1、试卷第 1 页，共 4 页 苏州外国语学校 2021-2022 学年第二学期期中测试 高二物理试卷 试卷满分：100 分 考试用时：75 分钟 命题人：王雪峰 一选择题（每题 4 分，共 40 分） 1下列说法中正确的是( ) A第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律 B空气中尘埃的运动是布朗运动，反映了空气分子在做无规则的热运动 C晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性 D在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 2.关于分子间相互作用力的以下说法中正确的是( ) A.当分子间的距离 rr0时，分子力为零，说明此时分子间既不存在引力
2、，也不存在斥力 B.分子力随分子间距离的变化而变化，当 rr0时，随着距离的增大，分子间的引力和斥力都增大，但引力比斥力增大得快，故分子力表现为引力 C.当分子间的距离 r109 m 时，分子间的作用力可以忽略不计 D.当分子间的距离 rr0时，随着距离的减小，分子间的引力和斥力都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力 3.如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒 PQ、MN，MN 的左边有一如图所示的闭合电路，当 PQ 在一外力的作用下运动时，MN 向右运动，则 PQ 所做的运动可能是( ) A.向右加速运动 B.向左匀速运动 C.向左减速运动 D.向右减速运动 4.蛟
3、龙号深潜器在执行某次实验任务时，外部携带一装有氧气的汽缸，汽缸导热良好，活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通。已知海水温度随深度增加而降低，则深潜器下潜过程中，下列说法正确的是( ) A.每个氧气分子的动能均减小 B.氧气放出的热量等于其内能的减少量 C.氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加 D.氧气分子每次对缸壁的平均撞击力增大 5.如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为101， 原线圈的输入电压 u 随时间 t 变化的图象如图乙所示，D 为理想二极管，R 为电阻箱，当电阻箱阻值 R11 时，下列说法正确的是( ) A.原线圈的输入电压频率为 2102 Hz B.电阻箱 R 两端电
4、压的有效值为 11 V C.电阻箱 R 消耗的功率为 22 W D.若电阻箱 R 阻值变小，原线圈中的电流变小 6 远距离输电原理图如图所示， 原线圈输入电压及输电功率恒定， 升压变压器和降压变压器均为理想变压器，当 S 由 2 改接为 1 时，下列说法正确的是( )。 A电压表读数减小 B电流表读数增大 C输电线上损耗的功率减小 D用户得到的功率减小 7.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图， 此质谱仪由以下几部分构成：离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器。加速电场的加速压为 U，静电分析器通道中心线半径为 R，通道内有均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为 E；磁分析器中分布着
5、方向垂直于纸面，磁感应强度为 B 的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为 m、电荷量为 q 的正离子(初速度为零， 重力不计)， 经加速电场加速后进入静电分析器，沿中心线 MN 做匀速圆周运动，而后由 P 点进入磁分析器中，最终经过 Q 点进入收集器。下列说法正确的是( ) A.磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内 B.磁分析器中圆心 O2到 Q 点的距离 d1B2mERq C.静电分析器通道中心线半径为 R2UE D.不同粒子经相同的加速压 U 加速后都可以沿通道中心线安全通过静电分析器 试卷第 2 页，共 4 页 8.安装在排污管道上的流量计可以测量排污流量
6、Q，流量为单位时间内流过管道横截面的流体的体积，如图所示为流量计的示意图。左右两端开口的长方体绝缘管道的长、宽、高分别为 a、b、c，所在空间有垂直于前后表面、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板 M、N，污水充满管道从左向右匀速流动，测得 M、N 间电势差为 U，污水流过管道时受到的阻力大小 fkLv2，k 是比例系数，L 为管道长度，v 为污水的流速。则( ) A.电压 U 与污水中离子浓度有关 B.污水的流量 QabUB C.金属板 M 的电势低于金属板 N 的电势 D.左、右两侧管口的压强差 pkaU2bB2c3 9.如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位
7、于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，导轨电阻可忽略，两相同的光滑导体棒 ab、cd 静止在导轨上.t0 时，棒 ab 以初速度 v0 向右运动且不会与 cd 相碰.运动过程中，ab、cd 始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别为 vab、vcd，通过 ab 横截面的电荷量为 q，回路中的电流为 I，cd 棒产生的焦耳热为 Q.下列图像中正确的是（ ） 10.如图所示， 两电阻不计的足够长光滑导轨倾斜放置， 上端连接一电阻 R，空间有一垂直导轨平面向上的匀强磁场 B，一质量为 m 的导体棒与导轨接触良好，从某处自由释放，下列四幅图像分别表示导体棒运动过程中速度 v 与时间 t 关系、加速度 a
8、 与时间 t 关系、机械能 E 与位移 x 关系、以及通过导体棒电荷量 q 与位移 x 关系，其中可能正确的是（ ） 二二、实验题、实验题（每空（每空 3 3 分，共分，共 1515 分）分） 1如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下: 在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐连接起来； 缓慢移动活塞至某位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积 V1和由计算机显示的气体压强值 p1； 重复上述步骤，多次测量并记录； 根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论。 （1） 实验过程中，下列说法正确的_; A推拉活塞时，动作要快，
9、以免气体进入或漏出 B活塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内气柱的长度和气体的压强值 C推拉活塞时，手不可以握住注射器气体部分 （2）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强 p和体积 V 的值后，以 p 为纵轴、1V为横轴，画出图像如图所示，则产生的可能原因是_。 A实验过程中气体温度升高 B实验过程中气体温度降低 C实验过程中有漏气现象 （3）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为 T1、T2，且T1 T2。在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是_（选填选项前的字母） 。 A B C D （4）在相同温度环境下，不同小组的同学
10、均按正确的实验操作和数据处理的方法完成了实验，并在相同坐标度的试卷第 3 页，共 4 页 情况下画出了压强与体积的关系图线，如图所示。对于两组的图线并不相同的结果，他们请教了老师，老师的解释是由于他们选取的气体质量不同。若 4 个小组所选择的研究对象的质量分别是m1、m2、m3和m4，则由图可知它们的大小关系是 m1_m2 ; m3_m4（选填“大于”或“小于”） 。 三.计算题（共 45 分） 12.（8 分）如图所示，位于竖直平面内的矩形金属线圈，边长 L10.40 m、L20.25 m，其匝数n100 匝，总电阻 r1.0 ，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环 C、D(集流环)焊接在
11、一起，并通过电刷和 R3.0 的定值电阻相连接。线圈所在空间存在水平向右的匀强磁场，磁感应强度 B1.0 T，在外力驱动下线圈绕竖直固定中心轴 O1O2匀速转动，角速度 2.0 rad/s。求： (1)电阻 R 两端电压的最大值； (2)在线圈转动一周的过程中，整个电路产生的焦耳热。 13.（8 分）如图所示为一定质量的氦气(可视为理想气体)状态变化的 VT 图象。已知该氦气所含的氦分子总数为N，氦气的摩尔质量为 M，其在状态 A 时的压强为 p0，阿伏加德罗常数为 NA。 (1)氦气分子的质量； (2)在 C 状态时氦气分子间的平均距离 d； (3)在第(2)小题的情境中，试求： 氦气在 B
12、 状态时的压强 pB； 若氦气从状态 B 到状态 C 过程外界对氦气做功为 W，则该过程中氦气是吸热还是放热？传递的热量为多少？ 14.（13 分）如图有两条不计电阻的平行光滑金属导轨 MQN、MQN，导轨间距 L0.5m，其中 MQ、MQ段倾斜放置，倾斜角 =37，MQ=MQ=4m，QN、QN段水平放置，两段之间通过一小段（大小可忽略）光滑圆弧绝缘材料平滑相连，在倾斜导轨左端连接一电源及电键 S1，电源电动势 E=3V，内阻 r0.5。在 Q和 Q两端向下引出两根无电阻的金属导线通过电键 S2与一电容量 C=2F 的电容器相连，在 N 和 N两端与电阻器 R=0.1 相连，在倾斜导轨 MQ、
13、MQ区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场 B1=2T，在水平导轨的 DDEE 区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场 B2=0.8T，DD、EE均与导轨垂直，且 DE=DE=L=0.5m，cdef 是质量为 3m，每边电阻均为 R=0.1，各边长度均为 L 的 U 形金属框，开始时紧挨导轨静置于 DDEE左侧外，现有一不计电阻的质量为 m 的金属棒 a 紧贴 MM放置，合上电键 S1时金属棒恰好静止在导轨上。 (1)求金属棒 a 的质量 m； (2)断开 S1同时闭合 S2，金属棒 a 向下滑行，求金属棒 a到达倾斜导轨底端 QQ时的速度； (3)金属棒 a越过 QQ后与 U 形金属框
14、发生碰撞，碰后黏在一起穿过磁场 B2区域，求此过程中产生的焦耳热。 试卷第 4 页，共 4 页 15.(16 分)如图所示，直线34xy =与 y轴之间有垂直于 xOy平面向外的匀强磁场 B2，直线 xd与34xy =间有沿 y轴负方向的匀强电场，电场强度44V10m3E =，另有一半径 R=16m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度 B1=6T5，方向垂直坐标平面向外，该圆与直线 xd和 x 轴均相切，且与 x 轴相切于 S 点一带负电的粒子从 S点沿 y轴的正方向以速度 v0进入圆形磁场区域，经过一段时间进入磁场区域 B2，且第一次进入磁场 B2时的速度方向与直线34yx=垂直粒子速度大小 v01.0105m/s，粒子的比荷为qm=5.0105C/kg，粒子重力不计求： (1)粒子在圆形匀强磁场中运动的时间 t1； (2)坐标 d 的值； (3)要使粒子无法运动到 x轴的负半轴，则磁感应强度 B2应满足的条件
