2023-2024学年山东省淄博市淄博中学高二（下）期中考试物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年山东省淄博市淄博中学高二（下）期中考试物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 956.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-06-29 10:37:59 | ||
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文档简介
2023-2024学年山东省淄博市淄博中学高二（下）期中考试物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 由图甲可知，状态的温度比状态的温度高
B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹
C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先减小后增大
D. 由图丁可知，在由变到的过程中分子力做正功
2.如图所示，轻质弹簧上端固定，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁。钩码在竖直方向做简谐运动时，某段时间内，小磁铁正下方的智能手机中的磁传感器采集到磁感应强度随时间变化的图像如图所示，不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A. 钩码做简谐运动的周期为
B. 在和时刻，钩码的动能最小
C. 在和时刻，钩码的重力势能最大
D. 时间内，钩码所受合外力的冲量为零
3.密闭的容器中一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 过程中，气体分子的平均动能增大
B. 过程中，气体压强不变，体积增大
C. 过程中，单位体积分子数增大
D. 过程中，器壁在单位面积上、单位时间内所受气体分子碰撞的次数增多
4.如图所示，若某时刻振荡电路中，连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法正确的是( )
A. 电容器在放电 B. 电流正在逐渐减小
C. 两平行板间的电场强度在减小 D. 电容器中产生顺时针俯视的感应磁场
5.如图所示为“万人跳”实验的示意图，电源的内电阻可忽略，为学生实验用变压器线圈，在时刻闭合开关，经过一段时间后，在时刻断开。下列表示通过人体电流随时间变化的图像中，你认为最符合该实验实际的是( )
A. B.
C. D.
6.手机无线充电已经很普及了，工作原理如图所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数分别为、，频率分别为、。受电线圈中所接电阻的阻值。当间接上的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流通过转换电路给手机快速充电，这时转换电路两端的电压为，受电线圈中的电流为。把装置线圈视为理想变压器，则( )
A.
B.
C. 快速充电时，流过送电线圈的电流大小为
D. 快速充电时，线圈两端的输入功率为
7.如图所示，等腰梯形金属框的一个边与有界磁场边界平行，金属框在外力作用下以垂直于边界的速度匀速进入磁场，则线框进入磁场的过程中，线框中的感应电流、外力大小、线框中电功率的瞬时值、通过导体某横截面的电荷量与时间的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，一只贮有空气的密闭烧瓶玻璃管与水银气压计相连，气压计的两管内液面在同一水平面上．现降低烧瓶内空气的温度，同时上下移动气压计右管，使气压计左管的水银面保持在原来的水平面上，则气压计两管水银面的高度差与烧瓶内气体降低的温度摄氏温标之间变化关系的图象为( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.年月日百色市城区某学校高二年级物理课外兴趣小组，用温度计测量并记录了本班教室内当天不同时刻的温度，如下表所示，并利用学过分子动理论的知识探究有关问题，教室内气压可认为不变，则关于当天：与：两时刻相比较，下列说法正确的是( )
时刻 ： ： ： ： ： ：
温度
A. 教室内空气密度减少
B. 教室内所有空气分子动能均增加
C. 教室内单位体积内的分子个数一定增加
D. 单位时间内，与单位面积墙壁碰撞的气体分子数一定减少
10.如图所示，在国庆盛典上，“空警”预警机在天安门上空沿水平方向以的速度自东向西飞行。该机两翼的面积为，两翼尖间的距离为，北京上空地磁场的竖直分量为，下列说法正确的是( )
A. 穿过该机两翼的磁通量为
B. 两翼尖之间的电势差约为
C. 该机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高
D. 该机花样表演翻转过程中，两机翼磁通量变化量为
11.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化，如图所示，心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接，扬声器等效为一个定值电阻与一滑动变阻器连接在副线圈两端。下列说法正确的是( )
A. 保持电压不变，向左滑动滑片，副线圈两端的电压减小
B. 保持电压不变，向左滑动滑片，变压器的输入功率变大
C. 保持滑片不动，当变大时，扬声器的功率变大
D. 保持滑片不动，当变大时，扬声器两端的电压变小
12.如图所示为自行车车头灯发电机的结构示意图。转动轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮。线圈绕在固定的形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦式交变电流，给车头灯供电。已知自行车车轮的半径为，摩擦小轮的半径为，线圈的匝数为，横截面积为，总电阻为，磁极在线圈处产生的磁场可视为匀强磁场，其磁感应强度大小为，车头灯的电阻恒为，当车轮转动的角速度为时，假设摩擦小轮与车轮之间没有相对滑动，下列说法正确的是
A. 摩擦小轮的角速度与车轮转动的角速度大小相等
B. 车头灯两端的电压为
C. 车头灯的电功率与自行车速度的平方成正比
D. 线圈的匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越小，则产生的感应电动势越大
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表指针向右偏转。电键闭合后：
将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱移动，电流计指针将______偏填“左”、“右”或“不”；
将线圈中的铁芯快速抽出，电流计指针将______填“左偏”、“右偏”或“不偏”；
在产生感应电流的回路中，相当于电源的器材是______；
14.某同学用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时所遵循的规律。实验装置如图甲所示，用活塞和注射器外筒封闭一定量的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。
有关该实验的说法，正确的是___________多选。
A.实验时注射器必须水平放置
B.需用控制变量法研究气体的变化规律
C.注射器内部的横截面积的具体数据必须测出
D.注射器旁的刻度尺的刻度只要均匀即可，无须标注单位
进行实验操作时，推拉活塞不能过快，其原因是___________。
A.防止封闭气体的温度发生改变
B.防止封闭气体的质量发生改变
该同学首先在实验室进行了实验，下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是________填错误数据对应的实验序号。
实验序号
封闭气柱的长度
封闭气柱的压强
该同学利用同一装置对同一封闭气体在另一温度稍低的实验室进行了实验，根据实验室、记录的数据用正确的方法作出的图像如图乙所示，根据实验室记录的数据作出的图线应为___________选填
或“。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.如图，一个盛有气体的容器内壁光滑，被隔板分成、两部分，隔板绝热。开始时系统处于平衡状态，和体积均为、压强均为大气压、温度均为环境温度。现将接一个打气筒，打气筒每次打气都把压强为、温度为、体积为的气体打入中。缓慢打气若干次后，的体积变为所有气体均视为理想气体
假设打气过程中整个系统温度保持不变，求打气的次数；
保持中气体温度不变，加热中气体使的体积恢复为，求中气体的温度。
16.如图甲所示，一等腰直角三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板下方，图中的水平虚线过、边中点，在虚线的下方存在垂直于导线框所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的图像如图乙所示。已知直角边长，导线框的电阻，求：
在时，导线框所受安培力的大小。
在到时间内，导线框产生的焦耳热。
17.为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图所示，交流发电机线圈的匝数，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图像如图所示，磁通量的最大值。发电机与变压器的原线圈相连，副线圈接入到医院，使额定电压为的医疗设备恰好能正常工作。若线圈及导线的电阻均不计，将变压器视为理想变压器，求：
图中电压表的示数；
变压器原线圈和副线圈的匝数之比；
当医疗设备端增加了的用电功率，发电机线圈中电流的增加量。
18.如图甲所示，将两根足够长、间距为的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，左端接一阻值为的电阻，与导轨垂直的虚线右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场，质量为、电阻也为的金属杆静止在导轨上。现对杆施加一水平向右的恒定拉力，经过时间，杆进入磁场，并开始做匀速直线运动，杆始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨的电阻。
求匀强磁场的磁感应强度大小；
若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力，杆运动的速度与此后的位移关系图像如图乙所示，求与两个过程中电阻产生的热量之比；
若杆在磁场内运动后记为时刻撤去拉力，同时改变磁场，使杆仍以原速率做匀速直线运动，求磁场随时间变化的函数关系可以用表示。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.右 左偏 线圈
14. ；；；
15.解：对气体，根据玻意耳定律得
解得
对内原气体和充入的气体，根据玻意耳定律得
解得；
中气体温度不变，根据玻意耳定律得
解得
对中气体，根据理想气体状态方程得
解得。
16. ；
17.由图知
线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交流电，其电动势的峰值
电压表的示数
由
得
理想变压器的输入功率等于输出功率，即，因此有
得到
18.解：设杆进入磁场前的加速度为，进入磁场时的速度为
由牛顿第二定律有，
由运动学公式有，
杆在磁场中做匀速运动时，由平衡条件有，
由闭合电路欧姆定律有，
感应电动势为，
联立解得；
撤去拉力后，由图乙可知，杆在处的速度大小为，
由能量关系，在过程中，电阻产生的热量，
在过程中，电阻产生的热量
解得；
由于杆仍以原速率做匀速直线运动，则电路中无感应电流产生，则磁通量不变，可得：
，又，，
联立解得。
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一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.下列说法中正确的是( )
A. 由图甲可知，状态的温度比状态的温度高
B. 图乙为水中某花粉颗粒每隔一定时间位置的连线图，连线表示该花粉颗粒做布朗运动的轨迹
C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力先减小后增大
D. 由图丁可知，在由变到的过程中分子力做正功
2.如图所示，轻质弹簧上端固定，下端挂有钩码，钩码下表面吸附一个小磁铁。钩码在竖直方向做简谐运动时，某段时间内，小磁铁正下方的智能手机中的磁传感器采集到磁感应强度随时间变化的图像如图所示，不计空气阻力，下列判断正确的是( )
A. 钩码做简谐运动的周期为
B. 在和时刻，钩码的动能最小
C. 在和时刻，钩码的重力势能最大
D. 时间内，钩码所受合外力的冲量为零
3.密闭的容器中一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 过程中，气体分子的平均动能增大
B. 过程中，气体压强不变，体积增大
C. 过程中，单位体积分子数增大
D. 过程中，器壁在单位面积上、单位时间内所受气体分子碰撞的次数增多
4.如图所示，若某时刻振荡电路中，连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法正确的是( )
A. 电容器在放电 B. 电流正在逐渐减小
C. 两平行板间的电场强度在减小 D. 电容器中产生顺时针俯视的感应磁场
5.如图所示为“万人跳”实验的示意图，电源的内电阻可忽略，为学生实验用变压器线圈，在时刻闭合开关，经过一段时间后，在时刻断开。下列表示通过人体电流随时间变化的图像中，你认为最符合该实验实际的是( )
A. B.
C. D.
6.手机无线充电已经很普及了，工作原理如图所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数分别为、，频率分别为、。受电线圈中所接电阻的阻值。当间接上的正弦交变电流后，受电线圈中产生交变电流通过转换电路给手机快速充电，这时转换电路两端的电压为，受电线圈中的电流为。把装置线圈视为理想变压器，则( )
A.
B.
C. 快速充电时，流过送电线圈的电流大小为
D. 快速充电时，线圈两端的输入功率为
7.如图所示，等腰梯形金属框的一个边与有界磁场边界平行，金属框在外力作用下以垂直于边界的速度匀速进入磁场，则线框进入磁场的过程中，线框中的感应电流、外力大小、线框中电功率的瞬时值、通过导体某横截面的电荷量与时间的关系可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，一只贮有空气的密闭烧瓶玻璃管与水银气压计相连，气压计的两管内液面在同一水平面上．现降低烧瓶内空气的温度，同时上下移动气压计右管，使气压计左管的水银面保持在原来的水平面上，则气压计两管水银面的高度差与烧瓶内气体降低的温度摄氏温标之间变化关系的图象为( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.年月日百色市城区某学校高二年级物理课外兴趣小组，用温度计测量并记录了本班教室内当天不同时刻的温度，如下表所示，并利用学过分子动理论的知识探究有关问题，教室内气压可认为不变，则关于当天：与：两时刻相比较，下列说法正确的是( )
时刻 ： ： ： ： ： ：
温度
A. 教室内空气密度减少
B. 教室内所有空气分子动能均增加
C. 教室内单位体积内的分子个数一定增加
D. 单位时间内，与单位面积墙壁碰撞的气体分子数一定减少
10.如图所示，在国庆盛典上，“空警”预警机在天安门上空沿水平方向以的速度自东向西飞行。该机两翼的面积为，两翼尖间的距离为，北京上空地磁场的竖直分量为，下列说法正确的是( )
A. 穿过该机两翼的磁通量为
B. 两翼尖之间的电势差约为
C. 该机左方翼尖的电势比右方翼尖的电势高
D. 该机花样表演翻转过程中，两机翼磁通量变化量为
11.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化，如图所示，心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接，扬声器等效为一个定值电阻与一滑动变阻器连接在副线圈两端。下列说法正确的是( )
A. 保持电压不变，向左滑动滑片，副线圈两端的电压减小
B. 保持电压不变，向左滑动滑片，变压器的输入功率变大
C. 保持滑片不动，当变大时，扬声器的功率变大
D. 保持滑片不动，当变大时，扬声器两端的电压变小
12.如图所示为自行车车头灯发电机的结构示意图。转动轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮。线圈绕在固定的形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦式交变电流，给车头灯供电。已知自行车车轮的半径为，摩擦小轮的半径为，线圈的匝数为，横截面积为，总电阻为，磁极在线圈处产生的磁场可视为匀强磁场，其磁感应强度大小为，车头灯的电阻恒为，当车轮转动的角速度为时，假设摩擦小轮与车轮之间没有相对滑动，下列说法正确的是
A. 摩擦小轮的角速度与车轮转动的角速度大小相等
B. 车头灯两端的电压为
C. 车头灯的电功率与自行车速度的平方成正比
D. 线圈的匝数越多，穿过线圈的磁通量的变化率越小，则产生的感应电动势越大
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学用如图所示的实验器材探究电磁感应现象。他连接好电路并检查无误后，闭合电键的瞬间观察到电流表指针向右偏转。电键闭合后：
将滑动变阻器的滑动触头快速向接线柱移动，电流计指针将______偏填“左”、“右”或“不”；
将线圈中的铁芯快速抽出，电流计指针将______填“左偏”、“右偏”或“不偏”；
在产生感应电流的回路中，相当于电源的器材是______；
14.某同学用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时所遵循的规律。实验装置如图甲所示，用活塞和注射器外筒封闭一定量的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。
有关该实验的说法，正确的是___________多选。
A.实验时注射器必须水平放置
B.需用控制变量法研究气体的变化规律
C.注射器内部的横截面积的具体数据必须测出
D.注射器旁的刻度尺的刻度只要均匀即可，无须标注单位
进行实验操作时，推拉活塞不能过快，其原因是___________。
A.防止封闭气体的温度发生改变
B.防止封闭气体的质量发生改变
该同学首先在实验室进行了实验，下表为记录的实验数据，其中有一次记录的实验数据错误，记录错误的是________填错误数据对应的实验序号。
实验序号
封闭气柱的长度
封闭气柱的压强
该同学利用同一装置对同一封闭气体在另一温度稍低的实验室进行了实验，根据实验室、记录的数据用正确的方法作出的图像如图乙所示，根据实验室记录的数据作出的图线应为___________选填
或“。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.如图，一个盛有气体的容器内壁光滑，被隔板分成、两部分，隔板绝热。开始时系统处于平衡状态，和体积均为、压强均为大气压、温度均为环境温度。现将接一个打气筒，打气筒每次打气都把压强为、温度为、体积为的气体打入中。缓慢打气若干次后，的体积变为所有气体均视为理想气体
假设打气过程中整个系统温度保持不变，求打气的次数；
保持中气体温度不变，加热中气体使的体积恢复为，求中气体的温度。
16.如图甲所示，一等腰直角三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板下方，图中的水平虚线过、边中点，在虚线的下方存在垂直于导线框所在平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小随时间变化的图像如图乙所示。已知直角边长，导线框的电阻，求：
在时，导线框所受安培力的大小。
在到时间内，导线框产生的焦耳热。
17.为医院设计的备用供电系统输电电路简图如图所示，交流发电机线圈的匝数，在匀强磁场中以矩形线圈中轴线为轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图像如图所示，磁通量的最大值。发电机与变压器的原线圈相连，副线圈接入到医院，使额定电压为的医疗设备恰好能正常工作。若线圈及导线的电阻均不计，将变压器视为理想变压器，求：
图中电压表的示数；
变压器原线圈和副线圈的匝数之比；
当医疗设备端增加了的用电功率，发电机线圈中电流的增加量。
18.如图甲所示，将两根足够长、间距为的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，左端接一阻值为的电阻，与导轨垂直的虚线右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场，质量为、电阻也为的金属杆静止在导轨上。现对杆施加一水平向右的恒定拉力，经过时间，杆进入磁场，并开始做匀速直线运动，杆始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨的电阻。
求匀强磁场的磁感应强度大小；
若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力，杆运动的速度与此后的位移关系图像如图乙所示，求与两个过程中电阻产生的热量之比；
若杆在磁场内运动后记为时刻撤去拉力，同时改变磁场，使杆仍以原速率做匀速直线运动，求磁场随时间变化的函数关系可以用表示。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.右 左偏 线圈
14. ；；；
15.解：对气体，根据玻意耳定律得
解得
对内原气体和充入的气体，根据玻意耳定律得
解得；
中气体温度不变，根据玻意耳定律得
解得
对中气体，根据理想气体状态方程得
解得。
16. ；
17.由图知
线圈在匀强磁场中匀速转动产生正弦交流电，其电动势的峰值
电压表的示数
由
得
理想变压器的输入功率等于输出功率，即，因此有
得到
18.解：设杆进入磁场前的加速度为，进入磁场时的速度为
由牛顿第二定律有，
由运动学公式有，
杆在磁场中做匀速运动时，由平衡条件有，
由闭合电路欧姆定律有，
感应电动势为，
联立解得；
撤去拉力后，由图乙可知，杆在处的速度大小为，
由能量关系，在过程中，电阻产生的热量，
在过程中，电阻产生的热量
解得；
由于杆仍以原速率做匀速直线运动，则电路中无感应电流产生，则磁通量不变，可得：
，又，，
联立解得。
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