山东省德州市2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

更新时间：2022-09-05 浏览次数：46 类型：期末考试

一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A . 扩散现象和布朗运动都是物质分子的无规则运动 B . 我国即将进入全面5G时代，在真空中5G信号和4G信号传播速度相同 C . 发生光电效应时，入射光越强，光子的能量越大 D . 在LC回路产生振荡电流的过程中，电流增强时，电容器充电

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2. 关于热力学定律，下列说法正确的是（）

A . 能量守恒告诉我们，所有符合能量守恒定律的宏观过程都能自发进行 B . 实际过程中，只要涉及热现象，都有特定的方向性 C . 功转化为热的实际宏观过程是可逆过程 D . 做功与热传递都能改变系统的内能，但不是等价的

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3. 下列关于原子核的叙述中正确的是（）

A . 原子核的质量越小，比结合能就越小 B . 放射性元素的半衰期与原子所处的物理或化学状态有关 C . 原子核能自发地放出 $\text{[math]}$ 粒子说明原子核内有 $\text{[math]}$ 粒子 D . 重核裂变反应，释放能量

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4. 一个匀强磁场的边界是MN，MN左侧无磁场，右侧是范围足够大的匀强磁场区域，如图甲所示．现有一个金属线框沿ab(ab⊥MN)方向以恒定速度从MN左侧垂直进入匀强磁场区域，线框中的电流随时间变化的I-t图像如图乙所示，则线框可能是哪个（）

A . B . C . D .

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5. 演示自感现象的电路如图所示，电源电动势为E，内阻不可忽略，L为电感线圈，R为定值电阻。闭合开关S，电路稳定时，两只完全相同的灯泡 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 亮度相同，下列说法正确的是（）

A . 闭合开关S时， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 同时变亮 B . 闭合开关S时， $\text{[math]}$ 慢慢变亮， $\text{[math]}$ 立即变亮然后亮度保持不变 C . 若断开开关， $\text{[math]}$ 逐渐变暗， $\text{[math]}$ 闪亮一下再逐渐变暗 D . 若断开开关， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 同时逐渐变暗

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6. 两个等质量粒子分别以速度 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 垂直射入有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和45°，磁场垂直纸面向外，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，A、B连线垂直于磁场边界。如图所示，则（）

A . a粒子带负电，b粒子带正电 B . 两粒子的轨道半径之比 $\text{[math]}$ C . 两粒子的电荷量之比 $\text{[math]}$ D . 两粒子的速率之比 $\text{[math]}$

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7. 如图所示，在足够长的光滑斜面上，用细线拴着一端封闭的导热玻璃管。玻璃管内部液柱封闭了一定量的理想气体，外界温度不变，玻璃管和液柱均处于静止状态。当剪断细线下滑稳定后，以下说法正确的是（）

A . 封闭气体的长度将变长 B . 封闭气体压强小于外界大气压 C . 玻璃管内壁，单位时间内，单位面积上所受气体分子撞击次数增加 D . 封闭气体内能减小

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8. 如图所示，有一匝数为20、边长为10cm、电阻不计的正方形线框绕着固定转轴 $\text{[math]}$ 以角速度 $\text{[math]}$ 在垂直于纸面向里的匀强磁场中匀速转动，线框关于 $\text{[math]}$ 对称，线框通过两电刷（未画出）与某一理想变压器相连，变压器原线圈串有一个理想交流电流表A，已知理想变压器原、副线圈的匝数之比为 $\text{[math]}$ ，副线圈两端接有两完全相同灯泡 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 串联，如果灯泡 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的规格均为“5V，1W”且正常发光，则下列说法正确的是（）

A . 匀强磁场的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ B . 该线框中形成的交变电流，电流方向1秒内改变25次 C . 线框转到图示位置的瞬间，电流表A读数为零 D . 闭合开关，并联上灯泡 $\text{[math]}$ ，不考虑灯泡的烧坏及阻值的变化，则 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均变亮

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二、多选题

9. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（）

A . 甲图可通过增加磁感应强度B来增大粒子的最大动能 B . 乙图可通过增加磁感应强度B来增大电源电动势 C . 丙图无法判断出带电粒子的电性，粒子能够从左右两个方向沿直线匀速通过速度选择器 D . 丁图中产生霍尔效应时，无论载流子带正电或负电，稳定时都是C板电势高

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10. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，下列说法正确的是（）

A . 气体温度降低 B . 气体温度升高 C . 气体向外界放出热量 D . 气体的内能增加

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11. 氢原子的部分能级图如图甲所示，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出不同频率的光，用这些光照射如图乙所示的光电管阴极K，阴极材料是逸出功为2.55eV的金属钾。已知可见光光子的能量范围为1.62~3.11eV，则下列说法中正确的是（）

A . 这些氢原子一共能辐射出5种频率的光子 B . 这些氢原子发出的光子中有1种属于可见光 C . 这些氢原子发出的光有4种光可使钾产生光电效应 D . 若用n=3跃迁到基态辐射的光照射阴极，其遏止电压为9.54V

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12. 如图所示，地面上固定宽为L的平行金属导轨，有垂直于导轨平面向上的匀强磁场B，导轨与水平地面成 $\text{[math]}$ 角，底端电阻为R。质量为m，电阻为r的金属棒从导轨a位置以初速度为 $\text{[math]}$ 向上滑动，到达b位置时，速度减为零，且恰好能静止在轨道上，此时a与b两位置竖直高度差为h，金属棒与轨道始终接触良好，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下面说法正确的是（）

A . 金属棒在a位置所受安培力为 $\text{[math]}$ B . 金属棒在a位置时的加速度大小为 $\text{[math]}$ C . 从a到b的过程中，电阻R中产生的热量为 $\text{[math]}$ D . 从a到b过程中，流过金属棒的电荷量为 $\text{[math]}$

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三、实验题

13. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL，用注射器测得1mL上述溶液有90滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则可求得：
1. （1）油酸薄膜的面积是 $\text{[math]}$ ；
2. （2）油酸分子的直径是m；（结果保留两位有效数字）
3. （3）利用单分子油膜法可以粗测阿伏加德罗常数。如果体积为V的纯油酸在水面上散开形成的单分子油膜的面积为S，这种油酸的密度为 $\text{[math]}$ ，摩尔质量为M，则阿伏加德罗常数的表达式为。
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14. 热敏电阻是温度传感器的核心元件，某金属热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的图线如图甲所示，现有一课外活动小组利用该金属热敏电阻测量温度，提供实验器材如下：
A．直流电源，电动势E=3V，内阻不计
B．电压表，量程3V，内阻约5kΩ
C_.电流表，量程0.3A，内阻2Ω
D．滑动变阻器 $\text{[math]}$ ，最大阻值5Ω
E.被测热敏电阻 $\text{[math]}$
F.开关、导线若干
1. （1）结合实验器材，为精确地测量金属热敏电阻，单刀双掷开关应置于（填“1”或“2”）位置；
2. （2）该热敏电阻R的阻值随温度t变化的函数关系式；
3. （3）接通开关S，改变滑动变阻器滑片P的位置，此时电压表示数为2.00V，对应的电流表示数如图丙所示I=A，由此得此时热敏电阻对应的温度为℃。
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四、解答题

15. 某理想变压器原线圈a和副线圈b的匝数比为 $\text{[math]}$ ，原线圈接在交流电源上，交流电源的电压随时间的变化规律如图中余弦图线所示，副线圈中“12V，6W”的灯泡L恰好正常发光，电阻 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）流过电阻 $\text{[math]}$ 的电流；
2. （2）电阻R的阻值。
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16. 400年前伽利略最先发明了温度计。有人模仿伽利略温度计设计了一种测温装置，其结构如图所示。玻璃泡A内封有一定量气体（可视为理想气体），与玻璃泡A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度h即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出。当温度是 $\text{[math]}$ 时，管内水银面恰好到达B管顶端，高度为 $\text{[math]}$ 。外界大气压 $\text{[math]}$ 相当于76cm高的水银柱所产生的压强，水银槽的横截面积远大于B管的横截面积。求：
1. （1）若B管的体积与A泡的体积相比可略去不计，当B管内水银面高度为 $\text{[math]}$ 时，温度为多少摄氏度；
2. （2）若玻璃泡A体积为 $\text{[math]}$ ，管B的内截面积为 $\text{[math]}$ ，考虑B管内气体体积，温度为31℃时，水银面的高度为多少。
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17. 如图所示，直角坐标系xOy平面内第一、三、四象限存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限存在沿y轴正方向的匀强电场。质量均为m、电荷量均为q的两带负电粒子a、b先后以同一速率 $\text{[math]}$ 从y轴上的P点分别沿x轴正、负方向入射，经过一段时间后，两粒子恰好在x轴负半轴上的Q点相遇，此时两粒子均第一次通过x轴负半轴。已知O、P两点的距离为d，O、Q两点的距离为 $\text{[math]}$ ，不计粒子间的作用力和粒子受到的重力。求：
1. （1）匀强电场的电场强度大小；
2. （2）匀强磁场的磁感应强度大小；
3. （3）粒子a、b先后射出的时间差。
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18. 如图所示，与x轴平行的两光滑平行金属导轨固定在水平面上，只在x>0的区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=10T。导体棒MN和正方形导线框abcd静止在导轨上，且导体棒MN和导线框ab、cd的两边都垂直于x轴，导线框的边长、导体棒MN的长度及导轨的宽度都为L=0.1m。现固定导线框，将与MN垂直且向左的水平恒力作用在导体棒MN的中点上，水平恒力的大小F=3N。当MN达到最大速度后撤掉恒力，同时释放导线框，当导线框的cd边到达x=0位置时，导线框恰好达到最大速度，此时立即将导体棒MN固定。经过一段时间后，导线框的ab边到达x=0位置。已知导体棒MN和导线框的质量都为m=0.1kg；导体棒MN及导线框ab、cd边的电阻都为 $\text{[math]}$ ，导轨和导线框其余电阻不计，导体棒MN与导线框一直没有接触。求：
1. （1）导体棒MN的最大速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2）导线框的cd边到达x=0位置时的速度 $\text{[math]}$ ；
3. （3）导线框的ab边到达x=0位置时的速度 $\text{[math]}$ ；
4. （4）由导线框的cd边到达x=0位置到导线框的ab边到达x=0位置的过程中，导体棒MN产生的焦耳热（结果保留两位小数）。
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