江苏南京市秦淮中学2024-2025学年高二下学期期末复习（一）物理试题

高二下物理期末复习卷（一） 姓名： 班级： 考号： 一、单选题 1.(7分)关于热力学定律，下列说法中正确的是() A.热量不能从低温物体传到高温物体 B.在一定条件下，物体的温度可以降低到0K C第二类永动机违背了热力学第一定律，因而是不可能实现的 D.一个物体的内能增加，必定有其他物体对它做功或向它传递热量 2.(7分)甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上，甲、乙两分子间的作用力与两分子间距 离的关系如图所示，F>0表示分子间的作用力表现为斥力，F<0表示分子间的作用力表现为 引力。A、B、C、D为x轴上四个特定的位置，现将乙分子从A移动到D的过程中，两分子间的作 用力和分子势能同时都增大的是() F个 C B D A.从A到B B.从B到C C.从B至D D.从C到D 3.(7分)如图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管连接，两容器内装有不同气 体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为273K,B冲气体的 温度为293K,如果将它们的温度都升高10K,则水银柱将() H2】 A.向A移动 B.向B移动 C.不动 D.不能确定 4.(7分)一定质量的理想气体从状态A开始，经A→B、B→C两个过程变化到状态C,其图像如 图所示。已知气体在状态A时温度为27°C，以下判断正确的是(） +p/(×10pa) 1.5 y B 1.0 0.5 C 01 23V/(×10m3) A.气体在A→B过程中对外界做的功为2.0×104J B.气体在B→过程中可能吸热 C.气体在状态B时温度为900°C D.气体在A·C过程中吸收热量 5,(7分)回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中，其原理如图所示，若用它对氘核(H )加速，下列说法正确的是（) 粒子 出口处 A.电场和磁场都能加速氘核 B.U越大，氘核射出加速器时的动能越大 C.氘核在D形盒中运动时间与加速电压U无关 D.若要加速氯枚(H),交流电的频率f不需要改变 6.(7分)1831年10月28日，法拉第展示了人类历史上第一台发电机一法拉第圆盘发电机，其原 理图如图所示，水平匀强磁场B垂直于盘面，圆盘绕水平轴C以角速度)匀速转动，铜片D与圆盘的 边缘接触，圆盘、导线和电阻组成闭合回路， 圆盘半径为L,圆盘接入CD间的电阻为R,其他电阻 均可忽略不计。下列说法正确的是() A.C点电势高于D点电势 B.CD两端的电压为号BLw C圆盘转动过程中，产生的电功率为B 8R D.圆盘转动过程中，安培力的功率为B 16R 7.(7分)图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A 为理想交流电流表。单匝线圈绕垂直于滋场的水平轴O门沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随 时间变化的图像如图乙所示。已知发电机线圈电阻为102，外接一只阻值为902的电阻，不计电 路的其它电阻，则( ↑eV 22 0 0.日1 002 0.03t/s 7 -22 R 甲 乙 A.电流表的示数为0.22A B0.02s时线图磁通量为品b C.线圈转动的角速度为50元rad/s D00.01s内，电动势的平均值为2兴y 8.(7分)2023年1月9日，香港玩具展正式开展，参展企业以各自优质新品接治新老客户，共商 新一年的合作发展。如图所示为参展的某个智能玩具内LC振荡电路部分。已知线圈自感系数 L=5×10一3H,电容器电容C=2μF,以图中电容开始放电时设为零时刻（取t=0),上极板 带正电，下极板带负电，则() A.LC振荡电路的周期T=元×10-4s B.当t=元×104s时，电容器上极板带正电 当t=号×104s时，电路中电流方向为逆。当t=号×104g时，电场能正转化为磁场 c D. 时针 能 9.(7分)(2023●浙江高二期中)如图，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强滋 场，两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2，其边长L1=2L2,在距磁 场上界面高处由静止开始自由下落，再逐渐完全进入滋场，最后落到地面。运动过程中，线圈平 面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈1、2落地时的速度大小分别为Ⅵ、 2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q、2,不计空气阻力，则(） 2 ××××× 777777777777777777777777777 A.12,Q<Q2 B.1=2,Q=2 C.12,Q>Q2 D.n>2,Q<2 二、实验题 10.(12分）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，利用如图所示的可拆变压 器能方便地探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。 028140 (1)为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电 压。这个探究过程采用的科学探究方法是 A,控制变量法 B,等效替代法C,演绎法 D,理翅实验法 (2)如果把它看成理想变压器，则左右两线圈上的交变电流一定相同的是。 A.电压B.电流 C.功率D,频率 (3)某次实验中得到实验数据如下表所示，表中1、几2分别为原、副线圈的匝数，U1、U2分别为 原、副线圈的电压， 通过实验数据分析，你的结论是： 在误差允许的范围内， 实验次数 n1/匝 n2/匝 U/V U2/V 1400 400 12.1 3.42 2 800 400 12.0 5.95 3 200 100 11.9 5.92 (4)原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的 规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 _0 A.原、副线圈的电压不同步 B.变压器线圈中有电流通过时会发热 C.铁芯在交变磁场的作用下会发热 D.原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 三、计算题 11.(10分）小型交流发电机向较远处用户供电，发电机线圈abc在匀强磁场中绕垂直于磁场方 向的轴OO匀速转动。 已知线图abcd的匝数N=100,面积S=0.043m2,线图匀速转动的角速 度w=100元rad,匀强磁场的碟感应强度大小B=2T。输电导线的总电阻R=12.50,降 压变压器原、 副线圈的匝数比为几3：几4=10：1。用户区标有“220V8.8kW”的电动机恰能正 常工作，用户区及连接发电机线圈的输电导线电阻可以忽略，发电机线圈电阻不可忽略。求： O b C B M 0. 1n2 n (1)输电线路上损耗的电功率△P; (2)若升压变压器原、副线圈匝数比为1：几2=1：9，求发电机线圈电阻r。 12.(15分)粗细均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,边长L=0.10m,总质量 m=0.10kg,总电阻=0.012。将其置于磁感应强度B=0.50T的水平匀强磁场上方h=0.80m 处，磁场区域的上下水平边界之间的高度H=0.10m,如图所示；线框由静止自由下落，线框平 面保持与磁场方向垂直，且cd边始终与磁场边界平行，取重力加速度g=10m/s2,求： a b B H (I)当线框刚进入磁场时dc两点电势差Udc; (2)cd边通过磁场区域过程中通过其横截面的电荷量q; (3)线框通过磁场区域过程中cd边中产生的焦耳热Q。高二下物理期末复习卷（一) 一、单选题 1.D【解析】根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传到高温物体，只是要引起其他的变 化，故A错误；绝对零度是一切低温物体的极限温度，不可能达到，故奶错误；第二类永动机违背 了热力学第二定律，因而是不可能实现的，故C错误；一个物体的内能增加，必定有其他物体对它 做功或向它传递热量，故如正确。 2.D【解析】根据分子间的作用力做功与分子势能的关系可知，分子间的作用力做正功，分子势能 减少，分子间的作用力做负功，分子势能增加，则从A到B过程中，引力增大，且分子作用力做正 功，分子势能减小；从B到C过程中，引力减小；从B至D过程中，作用力先为引力先减小，后为 斥力，逐渐增大；从C到D过程中，斥力增大，且分子作用力做负功，分子势能增大，故选项D正 确。 3.B【解析】假定水银柱两边气体的体积不变，即、V2不变，所装气体温度分别为T=273K和 72293K,当温度升高△710K时，由查理定律可知号=器，则号△7，因为pp1,I1,所 以△p1>△p2,即A内压强增加得更多，所以最终A内压强大，水银柱将向B移动。 4.D【解析】气体在A一→B过程中压强不变体积增大，气体对外界做功， 气体对外界做的功W=p4(VB-VA)=1.5×105×(0.3-0.1)J=3.0×104J,A错误； 气体在B→C过程中体积不变，压强减小，温度降低内能减小，由热力学第一定律可知气体一定放 热，B错误； 气体在A一过程，由会=号 可得气体在状态B时温度为TB=900K=627°C,C错误； 气体在A→C的过程，由理想气体状态方程可知，A和C两状态温度相等，气体内能相同，由热力学 第一定律△U=W+Q 可知气体对外界做功并且吸收热量，D正确。 5.D【解析】由于洛伦兹力不做功，所以磁场不能加速氘核，故A错误；当氘核在磁场中的运动半 径等于D形盒半径，氘核射出加速器时的动能最大，则有qmB=m元，可得u。=,则最大 动能为风-m-,可知氘核射出加速器时的动能与电压无关，故如错误；设氘核在 回旋加速器中被加速n次，由动能定理得nqU=mv2，因此氘核在形盒中运动时间为 t=号×罗，联立解得t=器，故L越大，氚核在D形盒中运动时间越短，故C错误；氘核在磁 场中运动的频率与高频电源的频率相同，则有f-=照，氨核GH©与氘核的比荷相同，则氦 核(H®)在磁场中运动的频率与氘核在磁场中运动的频率相等，所以要加速氨核(He),交流电的频 率不需要改变，故如正确。 6.C【解析】根据右手定则可知，C处的电势比D处的电势低，故A项错误；圆盘产生的电动势大小 E=BL2w,CD两端的电压为U=元元E=BL2w,故如项错误：圆盘转动过程中，根据欧姆 定律得电路中的电流为1=品=哈，圆盘转动过程中，产生的电功率为P=E=破，故 C项正确；由功能关系可知，安培力做功是将能量转化为电能，所以安培力的功率与电功率相等， 即P发=P=,故D项错误。 7B【解折】电动鹅的有效值E-号污=V=1V2y,电流表的示数为干路电流，则贿 I=是，=0.11V2A,故A错误；线圈转动的角速度w=票=100mads,故C错误：根据图乙可 知，0.02s时垓刻，感应电动势的瞬时值为0，表明0.02s时刻，线圈处于中性面，此时线圈平面与磁场 方向垂直，当电动势最大瓦。=BSw=重mw=22V,解得m=品=Wb=品Wb,故如正确， 0001s内，电动势的平均值，根据法拉第电磁感应定律万=二2s=2兰V=兰y,故D借 △t △t 0.01 误。故选都。 8.C【解析】由周期公式r-2πVC=2元√5×103×2×106s=2L×104s,故A错误；当 t=π×104g=子，此时电容器反向充满电，所以电容器上极板带负电，故如错误；当 t=×104s时，是0-？之间，电容器正在放电，所以电流方向为逆时针，故C正确：当 t=誓×104时，介于子号与之间，电容器正在充电，磁场能转化为电场能，故如错误。故选 C。 9.C【解析】线圈从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速疫，切割磁感线产生感应电 流，受到的安培力大小为F=空，由电阻定律有R=p告，为材料的电阻率，L为线圈的边长，S 为导线的横截面积，线圈的质量为=poS×4红，(o为材料的密度)，当线圈的下边刚进入磁场时其 加速度为a=:=g景=8，线圈1和2进入磁场的过程先同步运动，当线圈2则好全部进 入磁场中时，线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场，线圈2完全进入磁场后做加速痕为g的匀加 速运动，而线圈1仍先做加速痕小于g的变加速运动，完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运 动，而线圈2做匀加直线运动的位移较大，所以落地速疫关系为y1<2。由能量守恒定律可得Q=g (h+)-2,(H是磁场区域的高度)，因为1>2,1<2，所以Q1>Q2,故选C。 二、实验题 10.(1)A (2)CD ()原、副线圈的电压比与匝数比相等，即号=是 (4)BCD 【解析】(1)当一个物理量与多个物理量相关时，应采用控制变量法，探究该物理量与某一个量的 关系，如本实验中，保持原线圈输入的电压U1一定，探究副线圈输出的电压U2与和匝数1、2的 关系。故选A。 (2)由理想变压器原理可知，理想变压器原副线圈两端的交变电流功率、频率不变，通过副线圈的 电流和副线圈两端电压与变压器原、副线圈的匝数比有关。故选CD。 (3)通过分析表中数据可得结论，在误差允许的范围内，原副线圈的电压比与匝数比相等，即 会=总。 (4)变压器并非理想变压器，能量损失主要来源于三个方面，分别是BCD项中的绕制线圈的铜导线 发热损耗（俗称铜损）、铁芯中的涡流发热损耗（俗称铁损）、铁芯对磁场的约束不严密损耗（俗称磁 损)。故选BCD。 三、计算题 11.(1)△P=200W (2)r=52 【解析】(1)设降压变压器原、副线圈的电流分别为3、I4,依题意电动机恰能正常工作，则 4=0 解得I4=40A 根据理想变压器原生圈电流与匝数关系冬=÷ 解得I3=4A 输电线路上损耗的电功率为△P=I?R=200W (2)根据理想变压器原副生圈电压与匝数关系器=光 解得U3=2200V 升压变压器副线圈所在回路电压关系为U2=U3十I3R 解得U2=2250V 根据理想变压器原副线圈电压与匝数关系器=号 解得U1=250V 交流发电机产生的感应电动势的最大值为Em=NBSw=430v2V 则电动势有效值为E=。=430V v2 根据理想变压器原生圈电流与匝数关系号=光 其中I2=I3=4A 解得I1=36A 对升压变压器原线圈所在回路，根据闭合电路欧姆定律有E=U1十I1? 解得r=52 12.(1)-0.15V;(2)0.5C;(3)0.05J 【解析】(1)线框自由下落 v2=2ghcd边切割磁感线，产生感应电动势 E=BLc边相当于电源，dk两点间电压为路端电压，c,点电势高于b,点电势，解得=0.2V Uc=-E=-0.15V (2)根据E=会是=，了=景，g=1At 得，线框进入磁场过程中通过线框横截面的电荷量g=兴=0.5c (3)线框刚进入磁场时，所受安培力为F=BIL=B.歌.L=B 可得F=1N=1g 因线框的宽度等于磁场的宽度，则线圈经过磁场时做匀速运动，线框通过磁场区域的整个过程中 产生的焦耳热Q点=2mgL c边中产生的焦耳热为Q=Q总=0.05J