内容正文:
绝密★启用前
高二年级下学期期末考试
物理
试卷共6页,15小题,满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.考查范围:选择性必修第二册、选择性必修第三册第一章至第四章。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需
改动,用橡皮擦千净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在
本试卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题
目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选
对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.下列说法正确的是
各速区间的分子数
占总分子数的百分比
30
15
温度为0
液体
分子
10
温度为100℃
布朗
分子的
®SEESEEES8
速书
甲
乙
丙
A.图甲中,布朗运动反映了布朗颗粒的分子在做无规则热运动
B.图乙中,温度越高,分子的热运动越剧烈
C.图丙中,水黾能停在水面是因为水黾自身的重力较小
D.图丁中,石墨的微观结构中,碳原子的排列不具有周期性
2.如图为旋转磁极式发电机的结构简图,线圈abcd固定不动,磁体绕线圈的中心轴O0'旋转。
图示位置,磁体和线圈平面平行,下列说法正确的是
0
高二物理第1页(共6页)
A.图示位置,线圈的磁通量最大
B.图示位置,磁通量的变化率最小
C.若磁体匀速旋转,线圈中会产生恒定电流
D.图示位置,线圈中电流方向为dcba
3.分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示,规定无穷远时分子势能为零,若一个分子固
定于原点O,另一个分子从远处(大于10,)向O点靠近,下列说法正确的是
A.由远处至ro,分子间的作用力表现为斥力
B.由远处至o,分子间的作用力一直增大
C.由远处至。,分子间的作用力一直做正功
D.由远处至r。,分子势能一直增大
4.磁吸式无线充电手表的原理(视为理想变压器)如图甲所示,磁吸底座线圈α山间通入图乙所
示的正弦交流电后,手表内置线圈整流电路输入电压为5V,整流后对手表内的电池进行充
电。则底座线圈和手表内置线圈中电流之比、匝数之比分别为
交流电
直流电
个u./N
内置线圈、爱
整流电路
电池
220V2
底座线圈
0
b o
72x102s
交流电
-220V/2
甲
乙
A.1:4444:1
B.1:2222:1
C.44:11:44
D.22:11:22
5.某科技小组用同一单色光分别照射金属Cs、Na和Ca,得到遏止电压U。与金属截止频率v
之间的关系图像如图所示。已知普朗克常量为h,元电荷为e,图线在纵轴上的截距为b,则
该单色光的频率v为
↑U
0 VeV Vc
A.
4e
h
bh
6.如图为某款电磁弹射装置的结构简图,一水平部分长为L=15cm、质量为1×103kg的“U”
形金属弹射架倒插入电解质溶液中,两侧竖直部分插入的深度h均为2.5cm,空间存在垂直
于弹射架所在平面、磁感应强度大小为0.O8T的匀强磁场。若在弹射架中通入恒定电流,弹
射架弹射到最大高度时,两侧下端离液面高均为10cm,重力加速度大小取10m/s2,不计弹
射架受到的浮力和空气阻力,则弹射架中恒定电流为
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××××××××
A.2.17A
B.3.17A
C.4.17A
D.5.17A
7.如图,空间中存在范围足够大,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,MN为
足够长的离子接收板,到MN垂直距离为h的O点有一离子源,连续不断地向平面内各方向
均匀放出质量为m、带电荷量为+g的粒子,粒子速率均为
5,则接收板接收到离子的区域长
m
度为
×××××××
XXX
A.h
B.3h
C.2h
D.(3+1)h
8.一定质量的理想气体从状态Q等温膨胀至状态R,再绝热收缩至状态S,其p-V图像如图所
示,下列说法正确的是
绝热
0
等温
A.Q→R过程中,气体内能增加
B.Q→R过程中,气体对外做功
C.R→S过程中,气体内能增加
D.R→S过程中,气体温度降低
9.如图为质谱仪的结构简图,其中A为粒子加速器:B为速度选择器(磁场与电场正交),磁感
应强度大小为B,电场强度大小为E;C为偏转分离器,磁感应强度大小为B2。一带电粒子
加速后,恰能沿虚线通过速度选择器,进入分离器后做半径为R的匀速圆周运动。不计粒子
重力,下列说法正确的是
A.该粒子带负电
XB.
B.该粒子进入C中的速度大小为B,
C.该粒子的比荷为ER
BB2
D.仅增大B2,该粒子在C中运动的周期减小
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10.图甲为电磁俘能器结构示意图,每对永磁铁间有水平方向的磁场,线圈竖直固定在减震装
置上(可认为线圈不动),汽车振动时,两对永磁铁可随发动机一起上下振动,利用电磁感应
发电实现能量回收。此结构可以简化为图乙所示模型:边长为L的匝正方形金属线圈处
在两匀强磁场中,两磁场的磁感应强度大小均为B,线圈平面与磁场垂直,线圈的总电阻为
R,图示时刻永磁体正向上运动,速度大小为v,两磁场的分界线MN恰好和线圈的对称轴重
合,下列说法正确的是
固定
线圈
×××××
×××××
甲
乙
A.图示时刻,线圈中的电流沿逆时针方向
B.图示时刻,线圈受到的安培力方向向下
C.图示时刻,线圈中受到的安培力大小为2nB
R
D.从图示时刻到线圈全部进人下面磁场的过程中,通过线圈载面的电荷量为”心
R
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(6分)某实验小组的同学做“探究影响感应电流方向的因素”的实验,实验步骤如下:
S
IN/
G
甲
(1)按照图甲所示的电路连接仪器,开关S断开时,观察到灵敏电流计的指针停在刻度盘的
正中央位置;闭合开关S,观察到灵敏电流计指针向左偏;若将电源的正负极对调后,再
接入电路,闭合开关S,观察到灵敏电流计指针向右偏:进行这步操作的目的是:判断电
流从不同接线柱流入时,对灵敏电流计指针偏转
的影响。
(2)若将图乙中的条形磁铁(N极朝下)迅速插入线圈A,观察到灵敏电流计的指针
(选填“向左”或“向右”)偏转,说明线圈A中的感应电流的磁场方向
(选填“向
上”或“向下”)。
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12.(9分)请完成以下实验内容。
(1)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,使用的油酸酒精溶液每1×10L溶液中含有
2mL油酸,用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴
在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm
的正方形小格的纸上,如图甲所示,油膜占有的正方形小格约有62个,则油膜占有的面
积约为S=
m2,油酸分子的直径d=
m(结果均保留2位有效数字);若
在油酸在水面未完全散开时就描线了,测得油酸分子直径会
(选填“偏小”
“偏大”或“不变”)。
二0
压力表
柱塞
空气柑
甲
乙
(2)用图乙所示装置“探究气体等温变化的规律”,在本实验操作的过程中,需要保持不变
的量是气体的质量和
:实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注
射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是
0
13.(10分)某款温度报警器的结构简图如图所示,竖直放置且导热良好的圆柱形容器内用横
截面积S=100cm?、质量m=1kg的活塞(厚度不计)密封一定质量的理想气体。初始时,环
境温度T=300K、活塞与容器底的距离h=30cm,当环境温度升高到T,时,活塞缓慢上升
d=3cm恰好到达容器内的卡口处,触发报警器。已知该过程中,气体内能增加了△U=
120J,大气压强p。=0.99×10Pa,重力加速度g大小取10m/s2,不计一切摩擦,求:
连接报警器
活塞
77777777777
(1)触发报警器的温度T2;
(2)该过程中,容器内气体从环境中吸收的热量Q。
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14.(11分)如图为某电磁缓冲装置的结构简图,足够长、间距为L的平行金属导轨
ABC-A,B,C1固定在水平面上,导轨左端与阻值为R的定值电阻连接,导轨BC、BC1粗糙,
其余部分光滑,A4,右侧存在竖直向下、磁感应强度大小为B。的匀强磁场。一质量为m的
金属棒以一定初速度。水平向右运动且始终和导轨垂直,从A4,进入磁场,最终恰好停在
CC,处。已知金属棒接入导轨的阻值为R,与粗糙导轨间的动摩擦因数为,A4,与BB,、
BB,与CC,的间距均为d。导轨电阻不计,重力加速度大小为g,求:
A
B
××××××;××
××××××!××
××××××××
d+d州
(1)金属棒在BB,、C,C区间运动过程中,流经电阻R的电荷量q;
(2)整个过程中,定值电阻R产生的热量Q;
(3)金属棒经过BB,的速度vg的大小
15.(18分)在科学研究中经常用电场和磁场来控制带电粒子的运动轨迹。如图,在平面直角
坐标系xOy的第一象限内的0≤x≤d、0≤y≤d的正方形区域内存在电场强度大小可调节、
方向沿y轴负方向的匀强电场,x>d区域内有垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁
场。一足够大光屏PQ(厚度不计)平行于y轴放置,Q点的坐标为(d,d),一电子从0点以
大小为。的初速度沿x轴正方向射入,经电场、磁场偏转后,打到光屏PQ上。已知电子的
质量为m、电荷量为-e,不计电子的重力,求:
()调节电场强度的大小,使电子经电场偏转后,从坐标为口,的S点射入磁场,则此时
电场强度E的大小为多少?
(2)接第(1)问,电子在磁场中做圆周运动的圆心到PQ的距离L;
(3)调节电场强度的大小,使电子在磁场中做圆周运动的半径最大,则半径的最大值「m为
多少?
高二物理第6页(共6页)高二年级下学期期末考试
物理参考答案
1.【答案】B
【解析】布朗运动反映了液体分子在做无规则热运动,A项错误;图乙中,温度越高,各速率区间的分子数占总分
子数的百分比的最大值向速度大的方向迁移,分子的热运动越剧烈,B项正确:图丙中,水黾能停在水面是由于
液体表面张力作用,C项错误;图丁中,石墨属于晶体,微观结构中的碳原子排列具有周期性,D项错误。
2.【答案】D
【解析】图示位置,线圈的磁通量最小,磁通量的变化率最大,根据楞次定律,线圈中电流方向为db加,A、B项错
误,D项正确:若磁体匀速旋转,线圈中电流会周期性变化,C项错误。
3.【答案C
【解析】由远处至。,分子间的作用力表现为引力,分子间的作用力先增大后减小,A、B项错误;由远处至r。,分子
间的作用力一直做正功,分子势能一直减小,C项正确,D项错误。
4.【答案】A
【解底座线题输人电压有效值为20V.原删线圈电压关系花一电流关系为子一所以底座线图和手表
内置线圈匝数之比为220:5=44:1,底座线圈和手表内置线圈中电流之比为1:44,A项正确。
5.【答案】B
方,B项正确。
【解析根据光电效应方程可得©U三,所以《=。。,结合图线可得6,所以上B
6.【答案】c
【解析】通电过程金属杆受到的安培力大小为F、=BL,由动能定理Bh-mg(H+h)=0,解得I=4.17A,C项
正确。
7.【答案】D
【解析】根据洛伦兹力提供向心力,gB=m心,解得=h,如图所示接收板接收到离子的区域长度为PQ=AP+AQ=
√(2r)2-h+h=(3+1)h,D项正确。
M)××M×××N
xX B X
×××
×××0以xx
8.【答案】BC
【解析】由图可知,Q→R过程,气体温度不变,内能不变,体积增大,气体对外做功,A项错误,B项正确;由图可
知,R→S过程绝热,和外界没有热传递,由热力学第一定律可知,做功与内能变化大小相等,该过程体积变小,外
界对气体做功,气体内能增加,温度升高,C项正确,D项错误。
高二物理第1页(共4页)
9.【答案】BD
【解析】在偏转分离器中,应用左手定则可得带电粒子带正电,A项错误:带电粒子在速度选择器中做匀速直线运
动,gE=gwB,解得粒子的速度v=
E,B项正确;带电粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动,9B,u=mR
又知
B,联立解得1=」
mB,B,R,C项错误:带电粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动gB,心=m
E
:T-2ah
2
解得
T:器仅蜡大品,该粒子在C中运动的周期诚小,D项正确。
10.【答案】AD
【解析】根据右手定则可知,图示时刻,线圈中的电流沿逆时针方向,A项正确:根据左手定则可知,图示时刻线
圈受到的安培力方向向上,B项错误:图示时刻,线圈中的电动势E=2nB,线圈中的电流大小=E,线圈受到
R
的安培力大小F=2B=4nB,C项错误:从图示时刻到线圈全部进入下面磁场的过程中,通过线圈截面的
R
△p
电荷量为q=I△1=
产兴限
R=R,D项正确。
11.【答案】(1)方向(2分)(2)向左(2分)向上(2分)
【解析】(1)操作的目的是:判断电流从不同接线柱流入时,对灵敏电流计指针偏转方向的影响。
(2)若将图乙中的条形磁铁(N极朝下)迅速插入线圈A,线圈A中磁通量向下增大,线圈A中感应电流的磁场
方向向上,感应电流将从灵敏电流计负接线柱流入,则此时灵敏电流计的指针将向左偏转。
12.【答案】(1)6.2×103(2分)6.5×10(2分)偏大(2分)(2)温度(1分)保持气体温度不变(2分)
【解析】(1)共有62个格,油膜占有的面积约为S=62×12cm2=62cm2=6.2×103m2,一滴油酸酒精溶液中纯油
12
V4x1012
酸的体积V0X1x10l=410“m,油酸分子的大小d=了。2X0m=6.5x10“m,浦酸在水面未完全
散开就描线了,会导致面积S偏小,直径偏大。
(2)在本实验操作的过程中,需要保持不变的量是气体的温度和质量;实验装置用铁架台固定,而不是用手握住
玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的日的是保持气体温度不变。
13.解:(1)活塞缓慢上升,气体的压强不变
由盖-昌萨克定律,7
Sh+d)(3分)
T
解得T2=330K(2分)
(2)初始时,P4S=poS+mg(1分)
活塞缓慢上升过程中,气体对外界做的功W=PSd(或外界对气体做功W=-P,Sd,1分)
由热力学第一定律,△U=Q-W(或△U=Q+W,2分)》
解得Q=150J(1分)
说明:只有结果,没有公式或文字说明的不给分,其他正确解法亦可得分。
高二物理第2页(共4页)
14,解:(1)金属棒在BB,C,C区间运动过程中,根据法拉第电磁感应定律,E-△中1分)
喷
△Φ=BLd(1分)
q=l
BoLd
解得4=2R
(1分)
1
(2)在整个过程中,根据能量守恒,2m6=wmg+Q(1分)
0.=20(1分)
121
解得Q.=4m62 umgd(1分)
(3)金属棒在AM,、B,B区间运动过程中
E=BL(1分)
嘉1分
根据动量定理,-B,IL△t=m△x(1分)
BoLv,
△L=m△v,d=∑v,△(1分)
2R
BiL'd
左右两边累计求和,可得
2R=ms-mo
BiL'd
a=o2nmR(1分)
说明:只有结果,没有公式或文字说明的不给分,其他正确解法亦可得分。
15.解:(1)电子在电场中做类平抛运动,沿x轴方向,d=1(1分)
沿y轴方向,2d=2a(1分)
eE=ma(1分)
解得E=1分)
ed
(2)电子从S点射入磁场时
号子1分别
电子进入磁场时的速度,=√6+(1分)
解得,=√2(1分)
高二物理第3页(共4页)
设速度方向与竖直方向夹角为0,则an0==1(1分)
电子进人磁场后微匀速圆周运动,mB=m三1分)
电子进入磁场后做圆周运动的圆心到PQ的距离为L=rcos(1分)
解得L=哈1分)
(3)当电子在磁场中有最大运动半径时,进入磁场的速度最大,则此时电子从Q点进入磁场,沿y轴方向,
4=之,(1分)
沿x轴方向,d=山(1分)
进入磁场的最大速度v.=√后+(1分)
解得vm=5o(1分)
由.B=m三2分
解得rm=
5(1分)
eB
说明:只有结果,没有公式或文字说明的不给分,其他正确解法亦可得分。
高二物理第4页(共4页)