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山西省實驗中學2024-2025學年高二下學期4月期中物理試題
學校:___________姓名：___________班級：___________考號：___________
一、單選題
1．有關下列四幅圖的描述，正確的是（　　）
A．圖1中，
B．圖2中，勻速轉動的線圈電動勢正在增大
C．圖3中，電容器中電場的能量正在增大
D．圖4中，增大電容C，調諧頻率增大
2．家用電子調光燈的調光功能是用電子線路將輸入的正弦交流電壓的波形截去一部分來實現的，截去部分后通過調光燈的電流隨時間的變化如圖所示，則下列說法正確的是（　　）
A．這也是一種交流電
B．電流的變化周期是0.01 s
C．電流的有效值是1 A
D．電流通過100 Ω的電阻時，1 s內產生的熱量為200 J
3．一定質量的理想氣體壓強隨體積變化關系的圖像如圖所示，氣體經歷從狀態A到再到的變化過程。已知氣體在狀態A、、對應的溫度分別為、、。下列說法中正確的是（　　）
A．
B．
C．氣體從狀態A到狀態變化過程中，氣體的溫度一直減小
D．氣體從狀態變化到狀態過程中，氣體的溫度先升高再降低
4．分子間作用力、分子勢能與分子間距離的關系圖線如圖所示，縱坐標未知。已知甲圖與橫坐標交點為，乙圖最低點對應的橫坐標為，取無窮遠處分子勢能。下列說法正確的是（　　）
A．乙圖像為分子力與分子間距離的關系圖像
B．當分子間距離從增大到的過程中，分子力先變大再變小
C．當分子間距離從增大到的過程中，分子力先做負功再做正功
D．當分子間距離從增大到的過程中，分子勢能先變小再變大
5．如圖甲所示，面積為，匝數為150匝的線圈所在區域存在垂直線圈平面的磁場，磁感應強度B隨時間t變化的規律如圖乙所示，規定磁場垂直紙面向里為正，線圈與定值電阻R相連。下列說法正確的是（ ）
A．時，穿過線圈的磁通量為30Wb
B．時，線圈中的電流改變方向
C．0~5s內，線圈都有擴張的趨勢
D．0~5s內，b點電勢均比a點電勢高
6．某小型水電站向外輸送電能的示意圖如圖甲所示，發電機的內部原理簡化圖如圖乙所示。圖甲中，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原、副線圈匝數分別為、。降壓變壓器原、副線圈匝數分別為、（變壓器均為理想變壓器）。圖乙中，ABCD是面積為S的矩形線圈，線圈共N匝，線圈保持勻速轉動，轉動周期為T，勻強磁場磁感應強度B。則下列說法正確的是（　　）
A．線圈勻速轉動至圖乙位置時，線圈的磁通量變化率最大
B．若升壓變壓器線圈兩端電壓和用電器額定電壓都是220V，需滿足
C．升壓變壓器線圈應當用比線圈更細的導線繞制
D．不計發電機的內阻，發電機EF處電壓表的示數大小為
7．某科技小組設計了一款溫控報警裝置。如圖所示，將理想自耦變壓器的原線圈與交流電源相連，副線圈與滑動變阻器、燈泡和熱敏電阻相連。已知熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，燈泡始終未燒壞，則能使燈泡變亮的是（　　）
A．減小輸入電壓的有效值 B．環境溫度降低
C．將滑動變阻器滑片向左移動 D．將自耦變壓器滑片向下移動
二、多選題
8．大自然之中存在許多絢麗奪目的晶體，這些晶體不僅美麗，而且由于化學成分和結構各不相同而呈現出千姿百態，高貴如鉆石，平凡如雪花，都是由無數原子嚴謹而有序地組成的。關于晶體與非晶體，下列說法正確的是（ ）
A．固體可以分為晶體和非晶體兩類，晶體是各向異性的，非晶體是各向同性的
B．多晶體是由許多單晶體雜亂無章地組合而成的，所以多晶體沒有確定的幾何形狀
C．晶體沿不同方向的導熱或導電性能不同，但沿不同方向的光學性質一定相同
D．單晶體有熔點，非晶體沒有熔點
9．如圖所示，光滑平行金屬導軌MN、PQ放置在同一水平面內，M、P之間接一定值電阻R，金屬棒cb垂直導軌水平放置，金屬棒cb及導軌電阻不計。整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，時對金屬棒施加水平向右的外力F，使金屬棒由靜止開始做勻加速直線運動。下列關于通過金屬棒的電流i、通過導軌橫截面的電荷量q、拉力F和拉力F的功率P隨時間變化的圖象中正確的是（　　）
A． B．
C． D．
10．如圖所示，足夠長的水平光滑金屬導軌所在空間中，分布著垂直于導軌平面方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B。兩導體棒a、b均垂直于導軌靜止放置。已知導體棒a的質量為2m，電阻為r，導體棒b的質量為m，電阻為2r，兩導體棒的長度均為l，其余部分電阻不計。現使導體棒a獲得瞬時平行于導軌水平向右的初速度，除磁場作用外，兩棒沿導軌方向無其他外力作用。在兩導體棒運動過程中，下列說法正確的是（　　）
A．最終a、b棒以相同的速度做勻速直線運動
B．a棒受到的安培力做的功等于電路中產生的焦耳熱
C．b棒受到的安培力做的功為
D．全過程中，通過導體棒a的電荷量為
三、實驗題
11．某同學用如圖所示裝置探究氣體做等溫變化的規律。
(1)在實驗中，下列哪些操作不是必需的___________。
A．用橡膠套密封注射器的下端
B．用游標卡尺測量柱塞的直徑
C．讀取壓力表上顯示的氣壓值
D．讀取刻度尺上顯示的空氣柱長度
(2)下列圖像中，最能直觀反映氣體做等溫變化的規律的是___________。
A． B．
C． D．
(3)一定質量的氣體由狀態A 變到狀態B 的過程如圖所示，A、B位于同一雙曲線上，則此變化過程中，溫度___________。
A．一直下降 B．先上升后下降
C．先下降后上升 D．一直上升
12．飲酒后，酒精會對中樞神經產生麻醉作用，導致手、腳觸覺降低，無法正常控制油門、剎車及方向盤，增加交通事故的風險，嚴重危害交通安全。“喝酒不開車，開車不喝酒”已經成為安全駕駛的行為準則。交警通過酒精測試儀對司機進行酒精濃度測試。酒精測試儀核心部件為酒精氣體傳感器，其電阻與酒精氣體濃度的關系如圖甲所示。利用酒精氣體傳感器設計一款酒精測試儀。除了酒精氣體傳感器外，提供以下器材：
A．舊干電池組（電動勢E=2.7V，內阻）
B．表頭（滿偏電流，內阻）
C．電阻箱（最大阻值）
D．電阻箱（最大阻值）
E.開關及導線若干
(1)為完成實驗，先將表頭G和電阻箱 （填“串聯”或“并聯”）改裝成量程為3V的電壓表，作為酒精測試儀內部元件使用，的阻值應調為 。
(2)如將酒精氣體濃度為零的位置標注在表頭G上處，則電阻箱的阻值應調為 Ω（結果保留1位小數）。
(3)完成步驟（2）后，某次測試酒精濃度時，表頭指針如圖丙所示。已知酒精氣體濃度在之間屬于飲酒駕駛，即酒駕：酒精氣體濃度達到或超過0.8mg/mL屬于醉酒駕駛，即醉駕。則該次測試的酒精氣體濃度在 （填“酒駕”或“醉駕”）范圍內。
(4)如果換成新干電池組（電動勢E=3.0V，內阻忽略不計）直接測量，則此時所測的酒精氣體濃度與真實值相比 （填“偏大”“偏小”或“不變”）。
四、解答題
13．如圖所示，矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動，線圈的面積，匝數、線圈總電阻為，勻強磁場的磁感應強度大小為，線圈兩端通過滑環、電刷外接一個阻值為的定值電阻。從線圈平面經中性面開始計時（t=0）并以的轉速勻速轉動時，求：
(1)寫出線圈中感應電動勢隨時間的瞬時值表達式；
(2)在的時間內電阻上所產生的熱量。
14．中國是瓷器的故鄉，號稱“瓷器之國”。英語“CHINA”，既稱中國，又名瓷器。瓷器是“泥琢火燒”的藝術，是人類智慧的結晶，是全人類共有的珍貴財富。如圖所示，氣窯是對陶瓷泥坯進行升溫燒結的一種設備。某次燒制前，封閉在窯內的氣體壓強為p0，溫度為室溫27℃，為避免窯內氣壓過高，窯上裝有一個單向排氣閥，當窯內氣壓達到2p0時，單向排氣閥開始排氣。開始排氣后，氣窯內氣體維持2p0壓強不變，窯內氣體溫度逐漸升高，最后的燒制溫度恒定為1327℃。求：
（1）單向排氣閥開始排氣時窯內氣體溫度為多少攝氏度；
（2）本次燒制排出的氣體與原有氣體的質量比。
15．我國第三艘航母福建艦配備了目前世界上最先進的電磁彈射系統和電磁阻攔裝置。圖示是簡化的原理圖，飛機簡化為一質量為m、電阻為R的金屬棒P，靜止放置于相距L的固定導軌上，并與兩導軌接觸良好。在cd左側是電磁彈射區域，已知cd左側導軌光滑，磁感應強度大小，方向垂直于導軌平面向下。儲能裝置簡化為一電容為C的電容器，單刀雙擲開關先打向1，電動勢為E、內阻不計的電源給電容器充電，充電完成后將開關打向2，金屬棒P在安培力的作用下加速至cd之前已達到最大速度。在某次實驗中，由于某種故障飛機到達cd時不能起飛，故立即啟動電磁阻攔裝置。金屬棒P與ce和df間導軌的動摩擦因數為μ，cdfe區域存在著磁感應強度大小、方向與導軌平面的夾角為θ的勻強磁場，ef間接有阻值為R的定值電阻，c和d處絕緣但平滑連接。因為甲板長度有限，金屬棒P在cd右側滑行距離為x時速度減為0。
(1)求電容器充電結束時的電荷量；
(2)求金屬棒P到達cd時的速度大小；
(3)求金屬棒P經過cd后需要經過多長時間才能停下。
山西省實驗中學2024-2025學年高二下學期4月期中物理試題參考答案
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C B D D B B BD AC AD
11．(1)B
(2)A
(3)B
12．(1) 串聯 900
(2)162.8
(3)酒駕
(4)偏大
13．(1)
(2)450J
【詳解】（1）線圈轉動過程產生的交流電的峰值為
圖中以中性面作為計時起點，則感應電動勢的瞬時值
（2）電流的有效值。
則在內R上的焦耳熱
14．（1）327℃；（2）
【詳解】（1）以封閉在氣窯內的氣體為研究對象，排氣前體積不變，則有初態
末態
由查理定律可得
代入數據解得
（2）開始排氣后，氣窯內氣體維持壓強不變，則有
設排出壓強的氣體體積為，排出氣體質量為，由蓋—呂薩克定律可得
由于氣體的密度不變，則有
代入數據解得
15．(1)
(2)
(3)
【詳解】（1）根據題意，充電結束時電容器所帶的電荷量
（2）金屬棒P到達cd前已達到最大速度，根據
可得
以向右為正方向，由動量定理可得
又
聯立解得
（3）金屬棒P在ce、df導軌運動的過程中，受到水平向左的安培力分力
受到向左的摩擦力
金屬棒P在ce、df導軌運動的過程中，以向右為正方向，由動量定理可得
即
產生的感應電動勢
電流
位移
聯立解得

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