海南省东方市东方中学2020-2021学年高二物理下学期期中试题.doc

海南省东方市东方中学2020-2021学年高二物理下学期期中试题

海南省东方市东方中学2020-2021学年高二物理下学期期中试题

年级：
姓名：

9

海南省东方市东方中学2020-2021学年高二物理下学期期中试题
考试时间：90分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。）
1．如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若(　　)
A.金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
B.金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向
C.金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
D.金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针方向
2.如图所示，MN、PQ为两条平行的水平放置的金属导轨，左端接有定值电阻R，金属棒ab斜放在两导轨之间，与导轨接触良好，ab的长度为ι,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面，设金属棒与两导轨间夹角为60°，以速度v水平向右匀速运动，不计导轨和棒的电阻，则流过金属棒的电流为(　　)

A.I＝ B.I＝
C..I＝ D.I＝
3.如图所示的交变电流由正弦式交变电流的一半和反向脉冲电流组合而成，则这种交变电流的有效值为(　　)

A. I0 B. I0
C. I0 D. I0
4.LC振荡电路电容器两端的电压U随时间t变化的关系如图所示，则(　　)
A.在t1时刻，电路中的电流最大
B.在t2时刻，电路中的磁场能最小
C.从时刻t2～t3，电路的电场能不断增大
D.从时刻t3～t4，电容器的带电荷量不断增大
5. 对于一定质量的气体，下列说法不正确的是( 　)
A．温度升高，气体中每个分子的速率都增大
B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C．从微观角度看，气体的压强取决于气体分子的平均速率和分子的数密度
D．温度不变时，气体的体积减小，压强一定增大
6.下列四幅图中，能正确反映分子间作用力F和分子势能EP随分子间距离r变化关系的EP，F-r图像是( )。

A B C D
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。下列说法不正确的是( )。
A．在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现
“中间多、两头少”的分布规律
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．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
8.两个分子相距为r时1，分子间的相互作用力表现为引力，相距为r2 时，表现为斥力,则下面说法正确的是( )
A.相距为r1 时，分子间没有斥力存在
B.相距为r2时分子间的斥力大于相距为r1 时的斥力
C.相距为r2 时，分子间没有引力存在
D.当分子距离从r1运动到r2时，先做负功再做正功
二、多项选择（本题共5个小题，每小题4分，共20分。每小题给出的4个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分；选对但不全的得2分；有选错或不答的得0分。）
9．如图所示，电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，线圈的电阻不计，电源电动势E＝5 V，内阻r＝1 Ω。开始时，开关S闭合，则(　　)
A.断开S前，电容器所带电荷量为零
B.断开S前，电容器两板间的电压为 V
C.断开S的瞬间，电容器b板带上正电
D.断开S的瞬间，电容器a板带上正电
10.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0Ω，外接一只电阻为95Ω的灯泡，如图乙所示，则 (　　)
A.电压表的示数为220 V
B.电路中的电流方向每秒钟改变100次
C.灯泡实际消耗的功率为484 W
D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J
11.如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节，在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。在原线圈上加一电压为U的正弦交流电，则(　　)
A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变小
B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表读数变大
C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变大
D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表读数变小
12.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0。某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程(　　)
A.物体处于超重状态
B.物体处于失重状态
C.升降机一定向上做匀加速运动
D.升降机可能向下做匀减速运动
13.图示为在观察液体中小颗粒的布朗运动时每隔30 s记下小颗粒位置的放大图，以下叙述中正确的是( )。
A．图线表示液体分子无规则运动的轨迹
B．图线表示固体小颗粒无规则运动的轨迹
C．做布朗运动的固体颗粒小一些，布朗运动会明显
D．固体颗粒的无规则运动是因为受到各个方向液体
分子撞击的力不平衡。

第II卷（非选择题）

三、实验题（本题共2小题，共16分。）
14．如图所示，(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。

（1）图(a)中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量 ，磁通量变化率 （填“最大”或“零”）。
（2）从图(b)开始计时，线圈中电流i随时间t变化的关系是 （填“i＝Imsinωt”填“i＝Imcos ωt”)。
（3）当线圈转到图(c)位置时，感应电流 （填“最小”或“最大”），且感应电流方向 （填“改变”或“不改变”）。
（4）当线圈转到图(d)位置时，感应电动势 （填“最小”或“最大”），ab边感应电流方向为 （填“a→b”或“b→a”）。
15.在“油膜法估测油酸分子大小”实验中，先用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内增加一定体积时的滴数，由此计算出1滴油酸酒精溶液的体积。之后有下列实验步骤：
①往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴1滴在水面上，待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
完成下列填空：
(1)上述步骤中，正确的顺序是_________。(填写步骤前面的数字)
(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成1000 cm3的油酸酒精溶液；测得l cm3的油酸酒精溶液有80滴。现取1滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是245 cm2。故1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为 cm3。
（3）由此估算出油酸分子的直径为 m。(结果保留l位有效数字)
四、计算题（本题共3小题，共40分。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，答案中必修写出数值和单位。）
16．（14分）如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，所在平面的倾角θ＝37°，导轨间的距离l＝1.0 m，下端连接R＝0.8 Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0 T。质量m＝0.5 kg、电阻r＝0.2 Ω的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿导轨平面且垂直于金属棒、大小为F＝5.0 N的恒力使金属棒ab从静止开始沿导轨向上滑行，当金属棒滑行x＝2.8 m后速度保持不变。求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
(1)金属棒匀速运动时的速度大小v；
(2)金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，
电阻R上产生的热量QR。

17.（12分）如图所示，作为北京奥运会主场馆之一的国家体育馆“鸟巢”拥有9.1万个座位，其扇型屋面和大面积的玻璃幕墙不仅给人以赏心悦目之感，还隐藏着一座太阳能光伏发电系统，供给体育馆内的照明灯等使用。假如该发电系统的输出功率为1×105 W。输出电压250 V，现准备向远处输电。所用输电线的总电阻为8 Ω，输电时在输电线上损失的电功率为3200W。用户获得220 V电压，求：
（1）按平均每天太阳照射6小时计，该发电系统一年(365天计)能输出多少电能？
（2）应选用的升压变压器匝数比多大？
（3）应选用的降压变压器匝数比多大？

18.（14分）金刚石俗称“金刚钻”，也就是我们常说的钻石，它是一种由纯碳组成的矿物，也是自然界中最坚硬的物质。已知金刚石的密度ρ＝4560 kg/m3。碳原子的摩尔质量为1.2×10－2 kg/mol，现有一块体积V＝5.7×10－8 m3的金刚石，阿伏加德罗常数为6.02×1023 mol－1。(计算结果保留2位有效数字)
(1)它含有多少个碳原子？
(2)假如金刚石中碳原子是紧密地堆在一起的，把金刚石中的碳原子看成球体，试估算碳原子的直径。

2020-2021学年度第一学期东方中学月考二 高二物理科
参考答案
一、 二、选择题（1-8单选，9-13多选，共44分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
C
D
A
C
A
B
D
B
AD
BD
AC
AD
CD

三、实验题（14题6分，15题10分，共16分）
14、 (1) 最大 ， 零 (2) i＝Imcos ωt
（3) 最小 、 改变 （4）最大 、 b→a
15.(1) ①②④③ (2) 1.25*10-5
(3) 5.1*10-10
四、四、计算题（本题共3小题，共40分。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，答案中必修写出数值和单位。）
16.解析(1)金属棒沿斜面向上匀速运动时产生的感应电流方向a→b，产生的感应电动势E＝Blv，产生的感应电流为I＝

安培力F安＝BIl，金属棒ab受力如图所示。
由平衡条件有F＝mgsin θ＋BIl
代入数据解得v＝2m/s。
(2)设整个电路中产生的热量为Q，由能量守恒定律有
Q＝Fx－mgx·sin θ－mv2＝4.6J
而QR＝Q，代入数据解得QR＝3.68 J。
17.解析　(1)P＝1.0×105 W，t＝365×6 h
E＝Pt＝2.19×105 kW·h或E＝7.884×1011 J。
(2)依题意作出如图输电示意图

升压变压器原线圈的电流为I1＝＝ A＝400 A
输电线中的电流为I2，则IR线＝P损
所以I2＝20A
升压变压器T1的匝数比为＝＝1/20
（3）降压变压器T2副线圈中电流I4，即为提供给所有用户的总电流I总，用户获得的总功率为
P用＝P－P损
又P用＝U4I总＝U4I4
所以I4＝440 A
其原线圈中电流I3＝I2＝20A
降压变压器的匝数比为＝＝22/1。
18.解析　(1)金刚石的质量
m＝ρV＝4560×5.7×10－8 kg≈2.6×10－4 kg
碳的物质的量
n＝≈2.2×10－2 mol
金刚石所含碳原子数
N＝n·NA＝2.2×10－2×6.02×1023＝1.3×1022
(2)一个碳原子的体积
V0＝＝ m3＝4.4×10－30 m3
把金刚石中的碳原子看成球体，则由公式V0＝d3
可得碳原子直径为
d＝＝2.0×10－10 m