2021-2022学年甘肃省会宁县第四中学高二（下）期中物理试题（解析版）

会宁四中2021—2022学年度第二学期高二级中期考试

物理试卷

一、选择题（1－6题单选，7－10题多选，每题4分，共40分）

1. 下列关于分子动理论的说法正确的是（　　）

A. 布朗运动就是水分子的运动

B. 分子间距增大时，分子间引力和斥力都减小

C. 物体的温度升高时，每个分子的动能都增大

D. 大风天气尘土飞扬属于扩散现象

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．布朗运动是流体中悬浮颗粒的运动，故A错误；

B．分子间距增大时，分子间引力和斥力都减小，且斥力减小得比引力快，故B正确；

C．根据分子动理论可知，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，但不是每个分子的动能都增大，故C错误；

D．尘土飞扬是固体小颗粒的运动，属于机械运动不是分子运动，故不属于扩散现象，故D错误。

故选B。

2. 下列说法不正确的是（　　）

A. 液晶就是一种液体和晶体的混合物，既具有液体的流动性，又具有光学的各向异性

B. 物体的温度越高，组成物体的大多数分子热运动越剧烈，分子平均动能越大

C. 毛细玻璃管插入水中，管的内径越小，管内水面升得越高

D. 空气的相对湿度定义为水蒸气的实际压强与相同温度时水的饱和汽压之比

【答案】A

【解析】

【详解】A．液晶是一种特殊的物质形式，既具有液体的流动性，又具有光学各向异性，A选项符合题意，故A正确；

B．温度是分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，分子运动越剧烈，B选项不合题意，故B错误；

C．如果液体浸润管壁，管内液面高于管外液面，且管越细，液面上升越高，管越粗，管内液面越低，水和玻璃是浸润，C选项不合题意，故C错误；

D．相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强之比，D选项不合题意，故D错误。

故选A。

3. 某一实验装置如图所示，在铁芯上绕着两个线圈P和Q，如果线圈P中的电流i随时间t的变化关系如图所示的四种情况，则可以在线圈Q中观察到感应电流的是（ ）

A.  B.  C.  D.

【答案】BCD

【解析】

【分析】考查法拉第电磁感应定律。

【详解】线圈中产生感应电流的条件是，磁通量发生改变，当线圈P中通变化的电流时，线圈Q中可以观察到感应电流，故BCD正确，A错误。

故选BCD。

4. 交流发电机发电示意图如图所示,线圈转动过程中,下列说法正确的是

A. 转到图甲位置时，通过线圈的磁通量变化率最大

B. 转到图乙位置时，线圈中产生的感应电动势为零

C. 转到图丙位置时，线圈中产生的感应电流最大

D. 转到图丁位置时，AB边感应电流方向为A→B

【答案】D

【解析】

【分析】要解决此题，需要掌握发电机的制作原理，知道发电机是根据电磁感应原理制成的，感应电流的方向与磁场方向和切割磁感线的方向有关．

【详解】转到图甲位置时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，但磁通量变化率最小为零，故A错误；转到图乙位置时，线圈产生的感应电动势最大，故B错误；转到图丙位置时，线圈位于中性面位置，此时感应电流最小，且感应电流方向改变，故C错误；转到图丁位置时，根据楞次定律可知AB边感应电流方向为A→B，故D正确；故选D．

【点睛】此题主要考查了发电机的工作原理．要知道发电机是根据电磁感应原理制成的．感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关，能够通过线圈的转动情况，判断线圈中产生的感应电流放向的变化.

5. 有关气体压强，下列说法正确的是（　　）

A. 气体分子的平均速率增大，则气体的压强一定增大

B. 气体的分子密度增大，则气体的压强一定增大

C. 气体分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大

D. 气体分子的平均动能增大，气体的压强有可能减小

【答案】D

【解析】

【详解】气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，体分子的平均速率增大，则气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气压不一定增大，气体的分子密度增大，气压不一定增加，故A错误；气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，故B错误；气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气压不一定增大，故C错误；气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定，气体分子的平均动能增大，分子数密度可能减小，故气压可能减小，故D正确；故选D．

点睛：气体压强的产生：大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强．单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的，但是大量分子频繁地碰撞器壁，就对器壁产生持续、均匀的压力．所以从分子动理论的观点来看，气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力．气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定．

6. 如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n＝100，线圈的面积S＝200 cm2，线圈的电阻r＝1 Ω，线圈外接一个阻值R＝4 Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是(　　)

A. 线圈中的感应电流方向为顺时针方向 B. 电阻R两端的电压随时间均匀增大

C. 线圈电阻r消耗的功率为4×10－4 W D. 前4 s内通过R的电荷量为4×10－4 C

【答案】C

【解析】

【详解】A．由楞次定律，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，选项A错误；

B．由法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势恒定为

E＝＝0.1 V

电阻R两端的电压不随时间变化，选项B错误；

C．回路中电流

I＝＝0.02 A

线圈电阻r消耗的功率为

P＝I2r＝4×10－4 W

选项C正确；

D．前4 s内通过R的电荷量为

q＝It＝0.08 C

选项D错误．

7. 下列各图中，p表示压强，V表示体积，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，各图中正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由图像可知随热力学温度的升高气体的压强保持不变，所以A正确；

B．图B气体的压强随体积的增大逐渐减小，所以不是等压变化，根据

图B是等温变化，所以B错误；

C．根据

所以图C描述一定质量理想气体等压变化规律，则C正确；

D．图D气体的压强随摄氏温度的增加而增大，所以不是等压变化，则D错误；

故选AC。

8. 如图所示，同一水平面上足够长的固定平行导轨MN、PQ位于垂直于纸面向里的匀强磁场中，导轨上有两根金属棒ab、cd，能沿导轨无摩擦滑动，金属棒和导轨间接触良好，开始ab、cd都静止。现给cd一个向右的初速度，则下列说法中不正确的是（　　）

A cd始终做减速运动，ab始终做加速运动，并有可能追上cd

B cd始终做减速运动，ab始终做加速运动，但肯定追不上cd

C. cd先做减速运动后做加速运动，ab先做加速运动后做减速运动

D. cd做减速运动，ab做加速运动，最终两杆以相同的速度做匀速运动

【答案】ABC

【解析】

【详解】给cd一个向右初速度v0，则切割磁感线产生感应电流，受到向左的安培力作用，做减速运动；同时ab棒受到向右的安培力加速运动，当ab棒向右加速运动时也产生感应电动势，最终当两棒速度相等时，电路中电流为零，做匀速运动，ABC错误，D正确。

本题选不正确项，故选ABC。

9. 如图所示，表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强变化情况是(　　)

A. 从状态c到状态d，压强减小

B. 从状态d到状态e，压强增大

C. 从状态e到状态a，压强减小

D. 从状态a到状态b，压强不变

【答案】AC

【解析】

【详解】在V－T图象中等压线是过坐标原点的直线。由理想气体状态方程知。可见当压强增大，等压线的斜率变小。由题图可确定

pa<pe<pd<pc<pb

故选AC。

10. 有一条河流，河水流量为，落差为。现利用它来发电，水电站总效率为40%，发电机的输出电压为。水电站到用户之间要进行远距离高压输电，两地间输电线的总电阻为，升压变压器原副线圈匝数比为1∶8，用户所需要电压为，，水的密度，下列说法正确的是（　　）

A. 发电站的输出功率为 B. 远距离输电的效率约为90%

C. 降压变压器原、副线圈匝数比为 D. 降压变压器原、副线圈匝数比为

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．发电站的输出功率

解得

故A正确；

B．发电机的输出电流

升压变压器中

故远距离输电线中电流为

远距离输电的效率

故B正确；

CD．降压变压器的输入电压为

其中， 为升压变压器的输出电压

降压变压器原、副线圈匝数比

其中

联立解得

故C正确，D错误。

故选ABC。

二、实验填空题（每空2分，共14分）

11. 某同学利用如图所示的器材来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中L1为原线圈，L2为副线圈。

（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路_________；

（2）在实验过程中，除了查清流入电流计的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清__________的绕制方向（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）；

（3）若连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明线圈__________（选填“L1”、“L2”或“L1和L2”）中有了感应电流。那么开关闭合后，将线圈L1插入L2稳定后再迅速拔出时，电流计指针将__________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）。

【答案】    ①.     ②. L1和L2    ③. L2    ④. 向左偏

【解析】

【详解】（1）[1]实物连线如图。

（2）[2]在实验过程中，除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清L1和L2的绕制方向。

（3）[3][4]若连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明线圈L2中有了感应电流；同时也说明当穿过线圈L2的磁通量增加时，产生的感应电流使电流计指针右偏；那么开关闭合后，将线圈L1插入L2稳定后再迅速拔出时，穿过线圈L2的磁通量减小，则电流计指针将向左偏。

12. 对于一定质量的理想气体，以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值。如图所示，每个坐标系中的两个点都表示相同质量的某种理想气体的两个状态。根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小。

（1）p－T图像（图甲）中A、B两个状态，______状态体积大。

（2）V－T图像（图乙）中C、D两个状态，______状态压强小。

（3）p－V图像（图丙）中E、F两个状态，______状态温度高。

【答案】    ①. B    ②. C    ③. E

【解析】

【详解】（1）[1]甲图画出的倾斜直线为等容线，斜率越小，体积越大，所以，故A的体积小；

（2）[2]乙图画出的倾斜直线为等压线，斜率越小，压强越大，所以，故C状态压强小；

（3）[3]丙图画出的双曲线为等温线，离原点越远，温度越高，所以，故E态温度高。

三、解答题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。共46分）

13. 如图所示竖直圆筒是固定不动的，在粗筒中用轻质活塞密闭了一定质量的理想气体，活塞与筒壁间的摩擦不计。在t1=27℃时，活塞上方的水银深H=20cm，水银上表面与粗筒上端的距离y=5cm，气柱长L=15cm不计活塞的质量和厚度，已知大气压强p0=75cmHg（设绝对零度为-273摄氏度）求∶

（1）被封理想气体的压强p1为多大？（用水银柱高表示）

（2）现对理想气体缓慢加热，当水银上表面与粗筒上端相平时，求气体的摄氏温度t2为多大？

【答案】（1）95cmHg；（2）127℃

【解析】

【分析】

【详解】（1）被封理想气体的压强p1为

p1=p0+pH=(75+20)cmHg=95cmHg

（2）初态温度为

T1=(27+273)K=300K

该过程为等压变化，由查理定律得

解得

因此

t2=T2-273℃=127℃

14. 如图所示，理想变压器原线圈中输入电压U1=3 300 V，副线圈两端电压U2=220 V，输出端连有完全相同的两个灯泡L1和L2，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数U=2 V，求：

（1）原线圈n1等于多少匝？

（2）当开关S断开时，电流表A2的示数I2=5 A．则电流表A1的示数I1为多少？

（3）在（2）中情况下，当开关S闭合时，电流表A1的示数I1′等于多少？

【答案】（1）1 650匝；（2）A；（3）A

【解析】

【详解】（1）由变压器电压与匝数的关系可得

则n1=1 650匝。

（2）当开关S断开时，有

（3）当开关S断开时，有

Ω

当开关S闭合时，设副线圈总电阻为R′，有

Ω

副线圈中的总电流为

由

可知

15. 将电源、开关、导体棒与足够长的光滑平行金属导轨连接成闭合回路，整个回路水平放置，俯视图如图所示，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场。已知磁感应强度为B，电源电动势为E、内阻为r。导体棒的质量为m，电阻为r，长度恰好等于导轨间的宽度L，不计金属轨道的电阻。

（1）求闭合开关瞬间导体棒的加速度的大小a；

（2）求导体棒最终的速度大小v；

（3）当导体棒的速度从0增加到的过程中，通过导体棒的电量为q，求此过程中导体棒产生的焦耳热Q。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）闭合开关瞬间，电路中的电流为

导体棒所受安培力为

由牛顿第二定律可知导体棒的加速度为

联立解得

（2）导体棒受安培力加速运动，从而切割磁感线产生动生电动势，导致电路的电流逐渐减小，大小为

当动生电动势和电源电动势相等时，电流为零，此时不再受安培力，导体棒做向右的匀速直线运动，则有

可得导体棒最终的速度大小为

（3）当导体棒的速度从0增加到的过程中，通过导体棒的电量为q，对电路由能量守恒定律有

导体棒产生的焦耳热为

联立解得