【文档说明】【精准解析】山东省烟台市2020-2021学年高二（下）期中物理试题（解析版）.doc，共(22)页，1.388 MB，由小赞的店铺上传

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2020—2021学年度第二学期期中学业水平诊断高二物理1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。2．选择题答案必须用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须用0．5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清

楚。3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要

求的。1.下列所给图像中，能表示交流电的电流i随时间t变化的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】【详解】A．交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，而对于周期性变化的电流，即为大小与方向都随着时间

做周期性变化，而A只有大小的变化，A错误；B．交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，而对于周期性变化的电流，即为大小与方向都随着时间做周期性变化，而B只有大小的变化，B错误；C．交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化

对其没有影响，而对于周期性变化的电流，即为大小与方向都随着时间做周期性变化，而C只有大小的变化，C错误；D．交流电是指电流的方向发生变化的电流，电流的大小是否变化对其没有影响，而对于周期性变化的电流，即为大小与方向都随着时间做周期性变化，D正确

；故选D。2.在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法中正确的是（）A.回路中电流值最大时，回路中电场能最大B.电容器充电完毕时，回路中磁场能最少C.回路中电流减小时，电容器上电荷量也减少D.回路中磁场能减少时，回路中电流值增大【答案】B【解析】【分析】【详解】A．回

路中电流值最大时刻，即充电完成的时刻，磁场最强，磁场能最大，电场能最小，A错误；B．电容器充电完成时，电场能最大，磁场能最小，B正确；C．回路中电流减小时，即为充电过程，充电过程电荷量增加，C错误；D．回路中D磁场能减小时，即为充电过程，充电过程

电荷量增加，电流值减小，D错误。故选B。3.如图所示，水平面内有一环形导线通以俯视为顺时针的恒定电流，环形导线内有一可在水平面内自由转动的细杆，细杆带正电荷，若从某一时刻起，环形导线中电流逐渐减小，俯视细杆下

列说法中正确的是（）A.细杆仍然保持静止B.细杆将顺时针转动C.细杆将逆时针转动D.无法确定细杆是否转动【答案】B【解析】【分析】【详解】根据麦克斯韦电磁理论，当环形导线中电流逐渐减小时，环内将产生俯视为顺时针的

感应电场，则细杆将在此电场作用下顺时针转动。故选B。4.某同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中小炭粒的运动情况，在两次实验中分别追踪小炭粒a、b的运动，每隔30s把炭粒的位置记录下来，然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来，得到如图所示的两颗炭粒运动的位置连线图，其中P、Q两点是是

炭粒a运动的位置连线上的两点，则下列说法中正确的是（）A.若水温相同，则炭粒b颗粒较大B.若两炭粒颗粒大小相同，则炭粒a所处的水中水温更低C.两颗炭粒运动的位置连线图反映了碳分子的运动是无规则运动D.炭粒a在P、Q两点间的运动一

定是直线运动【答案】A【解析】【分析】【详解】A．碳粒越大，受到液体分子撞击的冲力越容易平衡，布朗运动越不显著，故此题中b颗粒较大，A正确；B．温度越高，布朗运动越剧烈，a处运动更剧烈，故a处的水温更高，B错误；C．其中每隔碳粒子的运动时不同的，说明液体分子做无规则运动，C错误；D

．该图为固体粒子每隔30s的位置，而不是运动轨迹，其连线仅代表位置变化，而其运动并非直线，D错误。故选A。5.Wi-Fi（无线通信技术）是当今使用最广的一种无线网络传输技术，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持Wi-Fi上网，Wi-

Fi信号的本质就是电磁波，波长约7~12厘米，通过无线路由器发射后将信号传递到设备上，使设备实现无线上网能力，下列对Wi-Fi信号的判断正确的是（）A.其信号波是横波B.不能在真空中传播C.波长比可见光短D.不能产生干涉和行射现象【答案】A【

解析】【分析】【详解】A．电磁波均为横波，A正确；B．电磁波的传播不需要介质，故电磁波可以在真空中传播，B错误；C．根据电磁波波普可知无线电波波长比可见光更长，C错误；D．折射和反射，干涉和衍射均为波的属

性，D错误。故选A。6.如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。通过两定值电1R、2R的电流分别为1I、2I，开关S原先是闭合的，在S断开后，通过2R的电流（）A.立即减为零B.方向不变，由2I逐渐减为零C.方向改变，由1I逐渐减为零D.方向改

变，由2I逐渐减为零【答案】C【解析】【分析】【详解】A．在开关S断开的瞬间，由于R1和自感线圈L连接，当开关S断开时L中产生感应电流并且流入R2，故R2中电流并非立即减为0，A错误；BCD．开关S闭合时R2中电流方向向右，当开关S断开时，R1中的电流流入R2

中形成新的回路，故R1的电流方向反向，且电流从I1逐渐减为0，BD错误，C正确；故选C。7.如图所示，某小型水电站发电机输出的电功率22kWP=，发电机的输出电压为14002sin100(V)ut=，经变压器升压后向远距离输电，已知升压变压器原、副线圈的匝

数比12:1:11nn=，输电线的总电阻为22r=，最后通过降压变压器将电压降为220V向用户供电。若两个变压器均为理想变压器，则下列升压变压器降压变压器说法正确的是（）A.用户端交流电的频率为10

0HzB.用户得到的功率为20kWC.输电线上损失的功率为500WD.降压变压器原、副线圈的匝数比34:429:22nn=【答案】D【解析】【分析】【详解】A．由发电机的输出电压14002sin100(V)ut=2=100=2fT=所以交流电的频率50Hzf=选项A错误；B

C．由14002sin100(V)ut=可知升压变压器原线圈的电压1400VU=根据升压变压器原副线圈变压比有1122111UnUn==解得24400VU=升压变压的输入功率等于输出功率有1222=22kWPPUI

==解得2=5AI则输电线上损耗的功率22=550WPIr=损降压变压器得到的功率32=21450WPPP=−损则用户得到的功率为4321450WPP==选项BC错误；D．输电线上的电压为2=110VUIr=电则降压变压器原线圈的电压32=4290VUUU=−电降压变压器原副线圈匝

数比334442922nUnU==选项D正确。故选D。8.如图甲所示，“”型金属支架AOC固定在水平面内，支架处在垂直于水平面的匀强磁场中，一金属杆EF垂直于OC边放在支架上，金属杆与金属支架接触良好，规定磁场的正方向为垂直水平面向下，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，若金属杆始终保持不

动，则下列说法中正确的是（）A.2t时刻金属杆受到摩擦力最大B.4t时刻金属杆受到摩擦力方向水平向右C.1t到2t时间内，支架对金属杆的摩擦力先增大后减小D.1t到3t时间内，支架对金属杆的摩擦力方向不变【答案】C【解析】【分析】【详解】A．根据图象可知，t2时刻B-t图象的斜

率为0，即·0BSEt==故其静摩擦力等于安培力等于0，A错误；B．根据图象可知，t2时刻B-t图象的斜率为0，即·0BSEt==故其静摩擦力等于安培力等于0，B错误；C．根据t1时刻磁场为0，可知t1时刻的静摩擦力等于安培力等于0，t2时刻的电流为0，故t2时刻的静摩

擦力为0，故从t1到t2时间内，支架对金属杆的摩擦力先增大后减小，C正确；D．由于t1到t2的时间内磁场为垂直水平面向上且磁场增大，故t1到t2时间内电流方向为顺时针，t2到t3时间内磁场为垂直水平面向上且磁场减小，故t2到t3时间内电流方向为逆时针，由于t1到t3磁场方向相同，

故摩擦力方向要发生改变，D错误。故选C。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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.相同容积的两个容器装着质量相等、温度不同的氢气，下列说法中正确的是（）A.温度高的容器中氢分子的平均

动能更大B.两个容器中氢分子的速率都呈“中间多，两头少”的分布规律C.温度高的容器中任一分子的速率一定大于温度低的容器中任一分子的速率D.单位时间内，温度高的氢气对器壁单位面积上的平均作用力更大【答案】ABD【解析】【分析】【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子

平均动能越大，A正确；B．由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”统计规律，B正确；C．温度是分子平均动能的标志，与分子平均速率无关，C错误；D．温度升高则分子运动的激烈程度增大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，故对容器壁单位面积的平均作用力更大

，D正确。故选ABD。10.温控电路常用于恒温箱、自动孵化器等，如图所示为一温控电路的工作原理图，主要由电磁继电器、热敏电阻、滑动变阻器、电源、电炉丝、开关组成，其中P为衔铁，K为金属触点，闭合开关S后，当温度低于1T时，电炉丝自动通

电供热，当温度超过2T时，又可以自动断电．则下列说法中正确的是（）A.该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大B.该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小C.要使1T升高，可将滑动变阻器滑片向右移动D.要使1T升高，可将滑动变阻器滑片向左移动

【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．热敏电阻阻值会随温度的变化而变化，电流也随之发生变化，当电流增大时，电磁继电器将会被衔铁吸下，电炉断开连接，故该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，A错误；B．热敏电阻阻值会随温度的变化而变化，电流也随之发生变化，当电流增

大时，电磁继电器将会被衔铁吸下，电炉断开连接，故该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，B正确；C．当滑动变阻器向右移动时，热敏电阻所在电路总电阻增大，总电流减小，故T1温度升高，C正确；D．当滑动变阻器向左移动时

，电路热敏电阻所在电路总电阻减小，总电流增大，故T1温度降低，D错误；故选BC。11.如图甲所示，一竖直单匝矩形导线框在匀强磁场中绕某一竖直固定轴匀速转动，若从导线框转动到中性面开始计时，通过导线框的磁通量随时间t的变化关系如图乙所示，则下列说

法中正确的是（）A.0.2st=时，导线框中感应电动势最大B.0.3st=与0.5st=时，导线框中的电流环绕方向相同C.导线框中交变电流电动势的有效值为5VD.1s3t=时，导线框中感应电动势的瞬时值为5V2【答案】AD【解析】【分析】【详

解】A．0.2st=时，磁通量为零，磁通量的变化率最大，所以导线框中感应电动势最大，故A正确；B．根据楞次定律，0.3st=时，导线框中的电流顺时针方向，0.5st=时，导线框中的电流逆时针方向，故B错误；C．由图可知，m2W

bBS==角速度25rad/s2T==感应电动势的最大值5VmEBS==导线框中交变电流电动势的有效值为52V2，故C错误；D．导线框中感应电动势的瞬时值5sin2.5(V)et=1s3t=时，导线框中

感应电动势的瞬时值为5V2，故D正确。故选AD。12.如图甲所示，电阻不计且间距1mL=的光滑平行金属导轨竖直放置，上端接一阻值2R=的电阻，虚线OO下方有垂直于导轨平面向里的匀强磁场，现将质量0.1kgm=、电阻不计的金属杆ab从OO上

方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触且始终水平。已知杆ab进入磁场时的速度01m/sv=，下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图像如图乙所示，g取210m/s，则（）A.匀强磁场的

磁感应强度为2TB.杆ab下落0.3m时金属杆的速度为1.5m/sC.杆ab下落0.3m的过程中电阻R上产生的热量为0.1JD.杆ab下落0.3m的过程中通过R的电荷量为0.125C【答案】CD【解析】【分析】【详解】A．进入磁场后，根据右手定则判断可知

金属杆ab中电流的方向由a到b。由左手定则知，杆ab所受的安培力竖直向上。由乙图知，刚进入磁场时，金属杆ab的加速度大小a0=5m/s2，方向竖直向上。由牛顿第二定律得：mg-BI0L=ma0设杆刚进入磁场时的速度为v0，则有000EBLvIRR==联立得：2200

BLvmgmaR−=代入数据，解得B=1T故A错误。B．通过a-h图象知h=0.3m，a=0，表明金属杆受到的重力与安培力平衡，有22BLvBLvmgBILBLRR===解得：v=2m/s即杆ab下落0.3m时金属杆的速度为2m/s。故B错误。C．从开始到下落0.3m的过程中，由能的转

化和守恒定律有：212mghQmv=+代入数值有：2211()0.1(100.32)J0.1J22Qmghv=−=−=故C正确。D．金属杆自由下落的高度201m0.05m220vhg===ab下落0.3m的过程中，通过R的电荷量：()1

1(0.30.05)0.125C2BLxhqItCRR−−=====故D正确。故选CD。三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.某同学利用如图所示的器材来研究电磁感应现象及判定感应电流的方向，其中1L为原线圈，2L为

副线圈。（1）在给出的实物图中，将实验仪器连成完整的实验电路_______；（2）在实验过程中，除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清_______的绕制方向（选填“1L”、“

2L”或“1L和2L”）（3）若连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明线圈______（选填“1L”、“2L”或“1L和2L”）中有了感应电流．那么开关闭合后，将线圈1L插入2L稳定后再迅速拔出时，电流计指针将_______（选填“向右偏”、

“向左偏”或“不偏转”）；（4）该同学通过实验总结出：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的_______。【答案】(1).(2).L1和L2(3).L2(4).向左偏(5).磁通量的变化【解析】【分析】【详解】（1）[1]实物连线如图；（2）[2]在实验过程中

，除了查清流入电流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清1L和2L的绕制方向。（3）[3][4]若连接好实验电路并检查无误后，该同学闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏了一下，说明线圈2L中有了感

应电流；同时也说明当穿过线圈2L的磁通量增加时，产生的感应电流使电流计指针右偏；那么开关闭合后，将线圈1L插入2L稳定后再迅速拔出时，穿过线圈2L的磁通量减小，则电流计指针将向左偏；（4）[5]该同学

通过实验总结出：感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化；14.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；②将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积；③根据一滴溶液中纯油酸的体积和

油膜的面积计算出油酸分子直径；④将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；⑤往浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确实验步骤的排列顺序是_______（填写步骤前面的数字）；（2）在实验中将油酸

分子看成是球形的，所采用的方法是_______；A．等效替代法B．理想模型法C．控制变量法D．比值定义法（3）将31cm的油酸溶于酒精，制成3250cm的油酸酒精溶液；测得31cm的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是20.1

7m。由此估算出油酸分子的直径为_______m（结果保留1位有效数字）；（4）在该实验中，某同学计算的油酸分子直径结果明显偏大，可能是由于_______。A．油酸未完全散开B．油酸中含有大量酒精C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格D．求每滴溶液中纯油酸的体积

时，1mL的溶液的滴数多记了10滴【答案】(1).⑤①④②③(2).B(3).5×10-10(4).AC【解析】【分析】【详解】(1)[1]实验步骤为：配制酒精油酸溶液，测定一滴酒精油酸溶液体积'VvN=，准备浅水

盘⑤，形成油膜①，描绘油膜边缘④，测量油膜面积②，计算分子直径③。所以正确顺序为：⑤①④②③；(2)[2]在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，在理想情况下把油酸分子看成球形，所以B正确；(3)[3]一滴油酸溶液中油酸的体积36310331?cm110?m0.8?m250?

cm50V−−==油膜由单层分子构成，所以油酸分子的直径1031020.810?m510?m0.17?mVdS−−==(4)[4]计算油酸分子直径的公式是0VVn=，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。所以A．.油酸未完全散开

，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，A正确;B．油酸中含有大量酒精不会造成影响，因为最终酒精会挥发或溶于水;，B错误;C．计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格，S将偏小，故得到的分子直径将偏大，C正确;D．求每滴体积时，

1mL的溶液的滴数误多记了10滴，由0VVn=可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，D错误;故选AC。15.如图甲所示电路中，螺线管线圈的匝数2000n=匝，螺线管横截面积240cmS=，线圈的总电阻1Ωr=，定值电阻12ΩR=，25ΩR=，平行板电容器的两极板P、Q水

平放置，两板间的距离10cmd=。穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示。闭合开关S，电路达到稳定后，位于电容器两个极板间的带电微粒恰好处于静止状态，已知重力加速度210m/sg=。求：（1）电阻1R消耗的

电功率；（2）带电微粒的比荷。【答案】（1）8W；（2）110C/kg【解析】【分析】【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律得，螺线管产生感应电动势为=tEBnS由图像可得2T/sBt=由闭合电路

欧姆定律有()12EIRRr=++电阻R1消耗的电功率218WPIR==(2)电容器两个极板间电压为2UIR=由平衡条件qUmgd=联立解得1C/kg10=qm16.如图所示，矩形金属线圈abcd的匝数为10匝，线圈的总电阻为1，处于水平向里的匀强磁场中．线框绕着垂直

于磁场的轴OO以10rad/s的角速度匀速转动，轴OO分别通过ad和bc边的中点，外电路中接入一只标有“6V，12W”的灯泡L，灯泡正常发光。求：（1）从图示位置开始计时，灯泡中的电流i随时间t的变化关系式；（2）求线圈在转动过程中磁通量的最大值；（3）线圈在转动一圈的过程

中克服安培力做的功【答案】（1）i=22sin10t（A）；（2）0.082Wb；（3）10J【解析】【分析】【详解】（1）根据灯泡正常工作，流过灯泡的电流I=PUIm=2Ii=Imsinωti=22sin10t（A）（2）根据题意，线圈中产生感应电动势最大值为E

m=nBSωEm=Imr+2UФm=BSФm=0.082Wb（3）由功能关系可得W克安=EITE=22Em2T=W克安=3.2=10J17.如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为12:1:2nn=，电阻1R接在原线圈回路中，滑动变阻器3R（滑动变阻器阻值变化范围为0~100Ω）和电阻2R串联

接在副线圈回路中，已知电阻110ΩR=，230ΩR=，原线圈一侧接在电压恒为0210VU=的正弦交流电源上。开始时，调节滑动变阻器的触头，使变阻器接入电路电阻值为0。求：（1）此时电阻1R和2R消耗的功率之比；（2）此时变压器副线圈两端的电压；（3）若

调节滑动变阻器触头，能够使变压器输出功率达到最大值，当变阻器接入电路的阻值为多少时，变压器输出功率最大？最大值为多少？【答案】（1）43；（2）180V；（3）10Ω，1102.5W【解析】【分析】【详解】（1）根据理想变压器原副线圈匝数比和电流比的关系

有12212=1InIn=电阻消耗的功率P=I2R所以2112212243PIPIRR==（2）设原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，电阻R1两端电压为U3，有U0=U1+U3又1122UnUn=即U1=12U2根据欧姆定律有U3=I1R1U2=I2R2则U3=23U2联立以上各

式代入数值解得U2=180V（3）设变阻器接入电路电阻为Rx，则有2111101121112x1112x2222()()()nnnnUIRUIRIRRIRIRRnnnn=+=++=++又输出功率P=22I(R2+Rx)整理得P=202212x121212x2()()-4()()U

nRRRnRnRRn+++当212x2()()nRRn+=R1，变压器输出功率最大,即Rx=R1=10Ω此时变压器最大输出功率为Pm=2014UR=1102.5W18.真空管道超高速列车减速时

，需在前方设置一系列磁感应强度相同的磁场区域，如图所示是这种列车减速时的模型，图中粗实线表示间距为L、电阻不计的两根足够长的平行光滑金属导轨，导轨固定在绝缘的水平面上，导轨内等间距分布着足够多的有界匀强磁场区域磁感应强度的大小都为B，方向与导轨平面垂直，每一有界磁场区域的宽度及

相邻有界磁场区域的间距均为l，这些磁场区域从左向右编号依次为1、2、31n−、n．ab和cd是两根与导轨垂直、长度均为L、阻值均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨接触良好，其间距为()ssl

，列车的总质量为m。若列车以水平向右的速度0v驶向第个磁场区域。求：（1）金属棒ab在刚进入第一个磁场区域的瞬间，ab两端的电压及此时列车的加速度大小；（2）金属棒cd刚好离开第一个磁场区域时的速度；（3）金属棒cd在穿过第一个磁场区域的过程中，abcd回路中产生的焦耳热；

（4）列车能够穿过这种完整有界磁场区域的个数。【答案】（1）012BLv，2202BLvmR；（2）221-BLsmR=vv0；（3）2244202-2BLsBLsRmRv（4）见解析【解析】【分析】【详解】（1）感应电动势E=BLv0

E=2IRUab=IR联立解得Uab=12BLv0FA=BIL由牛顿第二定律FA=ma2202BLvamR=（2）设列车离开第一个磁场区域时的速度为v1由动量定理得110-()BILtmvv=−11Et=112EIR=12B

Ls=解得221-BLsmR=vv0（3）由能量守恒定律得Q=22011122mvmv−Q=2244202-2BLsBLsRmRv或Q=22220(-)2BLsBLsvRmR（4）由题意可知，列车最终的速度为0，从开始到列车停止，全程由动量定理得

：0-(0)BILtmv=−2EIR=Et=BLx=0222mvRxBL=设列车能够穿过n个磁场，则有0222mvRxnsBLs==讨论：若022mvRBLs恰为整数，则列车能够恰好穿过0

22mvRBLs个完整磁场；若022mvRBLs不为整数，设022mvRBLs的整数部分为N，则列车能够恰好穿过N个完整磁场。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com