安徽省六安市霍邱县高二（下）开学考试物理试题（word版含答案）

安徽省六安市霍邱县高二（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图所示，面积为0.2m2的500匝线圈A处在磁场中，t=0时刻，磁场方向垂直于线圈平面向里．磁感应强度随时间变化的规律是B=（6-0.2t）T，已知电路中的R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，线圈A的电阻不计．则
A．闭合S一段时间后，通过R2的电流为4×10-2A，方向由b至a
B．闭合S一段时间后，通过R2的电流为2A，方向由a至b
C．闭合S一段时间后，断开S，S断开后通过R2的电荷量为2.4×10-4C
D．闭合S一段时间后，断开S，S断开后通过R2的电荷量为3.6×10-4C
2．如图所示为电磁炮的模型，其轨道处在水平面内。已知电源电动势E=12V,内阻r=1Ω电阻R=4Ω;两导轨间距L为1m,长度s为20m,导体棒MN的电阻为4Ω,质量为2kg,导轨间存在方向垂直导轨平面、磁感应强度大小为B=1T的匀强磁场(未画出)。初始状态时导体棒静止在导轨最左端并与导轨垂直接触，若不计导轨电阻及一切摩擦,则开关闭合后，下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间,通过导体棒的电流I=3A
B．导体棒刚开始运动时的加速度大小为1m/s2
C．导体棒离开导轨时的动能为40J
D．导体棒离开导轨时的动能小于40J
3．如图所示是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为自感系数很大、直流电阻不计的线圈,下列说法中正确的是
A．闭合开关S1,待电路稳定后,灯A1熄灭
B．开关S2接通瞬间,灯A2、A3同时变亮
C．闭合开关S1,待电路稳定后,断开S1瞬间,灯A1突然闪亮,随后逐渐熄灭
D．闭合开关S2,电路稳定后,断开S2瞬间,灯A2、A3立即熄灭
二、单选题
4．下列说法中正确的是_______。
A．多晶体没有固定的熔点
B．水的饱和汽压跟热力学温度成正比
C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点
5．如图所示，导体在做切割磁感线运动时，将产生感应电动势，因而在电路中有电流通过，下列说法中正确的是（ ）
A．因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势
B．动生电动势的产生与洛伦兹力无关
C．动生电动势的产生与电场力有关
D．动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的
6．下列说法正确的是
A．各向异性的一定是晶体，各向同性的一定是非晶体
B．晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可算出气体分子的体积
D．温度不变时，饱和汽压随体积增加而减小
7．运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（ ）
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关
B．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动
D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏伽德罗常数为
8．下列说法正确的是（　　）
A．只有气体与气体之间才能发生扩散现象
B．物体的温度升高时，每个分子的动能一定都增大
C．布朗运动反映了液体分子或气体分子的无规则运动
D．单晶体的所有物理性质都具有各向异性
9．如图所示，好多同学家里都有调光电灯、调速电风扇，是用可控硅电子元件来实现的，为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每个二分之一周期内，前周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为(　　)
A． B． C． D．
10．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1=10Ω，R2=15 Ω．C为电容器，电流传感器与原线圈串联．当开关S断开时，传感器测得的正弦交流电如图乙所示，则
A．电阻R1中交流电的频率为5Hz
B．输入电压的最大值为600V
C．电阻R2的电功率为270W
D．S闭合前后，原线圈中电流不变
11．如图所示，宽度为2d的区域内存在匀强磁场B，磁场方向垂直纸面向里。一边长为d的正方形线框abcd由粗细均匀的金属导线绕成，线框匀速穿过磁场区域，线框右边恰好与磁场左边界重合时开始计时，设电流逆时针为正方向，下列关于ab两点间的电势差Uab及通过线圈中的电流i随线圈位移x的变化图像正确的是（　　）
A． B． C． D．
12．下列四幅图的有关说法中，不正确的是（　　）
A．分子间距离为时，分子势能最小
B．估测油酸分子直径d时，可把油酸分子简化为球形处理
C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性
D．猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做正功
三、实验题
13．某实验小组在做“油膜法估测油酸分子大小”的实验中，需使油酸在水面上形成______层油膜，为使油酸尽可能地散开，将纯油酸用酒精稀释，若稀释后的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒内滴50滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL，油酸未完全散开就开始测量油酸膜的面积，会导致油酸分子直径的计算结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。若一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为，则可测出油酸分子的直径为______m。（结果保留一位有效数字）
四、解答题
14．如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨，间距为l，导轨所在平面与水平面成角，M、P间接阻值为R的电阻。匀强磁场的方向垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小为B。质量为m、阻值为r、长度为l的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的拉力作用下，以速度v匀速向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，重力加速度为g。求
（1）金属棒产生的感应电动势；
（2）通过电阻R的电流大小和方向；
15．从发电站输出的功率为200kW，输电线的总电阻为0.05，用110V和11kV两种电压输电，输电线上损失的功率各是多少？
16．如图所示，交流发电机的矩形线圈abcd中，ab＝cd＝50 cm，bc＝ad＝30 cm，匝数n＝100匝，线圈电阻r＝0.2 Ω，外电阻R＝4.8 Ω．线圈在磁感应强度B＝0.05 T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO′匀速转动，角速度ω＝100π rad/s．
（1）求产生感应电动势的最大值．
（2）若从图示位置开始计时，写出感应电流随时间变化的函数表达式．
（3）交流电流表和交流电压表的示数各为多少？
（4）此发电机的功率为多少？
17．如图所示,宽度L=1m的足够长的U形金属框架水平放置,左端接有R=0.8Ω的电阻R,框架处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=1T,框架导轨上放置一根质量m=0.2Kg、电阻r=0.2Ω的金属金属棒ab，棒ab与导轨间的动摩擦因数为＝0.5，现用一恒力F=3N的力使棒从静止开始沿导轨运动（棒始终与导轨接触良好且垂直），经过一段时间棒获得稳定速度，此过程中，通过棒的电量q=2.8C（框架电阻不计，g=10m/s2）问：
（1）棒ab达到的稳定速度是多大？
（2）从开始到速度稳定时，电阻R产生的热量是多少？
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参考答案：
1．BD
【解析】
【详解】
A、B项：因B=6-0.2t，则有：，A线圈内产生的感应电动势：
S闭合后，电路中电流为：,磁场减弱，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场也向内，根据安培定则，感应电流顺时针，故通过R2的电流方向由a向b，故B正确，A错误；
C、D项：断开S后，通过R2的电流为：Q=CU2=CIR2=30×10-6×2×6=3.6×10-4C；故C错误，D正确．
点晴：根据法拉第电磁感应定律求出线圈产生的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律求出电流强度的大小，根据楞次定律判断出感应电流的方向；断开S，电容器放电，所带的电量全部通过R2，闭合时，根据Q=CU求出R2所带的电量．
2．BD
【解析】
【详解】
A．根据闭合电路的欧姆定律，干路上的电流
根据并联分流，因电阻和导体棒的电阻相同，则通过导体棒的电流为
A错误；
B．导体棒MN刚开始运动时,根据
导体棒MN刚开始运动时的加速度大小为
B正确；
CD．在运动过程中，会产生感应电流，导体棒的电流会减小，安培力会变小，若通过导体棒的电流不变，安培力不变，则安培力做的功是一个定值，根据动能定理得
所以，C错误D正确。
故选BD。
3．AC
【解析】
【分析】
闭合开关的瞬间，通过L的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律分析电流的变化，判断通过两灯电流的关系．待电路稳定后断开开关，线圈产生自感电动势，分析通过两灯的电流关系，判断两灯是否同时熄灭．
【详解】
闭合开关S1，待电路稳定后，因线圈的电阻为零，则灯A1被短路而熄灭，断开S1瞬间，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，则在灯泡和线圈之间再次形成回路，则灯A1突然闪亮，随后逐渐熄灭，选项AC正确；开关S2接通瞬间，灯A3立即亮起来，而灯A2由于与线圈串联，则要阻碍电流的增加，可知A2逐渐变亮；电路稳定后，断开S2瞬间，通过灯A3原来的电流立即消失，而线圈中药产生自感电动势阻碍电流的减小，则在灯A2、A3中组成新的回路，电流慢慢减小，即灯A2、A3都会慢慢熄灭，选项BD错误；故选AC.
【点睛】
当通过线圈本身的电流变化时，线圈中会产生自感现象，这是一种特殊的电磁感应现象，可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响．
4．C
【解析】
【详解】
A．晶体都有固定的熔点，选项A错误；
B．饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度；故一定温度下的饱和汽的分子数密度是一定值，相同温度下不同液体的饱和汽压一般是不同的；但饱和汽压不是与热力学温度成正比。故B错误；
C．当分子间的引力和斥力平衡时，分子力表现为零，此时分子势能最小，选项C正确；
D．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，选项D错误。
故选C。
5．A
【解析】
【详解】
ABC、导体以垂直于磁感线的方向在磁场中运动，在同时垂直于磁场和运动方向的两端产生的电动势，称为动生电动势．动生电动势来源于磁场对运动导体中带电粒子的洛伦兹力，动生电动势中的非静电力与洛伦兹力有关；感生电动势中的非静电力与感生电场有关，动生电动势的产生与电场力无关，故A正确，BC错误．
D、动生电动势和感生电动势产生的原因是不一样的．动生电动势是由于导体或回路在恒稳磁场中的相对运动而产生的，感生电动势是由于磁场随时间发生变化，在导体或回路中产生的，故D错误．
6．B
【解析】
【详解】
A、单晶体物理性质是各向异性，多晶体是各向同性，故A错误；
B、晶体有固定的熔点；非晶体没有固定的熔点，温度升高后逐渐软化，故B正确；
C、气体分子间距很大，知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，无法直接求出分子的体积，只能求出分子所占据的空间，故C错误；
D、温度不变时，饱和汽压不变，与饱和汽体积无关，故D错误．
点睛：本题考查分子动理论的知识和热力学定律的理解和记忆，此处知识点不多，但要注意理解和应用，以及平时的积累．
7．B
【解析】
【详解】
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度都有关，选项A错误；
B．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项B正确；
C．布朗运动是肉眼看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是固体颗粒在气流作用下的运动，不是布朗运动，选项C错误；
D．某气体的摩尔体积为V，若每个气体分子运动占据的空间的体积为V0，则阿伏伽德罗常数为，选项D错误。
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
A．扩散现象在固体、液体或者气体中都能发生，选项A错误；
B．物体的温度升高时，平均动能变大，但是并非每个分子的动能一定都增大，选项B错误；
C．布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体颗粒的无规则运动，反映了液体分子或气体分子的无规则运动，选项C正确；
D．单晶体具有各向异性，但是并不是单晶体的所有物理性质都具有各向异性，故D错误。
故选C。
9．A
【解析】
【详解】
设交流电的有效值为U，将交流电与直流电分别通过相同电阻R，一个周期可以看成只剩半个周期的电压，利用有效值的定义得：，所以，故A正确，BCD错误．
10．B
【解析】
【详解】
由图可知，原线圈交变电流的频率为50Hz，副线圈交变电流的频率同为50Hz；原线圈交变电流的有效值为，由得．由并联电路的分流原理，电阻R2中的电流，电阻R2消耗的电功率为PR2=IR22R2=120W；电阻R2的电压为，由得，故；S闭合后，有电流流过电容器，故副线圈中电流增大，原线圈中电流也随之增大．故答案选B．
11．A
【解析】
【分析】
【详解】
x在0-d内，线框进入磁场过程，ab切割磁感线，根据右手定则知ab中感应电流方向由b到a，a点的电势高于b点的电势，则
ab相当于电源，则a、b两点间电压Uab等于路端电压，即
感应电流
x在d-2d之间，穿过线框的磁通量不变，没有感应电流产生，I=0，根据右手定则知a点的电势高于b点的电势，则
且
x在2d-3d之间，线框穿出磁场，cd切割磁感线，根据右手定则知ab中感应电流方向由a到b，a点的电势高于b点的电势，则
感应电流
故A正确，BCD错误。
故选A。
12．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．如图所示，分子间距离为时，分子势能最小，A正确，不符合题意；
B．估测油酸分子直径d时，可把油酸分子简化为球形处理，B正确，不符合题意；
C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，C正确，不符合题意；
D．猛推活塞，密闭的气体温度升高，压强变大，外界对气体做正功，D错误，符合题意。
故选D。
13． 单分子（说明：填“一”不能得分） 偏大 6×10－10
【解析】
【详解】
[1] 油膜法估测油酸分子直径时，，需使油酸在水面上形成单分子层油膜。
[2] 油酸分子直径
油酸未完全散开就开始测量油酸膜的面积,所测S偏小，会导致油酸分子直径的计算结果偏大。
[3] 一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积
油膜面积为
则可测出油酸分子的直径为
14．（1）；（2），方向从P到M
【解析】
【分析】
【详解】
(1)金属棒产生的感应电动势
(2)由闭合电路欧姆定律可得，通过电阻R的电流大小
由右手定则可知，电流方向从P到M。
15．，
【解析】
【详解】
输电线上损失的功率
联立可得
带入数据得
即输电线上损失的功率分别是和。
16．（1），（2）
（3） ，；
（4）
【解析】
【详解】
试题分析：（1）感应电动势的最大值：．
（2）由全电路欧姆定律，电流最大值：
图示位置时电流最大，故感应电流随时间变化的函数表达式为：
（3）交流电流表和交流电压表的示数分别是：
或
（4）发电机的功率： ．
考点：交流的峰值、有效值以及它们的关系
【名师点睛】本题考查交变电流的产生以及四值，要注意正确理解电量及电功的计算方法．
17．（1）2m/s；（2）2.88J；
【解析】
【详解】
试题分析：(1)金属棒运动时切割产生的电动势E=BLv, 电路中电流
由牛顿第二定律得:F-BIL-mg=ma
当a=0时速度最大,代入数据解得:最大速度v=2m/s (5分)
(2)设从开始运动到速度最大金属棒运动的距离为x,由动能定理得:
电阻R产生的热量Q1=
解得:Q=2.88J (5分)
考点：牛顿第二定律、闭合电路欧姆定律、动能定理
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