热敏电阻的阻值为
（2）[2]为了保护实验器材，开关闭合后应使两电压表的读数均为零，所以滑动变阻器的滑动触头应置于最左端。
[3]由电路图乙可知，热敏电阻的阻值应为
代入数据解得
（3）[4]由图丙可知，热敏电阻的阻值为时，热敏电阻所处环境的温度约为38℃。
（4）[5]当电饭锅内温度降低时，热敏电阻的阻值增大，根据串并联电路的规律可知AB满足要求。
故选AB。
16．每小题4分
(1）漏磁、铁芯发热、导线发热等（每个原因正确给2分，错误不倒扣分。若写出多于2个原因，只看前两个。）
（2）用电高峰负载增多，用户总电阻变小（1分），输电线上的电流变大（1分），输电线上损失的电压变大（1分），用户得到的电压减小，灯显得暗（1分）
17．
设玻璃管横截面积S，已知运动前后管内各处温度相等且不变，A、B段气体均做等温变化，对A气体：初状态
，
末状态
由玻意耳定律得
（2分）
解得
对B气体：初状态
末状态
由玻意耳定律得
（2分）
对水银柱，由牛顿第二定律得
（2分）
解得
（2分）
18．（1）5m/s；（2）2.1V；（3）0.48J
【解析】
【详解】
（1）b棒穿过磁场做匀速运动，安培力等于重力，则有
BI1L=mg（2分）
根据法拉第电磁感应定律
（2分）
解得
（1分）
（2）b棒在磁场中匀速运动的时间为t1，则有
d=vbt1（2分）
解得
t1=0.2s
a、b都在磁场外运动时，速度总是相等的，b棒进入磁场后，a棒继续加速t1时间而进入磁场，a棒进入磁场的速度为
va=vb+gt1=7m/s
电动势为
E2=BLva=3.5V（2分）
a棒两端的电势差即为路端电压为
（2分） （1分）
（3）法一：a棒进入磁场并将匀速穿过磁场，则有
BI2L=mag（1分）
根据法拉第电磁感应定律
（1分）
解得
两棒穿过磁场过程中，产生的总焦耳热为
（2分）
a棒产生的焦耳热
（2分） （1分）
法二：