2019-2020學年甘肅省武威第六高二下學期第一次段考（期中考試）物理試題 解析版

武威2019-2020學年度第二學期第一次學段考試高二物理試卷一、單項選擇題（每小題4分，共10小題，共計40分）1.關于物理學發(fā)展過程中的認識，下列說法正確的是（）A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應,并發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象B.法拉第在分析了許多實驗事實后提出,感應電流應具有這樣的方向,即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化C.楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應,揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系D.在法拉第、紐曼、韋伯等人工作的基礎上,人們認識到：電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比,后人稱之為法拉第電磁感應定律【答案】D【解析】【詳解】AC．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，故AC錯誤；B．楞次在分析了許多實驗事實后提出，感應電流應具有這樣的方向，即感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，故B錯誤；D．紐曼、韋伯在對理論和實驗資料進行嚴格分析后，先后指出：閉合電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比，后人稱之為法拉第電磁感應定律，故D正確；2.如圖為“探究感應電流與磁通量變化關系”的實驗裝置圖．下列操作中不能產生感應電流的是A.開關S閉合瞬間B.開關S斷開瞬間C.開關S閉合后，變阻器滑片P移動D.開關S閉合后，變阻器滑片P不移動【答案】D【解析】【分析】產生感應電流的條件是：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化；根據圖示情景分析答題．【詳解】A項：開關S閉合瞬間，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，線圈產生感應電流，故A錯誤；B項：開關S斷開瞬間，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產生，故B錯誤；C項：開關S閉合后，變阻器滑片P移動，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，有感應電流產生，故C錯誤；D項：開關S閉合后，變阻器滑片P不移動，穿過線圈B的磁通量不發(fā)生變化，沒有感應電流產生，故D正確．故選D．3.如圖所示，在垂直紙面向里、范圍足夠大勻強磁場中，放置一個金屬圓環(huán)，圓環(huán)平面與磁場方向垂直，若要使圓環(huán)中產生如圖中箭頭所示方向的瞬時感應電流，下列方法可行的是A.使勻強磁場均勻增強B.使勻強磁場均勻減弱C.使圓環(huán)向左或向右平動D.使圓環(huán)向上或向下平動【答案】A【解析】【分析】穿過線圈的磁通量變化則會產生感應電流，且感應電流的方向可以根據楞次定律來判斷．【詳解】AB、根據題目要是線圈中產生逆時針的電流根據楞次定律可知應該使原磁場增大，故A對；B錯；CD、圓環(huán)向左或向右平動以及向上或向下平動時，穿過線圈中的磁通量沒有發(fā)生變化，故不會產生感應電流，故CD錯誤；故選A【點睛】產生感應電流的必備條件：穿過閉合線圈的磁通量發(fā)生變化，可以根據這個來判斷本題的選項．4.如圖所示，在水平桌面上放著一個10匝的矩形線圈，線圈中心上方某處有一豎立的條形磁體，此時線圈內的磁通量為在內將條形磁體放到線圈內的桌面上，此時線圈內的磁通量為，則在這個過程中線圈的感應電動勢為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】由題意得，穿過線圈的磁通量增加量為根據法拉第電磁感應定律得故ABD錯誤，C正確。故選C。5.如圖所示，豎直平面內有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R（指拉直時兩端的電阻），磁感應強度為B的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，與環(huán)的最高點A鉸鏈連接的長度為2a、電阻為的導體棒AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當擺到豎直位置時，B點的線速度為v，則這時AB兩端的電壓大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】當擺到豎直位置時，導體棒產生的感應電動勢為：在豎直位置時，外電阻R外=電路電流故AB兩端的電壓大小為故A正確BCD錯誤。故選A。6.如圖甲所示，單匝矩形線圈abcd垂直固定在勻強磁場中。規(guī)定垂直紙面向里為磁感應強度的正方向，磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。以順時針方向為電流正方向，以向右方向為安培力正方向，下列關于bc段導線中的感應電流i和受到的安培力F隨時間變化的圖象正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】0～0.5T時間內，B減小，穿過線圈的磁通量減小，磁場方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，感應電流方向沿順時針方向，為正值；由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢為，不變，則E不變，感應電流i不變。由左手定則可知，bc段導線受到的安培力方向水平向右，是正的。由F=BiL知bc段導線受到的安培力大小隨B的減小而逐漸減小。在0.5T-T時間內，B增大，穿過線圈的磁通量增大，磁場方向垂直紙面向里，由楞次定律可知，感應電流方向沿逆時針方向，為負值；由法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢為，不變，則E不變，感應電流i不變。由圖知：在0.5T-T時間內的是0～0.5T時間內的2倍，則在0.5T-T時間內的感應電動勢E是0～0.5T時間內的2倍，感應電流也是2倍。在0.5T-T時間內，由左手定則可知，bc段導線受到的安培力方向水平向左，是負的，且由F=BiL，知在0.5T-T時間內bc段導線受到的安培力隨B的增大而增大，且是0～0.5T時間內的4倍，故BCD錯誤，A正確。故選A。7.如圖甲所示，在勻強磁場中，一電阻均勻的正方形單匝導線框abcd繞與磁感線垂直的轉軸ab勻速轉動，線框產生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，若線框電阻為10Ω，線框面積為0.1m2，取，。則A.該交流電的有效值為B.當線框平面與中性面的夾角為30°時，電動勢的瞬時值為C.勻強磁場的磁感應強度為1TD.從到時間內，通過線框某一截面的電荷量為2.82×10-2C【答案】D【解析】【詳解】A．交流電瞬時值則交流電有效值為選項A錯誤；B．當線框平面與中性面的夾角為30°時電動勢的瞬時值為選項B錯誤；C．電動勢瞬時值表達式將電動勢最大值代入得選項C錯誤；D．從到時間內即半個周期內通過線框某一截面的電荷量為選項D正確。故選D。8.如圖為遠距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為、，在的原線圈兩端接入一電壓的交流電源，若輸電功率為，輸電線的總電阻為，不考慮其他因素的影響，則輸電線上損失的電功率為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】升壓變壓器原線圈電壓的有效值為原線圈的電流為根據單相理想變壓器的電流規(guī)律，解得輸電線上損失的電功率ABC錯誤，D正確。故選D。9.如圖甲所示為一臺小型發(fā)電機構造示意圖，線圈逆時針轉動，產生的電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，發(fā)電機線圈匝數(shù)為20匝，內阻為1，外接燈泡的電阻為9恒定不變，則下列說法中正確的是（）A.電壓表的讀數(shù)為6VB.發(fā)電機輸出功率為36WC.線圈轉動過程中，磁通量的最大值為WbD.在時刻，線圈平面恰好經過中性面位置【答案】D【解析】【詳解】A．感應電動勢的有效值小燈泡兩端的電壓即電壓表的示數(shù)為5.4V，故A錯誤；B．燈泡實際消耗的功率即為電源的輸出功率，發(fā)電機輸出功率為故B錯誤；C．線圈轉動過程中，在磁場中勻速轉動的角速度為最大感應電動勢為可得磁通量的最大值為故C錯誤；D．在時刻，感應電動勢為0，線圈平面恰好經過中性面位置，故D正確；故選D。10.如圖所示,兩根平行金屬導軌置于水平面內,導軌之間接有電阻R.金屬棒ab與兩導軌垂直并保持良好接觸,整個裝置放在勻強磁場中磁場方向垂直于導軌平面向下,金屬棒ab始終保持靜止．下列說法正確的是()A.當B均勻增大時,金屬棒ab中的電流增大B.當B減小時,金屬棒ab中的電流一定減小C.當B增大時,金屬棒ab中的感應電流方向由b到aD.當B不變時，金屬棒ab受到水平向右的靜摩擦力【答案】C【解析】【詳解】當B均勻增大時，根據法拉第電磁感應定律可得感應電動勢，所以感應電動勢為一定值，根據閉合電路的歐姆定律可得感應電流保持不變，故A錯誤；如果磁感應強度均勻減小，根據法拉第電磁感應定律得，感應電動勢恒定，則ab中的感應電流不變，故B錯誤．磁感應強度增大，根據楞次定律得，ab中的感應電流方向由b到a，故C正確；當B不變時，感應電動勢為零、感應電流為零，金屬棒不受安培力作用，則金屬棒ab不受摩擦力，故D錯誤．二、多選題（每小題5分，共4小題，共計20分。填正確答案標號，選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）11.下列說法正確的是__________。A.顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性B.壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力的緣故C.分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D.在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其它元素E.當溫度升高時，物體內每一個分子熱運動的速率一定都增大【答案】ACD【解析】【詳解】A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停的作無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的無規(guī)則性，選項A正確；B．壓縮氣體時氣體會表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體壓強作用的緣故，與氣體分子間的斥力無關，選項B錯誤；C．當r<r0時，分子勢能隨著分子間距離的增大而減小；當r>r0時，分子勢能隨著分子間距離的增大而增大；則分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大，選項C正確；D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其它元素，選項D正確；E．當溫度升高時，物體內分子的平均速率變大，并非每一個分子熱運動的速率都增大，選項E錯誤。故選ACD。12.關于內能，下列說法正確的是（）A.物體內能大小與它整體的機械運動無關B.達到熱平衡狀態(tài)的兩個系統(tǒng)內能一定相等C.質量和溫度相同的氫氣和氧氣內能一定相等D.100°C水的內能可能大于100°C水蒸氣的內能E.一定量的理想氣體壓強不變、體積減小，其內能一定減小【答案】ADE【解析】【詳解】A．物體的內能大小與它整體的機械運動無關，選項A正確；B．達到熱平衡狀態(tài)的兩個系統(tǒng)溫度一定相等，內能不一定相等，選項B錯誤；C．溫度相同的氫氣和氧氣分子的平均動能相同，質量相同的氫氣和氧氣分子數(shù)不同，則內能一定不相等，選項C錯誤；D．物體的內能與物體的溫度、體積以及物體的量等因素都有關，則100°C水的內能可能大于100°C水蒸氣的內能，選項D正確；E．一定量的理想氣體壓強不變、體積減小，則溫度降低，則其內能一定減小，選項E正確。故選ADE。13.夏天，從湖底形成的一個氣泡，在緩慢上升到湖面的過程中沒有破裂。若越接近水面，湖內水的溫度越高，大氣壓強沒有變化，將氣泡內看做理想氣體。則上升過程中，以下說法正確的是（）A.氣泡內氣體對外界做功B.氣泡內氣體分子平均動能增大C.氣泡內氣體溫度不變D.氣泡內氣體的壓強可能不變E.氣泡內分子對氣泡壁單位面積的撞擊力減小【答案】ABE【解析】【詳解】AD．氣泡內氣體壓強氣泡升高過程中，其壓強減小，溫度升高，根據理想氣體狀態(tài)方程體積一定增大，故氣泡內氣體對外界做功，故A正確，D錯誤；BC．氣泡在上升的過程中溫度逐漸升高，溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，泡內氣體分子平均動能增大，故B正確，C錯誤；E．根據氣體壓強定義及其微觀意義，氣泡內氣體壓強減小，氣泡內分子單位時間內對氣泡壁單位面積的撞擊力減小，故E正確。故選ABE。14.鉆石是首飾和高強度鉆頭、刻刀等工具中的主要材料，設鉆石的密度為（單位為），摩爾質量為（單位為），阿伏加德羅常數(shù)為。已知1克拉克，則（）A.克拉鉆石所含有的分子數(shù)為B.克拉鉆石所含有的分子數(shù)為C.每個鉆石分子直徑的表達式為（單位為m）D.每個鉆石分子直徑的表達式為（單位為m）E.每個鉆石分子的質量為【答案】ACE【解析】【詳解】AB．a克拉鉆石的摩爾數(shù)為所含的分子數(shù)為故A正確，B錯誤；CD．鉆石的摩爾體積為每個鉆石分子體積為該鉆石分子直徑為d，則有由上述公式可求得故C正確，D錯誤；E．每個鉆石分子的質量等于總質量除以分子個數(shù)，取一摩爾，則每個鉆石分子的質量為，故E正確。故選ACE。第II卷（非選擇題)三、實驗題（共計14分。其中15小題每空1分，共6分；16小題每空2分，共8分）15.我們可以通過以下實驗，來探究產生感應電流條件。（1）給岀的實物圖中。1接線柱與______連接；5接線柱與______連接(填對應的數(shù)字)。（2）接好電路，合上開關瞬間，電流表指針______（填“偏轉”或“不偏轉”）；（3）電路穩(wěn)定后，電流表指針__________（填“偏轉”或“不偏轉”）；迅速移動滑動變阻器的滑片，電流表指針________（填“偏轉”或“不偏轉”）；（4）根據以上實驗可得：產生感應電流的條件_______。【答案】(1).2(2).3(3).偏轉(4).不偏轉(5).偏轉(6).閉合回路磁通量發(fā)生變化【解析】【詳解】（1）[1][2]先將電流計與線圈B串聯(lián)成另一個回路，即將1接線柱與2接線柱連接；再將電源、電鍵、變阻器、線圈A串聯(lián)成一個回路，注意滑動變阻器接一上一下兩個接線柱，即將5接線柱與3接線柱連接；（2）[3]接好電路，合上開關瞬間，穿過大螺線管的磁通量增加，產生感應電流，電流表指針偏轉；（3）[4]電路穩(wěn)定后，穿過大螺線管的磁通量不變，沒有感應電流產生，則電流表指針不偏轉；[5]迅速移動滑動變阻器的滑片，小線圈中的電流變化，穿過大螺線管的磁通量變化，產生感應電流，則電流表指針偏轉；（4）[6]由實驗現(xiàn)象可知，產生感應電流的條件閉合回路磁通量發(fā)生變化。16.（1）用油膜法估測分子的大小時有如下步驟：A．將玻璃板放在淺盤上，然后將油酸膜的形態(tài)用彩筆畫在玻璃板上；B．將油酸和酒精按一定比例配制好；C．向淺盤中倒入約2cm深的水；D．把酒精油酸溶液一滴一滴滴入量筒中，當體積達到1ml時記下滴入的滴數(shù)，算出每滴液滴的體積；E、向淺盤中的水面均勻地撒入石膏粉（或痱子粉）；F、把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，直至薄膜形態(tài)穩(wěn)定；G、把玻璃板放在方格紙上，數(shù)出薄膜所占面積；H、計算出油膜的厚度．把以上各步驟按合理順序排列如下：___________（2）若油酸酒精溶液濃度為每104ml溶液中有純油酸6mL，用注射器測得1mL上述溶液有液滴75滴．把1滴該溶液滴入盛水的淺盤里，最后油酸膜的形狀和尺寸如圖所示，坐標中正方形小方格的邊長為1cm，則①油酸膜的面積是___________________m2；②每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是__________m3；③按以上數(shù)據，估測出油酸分子的直徑是_________m．【答案】(1).CEBDFAGH(2).1.05×10-2(3).8.0×10-12(4).8.0×10-10【解析】【詳解】（1）將配制好的油酸酒精溶液，通過量筒測出1滴此溶液的體積．然后將1滴此溶液滴在有痱子粉的淺盤里的水面上，等待形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆描繪出油酸膜的形狀，將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上，按不足半個舍去，多于半個的算一個，統(tǒng)計出油酸薄膜的面積．則用1滴此溶液的體積除以1滴此溶液的面積，恰好就是油酸分子的直徑．因此合理順序排列CEBDFAGH．（2）①面積超過正方形一半的正方形的個數(shù)為105個則油酸膜的面積約為S=105ⅹ1cm2=1.05×10-2m2②每滴酒精油酸溶液中含有純油酸的體積V=1mL×=8×10-6mL=8×10-12m3．③把油酸分子看成球形，且不考慮分子間的空隙，則油酸分子直徑d=≈8.0×10-10m．四、解答題（共計36分。其中17小題10分；18小題14分；19小題12分）17.如圖所示，兩個平行光滑金屬導軌AB、CD固定在水平地面上，其間距L=0.5m，左端接有阻值R=3的定值電阻．一根長度與導軌間距相等的金屬桿順置于導軌上，金屬桿的質量m=0.2kg,電阻r=2，整個裝置處在方向豎直向下、磁感應強度大小B=4T的勻強磁場中，t=0肘刻，在MN上加一與金屬桿垂直，方向水平向右的外力F，金屬桿由靜止開始以a=2m/s2的加速度向右做勻加速直線運動，2s末撤去外力F，運動過程中金屬桿與導軌始終垂直且接觸良好．（不計導軌和連接導線的電阻，導軌足夠長)求：(1)1s末外力F的大?。?2)撤去外力F后的過程中，電阻R上產生的焦耳熱．【答案】（1）2N（2）0.96J【解析】【詳解】（1）t=1s時刻，金屬桿MN的速度大小為v1=at1=2×1=2m/s金屬桿MN產生的感應電動勢為E=BLv1金屬桿MN中的電流大小金屬桿MN受到的安培力大小F安=BIL聯(lián)立得根據牛頓第二定律得F-F安=ma聯(lián)立解得F=2N（2）t=2s時刻，金屬桿MN的速度大小為v2=at2=2×2=4m/s撤去外力F后的過程中，根據能量守恒定律得知