第二师八一中学2022—2023学年第二学期高二年级期中考试
物理试卷
单项选择题（共15小题，每小题3分，共45分）
1．陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是（ ）
A．气体分子之间存在着空隙 B．气体分子组成的系统具有分子势能
C．气体分子之间存在着相互作用力 D．气体分子在永不停息地做无规则运动
2．如图所示，属于交流电的是( )
A． B． C． D．
3．图表示运动电荷在磁场中所受到洛伦兹力的方向正确的是( )
A. B. C. D.
4．关于布朗运动，下列说法中正确的是（ ）
A．液体分子的无规则运动是产生布朗运动的原因
B．阳光下飞舞的灰尘是布朗运动
C．布朗运动就是液体分子或气体分子的无规则运动
D．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动越明显
5．已知阿伏伽德罗常数，只要再知道下列哪一组物理量，就可以估算出铜原子的质量（ ）
A．铜的质量和体积 B．铜的密度和体积
C．铜的密度和摩尔体积 D．铜的质量和摩尔体积
6.一交变电流i随时间t变化的图像如图所示，电流的周期为1s，则该电流的有效值为（ ）
如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为20:1，原线圈接入正弦交流电源，副线圈接入
“220 V,60 W”灯泡一只，且灯泡正常发光，则( )
A．电流表的示数为A
B．电源输出功率为1 200 W
C．电流表的示数为 A
D．原线圈端电压为11 V
8.如图所示，A是一边长为L的正方形导线框．虚线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为3L.线框的bc边与磁场左右边界平行且与磁场左边界的距离为L.现维持线框以恒定的速度v沿x轴正方向运动．规定磁场对线框作用力沿x轴正方向为正，且在图示位置时为计时起点，则在线框穿过磁场的过程中，磁场对线框的作用力随时间变化的图像正确的是( )
9．水电站向小山村输电，输送电功率为50 kW.若以1 100 V送电，则线路损失功率为10 kW.若以3 300 V送电，则线路损失功率可降为( )
A．3.3 kW
B．1.1 kW
C．30 kW
D．11 kW
10．如图所示，真空中有一带电粒子，质量为m、电荷量为q，以速度v垂直于磁场边界进入磁感应强度为B的匀强磁场，穿出磁场时速度方向和入射方向的夹角为α＝37°。不计粒子所受重力。已知m＝6.0×10－17 kg, q＝1.5×10－15 C，v＝1.0×102 m/s，B＝2.0 T。则有界匀强磁场的宽度L为( )
A．0.5 m
B．1.2 m
C．1.6 m
D．2.0 m
11.带电粒子在匀强磁场中运动，由于受到阻力作用，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变，重力忽略不计），轨道如图中曲线所示.则该粒子( )
A. 带负电，运动方向
B. 带负电，运动方向
C. 带正电，运动方向
D. 带正电，运动方向
12．通有电流的导线、处在同一平面（纸面）内，是固定的，可绕垂直纸面的固定转轴O转动（O为的中心），各自的电流方向如图所示。下列情况中将会发生的是（ ）
A. 因不受磁场力的作用，故不动
B.因上、下两部分所受的磁场力平衡，故不动
C.绕轴O按逆时针方向转动
D.绕轴O按顺时针方向转动
13．如图，理想变压器原线圈输入电压U＝Umsin ωt，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．I1和I2表示电流的瞬时值
B．U1和U2表示电压的最大值
C．滑片P向下滑动过程中，U2不变、I1变大
D．滑片P向下滑动过程中，U2变小、I1变小
14．如图所示为选取两个分子间距离r为无穷远时分子势能EP=0，两分子系统的势能EP与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是（ ）
A．当r等于r2时，分子间的作用力表现为斥力
B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
C．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
D．分子间的距离从r1开始，分子相互远离的过程中分子势能先增大后减小
15．如图所示，将两块水平放置的金属板用导线与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，两板间有一带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像是( )
二．多项选择题（共5小题，每小题4分，共计20分。全部选对得4分，选对但不全得2分。）
16.如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴00,以恒定的角速度ω转动，则下列说法中正确的是( )
A. 当线圈位于图示位置时，线圈中的感应电流最大
B. 当线圈位于图示位置时，线圈中的感应电流为零
C. 图示位置为中性面位置，此时磁通量变化率为零
D. 从图示位置开始经过四分之一周期电流方向将发生变化
17.如图所示，交变电流随时间的变化为余弦函数关系，则下列说法中正确的是（ ）
A．该交变电流的有效值为10A
B．该交流电的频率为5Hz
C．若该交流通过阻值R=10Ω的电阻，
则该电阻消耗的电功率是500W
D．该交变电流的瞬时表达式i=10cos（10πt）V
18.如图所示，光滑固定导轨水平放置，两根导体棒平行放于导轨上，形成一个闭合回路。
当一条形磁铁从高处下落接近回路时( )
A.将互相靠拢
B.将互相远离
C.磁铁的加速度小于g
D.磁铁的加速度仍为g
19.一个带正电的微粒（重力不计）穿过如图所示的匀强磁场和匀强电场区域时，恰能沿直线运动，则
欲使微粒向上偏转，应采用的办法是( )
A.减小电场强度
B.增大微粒电荷量
C.减小入射速度
D.增大磁感应强度
20．如图甲所示，10匝的线圈内有一垂直纸面向里的磁场，线圈的磁通量在按图乙所示规律变化，下 列说法正确的是( )
A．电压表读数为15 V
B．电压表读数为10 V
C．电压表“＋”接线柱接A端
D．电压表“＋”接线柱接B端
三．实验题（每空2分，共计8分）
21在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为1：500，用注射器和量筒测得1mL上述溶液50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开。
（1）本实验中做了三点理想化假设：
①将油酸分子视为球形；
② ；
③油酸分子是紧挨在一起的。
（2）1滴该溶液中含有纯油酸的体积为 ml
测得油膜的面积约为160cm2，则油酸分子的直径是 m；
（4）（单选）某同学计算出的结果明显偏小，可能的原因是
A．油酸酒精溶液在空气中存放时间过长，部分酒精挥发使得酒精溶液浓度发生变化
B．计算油膜面积时舍去了所有不足半格的方格
C．求每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL的溶液的滴数少记了几滴
D．水面上的痱子粉撒的太多，油膜没有充分散开
四．计算题（共3道题，第22题8分；第23题9分；第24题10分）
22.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=3Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T，导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导体棒电阻r=1Ω，导轨的电阻可忽略不计，在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s。求：
（1）感应电流I的大小并说明方向；（3分）
（2）导体棒两端MN间的电压大小；（2分）
（3）导体棒所受安培力的大小并说明方向。（3分）
23．如图所示，一个质量为m、电荷量为q、不计重力的带电粒子从x轴上的P点以速度v沿与x轴成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。已知OP=a。
（1）判断粒子带电的正负并求出粒子运动轨迹半径；（4分）
（2）求出磁场磁感应强度的大小；（2分）
（3）带电粒子穿过第一象限所用的时间。（3分）
24．某发电机输电电路的简图如图所示，发电机的矩形线框ABCD处于磁感应强度大小为B＝的水平匀强磁场中，线框面积为S＝0.25m2，匝数为100匝，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω＝100πrad/s匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连，升压变压器原、副线圈的匝数之比1：20，降压变压器的副线圈接入到小区供生活用电，两变压器间的输电线等效电阻R＝20Ω，变压器均为理想变压器。已知发电机输出功率为5×104W时灯泡正常发光。求：
（1）从图示位置开始计时，该交流发电机产生电动势的瞬时表达式？（3分）
（2）交流电压表的示数大小？（2分）
（3）输电线上电流的大小？（3分）
（4）降压变器的输出功率的大小？（2分）高二期中考试物理答案
一.单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D A D A C C A B
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案 B B A C C B C
多项选择
题号 16 17 18 19 20
答案 AD BCD AC AD BC
实验题
将油膜看成单分子层 ;
4×10-5ml;
2.5×10-9m ;
A
计算题
（1）由右手定则可以判定感应电流的方向：
N指向M（或逆时针）------1分
导体棒切割磁感线产生的感应电动势大小为：
E=BLv=1×0.4×5V=2V-------1分
由闭合电路欧姆定律可得，回路中的感应电流大小为：
---------1分
导体棒两端的电压，即闭合电路的路端电压：
-------2分
由左手定则可以判定导体棒所受安培力水平向左---------1分
安培力的大小为：-----------2分
------------1分
-------------2分
---------------1分
---------------1分
----------------1分
-----------------1分
------------------2分
解：（1）矩形闭合导体框ABCD在匀强磁场中转动时产生交流电动势的最大值为：
---------1分
从图示位置开始计时，该交流电电动势的瞬时表达式为：
---------2分
交流电压表的示数为升压变压器输入电压的有效值：
--------2分
根据变压比可知，升压变压器的输出电压为：
U2＝＝V＝5000V -------1分
发电机输出功率即升压变压器的输入功率，也等于升压变压器的输出功率，当发电机输出功率为5×104W时，
输电线上的输电电流为：＝A＝10A -----------2分
则输电线上损失的功率为：
△P＝＝102×20W＝2000W------1分
故降压变压器输出的电功率为：P出=P-△P=48000W--------1分
