广东省湛江市第二十一中学2022-2023学年高二下学期期中考试物理试题

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本试卷共 NUMPAGES \* MERGEFORMAT 6页，满分100分。考试用时75分钟。
一、单选题（每题4分，共28分）
1．如图所示，L是自感系数很大、直流电阻不计的电感线圈，D1、D2是完全相同的灯泡，E是一内阻不计的电源，S是开关。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S时，D2先亮，D1后亮
B．闭合开关S时，D1、D2同时亮，并始终保持一样亮
C．电路稳定后再断开开关S时，D1、D2同时熄灭
D．电路稳定后再断开开关S时，D2熄灭，D1闪亮再逐渐变暗，直至熄灭
2．下列说法正确的是（ ）
A．扩散现象和布朗运动表明，分子在做永不停息的热运动
B．新冠肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强
C．在手上喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分子运动无关
D．分子间作用力一定随分子间距离的增大而减小
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，线框产生的感应电动势随时间变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．t=5×10-3s时，线框平面与中性面重合
B．t=1.5×10-2s时，通过线框的磁通量变化率为零
C．线框与磁场方向的夹角为60°时，感应电动势的瞬时值为155.5V
D．线框产生的交变电动势的有效值为311V
4．传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（ ）
A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器
B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器
C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器
D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号
5．如图所示，有一分子位于坐标原点O处不动，另一分子位于x轴上，纵坐标表示这两个分子的分子势能Ep，分子间距离为无穷远时，分子势能Ep为0，另一分子（ ）
A．在x0处所受分子力为0
B．从x1处向左移动，分子力一直增大
C．从x1处向右移动，分子力一直增大
D．在x2处由静止释放可运动到x0处
6．某物理兴趣小组设计了一个如图所示的发电装置，永磁铁在螺线管中做简谐振动时能产生周期为0.02s的正弦式交流电，电压最大值为2V。理想变压器原、副线圈匝数之比为1：10，灯泡L的电阻恒为5Ω，额定电压为2.5V，定值电阻R1=30Ω、R2=10Ω，滑动变阻器R的最大阻值为30Ω，下列说法正确的是（ ）
A．灯泡上交流电的频率为500Hz
B．滑动变阻器滑键向下移动，灯泡变亮
C．为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为20Ω
D．灯泡正常工作时，原线圈输入功率为52W
7.用电流传感器研究电容器充放电现象，电路如图所示。电容器不带电，闭合开关，待电流稳定后再闭合开关，通过传感器的电流随时间变化的图像是（ ）
A．B．C．D．
二、多选题（每题6分，共18分）
8．某中学物理兴趣小组为研究无线充电技术，动手制作的一个“特斯拉线圈”如图甲所示，其原理示意图如图乙所示，线圈的匝数为n、面积为S，若在t时间内，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2，下列说法正确的是（ ）
A．a端电势高于b端电势
B．b端电势高于a端电势
C．该段时间内线圈两端的电势差的大小恒为S(B2-B1)t
D．该段时间内线圈两端的电势差的大小恒为nS(B2-B1)t
9．有款市面上流行的指针式恒温“温奶器”，如图是其内部调温的工作示意图，温度的敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。则关于该装置，下列说法正确的是（ ）
A．传感器工作的一般流程：电信息→敏感元件→处理电路→非电信息
B．电源刚接通时上下触点是接触的
C．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮下移一些
D．若要提高温奶的温度，则应使调温旋钮上移一些
10．依附建筑物架设的磁力缓降高楼安全逃生装置，该装置原理如图可等效为：间距L＝0.5m的两根竖直导轨上部连通，人和磁铁固定在一起，沿导轨共同下滑，磁铁产生磁感应强度B＝0.2T的匀强磁场。人和磁铁所经位置处，可等效为有一固定导体棒cd与导轨相连，整个装置总电阻始终为R＝4×10﹣5Ω，在某次逃生试验中，质量M＝50kg的测试者利用该装置最终以v＝2m/s的速度匀速下降，已知与人一起下滑部分装置的质量m＝20kg，重力加速度取g＝10m/s2，则（ ）
A．导体棒cd中电流的方向从d到c
B．导体棒cd中电流的方向从c到d
C．下落过程中除安培力的阻力为200N
D．下落过程中除安培力的阻力为1200N
三、实验题（15分）
11．某同学进行了“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。（每空2分，共6分）
（1）关于他的实验，下列操作不正确的是 。
A．在浅盘里盛上水，将爽身粉（痱子粉或细石膏粉）均匀地撒在水面上
B．用注射器向水面上滴油酸酒精溶液，若希望油膜面积大些可多滴一滴油酸酒精溶液
C．在油膜面积最大时快速将油膜轮廓描绘在带格子的玻璃板上
（2）该同学做实验时，每103mL油酸酒精溶液中有纯油酸0.2mL。用注射器测得80滴这样的溶液为1mL，把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。油膜的面积是 m2。根据上述数据，估测出油酸分子的直径是 m。（结果均保留两位有效数字）
12. 在2022北京冬奥会室内赛场利用温度传感器实时监控赛场温度，温度传感器的主要部件通常是热敏电阻。某同学网购了一个热敏电阻，想用其自制一个简易电子温度计；该热敏电阻的说明书显示其电阻随温度变化关系如图甲所示。(9分)
（1）该同学想判断说明书显示的电阻跟温度关系是否准确，于是用多用电表对裸露在室内的热敏电阻进行测量，结果如图乙表盘所示，即其阻值为___________（2分），若用测量准确的温度计测定此时室温的为___________（1分），则可判断温室下对应关系是准确的。
（2）该同学利用实验室的仪器，设计了如图丙的电路图，准备在电压表表盘标注相应的温度，制成“温度计”，他进行了以下的操作。
①设计实验数据记录表格如下，并将图的温度与对应的电阻值填入表中；
②按照电路图连接实验仪器，闭合开关，将开关拨到___________端（选填“”或“”）（1分），按照上表电阻值，将___________（选填“电阻箱”或“热敏电阻”）（1分）调到相应阻值并将电压表读数一一对应填到上表的空格处；
③将电压表读数对应的温度，标注在电压表的表盘上；
④闭合开关，将开关拨到___________端（选填“”或“”）（1分），则可以使用该“温度计”测量温度了。
（3）电压表示数与热敏电阻值的关系式是___________（用电路图中各物理量字母符号表示）（3分）。
四、计算题（每题13分，共39分）
13．一座小型水电站通过理想升压变压器和理想降压变压器向较远处的用户输送电能，如图所示。已知发电机的输出电压U1=480V，输出功率P=20kW；用户处的电压U4=220V，消耗的功率P用=19.50kW，输送导线总电阻R=20Ω，其余线路电阻不计，求：（1）输送电流I2；
（2）升压变压器原副线圈匝数比。
14．如图所示，MN、PQ为足够长的、间距L=0.5m的平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，N、Q间连接的电阻R=4Ω，匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度大小B=1T。将一根质量m=0.05kg的金属棒从ab位置由静止释放，当金属棒滑行至cd处时，金属棒开始做匀速直线运动。金属棒沿导轨向下运动过程中始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，金属棒接入回路的电阻r=1Ω，导轨的电阻不计。取重力加速度大小g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，求：
（1）金属棒运动到cd位置时的速度大小vm；
（2）当金属棒的速度大小v=1m/s时，金属棒的加速度大小a。
15.我国新能源汽车产业高质量发展．某款纯电动汽车，驱动时电池给电动机供电，刹车时发电机工作回收能量．假设此发电机原理可抽象为如图所示的模型：矩形线圈长宽分别为a和b，共n匝，整个线圈处于匀强磁场中，可绕垂直于磁场的轴转动，磁感应强度大小为B，线圈的总电阻为r．线圈外接电能回收装置，现将回收装置理想化为一纯电阻，阻值为R．问：
（1）时刻，发电机线圈平面处于中性面（虚线位置），时刻线圈恰好转过角（实线位置）．求：时刻穿过线圈的磁通量及0~t1时间内通过电阻R的电量q 。
（2）已知当汽车以的速度匀速行驶时，单位行程内耗电为,求：
以的速度匀速行驶时，1分钟内消耗的电能。
温度（℃）

0
5
10
15
20
阻值（Ω）
100
55
34
22
13
8
5
电压表读数（V）