山东省临沂市某区高二物理下学期期末考试试题新人教版

下学期期末模块质量调研试题
高二物理
本试卷分选择题和非选择题两部分，共两张，满分为100分．考试用时100分钟．
第一部分 选择题(共 48 分)
一、不定项选择题：（本题12小题,每小题4分,共48分；每小题给出的四个选项中, 至少有一个选项符合题目要求,选对得4分, 漏选得2分，错选、多选、不选得0分．）
1．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用．下面列举的四种器件中，利用电磁感应原理工作的是（ ）
A ．回旋加速器
B ．电磁炉
C ．质谱仪
D ．示波管
2. 2012年8月，临沂等地出现37℃以上的高温，为了解暑，人们用电扇降温.如图所示
为降温所用的一个小型电风扇电路简图，其中理想变压器的原、
副线圈的匝数比为n ：1，原线圈接电压为U 的交流电源，输出端
接有一只电阻为R 的灯泡和风扇电动机D ，电动机线圈电阻为r .
接通电源后，电风扇正常运转，测出通过风扇电动机的电流为I ，
则下列说法正确的是（ ）
A ．风扇电动机D 两端的电压为Ir
B ．理想变压器的输入功率为n UI +R
n U 22
C ．风扇电动机
D 输出的机械功率为r I n
UI 2- D ．若电风扇由于机械故障被卡住，则通过原线圈的电流为2()U R r n Rr
+ 3.如图所示，边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 作用下运动，穿过方向垂直纸面向外的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d （d >L ）.已知ab 边进入磁场
时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场和穿出磁场的过程相比较，
有 ( )
A ．产生的感应电流方向和大小均相同
B ．受的安培力方向相反
C ．进入磁场过程中通过ab 的电荷量等于穿出磁场过程中通过ab 的电荷量
D ．进入磁场过程中产生的热量小于穿出磁场过程产生的热量
4.我国将开展空气中PM2.5浓度的监测工作. PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，其漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中不．正确的是（ ）
A ．温度越高，PM2.5的运动越激烈
B ．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
C ．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动
D ．倡导低碳生活减少化石燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度
5.物体由大量分子组成，下列说法正确的是（ ）
A. 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大
B. 分子间引力总是随着分子间距离减小而减小
C. 一定质量的某种物体的内能只与温度和体积有关
D.只有外界对物体做功才能增加物体的内能
6.下列说法正确的是（ ）
A ．压缩气体总能使气体的温度升高
B ．对于一定质量的理想气体，当分子热运动变剧烈时，压强不一定变大
C ．布朗运动说明悬浮颗粒分子永不停息地做无规则运动
D ．雨水没有透过布雨伞是由于液体表面张力的作用
7．关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是( )
A ．热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体
B ．若两分子间距离增大，分子势能一定增大
C ．一定质量的某种理想气体绝热膨胀，温度可能降低
D ．热力学第二定律描述了宏观热现象的方向性
8.在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B ，方向相反的水平匀强磁场，如图
所示，PQ 为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a 、
质量为m 、电阻为R 的金属正方形线框，以速度v 垂直磁场方
向从如图实线（I ）位置开始向右运动，当线框运动到分别有一
半面积在两个磁场中的如图（II ）位置时，线框的速度为v /2，
则下列说法正确的是（ ）
A ．图（II ）时线框中的电功率为222
B a v R
B ．此过程中回路产生的电能为23
8
mv
C ．图（II ）时线框的加速度为222B a v mR
D ．此过程中通过线框截面的电量为2
2Ba R
9.如图1所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成 角，M 、P 两端接有阻值为R 的定值电阻。

阻值为r 的金属棒ab 垂直导轨放
置，其它部分电阻不计。

整个装置处在磁感应强度
为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。

从t = 0时刻开始棒受到一个平行于导轨向上的外
力F ，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终
与导轨垂直，且接触良好，通过R 的感应电流随时
间t 变化的图象如图2所示。

下面分别给出了穿过回路abPM 的磁通量Φ、磁通量的变化
率t
Φ∆∆、棒两端的电势差ab U 和通过棒的电荷量q 随时间变化的图象，其中正确的是（ ）
10．如图所示，导体棒ab 两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金
属圆环上，圆环通过电刷与导线c 、d 相接.c 、d 两个端点接
在匝数比n 1:n 2=10：1的变压器原线圈两端，变压器副线圈接
一滑动变阻器R 0.匀强磁场的磁感应强度为B ，方向竖直向下，
导体棒ab 长为l (电阻不计)，绕与ab 平行的水平轴（也是
两圆环的中心轴）OO'以角速度ω匀速转动。

如果变阻器的
阻值为R 时，通过电流表的电流为I ，则 （ ）
A.变阻器上消耗的功率为P =10I 2R
B.变压器原线圈两端的电压U 1=10IR
C.取ab 在环的最低端时t =0，则棒ab 中感应电流的表达式是sin i t ω=
D.ab 沿环转动过程中受到的最大安培力F
11. 清晨，草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠，这一物理过程中，水分子间的（ ）
A.引力消失 ，斥力增大
B.斥力消失，引力增大
C.引力、斥力都减小
D.引力、斥力都增大
12. 如图所示，以平面框架宽0.3L =m ，与水平面成37角，上下两端各有一个电阻
02R =Ω，
框架其他部分的电阻不计.垂直于框架平面的方向上存在向上的匀强磁场，磁感应强度1B =T.金属杆ab 长为0.3L =m ，
质量为1m =kg ，电阻2r =Ω，与框架的动摩擦因数为0.5μ=，
以初速度010v =m/s 向上滑行，直至上升到最高点的过程中，上
端电阻0R 产生的热量05Q =J ．下列说法正确的是（ ）
A ．上升过程中，金属杆两端点ab 间最大电势差为3V
B ．ab 杆沿斜面上升的最大距离为2m
C ．上升过程中，通过ab 杆的总电荷量为0.2C
D ．上升过程中，电路中产生的总热量30J
第Ⅱ卷 非选择题（52分）
二、填空题（12分）
13.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻
的阻值随温度的变化而变化的特性工作的．如图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻
可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻R g保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化
关系如图乙的R­t图线所示，闭合开关，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA，
(1) （3分）电流表G的内阻R g＝________Ω；
(2) （3分）当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻R的温度是________℃.
14.在“用油膜法估测分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为
每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把
1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油酸薄膜
的轮廓形状和尺寸如图所示，图中方形方格的边长为1cm，试求：
(1)（2分）油酸膜的面积是________cm2；
(2)（2分）实验测出油酸分子的直径是________m；(结果保留两位有效数字)
(3)（2分）实验中让油膜尽可能散开的目的是_________________________________.
三、计算题（共4小题，40分，解答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，答案中必须写出明确的数值和单位．）
15. (10分)如图所示，矩形线圈边长为ab＝20 cm，bc＝10 cm，匝数N＝100匝，
磁场的磁感应强度B＝0.01 T．当线圈以n＝50 r/s的转速从图
示位置开始逆时针匀速转动时，求：
(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式；
(2)从线圈开始转起动，经0.01 s时感应电动势的瞬时值．
16．(10分) 如图所示，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K .两气缸的容积均为V 0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略).开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为0P 和
03P ;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为04
V .现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡.已知
外界温度为0T ，不计活塞与气缸壁间的摩擦.
求:
(1)恒温热源的温度T ;
(2)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积x V .
17．(11 分) 两根足够长的光滑平行直导轨MN 、PQ 与水平面成θ角放置，两导轨间距为L ，M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻.一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导
轨上，并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上，导轨和金属杆接触良好，它们的电阻不计.现让ab 杆由静止开始沿导轨下滑.
（1）求ab 杆下滑的最大速度v m ；
（2）ab 杆由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻R 产生的焦耳热为Q ，求该过程中ab 杆下滑的距离x 及通过电阻R 的电量q .
P
18．(9分)某发电厂发电机的输出功率P ＝100 kW ，发电机端电压U ＝250 V ，向远处送电的输电线的总电阻R ＝8 Ω.要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户得到的电压又正好是220 V.
(1)应该怎样安装变压器？画出输电线路的示意图；
(2)求出所用的变压器的原、副线圈的匝数比．
2012~2013学年度下学期期末教学质量调研考试
高二物理试题参考答案
一选择题（本题12小题,每小题4分,共48分；每小题给出的四个选项中, 至少有一个 选项符合题目要求,选对得4分, 漏选得2分，错选、多选、不选得0分．）
1．B 2. BCD 3. CD 4. B 5.C 6. BD 7.ACD 8. AB 9. B 10． D 11. D 12. BCD
二、填空题13. (1)500 (2)120
14.(1)110 (2)6.8×10－10 (3)这样做的目的是为了让油膜在水平面上形成单分子油
膜．
三、计算题（共4小题，40分，解答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，答案中必须写出明确的数值和单位．）
15. (10分) 【解析】 (1)线圈的角速度为ω＝2πn ＝100 π rad/s （2分）
产生的感应电动势的最大值为
E m ＝NBS ω＝NB ω·ab ·bc ＝6.28 V （2分）
又刚开始转动时线圈平面与中性面夹角为30°＝π/6 （2分）
故线圈中交变电动势的瞬时值表达式为
e ＝E m sin(ωt ＋π/6)＝6.28sin(100πt ＋π/6)V （2分）
(2)把t ＝0.01 s 代入上式，可得此时感应电动势的瞬时值：e ＝－3.14 V （2分）
16．(10分)
【解析】 (1)与恒温热源接触后，在K 未打开时，右活塞不动，两活塞下方对气体经历等压过程，由盖·吕萨克定律得 0007/45/4
V T T V = （2分） 解得：075
T T = （1分）
(2)由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞的质量比右活塞的大，打开K 后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件。

气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为P ，由玻意耳定律得
0034
x P V PV =
⋅ （2分） 00007()(2)4x V P P V V P +-=⋅ （2分） 联立以上两式解得
220060x x V V V V --= （2分） 其解为012x V V =，另一个解013
x V V =-，不符合题意，舍去。

（1分） 17．(11 分) 【解析】（1）金属杆ab 切割磁感线产生的感应电动势大小为E=BLv （1分） 电路中电流E I R =
（1分） 金属杆所受安培力F A =BIL （1分）
设金属杆ab 运动的加速度为a ，则
Mg sin θ - F A =ma （1分）
当加速度a 为零时，速度v 达最大，速度最大值为m 22sin =
mg v B L θ （1分） （2）根据能量守恒定律有2m 1sin +Q 2
mgx mv θ= （1分） 解得2244sin +sin 2Q m R g x mg B L
θθ= （1分） 根据法拉第电磁感应定律有E t ϕ∆=
∆ （1分） 根据闭合电路欧姆定律 有E I R
= （1分） 故感应电荷量q I t =∆ （1分）
解得q =233
sin +sin 2BLQ m Rg mgR B L θθ （1分） 18．(9分) 【解析】 (1)只要安装一台升压变压器和
一台降压变压器，输电线路示意图如图所示．（2分）
(2)按题意，P 损＝5%P ＝0.05×100×103 W ＝5×103
W ，
设输电线路中的电流为I ，则P 损＝I 2R .
I ＝P 损R ＝5×103
8 A ＝25 A （1分） 输送电压U 2＝P I ＝100×103
25
V ＝4 000 V （1分） 发电机输出的电压U 1＝U ＝250 V
升压变压器的匝数比n 1n 2＝U 1U 2＝2504 000＝116
（1分） 输电线路上损失的电压U 损＝IR ＝25×8 V＝200 V （1分）
降压变压器原线圈n 3两端的电压为
U 3＝U 2－U 损＝4 000 V －200 V ＝3 800 V （1分）
用户在副线圈n 4两端得到电压U 4＝220 V （1分）
所以降压变压器的匝数比n 3n 4＝U 3U 4＝3 800220＝19011
（1分） 即升压变压器原、副线圈的匝数比为1∶16，降压变压器原、副线圈的匝数比为190∶11.。