2021-2022学年江苏省宿迁市沭阳县高二（下）期中调研测试物理试题 （解析版）

2021～2022学年度第二学期期中调研测试

高二物理试卷

一、单项选择题（本题共12小题，共48分。在每个小题给出的四个选项中，选择一个最符合题意的选项，每题4分）

1. 为了做好新冠疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪是一种利用红外线来测量体温设备，被测人员辐射出的红外线可被测温仪捕捉，并转变成电信号。下列与红外测温仪属于同类传感器的是（　　）

A. 饮水机中自动控制加热和保温的温控器

B. 走廊照明灯的声控开关

C. 火灾红外报警器

D. 电子体重计的压力传感装置

【1题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】温度测温仪使用的是红外线传感器，实际上就是传感器把光信号转变为电信号的过程，饮水机中自动控制加热和保温的温控器使用的是温度传感器，走廊照明灯的声控开关使用的是声音传感器，电子计重计的压力传感器装置使用的是压力传感器，火灾红外报警器使用的是红外线传感器。

故选C。

2. “小蜜蜂”是老师上课常用的扩音设备，随着无线电技术的应用，很多老师用上了蓝牙“小蜜蜂”（蓝牙属于电磁波），麦克风与扩音器不用导线连接，老师拿着麦克风在教室中间说话，放在讲台上的扩音器也能工作．下列说法正确的是（    ）

A. “小蜜蜂”只接收到了来自麦克风的信号

B. 麦克风中只要有变化的电场，就一定能发出蓝牙信号

C. “小蜜蜂”接收电磁波时，通过调制来使接收电路中出现电谐振现象

D. 麦克风回路可通过减小发射电磁波的波长来提高振荡电路发射电磁波的本领

【2题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．因为蓝牙属于电磁波，周围空间存在其他电磁波信号，所以“小蜜蜂”不只接收到了来自麦克风的信号，故A错误；

B．均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能产生电磁波信号，故B错误；

C．使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐；故C错误；

D．减小发射电磁波的波长，则会提高频率，可以提高振荡电路发射电磁波的本领，故D正确。

故选D。

3. 飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置。若接收电路是由LC电路组成的，其中该接收装置内线圈的电感L=4.0mH，下列说法正确的是（　　）

A. 黑匣子发出的电磁波波长是8000m B. 黑匣子发出的电磁波波长是800m

C. 产生电谐振的电容 D. 该电磁波不易发生明显的衍射现象

【3题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】AB．由波长、频率、波速的关系可知，黑匣子发出的电磁波波长为

A正确，B错误；

C．由振荡电路周期公式及可知

故产生电谐振的电容为

解得

C错误；

D．该电磁波波长较长，比较容易发生衍射现象，D错误。

故选A。

4. 下列说法中正确的是（　　）

A. 布朗运动反映了固体分子的无规则运动

B. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素

C. 内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能也一定不同

D. 教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，这种运动是布朗运动

【4题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．布朗运动反映了液体分子的无规则运动，故A错误；

B．分子在不停的做无规则运动，温度越高，运动越剧烈，因此在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，故B正确；

C．物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能。内能不同的物体，其分子势能可能不同，但它们的温度可能相同，所以它们分子热运动的平均动能可能相同，故C错误；

D．教室内看到透过窗子的“阳光柱”里粉尘颗粒杂乱无章的运动，是粉尘颗粒在气体中杂乱无章的运动，这种运动是因为气流的原因造成的，布朗运动肉眼是观察不到的，故D错误。

故选B。

5. 分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。分子势能Ep与分子间距离r的关系如图所示，r0为分子间的平衡位置。下列说法正确的是（　　）

A. 当r = r0时，分子势能最小 B. 当r = r1时，分子势能最小

C. 当r = r0时，分子力最大 D. 当r = r1时，分子力为0

【5题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】A．由r0为分子间平衡位置可知，当r = r0时，分子间的作用力是零，分子势能最小，A正确；

B．由分子势能Ep与分子间距离r的关系图可知，当r = r1时，分子势能是零，B错误；

C． r0为分子间平衡位置，所以当r = r0时，分子的引力与斥力平衡，所以分子力是零，C错误；

D．由题图可知，当r = r1时，分子势能是零，可分子力不是零，D错误。

故选A。

6. 在“用油膜法估测分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸5 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为80滴。把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，已知坐标中正方形方格的边长为 1 cm，油膜面积约有118格。则油膜分子直径最接近（　　）

A. 5×10-10m B. 4×10-8m C. 5×10-9m D. 1×10-8m

【6题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】油膜面积为

每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是

油酸分子的直径

故A正确。

故选A。

7. 用镊子夹住棉球，点燃后在空玻璃杯内转一圈，取出后将杯盖盖好，过一会冷却后杯盖不容易被打开。从盖住杯盖到冷却后的过程中（　　）

A. 杯内气体的压强变大

B. 杯内单位体积的分子数减少

C. 杯内气体分子运动的平均速率不变

D. 杯壁单位面积受到的气体分子撞击力减小

【7题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．杯盖盖好后杯内封闭了一定质量的气体，体积不变，冷却后气体温度降低，根据理想气体状态方程可知，杯内的气体压强减小， A错误；

B．杯内气体的分子数不变，B错误；

C．冷却后温度降低，气体分子的平均动能减小、平均速率减小， C错误；

D．根据理想气体压强产生的微观机制可知，杯壁单位面积受到的气体分子撞击力减小， D正确。

故选D。

8. 如图所示，导体棒MN垂直于导轨静止在水平面上，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向与MN垂直并与导轨平面成θ角斜向上方，闭合开关，缓慢转动磁场使θ逐渐增大至90°，其余不变，导体棒始终静止，忽略电磁感应现象影响，在此过程中（　　）

A. 导体棒受安培力方向水平向右

B. 导体棒所受安培力增大

C. 导轨对导体棒支持力增大

D. 导体棒受到的摩擦力增大

【8题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．闭合开关，由左手定则可知，导体棒受安培力方向应垂直于磁感线，故A错误；

B．闭合开关，缓慢转动磁场使θ逐渐增大至90°，此过程中，安培力的方向在逐渐改变，而安培力的大小保持不变，故B错误；

CD．导体棒受力分析如下图所示

根据平衡条件有

可知，当θ逐渐增大至90°，导轨对导体棒的支持力逐渐减小，导体棒受到的摩擦力f逐渐增大，故C错误，D正确。

故选D。

9. 如图所示，A、B两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径rA=2rB，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小，则A、B线圈中（   ）

A. 感应电流方向均为顺时针 B. 感应电动势大小之比EA∶EB=2∶1

C. 感应电流大小之比IA∶IB=2∶1 D. 感应电流大小之比IA∶IB=4∶1

【9题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．由楞次定律知，通过两线圈的磁场方向向外，磁感应强度随时间减小，则感应电流磁场向外，由安培定则知感应电流均为逆时针方向，故A错误；

B．由法拉第电磁感应定律得

由于n，相同，则得到

故B错误；

CD．根据电阻定律：线圈的电阻为

由于、s、n相同，所以两线圈电阻之比

线圈中感应电流

可得

故C正确，D错误。

故选C。

10. 如图所示，电路中电源的内阻不能忽略，A、B为两个完全相同的灯泡，线圈L的自感系数很大，直流电阻小于R，当S闭合电路稳定后，断开开关S，通过B灯电流变化正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【10题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】线圈的直流电阻小于R，则电路稳定后，通过A灯的电流要大于通过B灯的电流，待电路稳定后断开开关，线圈中产生自感电动势，相当于电源，A、B灯串联，通过B灯的电流会突然增大，而后减小，且电流方向与开始时相反。

故选A。

11. 如图所示，边长为L的正方形线框在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，以周期T绕OO′轴匀速转动，从图示位置开始计时，下列说法正确的是（　　）

A. 图示位置与中性面垂直 B. 回路中产生稳恒直流电

C. 时，电流方向将发生改变 D. 时刻穿过线框的磁通量为0

【11题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．题中图示的位置穿过线框的磁通量最大，为中性面，选项A错误；

B．回路中将产生正弦式交变电流，选项B错误；

CD．t=时，穿过线框的磁通量为零，感应电流最大，电流方向不发生改变，选项C错误、D正确。

故选D。

12. 如图所示为远距离输电示意图，发电机输出电压瞬时值表达式为，则（　　）

A. 用户用电器上交流电的频率是

B. 发电机输出交流电的电压有效值是

C. 当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失的功率减小

D. 输电线的电流只由降压变压器原、副线圈的匝数比决定

【12题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据发电机输出电压瞬时值表达式可知，用户用电器上交流电的频率为

故A错误；

B．根据发电机输出电压瞬时值表达式可知，发电机输出交流电的电压最大值为V，则发电机输出交流电的电压有效值为220V，故B错误；

CD．当用户用电器的总电阻增大时，导致降压变压器副线圈的电流减小，从而导致降压变压器原线圈的电流也减小，即输电线上的电流减小，所以输电线上损失的功率减小，输电线的电流也与用户用电器的总电阻有关，故C正确，D错误。

故选C。

二、实验题（本题共1小题，共15分）

13. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

（1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是_______；

A．控制变量法

B．等效替代法

C．整体隔离法

（2）为了减少涡流的影响，铁芯应该选择_____；

A．整块硅钢铁芯　　B．整块不锈钢铁芯

C．绝缘的硅钢片叠成　　D．绝缘的铜片叠成

（3）以下给出的器材中，本实验需要用到的有哪些______；

A.　　B.

C.　　D.

（4）下列做法正确的是______。

A．为了人身安全，只能使用低压直流电源，所用电压不要超过

B．为了多用电表的安全，使用交流电压挡测电压时，先用最大量程挡试测

C．观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数多

D．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈

（5）在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，用电表测得副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压为3.0V，则原线圈的输入电压可能为_______；（填字母）

A．1.5V　　B．3.0V　　C．6.0V　　D．7.0V

【13题答案】

【答案】    ①. A    ②. C    ③. BD    ④. B    ⑤. D

【解析】

【详解】(1)[1]本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是控制变量法，故选A。

(2)[2]变压器铁芯的材料要选择磁性材料，为防止出现涡流，用绝缘的硅钢片叠成，故C正确，ABD错误。

故选C。

(3)[3]实验中需要交流电源和交流电压表（万用表），不需要干电池和直流电压表。故选BD。

(4)[4] A．变压器改变的是交流电压，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用交流电压不能超过12V，而用直流电压变压器不能工作，故A错误；

B使用多用代表测电压时，先用最高量程挡测试，再选用恰当的挡位进行测量，故B正确；

C．观察两个线圈的导线，发现粗细不同，由变压器工作原理知

可知，匝数少的电流大，则导线越粗，即导线粗的线圈匝数少；故C错误；

D．变压器的工作原理是电磁感应现象，即不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”磁场能的作用，不是铁芯导电，传输电能，故D错误。

故选B。

(5)[5]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系

若变压器的原线圈接“0“和”800”两个接线柱，副线圈接“0”和“400”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为2：1，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为

考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V。故D正确。

故选D。

三、计算题（本题共3小题，共37分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位）

14. 拒绝烟草，洁身自好，是一个中学生时刻要提醒自己的行为准则。试估算一个高约3.5m、面积约70m2的教室，若有一人吸了一根烟，在标准状况下，空气的摩尔体积为22.4×10－3m3/mol，可认为吸入气体的体积等于呼出气体的体积，阿伏加德罗常数为NA＝6.02×1023mol－1，求：（结果均保留两位有效数字，人正常呼吸一次吸入气体的体积约为300cm3，一根烟大约吸10次）

（1）吸烟者吸一根烟吸入的空气分子总数；

（2）若教室只有两个人，另一不吸烟者一次大约吸入多少个被污染过的空气分子。‍

【14题答案】

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）吸烟者一根烟吸入的总气体体积为

所以吸烟者吸一根烟吸入的空气分子总数为

个个

（2）则不吸烟者一次呼吸吸入的被污染过的空气分子个数为

个个

15. 如图所示，宽度的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。一根质量的导体棒放在导轨上，并与导轨始终接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。现用垂直的水平拉力F拉动导体棒使其沿导轨向右匀速运动，速度，在运动过程中始终保持导体棒与导轨垂直。求：

（1）在闭合回路中产生感应电流I的大小；

（2）作用在导体棒上拉力F的大小；

（3）当导体棒移动时撤去拉力，求整个过程中电阻R上产生的热量Q。

【15题答案】

【答案】(1)0.1A；(2)0.002N；(3)0.126J

【解析】

【详解】(1) 感应电动势为

代值可得

则感应电流为

(2) 导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡，则

(3) 因导体棒匀速运动，根据焦耳定律有

根据能量守恒

则电阻R上产生的热量

16. 如图所示，真空中有一回旋加速器，其两金属D形盒的半径为1.5R，左盒接出一个水平向右的管道，管道右边紧连一垂直纸面向里、磁感应强度为B2、半径为R的圆形匀强磁场，距离磁场右边界0.2R处有一长度为的荧光屏。两盒间距较小，加入一交流加速电压；垂直于两盒向上加入一磁感应强度B1的匀强磁场。现在盒的中心处由静止释放一比荷为的电子，经过时间t电子便进入水平向右的管道。已知电子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，加速电子时电压的大小可视为不变。则：

（1）进入圆形磁场的电子获得的速度为多大？

（2）此加速器的加速电压U为多大？

（3）如果电子不能打出荧光屏之外，那么B1必须符合什么条件？

【16题答案】

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）电子加速至D形盒最外层时，根据牛顿第二定律，有

得进入圆形磁场的电子获得的速度为

（2）周期

电子加速次数为

根据动能定理有

得加速器的加速电压为

（3）电子离开磁场时其速度方向的反向延长线通过圆心，与水平线的夹角设为θ，如图所示，由此可得

解得

电子在磁场中运动的圆心角也为，圆弧的半径为，根据牛顿第二定律，有

联立解得

即当，电子就不会打出荧光屏之外。