河北省唐县第一中学2024-2025学年高二下学期期末考前物理训练试题

2024-2025年高二年级下学期末考前训练 物 理 试 题 （本试卷满分100分，时间75分钟） 一、单选题 1．有人做了一个如图所示的实验：把一根柔软的弹簧悬挂起来，使它的下端刚好跟槽中的水银接触，接通直流电源，观察到的现象是（　　） A．弹簧始终保持静止 B．弹簧开始不停地上下振动 C．弹簧突然跳起再做阻尼振动直至停下来 D．弹簧向上收缩后便不再伸长 2．2023年4月12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）创下新纪录，实现403秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又迈出了重要的一步，以下反应中属于核聚变的是（　　） A． B． C． D． 3．如图所示，整个空间存在一水平向右的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，光滑绝缘斜面固定在水平面上。一带正电滑块从斜面顶端由静止下滑，下滑过程中始终没有离开斜面，下滑过程中滑块的位移x、受到的洛伦兹力力、加速度a与机械能等物理量的大小随时间变化的图线可能正确的是（　　） A．B． C． D． 4．如图所示，为空间站霍尔推进器的简化图，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场Ⅰ，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直圆环平面加有匀强磁场Ⅱ和垂直圆环平面向里的匀强电场（图中没画出），磁场Ⅰ与磁场Ⅱ的磁感应强度大小相等。已知电子质量为m、电荷量为e，若电子恰好可以在圆环内做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A．电子沿逆时针方向运动 B．垂直环平面的磁场Ⅱ方向为垂直圆环平面向里 C．电场强度大小为 D．质子也可以在圆环内做半径为R、速率为v的匀速圆周运动 5．如图所示，一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈匝数之比为，电路中灯泡的额定电压为，额定功率为。当输入端接有效值为的正弦交变电源时，灯泡正常发光，则电路中定值电阻的阻值为（　　） A． B．45Ω C．25Ω D． 6．某住宅小区的应急供电系统，由交流发电机和副线圈匝数可调的理想降压变压器组成，发电机中矩形线圈电阻不计，它可绕轴OO′在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动。降压变压器副线圈上的滑动触头P上下移动时可改变输出电压，R0表示从用户端输电线电阻。下列判断正确的是（　　） A．当用户用电器增加时，为使用户电压保持不变，滑动触头P应向下滑动 B．当用户用电器减少，其他条件不变时，原线圈两端电压也减小 C．若发电机线圈某时刻处于图示位置，变压器原线圈的电压瞬时值最大 D．若发电机线圈的转速减为原来的一半，用户获得的交变电流频率保持不变 7．如图a所示，光滑绝缘斜面与水平面成放置，垂直于斜面的有界匀强磁场边界M、N与斜面底边平行。质量为的导线框在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上匀速运动，导线框各段长度相等，即，ab，fc，ed段的电阻均为，其余电阻不计。从导线框刚进入磁场开始计时，fc段的电流随时间变化如图b所示（电流由f到c的方向为正）重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．导线框运动的速度大小为 B．磁感应强度的方向垂直斜面向上 C．在到这段时间内外力做功为 D．在至这段时间内，导线框所受安培力大小为 二、多选题 8．关于下列图中实验的说法，正确的是（　　） A．图（a）中电容器放电过程中电流逐渐增大 B．图（b）中计算轮廓范围内正方形的个数，不足半个的舍去 C．图（c）中应缓慢推拉柱塞 D．图（d）中使用多用电表测电压时选直流电压挡 9．下列说法正确的是 （　　） A．物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变 B．在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加 C．不可能从单一热库吸收热量使之完全变成功 D．物体内能的增加等于外界对物体所做的功与从外界吸收的热量之和 E．满足能量守恒定律的物理过程一定能自发进行 10．如图所示，足够长的固定绝缘斜面的倾角，沿斜面长度为s的区域内存在着垂直于斜面向上的匀强磁场，质量为0.2kg的“U”形金属导轨间距为0.5m，长度，整个导轨电阻不计，导体棒pq质量也为0.2kg、电阻、长度也为0.5m。现将导轨放在斜面上，b、d两端点恰好位于磁场的上边界，导体棒放在导轨的正中间并平行于ac边，然后将导体棒和导轨同时由静止释放，导体棒进入磁场时恰好做匀速运动，导体棒出磁场时ac边恰好进入磁场。已知导轨上表面光滑，下表面与斜面间的动摩擦因数，，，重力加速度，导体棒始终与导轨接触良好，下列说法正确的是（　　） A．匀强磁场的磁感应强度大小为0.4T B．s=1.75m C．导体棒穿过磁场的过程中产生的焦耳热为3.6J D．ac边刚进入磁场时导轨的加速度大小为3m/s2 三、实验题 11．温度有时能明显地影响导体的导电性能。 （1）在实际应用中，常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，画出导体的伏安特性曲线。如图甲所示为某导体的伏安特性曲线。 ①由图甲可知，随着电压升高，该导体的电阻逐渐 （选填“变大”或“变小”）； ②若将该导体与电动势、内阻的电源，阻值的定值电阻连接成图乙所示电路，电路闭合后导体的实际功率为 W。 （2）如图丙所示为一个简单恒温箱的温控装置的原理电路图，电磁铁与热敏电阻R、滑动变阻器串联接在电源E两端。当通过电磁铁的电流大于或等于15 mA时，吸引衔铁，使触点断开，加热器停止工作。已知电磁铁的电阻，热敏电阻在不同温度下的阻值如下表所示： t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R/Ω 208 145 108 82 62 49 ①现有下列实验器材可供选择：电源E1（电动势为3V，内阻1Ω）、电源E2（电动势6V，内阻2Ω）、滑动变阻器R1（0~500Ω）、滑动变阻器R2（0~2000Ω）。为使该装置实现对30~80℃之间任意温度的控制且便于调节，电源E应选用 （选填“”或“”），滑动变阻器应选用 （选填“”或“”）； ②如果要使恒温箱内的温度保持在40℃，滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω。 12．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑夜打开。某同学利用如下器材制作了一个简易的路灯自动控制装置。 A．励磁线圈电源   B．路灯电源 C．路灯灯泡L D．定值电阻 E.光敏电阻 F.电磁开关 G。导线、开关等 (1)电磁开关的内部结构如图甲所示。1、2两接线柱接励磁线圈（电磁铁上绕的线圈），3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接，相当于路灯的开关。当流过励磁线圈的电流大于某个值时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开，路灯熄灭。该同学首先用多用电表的欧姆挡测量励磁线圈的电阻，将选择开关置于“×1”挡，调零后测量时的示数如图丙所示，则励磁线圈的电阻约为 Ω。 (2)图乙为光敏电阻的阻值随照度的变化关系（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx）。从图中可以看出，光敏电阻的阻值随照度的增大而 （选填“减小”“不变”或“增大”）。 (3)如图丁所示，请你用笔画线代替导线，将该同学设计的自动控制电路补充完整。 (4)已知励磁线圈电源（内阻不计），定值电阻。若设计要求当流过励磁线圈的电流为0.05A时点亮路灯，则此时的照度约为 lx。 四、解答题 13．如图所示，绝热封闭汽缸内有一厚度不计的绝热活塞，将缸内的理想气体分成了体积相等的A、B两部分。初始时两部分气体的温度均为、压强均为、体积均为，活塞与汽缸内壁间无摩擦且不漏气。现通过电热丝对A部分气体缓慢加热，停止加热且稳定后B部分气体体积变为原来的四分之三，此时B部分气体的温度为，已知A、B两部分气体的内能与温度的关系均为（k为已知常量），求： （1）升温后，A部分气体的压强为多大； （2）此过程电热丝放出的热量为多少。 14．如图所示，阀门K1关闭，K2打开时，汽缸A中封闭有一定量的气体，汽缸B与大气连通，汽缸A、B内气体的温度均为，连接A、B汽缸的细导管中左管水银面比右管水银面高H125cm；再关闭阀门K2，使汽缸A、B内气体的温度缓慢降低至。已知外界大气压p0=75cmHg，汽缸A、B的体积分别为3V和2V，忽略导管中气体的体积。 （1）求降温至时左管水银面与右管水银面的高度差H2； （2）保持汽缸A、B内气体的温度不变，打开阀门K1，求气体混合均匀后的压强p。 15．如图所示的足够长光滑水平导轨上，有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，平行导轨左端间距为，右端间距为。与导轨垂直放置、两根导体棒，质量分别为和，电阻分别为和。现导体棒以初速度水平向右运动，设两导体棒未相碰，且均在各自导轨上运动。求： (1)此时导体棒的加速度； (2)导体棒的速度为时，导体棒的速度大小； (3)求整个运动过程中导体棒产生的焦耳热。 第6页，共7页 第7页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 物理参考答案解析 1．B 【详解】初始，弹簧由于重力作用下垂与水银接触，接通直流电源，弹簧中有电流，相邻线圈有同向电流而相互吸引，弹簧向上收缩而导致其下端离开水银，弹簧中电流随之消失，弹簧由于重力又会向下伸长而使其下端再次与水银接触，以后重复这一过程，所以接通直流电源后，观察到的现象是弹簧开始不停地上下振动。故选B。 2．C 【详解】A． 属于人工核转变，故A错误； B．属于衰变，故B错误； C．属于核聚变，故C正确； D．属于核裂变，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】AC．滑块下滑过程中始终没有离开斜面，滑块沿斜面受到的重力分力和电场力分力均保持不变，滑块做匀加速直线运动，则图像为一条与横轴平行的直线；根据图像的斜率表示速度，可知图像的斜率逐渐增大，故AC错误； B．由于滑块由静止做匀加速直线运动，则有 可知图像为过原点的倾斜直线，故B正确； D．除重力做功外，还有电场力做功，则滑块的机械能不守恒，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．电子由于带负电，故所受电场力垂直圆环平面向外，由平衡条件可知，电子受磁场Ⅰ的洛伦兹力方向垂直圆环平面向里，根据左手定则可知，电子在圆环内沿顺时针方向运动，A错误； B．电子在圆环内受到磁场Ⅱ的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，有 解得 由左手定则可知，磁场Ⅱ的方向为垂直圆环平面向里，B正确； C．电子在垂直环平面方向受力平衡，则有 解得 故C错误； D．质子带正电，不能在圆环内做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，D错误。 故选B。 5．A 【详解】题意知灯泡电压，功率，输入端接有效值电压为，灯泡L正常发光时的电流为 理想变压器有 解得变压器原线圈两端电压为 根据 解得原线圈回路中的电流大小为 定值电阻两端的电压 所以定值电阻的阻值为 故选A。 6．A 【详解】A．当用户数目增多时，负载电阻减小，副线圈输出电流增大，输电线上的电压损失变大，用户得到的电压变小，为使用户电压不变，应增加副线圈的匝数，提高输出电压，所以滑动触头P应向下滑动，故A正确； B．由于原线圈两端的电压由发电机决定，所以当用户用电器减少，其他条件不变时，原线圈两端电压不变，故B错误； C．图示位置线圈的磁通量最大，穿过线圈磁通量的变化率为零，感应电动势为零，故C错误； D．若发电机线圈的转速减为原来的一半，根据可知，交流电的频率将减为原来的一半，变压器不改变交流电的频率，所以用户获得的交变电流频率减为原来的一半，故D错误。 故选A。 7．A 【详解】AB．在0至0.01s时间内，电流方向从f到c，可知ed中电流从d到e，则由右手定则可知，磁感应强度的方向垂直斜面向下。因ed刚进入磁场时，通过fc的电流为0.5A，可知通过ed的电流为1A，则由 可得 A正确，B错误； C．在0至0.03s这段时间内，线框产生的焦耳热为 线框运动的距离为 则线框重力势能增加量为 则外力做功为 C错误； D．在0.01s至0.02s这段时间内，cf边切割磁感线，所受安培力大小为 D错误。 故选A。 8．BC 【详解】A．图（a）实验中，电容器放电过程中随着电荷量的减少，则电流逐渐减小，A错误； B．图（b）实验中，计算轮廓范围内正方形的个数，不足半格的舍去，B正确； C．图（c）实验中，推拉柱塞时要保证动作缓慢，防止活塞内气体的温度发生变化，C正确； D．图（d）实验中，变压器的工作电源是交流电压，则使用多用电表测电压时选交流电压挡，D错误。 故选BC。 9．ABD 【详解】A．理想气体分子的平均动能由温度决定，温度发生变化，则分子的平均动能一定随之发生改变，A正确； B．压强不变，根据盖吕萨克定律有可知 可知温度降低，则分子运动的平均速率减小，气体体积减小，则气体分子分布的密集程度降低，由于压强不变，则分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数增多，B正确； C．根据热力学第二定律有不可能从单一热库吸收热量使之完全变成功而不引起其他变化，当外接干扰时，不可能从单一热库吸收热量使之完全变成功，仍然有可能从单一热库吸收热量使之完全变成功，C错误； D．根据热力学第一定律有 可知物体内能的增加等于外界对物体所做的功与从外界吸收的热量之和，D正确； E．根据热力学第一定律可知，一切自然界中的宏观的热现象，其物理过程的发生都具有方向性，说明在外接人为干扰的情况下，满足能量守恒定律的物理过程亦能够逆方向进行，E错误。 故选ABD。 10．AD 【详解】A．刚释放时，导体棒的加速度大小 对导轨受力分析，有 解得 设经过时间导体棒进入磁场，有 解得 此时导体棒的速度大小 导体棒进入磁场时做匀速运动，根据平衡条件有 解得 故A正确； B．假设导体棒始终未离开导轨，ac边进入磁场前，导轨一直做匀加速直线运动，设由静止释放后经过t2时间ac边进入磁场，有 解得 导体棒在磁场中运动的时间 故磁场沿斜面方向的长度 导体棒恰好运动到bd处，假设成立，故B错误； C．导体棒穿过磁场的过程中产生的焦耳热 故C错误； D．ac边进入磁场时导轨的速度大小 受到的安培力大小 根据牛顿第二定律有 解得 即加速度大小为3m/s2，方向沿斜面向上，故D正确。 故选AD。 11． 变大 0.144 E2 R1 233 【详解】（1）①[1]图甲中曲线上任意一点与坐标原点连线的斜率的倒数是该导体的电阻，随着导体两端电压的增加，图像上的点与坐标原点的连线的斜率变小，斜率的倒数变大，则电阻变大。 ②[2]在乙图中，将阻值的电阻视为电源内阻的一部分，则电源电动势，内阻，并在图甲中画出电源的伏安特性曲线如下图 由图可知，交点即为导体的工作状态，此时导体两端电压 电流 由 （2）①[3]如果选择电源E1，在温度等于30°C时，电流约等于 电流太小无法正常工作，故只能选择E2。 [4]已知电源E2（电动势6V，内阻2Ω），工作电流约15mA，可知电路总电阻约为 总电阻为400Ω，故选择滑动变阻器R1（0~500Ω）即可满足要求。 ②[5]由题知，40℃时热敏电阻的阻值 根据闭合电路欧姆定律 解得滑动变阻器连入电路的阻值为 12．(1)20 (2)减小 (3) (4)0.4 【详解】（1）由多用电表欧姆挡的读数规则可知，励磁线圈的电阻约为r=20Ω。 （2）从图乙中可以看出，光敏电阻的阻值随照度的增大而逐渐减小。 （3）控制电路左边形成一个闭合回路，右边形成一个闭合回路，控制电路如图 （4）当控制电路中的电流为0.05A时，控制电路的总电阻应为 Ω 因定值电阻，励磁线圈的电阻r=20Ω，故此时光敏电阻的阻值应为Ω 由图乙可知此时的照度约为0.4lx。 13．（1）；（2） 【详解】（1）升温后、部分气体压强相同，设为，对部分气体研究，根据理想气体状态方程 代入得 则升温后，A部分气体的压强为 （2）设升温后部分气体温度为，则 代入得 根据能量守恒，电热丝放出的热量 14．（1）22.5cm；（2）54cmHg 【详解】（1）设开始时A 中的气体压强为pA，有 容器A中的密封气体发生等容变化，有 容器B中的密封气体也发生等容变化，有 设降温至 时左管水银面与右管水银面的高度差为H2，则 解得 （2） K1打开后，对A和B中的气体，由玻意耳定律 解得 15．(1)，水平向右 (2) (3) 【详解】（1）此时回路电动势 则回路电流 楞次定律可知电流方向从D到F，左手定则可知DF受到的安培力方向水平向右，对DF棒，由牛顿定律有 联立解得 方向水平向右。 （2）规定向右为正方向，对导体棒，由动量定理有 对导体棒，由动量定理有 联立解得导体棒的速度大小 （3）分析可知，当导体棒产生电动势相等时，回路没有电流，回路不再产生热量，则有 该过程，对导体棒，由动量定理有 对导体棒，由动量定理有 联立解得稳定时，导体棒的速度分别为 整个运动过程中导体棒产生的焦耳热 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $$