高二下学期物理人教版期末复习试卷

高二下学期物理人教版（2019）期末复习测试卷 （试卷满分：100分；考试时间：90分钟） 一、选择题（每小题5分，共50分） 1.如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是( ) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 2.如图所示，在xOy坐标系第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在P点有一粒子源，P点坐标为（d，d）。打开粒子源发射装置，能够沿纸面以相同的速率向各个方向均匀发射带负电的粒子，粒子质量为m，电荷量为，速率。不计粒子重力及粒子间的相互作用力，M点坐标为（0，d），则下列说法正确的是( ) A.从x轴射出磁场的粒子数占总粒子数的 B.从OM之间射出磁场的粒子数占总粒子数的 C.到达x轴的粒子在磁场中运动的最短时间为 D.粒子在磁场中运动的最长路径与最短路径之比为9∶2 3.扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌。如图所示，为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场。出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( ) A. B. C. D. 4.两个完全相同的电阻不计的半圆形轨道竖直正对放置，轨道左右最高点与圆心等高，金属棒AB垂直两轨道水平放置，金属棒长与两轨道间距相等，空间存在竖直向下的匀强磁场（未画出）.金属棒在外力作用下沿轨道从左侧最高点向右侧最高点做匀速圆周运动，下列图像中能表示棒两端的电势差随时间t的变化关系的是( ) A. B. C. D. 5.如图所示，挂在横梁上的A和B都是薄铝环，横梁可以绕中间的支点转动。手持磁铁将N极沿着A环圆心的轴线靠近或远离 （不接触、未穿过）A环，下列说法正确的是( ) A.将磁铁N极靠近A环的过程中，A环中感应电流的方向为顺时针方向 B.将磁铁靠近A环的过程中，A环被吸引 C.将磁铁靠近A环的过程中，磁场力对磁铁做正功 D.将磁铁远离A环的过程中，磁场力对磁铁做负功 6.燃油汽车启动时，火花塞产生电火花的简化电路如图所示，初级线圈回路中的电源电动势为12V，次级线圈回路中的火花塞的两个电极P、Q靠得很近。汽车启动时，开关不停地闭合、断开，次级线圈产生的瞬时高压可达千伏甚至万伏，使电极P、Q间产生电火花，点燃汽缸中的可燃混合气。下列说法正确的是( ) A.开关闭合瞬间，P、Q间无电压 B.开关断开瞬间，火花塞会产生电火花 C.初级线圈的匝数应远大于次级线圈的匝数 D.P、Q间的高压是由于次级线圈的自感现象产生的 7.一个篮球的容积是5L。用打气筒给这个篮球打气，每打一次都把体积为200mL、压强与大气压相同的气体打进篮球内。如果在打气前篮球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同，篮球正常情况下，篮球内的气压最大为大气压的1.6倍，不然篮球会变形。若打气过程气体温度保持不变，则给此篮球打气的最多次数是( ) A.5次 B.10次 C.15次 D.20次 8.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，最后变化到状态C，图像如图所示。已知该气体在状态B时的压强为。下列说法正确的是( ) A.过程气体对外做功200J B.过程气体吸热 C.过程气体压强增大 D.状态A时的气体压强为 9.用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压与对应入射光的波长λ作出的图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，光速为c，下列说法正确的是( ) A.该光电管阴极材料的逸出功大小为 B.当用波长的光照射光电管阴极时，光电子的最大初动能为 C.当用波长的光照射光电管的阴极时，不发生光电效应 D.当用波长的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能与成正比 10.一定质量的理想气体从状态a开始，经过程后回到初始状态a，其图像如图所示。已知其中三个状态的坐标分别为a、b、c，图像cb、da延长线过原点O。下列说法正确的是( ) A.气体在过程中对外界做的功等于在过程中对外界做的功 B.在过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量 C.气体在过程中从外界吸收的热量小于在过程中向外界放出的热量 D.气体在过程中内能的减少量大于过程中内能的增加量 二、实验题（每空2分，共14分） 11.（6分）（1）图甲为“用油膜法估测分子的大小”实验中的3个步骤，先后顺序是_______（用字母表示）。 （2）在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸溶于酒精，其浓度为每1000mL溶液中有0.6mL油酸。用注射器测得1mL上述溶液有50滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，画出油膜的形状。如图乙所示，油膜占据了136个方格，坐标纸中正方形方格的边长为1cm，按以上实验数据估测出油酸分子的直径是_______m。（结果保留1位有效数字） （3）甲、乙、丙、丁四位同学分别在三个实验小组做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验，但都发生了操作错误。这四位同学的错误操作导致实验测得的油酸分子直径偏小的是___________。 A.甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液 B.乙在向水面滴入油酸酒精溶液时，未发现不慎滴入了两滴油酸酒精溶液 C.丙在计算油膜面积时，把轮廓范围内不满的正方形都算成了一个 D.丁同学在水面上撒入了过多的石膏粉 12.（8分）“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体，用数据采集器连接计算机测量气体压强。 （1）下列说法正确的是( ) A.各实验小组实验时被封闭气体的质量和温度必须相同 B.实验中为找到体积与压强的关系，一定要测量空气柱的横截面积 C.在柱塞上涂润滑油，可以减小摩擦，使气体压强的测量更准确 D.处理数据时采用图像，是因为图像比图像更直观 （2）实验时，推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强p、体积V变化的图线，如图乙所示（其中虚线是实验所得图线，实线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变），发现该图线与等温变化规律明显不合，造成这一现象的可能原因是( ) A.实验时用手握住注射器使气体温度逐渐升高 B.实验时迅速推动活塞 C.注射器没有保持水平 D.推动活塞过程中有气体泄漏 （3）某小组两位同学各自独立做了实验，环境温度一样且实验均操作无误，根据他们测得的数据作图像如图丙所示，图线a、b在横轴上截距之比为，则a与b密闭气体质量之比为________。 （4）图丙两条图像都不过坐标原点，图中表示________的体积。 三、计算题（共3小题，共36分） 13.（10分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，g取，已知，，求： （1）通过导体棒的电流； （2）导体棒受到的安培力大小； （3）导体棒受到的摩擦力的大小和方向。 14.（12分）如图，某个小型水电站发电机的输出功率为，发电机的电压为。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的双线总电阻为，在用户端用降压变压器把电压降为。要求输电效率（即用户得到的功率与发电机发出的功率之比）达到，也就是说在输电线上损失的功率控制在8kW，用户得到的功率为192kW。为此需要设计两个变压器的匝数比。请计算： (1)升压变压器输入的电流为多少？输电线上通过的电流是多少？ (2)从升压变压器的输出端到降压变压器的输入端，输电线损失的电压为多少？ (3)两个变压器的匝数比各应等于多少？ 15.（14分）小林同学在实验室探究气体状态变化规律，如图所示，实验室有一下端有小段软管、导热性能良好的U型管，U型管左端封闭右端开口，左管内用水银柱封闭一段气体，可看成理想气体，左端封闭的气体长度，左右两管水银柱高度相同都为，U型管的非软管部分粗细均匀，已知大气压强为75cmHg，实验室温度为27℃，管的粗细相对水银柱的高度来说可忽略不计，求： (1)现将U型管右管缓慢放置水平，此过程水银柱没有溢出，此时水银柱右端离右管口的距离多大？ (2)小林同学利用这个U型管和一把刻度尺，能测量不同环境的温度，他将U型管移到另一个封闭环境（如题图所示竖直放在地面上），左端气柱长度明显变短，小林同学将右管缓慢旋转，使得左管气体长度恢复原长22cm。此时，小林用刻度尺测出右管水银面离地面的竖直高度为22cm，依据这些条件可求出这个封闭环境温度为多少摄氏度？ 答案以及解析 1.答案：C 解析：两电流在该点的合磁感应强度为0，说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系，根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反，则为a或c，又，所以该点距远距近，所以是c点，故选项C正确，选项ABD错误. 2.答案：B 解析：A.粒子在磁场中，由洛伦兹力提供向心力得解得如图所示 可知从x轴射出磁场的粒子所对应的角度范围为90°，则从x轴射出磁场的粒子数占总粒子数的故A错误； B.如图所示 由几何关系可知从OM之间射出磁场的粒子所对应的角度范围为30°，则从OM之间射出磁场的粒子数占总粒子数的故B正确； C.如图所示 到达x轴的粒子中，当粒子到达P点正下方位对应圆心角最小，所用时间最短，则有故C错误； D.如图所示 粒子在磁场中运动的最长路径对应的圆心角为360°，最短路径对应的圆心角为60°，可知粒子在磁场中运动的最长路径与最短路径之比为故D错误。故选B。 3.答案：A 解析：对于A图，出现扰动时，不管是上下振动还是左右振动，穿过紫铜薄板的磁通量都会变化。从而产生感应电流，感应电流的磁场阻碍薄板的振动。 4.答案：D 解析：设半圆形轨道圆心为O，半圆形轨道左侧顶点为C,设，根据右手定则，金属棒中的感应电动势方向，金属棒两端的电势差为，故ABC错误，D正确。 故选:D。 5.答案：D 解析：A.磁铁N极靠近A环的过程中，铝环磁通量向里增加，由楞次定律知，感应电流磁场向外，根据安培定则可知，A环中感应电流的方向为逆时针方向，故A错误； B.磁铁N极靠近A环的过程中，铝环中产生感应电流，由楞次定律知，A环会远离磁铁，故B错误； C.将磁铁靠近A环的过程中，两者相互排斥，磁场力对磁铁做负功，故C错误； D.同理，将磁铁远离A环的过程中，A环磁通量减小，由楞次定律知，两者会相互吸引，磁场力对磁铁做负功，故D正确。 故选D。 6.答案：B 解析：A.闭合开关的瞬间，初级线圈的电流发生变化，铁芯内的磁通量发生变化，次级线圈产生高电压，P、Q间有电压，故A错误； B.断开开关的瞬间，初级线圈的电流发生变化，铁芯内的磁通量发生变化，次级线圈产生高电压，火花塞会产生电火花，故B正确； C.根据变压器电压比等于匝数比有 可知，为了使次级线圈产生高电压，初级线圈的匝数应远小于次级线圈的匝数，故C错误； D.P、Q间的高压是由于互感现象产生的，故D错误。 故选B。 7.答案：C 解析：忽略温度的变化，视为等温变化，研究全部气体，设大气压强为，根据玻意耳定律有代入数据得 解得次故选C。 8.答案：A 解析：C.根据理想气体状态方程，变形得，可知图像的斜率表示压强，根据图像可知斜率不变，所以过程气体压强不变，故C错误; A.过程气体压强不变，体积变大，对外做功，则有，代入数据解得，负号表示气体对外做功，故A正确。 B.气体从状态A到状态B温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功根据热力学第一定律，可知气体放热，故B错误; D.从状态A变化到状态B，气体发生等温变化，根据玻意尔定律可得，解得，故D错误。 9.答案：B 解析：A.根据 则有 结合图像可知当横坐标为a时，纵坐标为0，即有 解得 A错误； B.根据图像，结合上述有 解得 当用波长的光照射光电管阴极时，即有 则有 B正确； C.根据上述可知，极限波长为 波长越短，频率越大，则当用波长的光照射光电管的阴极时，能够发生光电效应，C错误； D.当用波长的光照射光电管的阴极时，根据 可知，光电子的最大初动能与成线性关系，不成正比，D错误。 故选B。 10.答案：C 解析：A.过程，气体的温度不变，体积变大，根据可知，气体的压强减小；过程，气体压强不变，这两个过程中气体体积的增大量相同，但过程中的压强较大，故气体在过程中对外界做的功大于在过程中对外界做的功，故A错误； B.过程，气体温度不变，内能不变，气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，外界对气体做的功等于气体向外界放出的热量，故B错误； C.从过程有 可得 从过程有 可得状态d的体积为 作出对应的图像如图所示 根据图像与横轴围成的面积表示做功大小，由图可知过程中气体对外界做的功小于过程中外界对气体做的功，由于这两个过程中内能均不变，根据热力学第一定律可知，气体在过程中从外界吸收的热量小于在过程中向外界放出的热量，故C正确； D.由能量守恒定律可知，气体在过程中内能的减少量等于过程中内能的增加量，故D错误。 故选C。 11.答案：（1）bca（2）（3）ABC 解析：（1）“用油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径；则图甲实验中的3个步骤，先后顺序是bca。 （2）1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为 油膜面积为 则油酸分子的直径为 （3）A.甲使用了配制好但在空气中搁置了较长时间的油酸酒精溶液，则溶液的实际浓度变大，代入计算的浓度偏小，测得的1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积偏小，则测得的油酸分子直径偏小，故A正确； B.乙在向水面滴入油酸酒精溶液时，未发现不慎滴入了两滴油酸酒精溶液，计算时的体积代入1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积，则测得的油酸分子直径偏小，故B正确； C.丙在计算油膜面积时，把轮廓范围内不满的正方形都算成了一个，则油膜面积测量值偏大，测得的油酸分子直径偏小，故C正确； D.丁同学在水面上撒入了过多的石膏粉，则油膜面积测量值偏小，测得的油酸分子直径偏大，故D错误。 故选ABC。 12.答案：（1）D（2）AB（3）（4）压强传感器与注射器之间的气体 解析：（1）A.本探究实验采用的方法是控制变量法，所以要保持实验过程中被封闭气体的质量和温度不变，而不是各实验小组实验时被封闭气体的质量和温度必须相同，故A错误； B.由于注射器是圆柱形的，横截面积不变，所以只需测出空气柱的长度即可，故B错误； C.涂润滑油的主要目的是防止漏气，使被封闭气体的质量不发生变化，故C错误； D.当p与V成反比时，图像是一条过原点的直线，而图像是双曲线，则图像比图像更直观，故D正确。 故选D。 （2）由图像的特点可知，压缩气体过程中p与V的乘积增大，所以造成这一现象的原因可能是实验时用手握住注射器，导致温度升高；或实验时迅速推动活塞，没有使气体有充分的时间与外界进行热交换，导致温度升高。 故选AB。 （3）对于理想气体状态方程 当气体的质量越大时，物质的量越大，常数C越大。根据 由于气体的温度不变，可知图像中图线的斜率正比于气体质量，则设a在横轴上的截距为x，则b在横轴上的截距为，则 （4）由图可知体积读数值比实际值大，根据 C为定值，则 如果实验操作规范正确，则代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。 13.答案：（1）1.5A（2）0.3N（3） 解析：（1）根据闭合电路欧姆定律，有 （2）导体棒受到的安培力 （3）对导体棒受力分析如图所示 将重力正交分得 根据平衡条件，有 代入数据得 14.答案：(1)；(2)(3)， 解析：(1)升压变压器输入的电流为 输电线上损失的功率为 输电线上通过的电流为 (2)输电线损失的电压为 (3)对于升压变压器，根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系 对于升压变压器，根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 解得 降压变压器原线圈两端的电压为 对于降压变压器，根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 15.答案：(1)14cm(2) 解析：(1)左端封闭气体初始状态压强、长度分别为， 右管水平时，水银柱右端离右管口的距离设为d，则此时左端封闭气体的压强、长度分别为， 由玻意耳定律可得 解得 (2)左端封闭气体初始状态的温度为，设另一环境的热力学温度为。右管水银面离地面的竖直高度为22cm时，左端封闭气体的压强为 由查理定律可得 解得 则摄氏温度为 学科网（北京）股份有限公司 $$