山东省潍坊市2022-2023学年高二下学期期中调研考试物理试题（含答案）

山东省潍坊市2022-2023学年高二下学期期中调研考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题1．北斗导航卫星与导航终端之间通过电磁波传输信息，下列说法正确的是（）A．导航使用的电磁波是纵波B．变化的电场一定向空间辐射电磁波C．为使电磁波携带信息，发射前需进行调制D．波长越长的电磁波在真空中的传播速度越大2．玻璃管裂口尖端非常尖锐如图甲所示，将其在火焰上烧熔，冷却后尖端变钝如图乙所示。该现象说明（）A．玻璃在导热时具有各向异性B．烧熔使玻璃由晶体变为非晶体C．玻璃烧熔为液态时表面分子间的作用力表现为斥力D．玻璃烧熔为液态时表面存在张力3．如图所示，甲、乙两完全相同的铅块，表面磨平，使其紧密接触，两铅块就能结合在一起，挂上铅块丙后，甲、乙仍未分离。下列说法正确的是（）A．大气压强使甲、乙结合在一起B．接触面上分子间的作用力表现为引力C．甲的重力势能大，所以内能比乙的大D．加挂丙后，接触面分子间的分子势能减小4．GIL输电系统应用“三相共箱”技术，三根超高压输电线缆a、b、c平行，横截面如图所示，截面的圆心构成正三角形，a、c圆心连线水平。规定垂直纸面向外为电流的正方向，a、b、c中的电流分别为ia=I0sin100πt、A．a受到的安培力方向水平向左B．c受到的安培力方向水平向左C．b圆心处磁感应强度方向水平向左D．b圆心处磁感应强度方向水平向右5．上珠峰、下矿井、入海港、进工厂、到田间，5G网络正在加速赋能千行百业实现数字化生产。产生5G无线电波的LC振荡电路某时刻的工作状态如图所示，则该时刻（）A．线圈中磁场的方向向上B．线圈中感应电流的方向与图中电流方向相反C．线圈储存的磁场能正在增加D．电容器两极板间电场强度正在变大6．如图所示，固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd边长为l，其中ab、cd两边是两根完全相同的均匀电阻丝，其余两边是电阻可忽略的导线，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里。现有一根与ab完全相同的电阻丝PQ垂直ab放在线框上，以恒定速度v从ad边滑向bc边。PQ在滑动过程中与导线框接触良好，当PQ滑过l2A．Blv B．Blv3 C．Blv2 7．如图所示，理想变压器铁芯上绕有三组线圈，其中线圈c匝数为1100匝，线圈e匝数为330匝，电阻R=22Ω，电表均为理想电表。在a、b间接入交流电压u=2202A．线圈d匝数为110匝B．电压表示数为110VC．若开关与2接触，电流表示数为2.5AD．若开关与2接触，电压表示数为22V8．将两个完全相同的线圈a、b放入不同的磁场中，磁场方向均垂直于线圈平面。a、b所处磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示，则a、b线圈的电功率之比为（）A．4：π2 B．8：π2二、多选题9．手摇式交流发电机结构如图所示，灯泡L与交流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈相连，摇动手柄，使线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′逆时针匀速转动。某时刻线圈平面与磁感线垂直，则（）A．此时线圈的磁通量最大B．此时电流表A示数为零C．此时线圈中的电流最大D．经过该位置灯泡L中电流方向改变10．如图所示，沿光滑斜面固定一螺线管，一个磁性很强的小磁体沿螺线管轴线下滑。轴线上p、q两点到螺线管上、下边缘的距离相等。一灯泡与螺线管串联，小磁体通过p点时灯泡的亮度比通过q点时的亮度小，小磁体的大小可忽略。则小磁体（）A．在p点的速度小于q点的速度B．在p点的机械能小于在q点的机械能C．经过p、q两点时，灯泡中电流方向相同D．经过p、q两点时，灯泡中电流方向相反11．质谱仪工作原理如图所示，带电粒子从容器下方的小孔S1飘入加速电场，其初速度几乎为0，经过S2从O点垂直磁场边界射入匀强磁场，a、b两粒子分别打到照相底片上的P1、P2点，P1到O点的距离小于P2到O点的距离。忽略粒子的重力，下列说法中正确的是（）A．a的比荷大于b的比荷B．在磁场中a的速率一定大于b的速率C．在磁场中a的动能一定大于b的动能D．a在磁场中的运动时间小于b在磁场中的运动时间12．如图所示，直角三角形abc区域存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ab边长为2L，∠a=30°，一粒子源固定在ac边的中点d，粒子源垂直ac边向磁场中发射不同速率的带正电的粒子，粒子均从bc边界射出，已知粒子质量为m、电荷量为q，下列说法正确的是（）A．粒子运动的速率可能为3B．粒子在磁场中运动的时间可能为πmC．bc边界上有粒子射出的区域长度最大为3D．有粒子经过的磁场区域的面积最大为3三、实验题13．某实验小组用图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。用注射器下端的橡胶塞和柱塞封闭一段空气柱，空气柱的体积可以通过刻度读取，空气柱的压强p可以从与注射器内空气柱相连的压力表读取。把柱塞向下压或向上拉，读取几组空气柱的体积与对应的压强数据。（1）实验中下列说法正确的是____。A．推拉柱塞时应尽量缓慢B．推拉柱塞时可手握注射器C．若实验中橡胶塞脱落，可立即装上并继续本次实验（2）小明同学以p为纵坐标、以1V为横坐标在坐标系中描点作图，作出的图线如图乙所示，图线发生弯曲的原因可能是（3）小华同学实验中某些操作不规范，得到了如图丙所示的p-V图像，则实验中气体温度的变化情况是。14．某同学设计的苹果自动分拣装置如图甲所示。该装置能把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。装置中托盘置于半导体薄膜压力传感器R1上，托盘重力不计，苹果经过托盘时对R1产生压力，半导体薄膜压力传感器阻值R1随压力F变化的图像如图乙所示。初始状态衔铁水平，当R2两端电压U≥2V时可激励放大电路使电磁铁工作吸动衔铁，并保持一段时间，确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势E=6V，内阻不计，重力加速度大小取g=10m/s2。（1）当苹果通过托盘时，质量较小的苹果对应的R1阻值（选填“较大”、“较小”）；（2）现以200g为标准将苹果分拣开，应将R2阻值调为kΩ（保留3位有效数字），此时质量小于200g的苹果将通过（选填“上通道”、“下通道”）；（3）若要增大分拣苹果的质量应将R2的阻值（选填“调大”、“调小”）。四、解答题15．如图所示，正方形线圈abcd边长l=0.2m，匝数n=100匝，电阻r=5Ω。线圈以角速度ω=10πrad/s绕垂直于匀强磁场的轴OO′匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度B=1（1）线圈产生的电动势瞬时值表达式；（2）经过16016．五一假期小王一家自驾游，长时间停放的汽车启动时，仪表盘显示的车轮胎压及当地气温如图甲所示；经过长途跋涉到达目的地时，仪表盘显示车轮胎压如图乙所示。由四个轮胎的气压值可知，右前轮存在漏气问题，将汽车轮胎内气体视为理想气体，忽略汽车轮胎容积的变化，长时间行驶后，汽车两前轮轮胎温度相等并高于当地气温，取0℃为273K。求：（1）到达目的地时汽车左前轮胎内气体的温度；（2）行驶过程中右前轮漏掉的气体质量与剩余气体质量的比值。17．如图所示，足够长的光滑金属导轨平行放置，固定在水平面上，间距L=1.0m，导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=2.0T，导轨左端的单刀双掷开关可分别与电阻或电容器相连接，已知定值电阻R=2.0Ω，电容器电容C=0.1F，导体棒质量m=0.4kg、电阻r=1.0Ω，其余电阻不计。开始电容器不带电，导体棒静置于导轨上，开关合向a，对导体棒施加水平向右的F=4N的拉力，当导体棒匀速运动时撤去F，导体棒始终与导轨垂直且接触良好。（1）求拉力的最大功率；（2）求撤去F后定值电阻R中产生的热量；（3）若撤去F的同时将开关合向b，求导体棒最终运动的速度大小。18．如图甲所示，粒子加速器与速度选择器并排放置，已知速度选择器内匀强磁场磁感应强度大小为B1、电场强度大小为E。在速度选择器右侧建立xOy坐标系，0≤x≤d的区域里有磁场，规定磁场方向垂直纸面向里为正，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，其中T0=2πdB（1）求粒子到达O点的速度v0和M、N两板间的电压U（2）若粒子在t=0时从O点射入磁场，且在t<T02的某时刻从点P（d，d（3）若B0=7mE（4）若B0=2mEqdB1，调整磁场变化周期

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】Ａ、导航使用的电磁波是横波，A错误；

B、均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能向空间辐射电磁波，B错误；

C、为使电磁波携带信息，发射前需进行调制，C正确；

D、各种电磁波在真空中传播速度相同，D错误；

故答案为：C

【分析】正确理解电磁场理论，为使电磁波携带信息，发射前要进行调制，明确电磁波为横波，在真空中的传播速度为光速。2．【答案】D【解析】【解答】A、玻璃是非晶体，导热性表现为各向同性，A错误；

B、高温烧熔的玻璃还是非晶体，B错误；

C、玻璃烧熔时，液态时表面分子间的作用力表现为引力使其表面收缩，C错误；

D、玻璃烧熔为液态时，由于表面张力的作用使其表面收缩，冷却后尖端变钝，D正确；

故答案为：D

【分析】正确理解掌握晶体非晶体和各向异性各向同性，液体的表面张力。3．【答案】B【解析】【解答】AB、两铅块表面磨平，使其紧密接触，接触面分子间距离较近，但大于平衡距离，分子力表现为引力，两铅块结合在一起，A错误，B正确；

C、物体的内能有分子的运动和分子之间相互作用引起，有温度和体积决定，与物体位置无关，与物体的势能，动能无关，C错误；

D、加挂丙后，不影响接触面分子之间的距离，分子势能不变，D错误；

故答案为：B

【分析】甲乙两铅块表面磨平，紧密接触，分子间表现为引力，使两铅块结合在一起，物体的内能是物体内分子动能和分子势能的总和，与物体的位置和物体的动势能无关。4．【答案】A【解析】【解答】AB、由题意可知在t=1150s时，a、b、c中的电流分别为：ia=32I0，ib=05．【答案】D【解析】【解答】A、根据安培定则，线圈中磁场方向向下，A错误；

B、电容器在充电，电流在减小，根据楞次定律，线圈中感应电流的方向与图中电流方向相同，B错误；

C、线圈中电流在减小，线圈中存储的磁场能在减小，C错误；

D、电容器在充电，电容器极板上的电荷量在增加，由U=QC和E=Ud6．【答案】B【解析】【解答】设电阻丝PQ的电阻为R，则ab、cd、的电阻也为R

PQ切割磁感线产生的感应电动势：E=Blv

当PQ滑过l/2时，电路等效为左右线框的并联电路，则外电路总电阻：R外=RRR+R＝R2

PQ之间的电势差：7．【答案】C【解析】【解答】A、由题意可知，当开关接1时，电流表的读数为0.4A，可知变压器的输入功率：P1=U1I1＝Uｍ2I1＝22022×0.4=88W

根据理想变压器功率关系：P2=P1=I22R，解得：I8．【答案】B【解析】【解答】甲图中a线圈中产生的感应电动势大小不变，根据法拉第电磁感应定律可得：Ea=∆B∆tS=2B0T02S=4B09．【答案】A,D【解析】【解答】A、此时线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，A正确；

BC、磁通量最大时为中性面，磁通量的变化率为零，感应电流瞬时值为零，但电流表的示数为交流电有效值，始终不为零，BC错误；

D、中性面感应电流瞬时值为零，经过该位置电流方向改变，D正确；

故答案为：AD

【分析】根据交流电的形成，此时刻为磁通量最大的位置，是中性面，感应电动势，感应电流，磁通量的变化率均为零，电流改变方向，电流表的读数是有效值不变。10．【答案】A,D【解析】【解答】A、小磁体通过p点时灯泡的亮度比通过q点时的亮度小，说明小磁铁通过ｐ点时产生的电流小，磁通量的变化率小，速度小，A正确；

B、小磁铁下滑时产生的感应电流受到的安培力做负功，小磁铁机械能减小，所以ｐ点的机械能大于ｑ点的机械能，B错误；

CD、由楞次定律可知，ｐ点时线圈磁通量增大，ｑ点时磁通量减小，灯泡中的电流方向相反，C错误，D正确；

故答案为：AD

【分析】由电流的大小可以确定感应电动势的大小，磁通量的变化率的大小，从而判断速度的大小，产生感应电动势小磁铁要克服安培力做功，机械能减小，根据楞次定律由磁通量的变化判断感应电流的方向。11．【答案】A,B,D【解析】【解答】A、带电粒子在电场中加速，由动能定理可得：Uq=12mv2

带电粒子在偏转电场中，由洛伦兹力提供向心力可得：Bqv=mv2R

联立解得：R=1B2mUq，得：qm=2UR212．【答案】B,C,D【解析】【解答】A、根据题意，粒子与ab边相切时对应速度最大，由几何关系可得半径为：r1=Lcd=32L

根据洛伦兹力提供向心力：Bqv=mv2r得：r=mvBq，T=2πmBq，联立解得：v1=3qBL2m，13．【答案】（1）A（2）环境温度突然降低（3）先升高后降低【解析】【解答】（1）A、为减小实验误差，推拉柱塞时应尽量缓慢，防止柱塞移动太快，气体温度发生变化，A正确；

B、推拉柱塞时不可手握注射器，以防气体温度发生变化，B错误；

C、橡胶塞脱落，气体的质量发生了变化，需要重新做实验，C错误；

故答案为：A

（2）对图乙，由理想气体状态方程可得：P=CT1V可知图线变化的原因可能是：环境温度突然降低，斜率减小。

（3）由P-V图像的等温线，反比例函数双曲线可知，实验中气体温度的变化情况是：先升高后降低。

【分析】（1）实验验证气体的等温变化规律，推拉柱塞要缓慢，使气体和环境充分热交换保持温度不变，不能用手接触以防气体温度变化，等温变化气体质量不能发生变化。

（2）由理想气体状态方程得出P与V的关系，斜率变小的原因可能是温度变小了。14．【答案】（1）较大（2）12.5；上通道（3）调大【解析】【解答】（1）当苹果通过托盘时，质量较小的苹果对托盘压力较小，由乙图可知，R1值较大；

（2）200克为标准，F=mg=2N，由乙图可知：R1≈25kΩ

为达到分拣要求，由闭合电路欧姆定律和串联电路电压的关系：R1R2=E-UU=6-22=2得：R2=12.5kΩ；

苹果质量小于200g，则R1的阻值增大，分压增大，R2两端电压变小，衔铁不会吸合，苹果通过上通道；

(3)苹果质量增大时，则R1的阻值减小，分压减小，R2两端电压增大，即R2阻值增大，所以要增大分拣苹果的质量应将R2的阻值调大。

【分析】（1）由乙图可知，质量小的苹果，压力小，R1的阻值大；

15．【答案】（1）解：线圈产生的电动势最大值为E从图示位置开始计时，线圈产生的电动势瞬时值表达式e=（2）解：经过160s磁通量的变化量为ΔΦ=BS根据法拉第电磁感应定律有E=N根据电流定义式有I=根据闭合电路欧姆定律有I=联立解得q=【解析】【分析】（1）根据Em=NBSω得出感应电动势的最大值，再由图示位置可知，磁通量为零的位置，磁通量的变化率最大，是峰值面，从而得出电动势瞬时值的表达式：e=E16．【答案】（1）解：由图甲可知，汽车左前轮胎内气体的初状态p1=240kPa，T1=(15+273)K=288K，末状态p汽车左前轮胎内气体的温度t=(324−273)℃=51℃（2）解：汽车右前轮胎内气体的初状态p1=240kPa，T1=(15+273)K=288K，末状态p2'解得V由于轮胎内气体的质量一定，温度升高后气体的密度相等，可得右前轮漏掉的气体质量与剩余气体质量的比值等于体积之比，则有V【解析】【分析】（1）由图甲可知汽车左前轮胎内气体的初状态压强和温度，由图乙可知末状态气体压强，根据查理定律可求出左前轮末状态胎内气体温度；

（2）由甲图可知右前轮胎内气体初状态压强和温度，由图乙知右前轮末状态气体压强，两前轮轮胎温度相等可知末状态温度，由盖-吕萨克定律解得气体末状态体积，计算漏出气体与剩余气体体积之比为质量之比。17．【答案】（1）解：导体棒速度为v时产生的感应电动势为E=BLv感应电流为I=由左手定则可得导体棒受到的安培力方向向左，大小为f=IBL=导体棒的加速度为a=所以导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，匀速时速度达到最大值vm：拉力的最大功率为P（2）解：撤去F后，导体棒只受水平向左的安培力的作用，加速度为a可得导体棒做加速度逐渐减小的减速运动，最终静止。此过程中动能全部转化为系统的热量Q，由能量守恒定律可得Q=R中产生的热量为Q（3）解：当导体棒产生的电动势和电容器两端电压相等时，导体棒电流为0，导体棒最终做匀速直线运动，假设导体棒最终运动的速度大小为v'，由动量定理可得此时U=BLv'，联立可得v【解析】【分析】（1）由导体棒切割磁感线产生感应电动势大小，根据闭合电路欧姆定律计算感应电流大小，由左手定则可得安培力大小和方向，由牛顿第二定律得出导体棒先做加速度减小的加速运动，当加速为零时，速度达到最