【物理】安徽省六安市霍邱二中2019-2020学年高二下学期期中段考试题 9页

霍邱二中2019-2020学年高二下学期期中段考 物理试卷 满分100分，考试时间90分钟.选修3-2，选修3-3，选修3-5第十七、十八章.‎ 一、选择题（本题共12小题，共44分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题3分；第9~12题每小题5分，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分.每选错1个扣3分，最低得分为0分）‎ ‎1.关于单匝线圈中的感应电动势，下列说法正确的是（ ）‎ A.穿过线圈的磁通量越大，线圈中产生的感应电动势越大 B.穿过线圈的磁通量变化越大，线圈中产生的感应电动势越大 C.线圈中的感应电动势只与磁通量的变化快慢有关，与电路性质无关 D.若断开的电路中穿过线圈的磁通量在变化，则线圈中无感应电动势产生 ‎2.关于量子化和物质的波粒二象性，下列说法正确的是（ ）‎ A.爱因斯坦在研究黑体辐射时，为了解释黑体辐射的实验规律，提出了能量量子化 B.运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道 C.只有光子具有波粒二象性，运动的微粒不具有波粒二象性 D.光电效应和康普顿效应均揭示了光子具有动量 ‎3.如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，产生的交变电动势的图象如图乙所示.下列说法正确的是（ ）‎ A.时，通过线框的磁通量为零 B.时，线框平面与中性面重合 C.线框匀速转动时的角速度大小为 D.线框产生的交变电动势的有效值为 ‎4.如图所示，三个相同的金属圆环A、B、C内存在着不同的有界匀强磁场，虚线为圆环的直径.已知所有磁场的磁感应强度随时间的变化关系都满足 ‎，磁场方向如图中所示.现测得A环内的感应电流大小为I，则B环、C环内产生的感应电流的大小和分别为（ ）‎ A.I、0 B.I、 C.、 D.、0‎ ‎5.图示为氢原子的能级示意图.现有大量的氢原子从的激发态向低能级跃迁时，辐射出若干种不同频率的光，下列说法正确的是（ ）‎ A.氢原子从的激发态向基态跃迁时，只能辐射出3种特定频率的光 B.氢原子由能级跃迁到能级时，辐射出的光频率最小 C.氢原子由能级跃迁到能级时，电子的动能增加 D.氢原子由能级跃迁到能级时，辐射出的光子能量为 ‎6.如图所示，理想变压器原线圈的输入电压，副线圈电路中为定值电阻，R是滑动变阻器.电压表和是理想交流电压表，它们的示数分别用和表示；电流表和是理想交流电流表，它们的示数分别用和表示.下列说法正确的是（ ）‎ A.和都是表示电流的瞬间值 B.和都是表示电压的最大值 C.在滑片P向下滑动的过程中，不变、变大 D.在滑片P向下滑动的过程中，变小、变小 ‎7.图示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T的原、副线圈匝数分别为、，在T的原线圈两端接入一电压的交流电源.若输送电功率为P，输电线的总电阻为，不考虑其他因素的影响，则输电线上损失的电功率为（ ）‎ A. B. C. D.‎ ‎8.利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压与入射光的频率v的关系，描绘出如图乙所示的图象.由图象可知（ ）‎ A.增大入射光的强度，电流表的示数一定减小 B.增大入射光的波长，电流表的示数一定增大 C.由图乙可知，阴极K发生光电效应的极限频率为 D.由图乙可知，普朗克常量 ‎9.根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法中正确的是（ ）‎ A.布朗运动是分子无规则运动的反映 B.第二类永动机是可以制成的 C.扩散现象说明分子在运动 D.外界对气体做功，气体的内能可能不变 E.物体吸收热量，其内能一定变大 ‎10.一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量，气体对外界做功，则该理想气体的（ ）‎ A.体积变大 B.密度增大 C.分子的平均动能变小 D.温度升高 E.内能变大 ‎11.材料按其所求状态可分为固态、液态和气态，按材料结晶种类可分为单晶质材料、多晶质材料和非晶态材料，下列与此相关的论述，合理的是（ ）‎ A.所有晶体都有固定的熔点 ‎ B.所有晶体都有规则的形状 C.浸润液体在细管内上升 ‎ D.农田要保持地下水分，就要把土壤弄实以减小毛细现象的发生 E.在物质所处的固态、液态和气态中，固体分子之间的作用力最大 ‎12.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远时分子势能为零，则下列说法正确的是（ ）‎ A.在有分子力的情况下，分子引力先增大后减小，分子斥力先减小后增大 B.在有分子力的情况下，分子之间的引力和斥力都增大 C.在时，分子势能最小，动能最大 D.在时，分子力和分子势能均为零 E.在时，随r的减小，分子势能变大 二、实验题（本题共2小题，共14分）‎ ‎13.（6分）在“研究电磁感应现象”实验中，首先按图甲接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系.当闭合开关S时，电流表指针向左偏；不通电时，电流表指针停在正中央.然后按图乙将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路.‎ ‎（1）将线圈A放在线圈B中不动，并将滑动变阻器的滑片P 向左滑动时，电流表指针将_______（填“向左”或“向右”）偏转.‎ ‎（2）将线圈A放在线圈B中不动，突然断开开关S，电流表指针将______（填“向左”或“向右”）偏转.‎ ‎14.（8分）（1）“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：‎ ‎①将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数（不足半个的舍去，多于半个的算一个），再根据方格的边长求出油膜的面积S.‎ ‎②将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.‎ ‎③用浅盘装入约深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上.‎ ‎④用公式求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小.‎ ‎⑤根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V.‎ ‎⑥用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数.‎ 上述实验步骤的合理顺序是_______⑤④.‎ ‎（2）步骤②中滴入浅盘中的油酸酒精溶液所含的纯油酸的体积为，将浅盘平放在方格边长为的坐标纸上，画出水面上散开的油膜轮廓，若得到油膜面积为，则此油酸分子直径为_____m.（结果保留两位有效数字）‎ 三、计算题（本题共3小题，共32分.作答时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能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎15.（8分）如图所示为一个小型交流发电机的原理图，其矩形线框的面积为S，共有N匝，线框的总电阻为r，线框处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框在转动时可以通过滑环K和电刷L保持与外电路电阻R的连接，在外力作用下线框以恒定的角速度绕垂直于磁场的线框平面内的对称轴匀速转动（不计转动轴及滑环与电刷的摩擦）.推导发电机线框产生感应电动势最大值的表达式.‎ ‎16.（10分）如图所示，一定质量的气体放在体积为的导热容器中，室温.有一光滑薄导热活塞C将容器分成A、B两室，B室的体积是A室体积的三倍，A室容器上连接有一管内体积不计的足够长U形管，两边水银柱高度差为，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通.已知外界大气压等于.‎ ‎（1）若A室内气体的温度保持不变，则将阀门K打开后，A室的体积变成多少？‎ ‎（2）若打开阀门K后将容器内的气体从分别加热到和，则U形管内两边水银柱的高度差各为多少？‎ ‎17.（14分）如图所示，足够长的两光滑导轨及两导轨所在平面与水平面均成角，导轨间距，导轨间接有电阻和电压传感器.电阻质量的金属棒由静止开始滑动，导轨的电阻忽略不计.整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小，重力加速度g取，.‎ ‎（1）请判别通过金属棒的电流方向；‎ ‎（2）求金属棒能达到的最大速度，并写出电压传感器两端的电压U与金属棒速度v的关系式；‎ ‎（3）金属棒经过的距离时速度达到最大值，求这一过程中金属棒产生的焦耳热（结果保留三位有效数字）.‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.C 2.B 3.B 4.D 5.C 6.C 7.C 8.D 9.ACD 10. ADE 11.ACE 12. BCE ‎13.（1）向右（3分） （2）向左（3分）‎ ‎14.（1）⑥③②①（4分） （2）（4分）‎ ‎15.解：线框平面与磁场方向平行时产生的感应电动势最大，边切割磁感线时产生的感应电动势与边产生的感应电动势串联，即（1分）‎ ‎（1分）‎ ‎（1分）‎ 所以，其中（2分）‎ 得（1分）‎ 同理（1分）‎ 所以（1分）‎ ‎16.解：（1）开始时，，（2分）‎ 打开阀门，A室气体等温变化，，体积为，由玻意耳定律得 解得（2分）‎ ‎（2）假设打开阀门后，气体从升到T时，活塞C恰好到达容器最右端，即气体体积变为，压强仍为，即等压变化过程 则根据盖一吕萨克定律，有 解得（2分）‎ 因为，所以，水银柱的高度差为零（1分）‎ 从升高到，是等容变化过程，根据查理定律，有（1分）‎ 解得（1分）‎ 故可知时，，故水银柱的高度差为（1分）‎ ‎17.解：（1）由右手定则可得通过金属棒的电流方向由b到a（2分）‎ ‎（2）当导体棒达到最大速度时，金属棒的合力为零 ‎（1分）‎ ‎（1分）‎ ‎（1分）‎ 解得（1分）‎ 金属棒切割磁感线产生的感应电动势（1分）‎ 根据闭合回路的欧姆定律（1分）‎ 联立两式并代入数据解得（1分）‎ ‎（3）金属棒由静止到最大速度的过程，由动能定理得（1分）‎ 解得（1分）‎ 电路产生的焦耳热为（1分）‎ 金属棒产生的焦耳热为（1分）‎ 代入数据解得（1分）‎