山东省烟台市2023-2024学年高二下学期期中学业水平诊断物理模拟试题（附答案）

/山东省烟台市2023-2024学年高二下学期期中学业水平诊断物理模拟试题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.下列说法中正确的是（）A.1克100℃的水的内能等于1克100℃的水蒸气的内能B.水蒸气凝结成小水珠过程中，水分子间的引力增大，斥力减小C.分子间的距离r存在某一值r0，当r>r0时，分子间引力小于斥力，当r<r0时，分子间斥力小于引力D.在一定温度下，大量气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律2.关于传感器及其应用，下列说法中正确的是（）A.霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的，在电路中能起到开关的作用C.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，但是金属热电阻不能D.电阻应变片是利用金属的电阻应变效应制成的，即金属丝受拉力时电阻变小，受压力时电阻变大3.下列说法中正确的是（）A.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线B.电磁波在真空中传播时的电场强度E与磁感应强度B互相平行C.在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术叫作调制D.在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短，速度依次变小4.如图甲所示，三个灯泡完全相同且灯泡电阻不随温度变化而改变。闭合开关S，当电路达到稳定状态后，再断开开关。不计电源内阻及电感线圈L的直流电阻，下列说法中正确的是（）A.开关S闭合瞬间，灯A1立刻点亮B开关S闭合瞬间，灯A2立刻点亮，稍后变暗C.开关S断开瞬间，灯A2闪亮一下再逐渐熄灭D.从开关S闭合瞬间至断开前，流经灯A3的电流保持不变5.风电是一种清洁、绿色的可再生能源，中国的风电装机容量目前处于世界领先地位。图甲为风力发电的简易模型，在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，在某段时间内传感器显示如图乙所示的正弦式交流电，则（）A.磁铁的转速为2.5r/sB.t=0.2s时，穿过线圈的磁通量为零C.0～0.2s内，穿过线圈的磁通量逐渐减小D.该交流电压的瞬时值表达式为6.如图所示为某一交流电的电压随时间的变化关系图像，已知图像前半周期为峰值是4V的正弦式交流电的四分之一周期图形，后半周期为峰值是2V的另一正弦式交流电的四分之一周期图形，则该交流电的电压有效值为（）A B. C. D.7.如图，某小型水电站发电机输出的电功率P=22kW，发电机的输出电压，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n1∶n2=1∶11，输电线的总电阻为r=22Ω，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，则下列说法中正确的是（）A.用户端交流电的频率为200HzB.用户得到的功率为20kWC.输电线上损失的功率为550WD.降压变压器原、副线圈的匝数比n3∶n4=20∶18.如图所示，一根长为L金属棒CD在磁场方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，绕竖直轴OO1顺时针（俯视）转动，O为金属棒与竖直轴的交点。圆锥母线与OO1夹角为30°，角速度为ω，，则金属杆两端的电势差UCD为（）A. B. C. D.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.如图所示的交流电路中，灯A1、A2和A3均发光，如果保持交变电源两端电压的有效值不变，但频率增加，各灯的亮、暗变化情况为（）A.灯A1变亮 B.灯A2亮度不变C.灯A3变亮 D.灯A3变暗10.如图所示，一理想自耦变压器线圈AB绕在一个圆环形闭合铁芯上，左端输入有效值恒定的正弦式交变电流，A1、A2为相同的灯泡且电阻不变，R0为定值电阻。下列说法中正确的是（  ）A.S1、S2均闭合时，将P沿顺时针方向转动，A1一定变暗B.S1、S2均闭合时，将P沿顺时针方向转动，A1一定变亮C.断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），R0消耗的电功率一定变大D.断开S1，闭合S2，将P沿逆时针方向转动（灯泡一直没有损坏），R0消耗的电功率可能先增大后减小11.如图所示是一种常见身高体重测量仪，其工作原理为：顶部发射波速为340m/s的超声波，经反射后返回顶部发射处，从而记录时间间隔。测量仪底部有一质量为2kg的测重面板置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重面板上没有站人时，测量仪记录的时间间隔为0.015s，此时输出电压为U0=0.4V；当某同学站上测重面板时，测量仪记录的时间间隔为0.005s，输出电压为12V，则（）A.该同学的身高为1.75m B.该同学的身高为1.70mC.该同学的质量为60kg D.该同学的质量为58kg12.在光滑水平桌面上存在垂直桌面向下的匀强磁场，磁场边界如图所示。正方形单匝导体线框abcd的边长L=0.2m、质量m=0.2kg、电阻。线框平面与磁场方向垂直，线框的ad边与磁场左边界平齐，ab边与磁场SP边界平行且距离为L。现对线框施加一大小、方向与水平向右方向成的恒力，使其在图示水平桌面上由静止开始运动。从ab边进入磁场开始，线框在垂直于SP方向上做匀速运动；dc边进入磁场时，bc边恰好到达磁场右边界。重力加速度g=10m/s2，从线框开始运动到线框全部进入磁场中，下列说法中正确的是（）A.匀强磁场磁感应强度B的大小为B.全过程线框产生焦耳热0.4JC.整个回路通过的电荷量为D.磁场区域的SP边宽度为0.65m三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①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；②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；③根据一滴溶液中纯油酸体积和油膜的面积计算出油酸分子直径；④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；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）某同学在实验中将1mL的油酸溶于酒精，制成2000mL的油酸酒精溶液，测得该1mL的油酸酒精溶液有50滴。则每滴所含纯油酸的体积为_________m3。油膜面积如图所示，已知坐标纸中每一个正方形小格的边长为1cm，由此估算出油酸分子的直径为__________m。（结果保留1位有效数字）14.如图所示为高速路出口处的电子地磅测量部分的原理电路图，它主要由压力传感器R（阻值随压力增大而减小的压敏电阻）、定值电阻R0、显示仪组成。电路接在的交变电源上，显示仪为量程为0～200V的指针式理想交流电压表改装而成。已知R电阻大小随压力的变化关系如下表，R0=100Ω，，忽略地磅秤台的重力。压力F/×104N

012345…10…电阻R/Ω500490480470460450…400…（1）由表可知，当地磅秤台所承受的压力为2.0×105N时，压敏电阻R的阻值为___________Ω，此时电压表的示数为__________V；（2）若将电压表表盘示数改成地磅秤所测质量，在地磅秤台上的汽车可以直接从表盘上读出汽车的质量，请根据所学过的知识及题中所给数据写出电压表表盘示数U与汽车的质量m之间的关系式U=_________，则可判断出该表盘上的质量刻度_________（请选填“均匀”或“不均匀”）；（3）该电子地磅可以测量的质量最大为_________t。15.如图所示，有一单匝矩形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴OO'匀速转动，转动频率为f，边ab、bc的长度分别为L1和L2，轴OO'分别通过ad和bc的中点，线圈的电阻为r，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值为R的定值电阻连接。（1）线圈平面由如图所示位置开始计时，写出t时刻流过线圈的电流i的表达式；（2）求线圈每转动一周，电阻R上产生的焦耳热；（3）由如图所示位置转过30°时，求ab边所受安培力大小。16.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1∶n2=1∶3，定值电阻R1接在原线圈回路中，滑动变阻器R（阻值变化范围为0～100Ω）和定值电阻R2串联接在副线圈回路中，已知R1=10Ω，R2=20Ω，原线圈一侧接在输出电压U0=28V的正弦交流电源上。开始时，调节滑动变阻器的触头，使滑动变阻器接入电路的电阻值最大。求：（1）此时滑动变阻器消耗的功率；（2）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？17.足够长、电阻不计的平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，两根导轨间距l=0.5m，导轨平面与水平面间的夹角为θ=37°，导轨底端连接阻值R=8Ω的电阻。导轨平面内以OC（OC与导轨垂直）为分界线，上方区域分布着垂直斜面向上的磁场。取O点为坐标原点，沿导轨OQ向上为x轴正方向，磁场的磁感应强度大小B随着x变化的关系图像如图乙所示。一根质量m=1kg、电阻r=4Ω的金属棒置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。若金属棒在沿导轨向上的外力F作用下以某一初速度从x=0处沿导轨向上运动，运动过程中理想电流表的示数恒为0.5A。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求金属棒（1）运动到x=3m处的速度；（2）从x=0运动到x=3m的过程中，电阻R上产生的热量；（3）从x=0运动到x=3m的过程中，外力F所做的功。18.如图甲所示，足够长的水平金属导轨CD、EF固定在地面上，间距L=0.5m，一质量m=0.2kg的金属棒GH垂直地放置在导轨上，导轨处于大小B1=1T、方向竖直向下的匀强磁场B1中。有一匝数n=200匝、面积S=0.1m2的线圈通过开关S与导轨相连，线圈处于平行于线圈轴线、方向竖直向上的另一匀强磁场B2中，B2大小随时间t变化的关系图像如图乙所示。t=0时刻闭合开关S，金属棒由静止释放，当t=8s时金属棒开始做匀速运动。已知线圈电阻r=0.25Ω，金属棒电阻R=3.5Ω，其余电阻不计，金属棒GH与导轨间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2。求：（1）刚闭合开关时金属棒的加速度大小；（2）0～8s内金属棒的位移大小；（3）0～8s内通过金属棒的电荷量；（4）0～8s内整个电路产生的焦耳热。

答案1-5【正确答案】D【正确答案】A【正确答案】C【正确答案】B【正确答案】D6-10【正确答案】A【正确答案】C【正确答案】D【正确答案】BC【正确答案】AD11-12【正确答案】BD【正确答案】BCD13【正确答案】（1）⑤④②①③（2）①.②.14【正确答案】（1）①.300②.55（2）①.②.不均匀（3）4915【正确答案】（1）；（2）；（3）解析：（1）由题意可知，线圈感应电流的最大值t时刻流过线圈的电流i的表达式（2）通过电阻R电流有效值线圈每转动一周所用时间线圈每转动一周，电阻R上产生的焦耳热（3）由题意可知，由如图所示位置转过30°时，瞬时电流ab边所受安培力16【正确答案】（1）16W；（2）70Ω，19.6W解析：（1）设原线圈中电流大小为I，则解得则副线圈两端电压为设原线圈两端电压为U1对原线圈回路有以上可得I=1.2A此时滑动变阻器消耗的功率（2）设变阻器接入电路电阻为Rx变压器输出功率整理得P=当=R1，变压器输出功率最大，即Rx=70Ω变压器最大输出功率为17【正确答案】（1）2m/s；（2）2.25J；（3）17.775J解析：（1）由图乙知B的大小与x关系式为B=3+x①E=I（R+r）②E=Blv③由①②③得v=④x=0，v0=4m/sx=3m，v=2m/s⑤（2）解法一：FA=BIl⑥由①⑥可得FA=0.75+0.25x⑦x=0运动到x=3m的过程中，金属棒克服安培力做的功为WA=⑧由功能关系得Q=WAQR=⑨QR=2.25J⑩解法二：⑥⑦由⑥⑦得s⑧⑨J⑩⑶从x=0运动到x=3m的过程中由动能定理得WF－mgsinθx－WA=－⑪解得WF=17.775J⑫18【正确答案】（1）2m/s2；（2）30m；（3）8.8C；（4）37.2J解析：（1