2022-2023學年山東省菏澤市高二（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學年山東省菏澤市高二（下）期末物理試卷一、單選題（本大題共8小題，共24.0分）1.隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源短缺問題日顯突出，成為困擾世界經(jīng)濟發(fā)展的重大難題之一，下列有關能量轉(zhuǎn)化的說法中正確的是(

)A.不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他的變化

B.只要對內(nèi)燃機不斷改進，就可以把內(nèi)燃機得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能

C.不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體

D.能量是守恒的，所以不存在能源短缺問題2.對下列實驗或現(xiàn)象的理解正確的是(

)

A.甲圖中燒熱的鐵針垂直插入涂有石蠟的薄板，出現(xiàn)石蠟圓形熔化區(qū)域說明薄板是非晶體

B.乙圖是擴散現(xiàn)象，醬油的色素分子進入蛋清的快慢與溫度無關

C.丙圖描繪的是花粉顆粒在液體中的運動軌跡

D.丁圖是某種氣體分子速率正態(tài)分布的圖線，其對應溫度T3.2023年4月12日，中國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST)創(chuàng)造新的世界紀錄，成功實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式等離子體運行403秒。“人造太陽”在工作時進行的其中一種熱核聚變?yōu)?12H+13H→24He+X，其中：??12H的質(zhì)量為m1A.X是質(zhì)子

B.X是電子

C.E1<E24.汽車玻璃防水膜，遇水后的效果類似于荷葉外表。水滴在貼膜的后視鏡面上呈橢球形，不易停留，從而在遇到雨水的時候，雨水會自然流走，保持視野清晰，如圖所示。下列說法正確的是(

)A.水滴呈橢球形是水表面張力與重力共同作用的結果

B.水滴呈橢球形是水和防水膜發(fā)生了浸潤現(xiàn)象

C.與未貼膜的玻璃表面接觸的那層水分子間的作用力表現(xiàn)為引力

D.與未貼膜的玻璃表面接觸的那層水分子分布比水滴的內(nèi)部稀疏

5.如圖所示為一種呼氣酒精測試儀的原理圖，其中酒精氣體傳感器的電阻值R′的倒數(shù)與接觸到酒精氣體的濃度c成正比。則下列說法正確的是(

)A.電壓表的示數(shù)不能反映濃度c的大小

B.電壓表的示數(shù)越大，表示濃度c越小

C.酒精氣體傳感器把電信息轉(zhuǎn)化成非電信息

D.當醉酒人員對傳感器呼氣時，電壓表的示數(shù)變大

6.如圖，圖甲為氫原子的能級圖，大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管極板K上時，電路中電流隨電壓變化的圖像如圖丙。下列說法正確的是(

)

A.這些氫原子躍遷時共發(fā)出3種頻率的光

B.光電管極板K的逸出功為5.75eV

C.若調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片能使光電流為零，則可判斷圖乙中電源左側(cè)為負極

D.氫原子躍遷放出的光子中共有2種頻率的光子可以使極板7.如圖所示，由粗細均勻的電阻絲制成的邊長為l的正方形線框abcd，其總電阻為R，現(xiàn)使線框以水平向右的速度v勻速穿過一寬度為2l、磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域，整個過程中ab、cd兩邊始終保持與磁場邊界平行。令線框的cd邊剛好與磁場左邊界重合時t=0，規(guī)定電流方向沿順時針為正，U0=Blv。線框中電流及A. B.

C. D.8.質(zhì)量為m=0.02kg的通電細桿ab置于傾角為θ=37°的平行放置的導軌上，導軌的寬度d=0.2m，桿ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，磁感應強度B=2A.0.08A B.0.14A C.0.46A二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）9.許多慶典活動都會放飛美麗的氣球，氣球在空中緩慢上升過程中體積變大。已知環(huán)境溫度隨高度的增加而降低，球內(nèi)氣體可視為理想氣體，氣球不漏氣。下列判斷正確的是(

)A.在上升過程，球內(nèi)氣體內(nèi)能增大

B.在上升過程，球內(nèi)氣體所有分子的動能都減小

C.在上升過程，單位時間內(nèi)撞到氣球壁單位面積上的分子數(shù)逐漸減小

D.隨高度的增加，大氣壓強減小

10.如圖所示，L是自感系數(shù)很大、直流電阻不計的電感線圈，D1、D2是完全相同的燈泡，E是一內(nèi)阻不計的電源，S是開關。下列說法正確的是(

)A.閉合開關S時，D2先亮，D1后亮

B.閉合開關S時，D1、D2同時亮，然后D2由亮變的更亮，D1逐漸變暗，直至熄滅

C.先閉合開關S，電路穩(wěn)定后再斷開開關S時，D1、D2同時熄滅

D.先閉合開關S11.如圖所示，圖甲為磁流體發(fā)電機原理示意圖，圖乙為質(zhì)譜儀原理圖，圖丙和圖丁分別為速度選擇器和回旋加速器的原理示意圖，忽略粒子在圖丁的D形盒狹縫中的加速時間，不計粒子重力，下列說法正確的是(

)

A.圖甲中，將一束等離子體噴入磁場，A、B板間產(chǎn)生電勢差，B板電勢高

B.圖乙中，兩種氫的同位素從靜止經(jīng)加速電場射入磁場，打到A1位置的粒子比荷比較大

C.圖丙中，粒子能夠沿直線勻速通過速度選擇器的速度v=E12.圖甲為某種車輛智能道閘系統(tǒng)的簡化原理圖：預埋在地面下的地感線圈L和電容器C構成LC振蕩電路，當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數(shù)變大，使得振蕩電流頻率發(fā)生變化，檢測器將該信號發(fā)送至車牌識別器，從而向閘機發(fā)送起桿或落桿指令。某段時間振蕩電路中的電路如圖乙，則下列有關說法正確的是(

)

A.t1時刻電容器間的電場強度為最小值 B.t1～t2時間內(nèi)，電容器處于充電過程

三、實驗題（本大題共2小題，共13.0分）13.(1)G為零刻度在中央的靈敏電流表，連接在直流電路中時的偏轉(zhuǎn)情況如圖①中所示，即電流從電流表G的左接線柱進時，指針也從中央向左偏。今把它與一線圈串聯(lián)進行電磁感應實驗，則圖②中的條形磁鐵的運動方向是向______(選填“上”或“下”)；圖③中電流表指針應向______(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)；圖④中的條形磁鐵下端為______極(選填“N”或“S”)。

(2)如圖所示是“探究影響感應電流方向的因素”的實驗裝置：

①如果在閉合開關時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計指針將______偏轉(zhuǎn)(選填“向左”、“向右”或“不”)；

②將A線圈插入B線圈中，連好電路并閉合開關后，若要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是______。

A.插入鐵芯

B.拔出A線圈

C.變阻器的滑片向左滑動

D.14.用圖甲所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。

(1)關于該實驗，下列說法正確的是______。

A.為保證實驗裝置的氣密性，應在柱塞與注射器壁間涂上潤滑油

B.改變封閉氣體的體積時，應快速推拉柱塞

C.為方便推拉柱塞，可用手握住注射器再推拉柱塞

D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標注單位

(2)測得多組空氣柱的壓強p和體積V的數(shù)據(jù)后，為直觀反映壓強與體積之間的關系，以p為縱坐標，以1V為橫坐標在坐標系中描點作圖。小明所在的小組壓縮氣體時漏氣，則用上述方法作出的圖線應為圖乙中的______(選填“①”或“②”)。

(3)小華所在的小組環(huán)境溫度有明顯的波動，某次實驗得到的p?V圖如圖丙所示，則環(huán)境溫度的變化情況是______。

A.一直下降

B.先上升后下降

C.先下降后上升

D.一直上升

(4)柱塞與器壁間的摩擦對實驗結果p、四、簡答題（本大題共4小題，共47.0分）15.如圖所示，在虛線邊界上方區(qū)域有磁感應強度為B的勻強磁場，MN為磁場邊界上的長度為2a的接收屏，OO′與O′N垂直，OO′和O′M的長度均為a。在O點的電子源可大量發(fā)射方向平行于邊界向右、速度大小不同的電子。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計電子間的相互作用，電子打到接收屏上即被吸收。sin37°=16.風力發(fā)電機的工作原理可以簡化為如圖所示的模型：風輪通過齒輪箱帶動矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交變電流，并通過變壓器和遠距離輸電線路給用戶供電。若發(fā)電機的矩形線圈處于磁感應強度大小為B=220πT的水平勻強磁場中，線圈面積S=0.5m2、匝數(shù)N=200匝、電阻不計。線圈繞垂直于磁場的水平軸勻速轉(zhuǎn)動，其輸出端通過電刷與升壓變壓器的原線圈相連，提供電壓U1=250V，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為5：1，降壓變壓器的副線圈連接用電戶，兩變壓器間的輸電線總電阻R=20Ω，兩變壓器均為理想變壓器。若用這個供電設備給某學校供電，該校需要工作電壓220V、電功率11kW。求

(1)線框繞軸的轉(zhuǎn)速17.如圖所示，封閉有一定質(zhì)量理想氣體導熱良好的氣缸開口向下豎直固定，光滑導熱良好的活塞橫截面積為S，質(zhì)量為m，活塞通過輕繩連接了一個質(zhì)量為2m的重物，外界大氣壓強恒為7mgS。當環(huán)境溫度為T0時，活塞距上端缸底為L，輕繩剛好伸直且對活塞無拉力作用。由于環(huán)境溫度緩慢降低，則

(1)重物剛離開地面時，缸內(nèi)氣體的壓強為多大？溫度為多少？

(2)活塞距缸底距離為原來的一半時，溫度為多少？

(318.如圖甲所示，兩條足夠長的平行金屬導軌間距為l=0.5m，固定在傾角為37°的斜面上。導軌頂端連接一個阻值為R=0.8Ω的電阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小為B=1T的勻強磁場。將質(zhì)量為m=0.5kg、電阻值為r=0.2Ω的金屬棒在AB處由靜止釋放，其下滑過程中的v?t圖像如圖乙所示。金屬棒下滑過程中與導軌保持垂直且接觸良好，不計導軌的電阻，取g=10m/s答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A.根據(jù)熱力學第二定律可知，不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他的變化，故A正確；

B.根據(jù)熱力學第二定律可知，不管對內(nèi)燃機如何改進，也不可能把內(nèi)燃機得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤；

C.熱量也能從低溫物體傳向高溫物體，但要引起其它的變化，故C錯誤；

D.能量雖然是守恒的，但能源不是取之不盡用之不竭，有些能源耗散后將不再能直接使用，所以存在能源危機，故D錯誤。

故選：A。

理解熱力學第二定律的內(nèi)容，結合能量守恒定律和題目選項即可完成分析。

2.【答案】D

【解析】解：A.燒熱的鐵針垂直插入涂有石蠟的薄板，出現(xiàn)石蠟圓形熔化區(qū)域說明薄板具有各向同性，多晶體和非晶體都具有各向同性，所以實驗不能說明薄板是非晶體，故A錯誤；

B.擴散現(xiàn)象與溫度有關，溫度越高，擴散進行的越快，則醬油的色素分子進入蛋清的快慢與溫度有關，故B錯誤；

C.丙圖描繪的不是花粉顆粒在液體中的運動軌跡，是每隔一定時間的花粉顆粒的位置連線，故C錯誤；

D.丁圖是某種氣體分子速率正態(tài)分布的圖線，可以看出溫度越高，各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的最大值向速度大的遷移，可知對應溫度T1<T2，故D正確。

故選：D3.【答案】C

【解析】解：AB.根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，X的質(zhì)量數(shù)為1，電荷數(shù)為0，是中子，故AB錯誤；

C.根據(jù)原子核比結合能與質(zhì)量數(shù)的關系圖可知E1<E2<E3，故C正確；

D.一次該核反應釋放的能量為ΔE=4.【答案】A

【解析】解：A.水滴只在表面張力的作用下應呈球形，但由于在地面上受到重力作用，使水滴呈橢球形，故A正確；

B.水滴呈橢球形是水和防水膜發(fā)生了不浸潤現(xiàn)象，故B錯誤；

CD.與未貼膜的玻璃表面接觸的那層水分子比水滴內(nèi)部密集，這層水分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，使水有面積擴大的趨勢，發(fā)生浸潤現(xiàn)象，故CD錯誤。

故選：A。

A.根據(jù)表面張力的作用以及重力的作用分析作答；

B.根據(jù)不浸潤現(xiàn)象的特點分析作答；

C5.【答案】D

【解析】解：ABD、由題意可知，酒精氣體傳感器的電阻值：R′=kc

由閉合電路歐姆定律有：I=ER+R0+r+R′

電壓表示數(shù)為：U=IR0=ER06.【答案】B

【解析】解：A.根據(jù)排列組合的規(guī)律可知，這些氫原子躍遷時共發(fā)出光的頻率種數(shù)為：N=C42=4×32×1=6，故A錯誤；

B.大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，躍遷到n=1能級時發(fā)出頻率最高的光子，為：E=E4?E1=?0.85eV?(?13.6eV)=12.75eV，由圖丙可知遏止電壓為：Uc=7V，所以光電子的初動能Ekm=eUc=1e×7V=7eV，設光電管陰極K金屬材料的逸出功為W0，則根據(jù)愛因斯坦光電效應方程以及動能定理綜合可得：Ekm7.【答案】B

【解析】解：因為線框各邊電阻均勻，cd邊進入磁場后，產(chǎn)生的感應電動勢為

E=Blv=U0

由楞次定律判斷出感應電流方向沿逆時針方向，感應電流為負，a的電勢低于b的電勢，Uab為負；則ab兩端電勢差

Uab=?14U0

線框全部進入磁場后，線框中雖然感應電流為零，但ab兩端仍有電勢差，由右手定則判斷可知，a的電勢低于b的電勢，Uab為負，且

Uab=?U0

8.【答案】B

【解析】解：由左手定則可知，安培力沿著斜面向上，對通電細桿受力分析如下圖所示：

當電流最小時，摩擦力為最大靜摩擦力，且方向沿著斜面向上，由力的平衡可得：F安+f=mgsinθ

其中f=μN=μmgco9.【答案】CD【解析】解：A、溫度隨高度增加而降低，在上升的過程中，溫度降低，根據(jù)一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能取決于溫度，可知球內(nèi)氣體內(nèi)能減小，故A錯誤；

B、在上升的過程中，溫度降低，說明分子的平均動能減小，由于分子運動是無規(guī)則的，所以不是球內(nèi)氣體所有分子的動能都減小，故B錯誤；

D、根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PVT=C，上升的過程中，溫度降低，體積增大，則壓強減小，故D正確；

C、在上升過程，溫度降低，分子的平均動能減小，則分子的平均速率減小，體積增大，分子數(shù)密度減小，則單位時間內(nèi)撞到氣球壁單位面積上的分子數(shù)逐漸減小，故C正確。

故選：CD10.【答案】BD【解析】解：AB、開關S閉合的瞬間，兩燈同時獲得電壓，所以D1、D2同時發(fā)光。之后由于線圈的直流電阻不計，則D1燈短路，逐漸變暗，直至熄滅，D2燈亮度增大，故A錯誤，B正確；

CD、斷開開關S的瞬間，流過線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動勢，相當電源，自感電流流過D1燈，L是自感系數(shù)很大，所以D1突然變亮再逐漸變暗，D2燈的電流突然消失，立即熄滅，故C錯誤；故D正確；

故選：BD。

開關S閉合的瞬間，電源的電壓同時加到兩燈的兩端，兩燈同時發(fā)光。由于線圈的電阻小，隨后D111.【答案】AC【解析】解：A、由左手定則知正離子向下偏轉(zhuǎn)，所以下極板帶正電，A板是電源的負極，B板是電源的正極，B板電勢高，故A正確；

B、帶電粒子經(jīng)過加速電場加速，有：qU=12mv2

進入磁場根據(jù)洛倫茲力提供向心力，有：qvB=mv2R

解得：R=1B2mUq

可見：比荷越小，R越大，與P點的距離就越大，故B錯誤；

C、電場的方向與B的方向垂直，帶電粒子進入復合場，受電場力和洛倫茲力，且二力平衡，即

Eq=qvB

所以v=EB，故C12.【答案】AB【解析】解：A.t1時刻電流最大，線圈中磁場能最大，根據(jù)能量守恒定律知，電容器中電場能最小，電容器間電場最弱，所以電容器間的電場強度為最小值，故A正確；

B.t1～t2時間內(nèi)，電流逐漸減小，線圈中磁場能減小，根據(jù)能量守恒定律知，電容器中電場能增大，電容器間的電場強度在增強，兩極板間的電壓在增大，由C=QU可知，電容器的電量在增加，所以電容器處于充電過程，故B正確；

C.當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數(shù)變大，根據(jù)

T=2πLC

可知周期變大，頻率變小，故C正確；

D.從圖乙波形可知周期越來越小，頻率越來越大，線圈的自感系數(shù)在減小，所以汽車正遠離地感線圈，故D錯誤。

故選：ABC13.【答案】下

右

S

向右

B

【解析】解：(1)根據(jù)題意，從圖①直流電路，可以看出，當電流從左端接線柱流入，指針向左偏轉(zhuǎn)。

圖②中的電流從電流計的左邊流入，則螺線管中的電流由上到下，根據(jù)楞次定律可知，條形磁鐵的運動方向是向下；

圖③中穿過線圈的磁通量向下增加，可知螺線管產(chǎn)生的感應電流由下到上，則電流表指針應向右偏轉(zhuǎn)；

圖④中螺線管中的感應電流由下到上，根據(jù)楞次定律可知，條形磁鐵下端為S。

(2)①如果在閉合開關時，磁通量增加，發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關后，將A線圈迅速插入B線圈中，磁通量也增加，則電流計指針將向右偏轉(zhuǎn)；

②將A線圈插入B線圈中，連好電路并閉合開關后，若要使靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)，則需磁通量減小，可采取的操作是拔出A線圈或者變阻器的滑片向右滑動，選項B正確，ACD錯誤。

故選：B。

故答案為：(1)下、右、S；(2)①向右、②B。

(1)14.【答案】AD

②

B

無【解析】解：(1)A.為保證實驗裝置的氣密性，應在柱塞與注射器壁間涂上潤滑油，故A正確；

B.改變封閉氣體的體積時，應緩慢推拉柱塞，防止氣體溫度變化，故B錯誤；

C.不能用手握住注射器再推拉柱塞，這樣會導致氣體溫度變化，故C錯誤；

D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均勻即可，可以不標注單位，故D正確。

故選：AD。

(2)根據(jù)p=CV可知若壓縮氣體時漏氣，即當1V增大時C減小，即圖像的斜率減小，則用上述方法作出的圖線應為圖乙中的②。

(3)由p?V圖可知，從A到B過程中pV乘積先增加后減小，可知溫度先升高后降低，故B正確，ACD錯誤。

故選：B。

(4)因為用壓力表測量氣體壓強，則柱塞與器壁間的摩擦對實驗結果p、V乘積值無影響。

故答案為：(1)AD；(215.【答案】解：(1)電子在磁場中做勻速圓周運動，電子打到接收屏上的運動軌跡如圖所示：

電子打到M點時，在磁場中運動的圓周半徑最小，幾何關系可知：

r1=a

洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：

evminB=mvmin2r1

解得：vmin=eBam

(2)電子打到N點時，在磁場中運動的圓周半徑最大，電子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角最小，運動時間最短，設圓心角為θ，半徑為r2，

由幾何知識得：

(r2?a)2+(a+2a)2=r22

解得：r2=【解析】(1)作出電子臨界運動軌跡，求出電子軌道半徑，應用牛頓第二定律求出電子的臨界速度，然后確定電子速度范圍。

(216.【答案】解(1)由條件可知NBSω=2U1，解得：ω=2U1NBS=2×250200×220π×0.5rad/s=50πrad/s

所以n=ω2π=50π2π=25r/s；

(2)

P=11kW=11000