江苏省盐城市东台市2021-2022学年高二下学期物理期中统考试卷

试卷更新日期：2022-04-28 类型：期中考试

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一、单选题

1. 已知地球的半径为6.4×10³km，水的摩尔质量为1.8×10^-2kg/mol，阿伏加德罗常数为6.02×10²³个/mol，设想将1g水均匀地分布在地球表面，估算1m²的地球表面上分布的水分数目约为（）

A、7×10⁷个 B、3×10⁸个 C、3×10¹¹个 D、7×10¹⁰个

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2. 如图所示，MN、PQ是间距为L的光滑平行金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导线所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为r的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（）

A、通过电阻R的电流方向为P→R→M B、ab两点间的电压为BLv C、a端电势比b端高 D、外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热

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3. 两分子间的分子势能E_p与分子间距离r的关系如图中曲线所示。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，势能增加 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、分子动能和势能之和在整个过程中越来越大

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4. 如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则（）

A、在电路甲中，断开S后，A将立即熄灭 B、在电路甲中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗 C、在电路乙中，断开S后，A将逐渐变暗 D、在电路乙中，断开S后，A将先变得更亮，然后逐渐变暗

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5. 如图甲所示的 $L C$ 振荡电路中，通过P点的电流随时间变化的图线如图乙所示，若把通过P点向右规定为电流的正方向，则（）

A、 $0.5 ~ 1 m s$ 内，电容器C正在放电 B、 $0.5 ~ 1 m s$ 内，电容器的上极板带负电荷 C、 $1 ~ 1.5 m s$ 内，Q点比P点电势低 D、 $1 ~ 1.5 m s$ 内，电场能正在增加

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6. 如图所示，R_t为金属热电阻，R₁为光敏电阻，R₂和 $R_{3}$ 均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是( )

A、金属热电阻温度升高，其他条件不变 B、金属热电阻温度降低，光照减弱，其他条件不变 C、光照增强，其他条件不变 D、光照增强，金属热电阻温度升高，其他条件不变

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7. 2020年新冠肺炎爆发后，我国P4实验室为研制新冠疫苗做出了重大贡献。为了无损测量生物实验废弃液体的流量，常用到一种电磁流量计，其原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，若M、N两点间的电压为U。下列说法正确的是（　　）

A、M点的电势高于N点的电势 B、排放废液的流速为 $\frac{B d}{U}$ C、排放废液的流量为 $\frac{π d U}{4 B}$ D、若废液中正、负离子的浓度增大，M，N间的电势差会增大

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8. 如图甲，理想变压器的原、副线圈匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 10 ： 1$ ，副线圈电路接有滑动变阻器 $R$ 和额定电压为 $12 V$ 、线圈电阻为 $2 Ω$ 的电动机M。原线圈输入的交流电压如图乙。闭合开关 $S$ ，电动机正常工作，电流表示数为1A。下列判断正确的是（）

A、副线圈两端的电压有效值为 $22 \sqrt{2} V$ B、滑动变阻器 $R$ 的接入电阻为 $10 Ω$ C、电动机输出的机械功率为 $12 W$ D、若电动机突然卡住，原线圈输入功率将变小

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9. 如图所示，导体棒沿两平行金属导轨从图中位置以速度v向右匀速通过一正方形磁场区域abcd，ac垂直于导轨且平行于导体棒，ac右侧的磁感应强度是左侧的2倍且方向相反．导轨和导体棒的电阻均不计，下列关于导体棒中感应电流和所受安培力随时间变化的图象正确的是(规定电流从M经R到N为正方向，安培力向左为正方向)（）

A、 B、 C、 D、

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10. 如图所示，一正方形线圈 $a b c d$ 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴 $O O^{'}$ 匀速转动，沿 $O O^{'}$ 观察，线圈逆时针转动，已知匀强磁场的磁感应强度为 $B$ ，线圈匝数为 $n$ ，边长为 $l$ ，总电阻为 $R$ ，转动的角速度为 $ω$ ，则当线圈转至图示位置时（）

A、线圈中感应电流方向为 $a b c d a$ B、线圈中感应电流为 $\frac{n B l^{2} ω}{R}$ C、穿过线圈的磁通量的变化率为 $0$ D、线圈 $a b$ 边所受的安培力的大小为 $\frac{n B^{2} l^{3} ω}{R}$

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11. 如图甲所示，在光滑水平面上有一个质量为 $m$ 、内外壁均光滑的汽缸，汽缸内活塞的质量也为 $m$ ，活塞的横截面积为S，汽缸内密封一定质量的理想气体，理想气体的温度为 $T_{0}$ ，体积为 $V$ ，整体静止在水平面上，大气压强为p₀。如图乙所示，对活塞施加一方向水平向左、大小为 $m g$ 的推力，整体向左做匀加速直线运动，若此时气体的体积仍然为 $V$ ，重力加速度为 $g$ ，则下列说法正确的是（）

A、此时气体的温度为 $(1 + \frac{m g}{2 p_{0} S}) T_{0}$ B、此时气体的温度为 $(1 + \frac{m g}{p_{0} S}) T_{0}$ C、此种情况下，气体的压强为 $(p_{0} + \frac{m g}{S})$ D、此种情况下，气体的压强为 $\frac{2 m g}{S}$

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12. 在光滑水平面上有一个内、外壁都光滑的汽缸质量为 $m_{0}$ ，汽缸内有一质量为 $m$ 的活塞，已知 $m_{0} > m$ ，活塞密封一部分理想气体。现对汽缸施加一个水平向左的拉力 $F （$ 如图甲所示 $）$ ，汽缸的加速度为 $a_{1}$ ，封闭气体的压强为 $p_{1}$ ，体积为 $V_{1}$ ；若用同样大小的力 $F$ 水平向左推活塞 $（$ 如图乙所示 $）$ ，此时汽缸的加速度为 $a_{2}$ ，封闭气体的压强为 $p_{2}$ ，体积为 $V_{2}$ 。设密封气体的质量和温度不变，则下列选项正确的是（）

A、 $a_{1} = a_{2}$ ， $p_{1} < p_{2}$ ， $V_{1} > V_{2}$ B、 $a_{1} < a_{2}$ ， $p_{1} > p_{2}$ ， $V_{1} < V_{2}$ C、 $a_{1} = a_{2}$ ， $p_{1} < p_{2}$ ， $V_{1} < V_{2}$ D、 $a_{1} > a_{2}$ ， $p_{1} > p_{2}$ ， $V_{1} > V_{2}$

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二、实验题

13. 在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每 $1 0^{4} m L$ 溶液中有纯油酸 $6 m L$ ，用注射器测得 $1 m L$ 上述溶液为 $75$ 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，用记号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，坐标中正方形方格的边长为 $1 c m$ 。

(1)、油酸薄膜的面积是 $c m^{2}$ 。

(2)、每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是 $m L$ （结果保留一位有效数字）

(3)、按以上实验数据估测出油酸分子直径约为 $m$ （结果保留一位有效数字）

(4)、为了减小实验的误差，下列方法可行的是____

A、把浅盘水平放置，在浅盘里倒入适量的水，轻轻撒入痱子粉，确保水面上痱子粉薄而均匀 B、用注射器把油酸酒精溶液滴 $4$ 滴在水面上 C、用牙签把水面上的油膜尽量拨弄成矩形 D、尽量选择粗一点的记号笔描绘油膜的轮廓

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三、解答题

14. 如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，所在平面的倾角θ＝37°，导轨间的距离L＝1.0m，下端连接R＝1.6 Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B＝1.0T．质量m＝0.5kg、电阻r＝0.4Ω的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿导轨平面且垂直于金属棒、大小为F＝5.0N的恒力使金属棒ab从静止开始沿导轨向上滑行，当金属棒滑行s＝2.8m后速度保持不变．求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10m/s²)

(1)、金属棒匀速运动时的速度大小v；

(2)、金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量Q_R.

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15. 如图甲所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置，横截面积S=1×10^－3m²、质量m=2kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离x₀=24cm，在活塞的右侧x₁=12cm处有一对与汽缸固定连接的卡环，气体的温度T₀=300K，大气压强p₀=1.0×10⁵Pa。现将汽缸竖直放置，如图乙所示，取g=10m/s²。
(i)求汽缸竖直放置稳定后，活塞与汽缸底部之间的距离x；
(ii)若汽缸竖直放置稳定后，对封闭气体缓慢加热至T′=720K，求此时封闭气体的压强p′。

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16. 如图所示，某小型交流发电机向远处用户供电，输电时先用理想变压器将电压升高，到达用户区再用理想变压器将电压降下来后供用户使用。已知发电机线圈 $a b c d$ 匝数 $n = 100$ ，面积 $S = 0.01 m^{2}$ ，线圈匀速转动的角速度 $ω = 100 π r a d / s$ ，匀强磁场的磁感应强度 $B = \frac{\sqrt{2}}{π} T$ ，输电导线的总电阻为 $r = 40 Ω$ ，降压变压器原、副线圈的匝数比为 $n_{3} ： n_{4} = 8 ： 1$ 。用户区两盏白炽灯均标有“ $220 V 40 W$ ”，电动机标有“ $220 V 800 W$ ”，电灯及电动机均正常工作，电表均为理想表，其余导线电阻可忽略。求：

(1)、输电线路上损耗的电功率 $Δ P$ ；

(2)、升压变压器原线圈电流 $I_{1}$ ；

(3)、线圈匀速转动一周的过程中，产生的电能 $E$ 。

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17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在着重直纸面向外、大小为0.01T的匀强磁场区域I，在第三象限内存在另一垂直纸面向外的匀强磁场区域II，在第四象限内存在着沿x轴负方向的匀强电场。一质子由坐标为 $(0 ， \sqrt{3} L)$ 的P点以某一初速度v₀进入磁场，速度方向与y轴负方向成 $60 °$ 角，质子沿垂直x轴方向进入第四象限的电场，经坐标为 $(0 ， - 2 L)$ 的Q点第一次进入第三象限内的磁场区域II，已知L=0.1m，质子比荷 $\frac{q}{m} = 1.0 \times 1 0^{8} C / k g$ 。求：

(1)、粒子的初速度v₀大小；

(2)、匀强电场的电场强度E的大小；

(3)、若粒子从电场进入磁场区域II时做圆周运动的半径r=0.5L，求粒子从开始进入电场到第二次进入电场的时间间隔 $Δ t$ 。

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