海南省北京师范大学万宁附中2020-2021学年高二下学期期中考试物理试题+答案

北师大万宁附中2020-2021学年下学期期中考试(高二)

物理试题

（考试时间90分钟  满分100分 ）

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.下列关于分子热运动的说法中正确的是(　　)

A.扩散现象表明,分子在做永不停息的热运动

B.布朗运动就是液体分子的无规则热运动

C.温度相同的氢气和氮气,氢气分子和氮气分子的平均速率相同

D.微粒越大,液体温度越高,布朗运动就越明显

2. 汽缸内封闭着一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高(　　)

A．气体的分子数密度增大

B．气体的压强减小

C．气体分子的平均速率减小

D．每秒钟撞击器壁单位面积上的气体分子数增多

3.如图所示，为定值电阻，L为小灯泡，为光敏电阻，其阻值随光照强度的增强而减小，当光照强度增强时(   )

A.电压表的示数减小    B.中电流减小 

C.小灯泡的功率减小    D.电路的路端电压增大

4. 如图所示，在远距离输电过程中，若保持升压变压器原线圈的输入功率不变，下列说法正确的是(　　)

A. 升高U1会增大输电电流I2

B. 升高U1会增大线路的功率损耗

C. 升高U1会增大线路的电压损耗

D. 升高U1会提高电能的利用率

5.一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，气体压强增大，体积变小

B．过程中，气体压强增大，体积变大

C．过程中，气体体积增大，压强减小

D．过程中，气体压强不变，体积增大

6.氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。下列说法正确的是（ ）。 

A.图中两条曲线下面积不相等

B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C.图中实线对应于氧气分子在0℃时的情形

D与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大

7.如图所示，有一水平向右的匀强磁场，磁感应强度为1T，在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线，其中通有垂直纸面向里的恒定电流以直导线为中心作一个圆，圆周上c处的磁感应强度恰好为零．则下列说法正确的是（   ） 

A. a处磁感应强度也为零                                                    

B. a处磁感应强度为1T，方向水平向右
C. b处磁感应强度为 T，方向与匀强磁场方向成45°角     

D. d处磁感应强度为2T，方向水平向右

8．一环形线圈固定在匀强磁场中，磁感线总是垂直线圈平面（即垂直于纸面），t = 0时刻磁场方向如图甲所示。磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。若环形线圈电阻恒定，绕线圈顺时针方向为感应电流i的正方向，则下图中能正确反映线圈中感应电流i随时间t的变化关系的是（   ）

A．B．C．D．

二、多项选择题：本小题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示，光滑固定导轨m、n水平放置，两根导体棒p、q平行放于导轨上，形成一个闭合回路．当一条形磁体从高处下落接近回路时(　　)

A．p、q将互相靠拢  

B．B．p、q将互相远离

C．磁体的加速度仍为g 

D．D．磁体的加速度小于g

10．两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r0。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，下列说法正确的是(　)

A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小

B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小

C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大

D．在r＝r0时，分子势能为零

11．如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是自感系数较大的线圈。闭合开关S，当电路稳定后，两灯泡亮度相同，将开关S断开，下列说法正确的是（　　）

A．A逐渐熄灭，B瞬时熄灭 

B．A和B一起逐渐熄灭

C．断开S瞬间，通过B灯的电流方向向左 

D．断开S瞬间，通过A灯的电流方向向左

12．如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端有一阻值为R的电阻，一质量为m、电阻也为R的金属棒横跨在导轨上，棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中，金属棒以初速度沿导轨向右运动，前进距离为s）在金属棒整个运动过程中，下列说法正确的是（   ）

A．金属棒运动平均速度小于

B．金属棒d克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热

C．通过电阻R电荷量为

D．电阻R上产生的焦耳热为

13．如图所示的电路中，变压器为可调理想自耦式变压器，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，在M、N两端输入恒定的正弦交流电，则下列判断正确的是（　　）

A．仅将滑片P1向上移，电压表示数变小

B．仅将滑片P1向上移，电流表示数变大

C．仅将滑片P2向上移，电压表示数变大

D．仅将滑片P2向上移，电流表示数变大

三、实验题：本题共2小题，每空2分，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

14．在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R。

（1）先用20分度游标卡尺测量其长度，如图所示，则金属丝的长度______cm；

（2）用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径______mm；

（3）若用图乙所示电路测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。

15．某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：

A．电压表（量程0~1V，内阻约10kΩ）

B．电压表（量程0~10V，内阻约100kΩ）

C．电流表（量程0~1mA，内阻约30Ω）

D．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.05Ω）

E.电源（电动势1.5V，额定电流0.5A，内阻不计）

F.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）

G.滑动变阻器R0（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）

①为使测量尽量准确，电压表选用_______，电流表选用_______，电源选用_______。（均填器材的字母代号）；

②画出测量Rx阻值的实验电路图。

③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_______其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_______。

四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

16．如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底55cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时活塞放在a、b上，缸内气体的压强为p（p=1.0×105 Pa为大气压强），温度为300K。现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K时，活塞恰好离开a、b。重力加速度g取10m/s2，求：

（1）活塞的质量m ；

（2）当气体温度升为360K时活塞上升的高度。

17．如图所示装置中，区域Ⅰ中有竖直向上的匀强电场，电场强度为E，区域Ⅱ中有垂直纸面向外的水平匀强磁场，磁感应强度为B，区域Ⅲ中有垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为2B。一质量为m、带电荷量为q的带负电粒子从左边界O点正上方的M点以速度水平射入匀强电场，经水平分界线OP上的A点与OP成角射入Ⅱ区域的匀强磁场，并垂直竖直边界CD进入Ⅲ区域的匀强磁场中。粒子重力不计，区域Ⅱ、Ⅲ足够大求：

（1）1粒子在Ⅱ区域匀强磁场中运动的轨道半径；

（2）、A间的距离；

（3）粒子从M点出发到第二次通过CD边界所经历的时间。

18. 如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为L，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为μ。现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动直到速度恰好达到最大值（运动过程中杆始终与导轨保持垂直），该过程中通过电阻R的电荷量。设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计，重力加速度大小为g。求此过程：

（1）速度达到最大值时，通过R的电流大小；

（2）杆的最大速度vm；

（3）经历的时间t。

参考答案

选择题1-13：1-8: A D B D C B C B 9-13: AD  AC   BD  AC  AC

14. 6.330    0.695-0.697    偏小   

【详解】

（1）[1]由图示可知，金属丝的长度为

（2）[2]由图甲可知，金属丝的直径为

（3）[3]采用电流表外接法，由于电压表的分流作用，使电流表的示数偏大，导致电阻的测量结果比真实值偏小。

15. B   C   F       大于    电压表的读数大于待测电阻两端实际电压   

【分析】

①由于本题的被测电阻达到10kΩ，所以电源要选择电动势大的，然后根据电路电流选择电流表，电压表；

②若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，根据和的关系分析电流表的接法；

③根据电流表的接法判断实验误差所在；

16. （1）4kg；（2）5cm

【详解】

（1）气体从T1=300K升温至T2=330K的过程中经历等容变化，设气体在温度T2时的压强为p2，根据查理定理有

①

活塞恰好离开a、b时，根据平衡条件有

②

联立①②并代入数据解得m=4kg。

（2）气体从T2=330K升温至T3=360K的过程经历等压变化，设气体在温度T3时活塞上升的高度为H，根据盖-吕萨克定律有

③

代入数据解得H=5cm。

17.(1)粒子在匀强电场中做类平抛运动，设粒子过A点时速度为v，由类平抛规律知

粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得

所以

(2)设粒子在电场中运动时间为，加速度为a，则有

即

O、A两点间的距离为

(3)设粒子在Ⅱ区域磁场中运动时间为则有

则

设粒子在Ⅲ区域磁场中运行时间为，同理

则

粒子从M点出发到第二次通过CD边界所用时间为

18.（1）杆匀速运动时速度最大，由受力平衡可得

有因为杆受到的安培力为

代入数据，解得

（2）导体杆切割磁感线产生的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，可得电动势为

通过欧姆定律可知，导体杆中的电流为

代入数据，解得

（3）对导体杆，运用动量定理有

又