2021-2022學(xué)年黑龍江省牡丹江市第二高級中學(xué)高二下學(xué)期期末物理試題含解析

這是一份2021-2022學(xué)年黑龍江省牡丹江市第二高級中學(xué)高二下學(xué)期期末物理試題含解析，共20頁。試卷主要包含了本試卷分第Ⅰ卷兩部分，本試卷主要命題范圍， 如圖，5A等內(nèi)容，歡迎下載使用。
牡丹江二中2021-2022學(xué)年度第二學(xué)期高二學(xué)年期末考試物理考生注意：1.本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。滿分100分，考試時間90分鐘。2.答題前，考生務(wù)必將密封線內(nèi)項目填寫清楚?？忌鞔饡r，請將答案答在答題卡上。必須在題號所指示的答題區(qū)域作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。3.本試卷主要命題范圍：選擇性必修第二冊第一章~第四章選擇性必修第三冊第一章~第三章。第Ⅰ卷（選擇題共56分）一、選擇題：本題共14小題，每小題4分，共56分。在每小題給出的四個選項中，第1~10題只有一個選項正確，第11~14題有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1. 關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是（　?。?/span>A. 電場和磁場總是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電磁波B. 電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波C. 電磁波傳播的速度總是3×108m/sD. 電磁波是一種物質(zhì)，因而只可以在物質(zhì)中傳播【答案】B【解析】【分析】詳解】AB．電場和磁場相互激發(fā)并向遠處傳播，形成電磁波，故A錯誤，B正確；CD．電磁波是一種物質(zhì)，因而也可在真空中傳播，且在真空中傳播的速度最大，為3×108m/s，故C、D錯誤。故選B。2. 下列說法正確的是（　?。?/span>A. 熱量不可以從低溫物體向高溫物體傳遞B. 某冰水混合物的溫度為，則其分子的平均動能為零C. 10克水蒸氣你內(nèi)能大于10克水的內(nèi)能D. 氣體如果失去了容器的約束就會散開，原因是氣體分子之間斥力大于引力【答案】C【解析】【詳解】A．熱量不可以“自己”從低溫物體向高溫物體傳遞，能在“一定”的條件下是可以實現(xiàn)的，故A錯誤；B．分子在做永不停息的無規(guī)則運動，因此其分子的平均動能不是零，故B錯誤；C．同樣質(zhì)量同樣溫度的水蒸氣和水的平均動能相等，可同樣溫度的水變成水蒸氣需要吸收熱量，因此水蒸氣的內(nèi)能更大，故C正確；D．氣體分子間的距離很大，相對作用力近似是零，氣體如果沒有容器的約束，氣體分子散開原因是分子做雜亂無章的運動的結(jié)果，故D錯誤。故選C。3. 如圖為法拉第圓盤發(fā)動機的示意圖，半徑為r的銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸．圓盤處于方向豎直向上的勻強磁場B中，繞O軸以角速度ω沿俯視看順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，關(guān)于流過電阻R的電流，不計銅盤及導(dǎo)線的電阻，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 由a到b，I＝ B. 由b到a，I＝C. 由a到b，I＝ D. 由b到a，I＝【答案】D【解析】【詳解】由右手定則可知，電阻R上的電流從b到a；電流大小為故選D。4. 如圖所示是一交變電流的i-t圖象，則該交變電流的有效值為（　　）A.  B. 4A C.  D. 8A【答案】A【解析】【分析】【詳解】根據(jù)有效值的定義得解得故選A。5. 如圖所示的電路中，A、B是兩個相同的燈泡，L是帶有鐵芯的線圈，其自感系數(shù)較大、電阻可忽略不計。已知閉合且電路穩(wěn)定后兩燈都正常發(fā)光，則（　?。?/span>A. 閉合S，兩燈同時正常發(fā)光 B. 閉合S，A比B先達到穩(wěn)定發(fā)光狀態(tài)C. 斷開S，A燈先閃亮一下后逐漸熄滅 D. 斷開S，A燈和B燈逐漸熄滅【答案】D【解析】【詳解】AB．閉合S后待電路穩(wěn)定前，L產(chǎn)生自感電動勢阻礙通過其的電流增大，所以B比A先達到穩(wěn)定發(fā)光狀態(tài)，故AB錯誤；CD．?dāng)嚅_S后開始的一段時間內(nèi)，L產(chǎn)生自感電動勢阻礙通過其的電流減小，由于此時A、B和L在同一回路中，所以A燈和B燈均逐漸熄滅，故C錯誤，D正確。故選D。6. 如圖所示，一用鎖釘鎖定的導(dǎo)熱活塞將導(dǎo)熱氣缸分成體積相等的左右兩室，開始時氣體壓強之比為5：3；拔出鎖釘后，活塞移動并最終保持穩(wěn)定狀態(tài)。外界溫度恒定。則下列說法正確的是（　?。?/span>A. 右室氣體吸熱 B. 左室氣體吸熱C. 右室氣體對左室氣體做正功 D. 左室氣體分子平均速率變大【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．因為右室的壓強小，拔出鎖釘后，活塞向右移動，右室氣體體積減小，外界對氣體做功，而氣體的溫度不變，氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，右室氣體放出熱量，A錯誤；B．因為左室的壓強大，拔出鎖釘后，活塞向右移動，左室氣體體積增大，氣體對外做功，而氣體的溫度不變，氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，左室氣體吸收熱量，B正確；C．左室氣體體積增大，右室氣體體積減小，所以左室氣體對右室氣體做正功，C錯誤；D．左室氣體溫度不變，分子的平均動能不變，分子平均速率不變，D錯誤。故選B。7. 如圖所示為遠距離輸電的原理圖，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓恒定、輸電線上的電阻不變。若在傍晚用電的高峰期，則可以判定（　?。?/span>A. 發(fā)電廠的輸出功率不變B. 輸電線上的損失功率增大C. 輸電線路上損耗的電壓減小D. 用戶獲得的電壓增大【答案】B【解析】【分析】【詳解】在傍晚用電的高峰期，降壓變壓器次級消耗的功率變大，則發(fā)電廠的輸出功率變大；降壓變壓器的次級電流變大，則初級電流變大，根據(jù)U線=IR線以及P線=I2R線可知，輸電線上損失的功率和損失的電壓均變大，降壓變壓器初級電壓U3=U2-U線減小，則次級電壓減小，用戶得到的電壓減小。故選B。8. 如圖（a）所示，在豎直向上的勻強磁場中，水平放置一個不變形的銅圓環(huán)，規(guī)定從上向下看時，銅環(huán)中的感應(yīng)電流I沿順時針方向為正方向。圖（b）表示銅環(huán)中的感應(yīng)電流I隨時間t變化的圖像，則磁場B隨時間t變化的圖像可能是圖中（ ）A. B. C. D. 【答案】BD【解析】【詳解】AC．0到1s內(nèi)磁感應(yīng)強度不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，知感應(yīng)電動勢為0，感應(yīng)電流為零，故AC錯誤；B．0到1s內(nèi)、3到5s內(nèi)磁感應(yīng)強度均勻變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢大小一定，且0到1s內(nèi)的感應(yīng)電勢大于3到5s內(nèi)的感應(yīng)電動勢，根據(jù)楞次定律，0到1s內(nèi)是順時針方向，3到5s內(nèi)是逆時針方向。1到3s內(nèi)磁感應(yīng)強度不變，感應(yīng)電動勢為零。故B正確；D．0到1s內(nèi)，磁感應(yīng)強度均勻增加，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向定從上向下看時，是順時針方向，為正值；1到3s內(nèi)磁感應(yīng)強度不變，感應(yīng)電動勢為零；3到5s內(nèi)磁感應(yīng)強度均勻減小，根據(jù)楞次定律知，感應(yīng)電流方向為逆時針方向，為負(fù)值。故D正確。故選BD。9. 將如圖所示的交流電壓加在一個阻值R＝1Ω的定值電阻兩端，通電時間2min，則下列說法正確的是（　?。?/span>A. 通過該電阻的電荷量為120C B. 通過電阻的電流的有效值為0.5AC. 電阻產(chǎn)生的焦耳熱為500J D. 電阻兩端電壓的有效值為V【答案】A【解析】【詳解】A．在一個周期T＝2s內(nèi)，通過該電阻的電荷量為＝2C2 min內(nèi)共有60個周期，所以總電量q總＝60q＝60×2C＝120C故A正確；B D．在一個周期內(nèi)，電阻產(chǎn)生的焦耳熱為代入數(shù)據(jù)解得電阻兩端電壓有效值，則通過電阻的電流的有效值為故BD錯誤；C．電阻產(chǎn)生的焦耳熱故C錯誤；故選：A。10. 一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化如圖所示，為圓弧，為半徑相同的圓弧。氣體從狀態(tài)a沿經(jīng)狀態(tài)b、c、d，最終回到狀態(tài)a，則（　?。?/span>A. 從狀態(tài)a到狀態(tài)b是等溫膨脹過程B. 從狀態(tài)a到狀態(tài)c，氣體放出熱量，內(nèi)能增大C. 處于狀態(tài)c時氣體分子單位時間撞擊單位面積的次數(shù)一定比狀態(tài)a少D. 從狀態(tài)a經(jīng)b、c、d回到狀態(tài)a，氣體吸收熱量【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．由圖線可知從狀態(tài)a到狀態(tài)b是圓弧而不是雙曲線，所以不是等溫膨脹過程。故A錯誤；B．從狀態(tài)a到狀態(tài)c，氣體壓強相等，體積增大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知其溫度必定升高，且對外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有氣體吸收熱量。故B錯誤；C．根據(jù)上一選項分析，在狀態(tài)c，氣體體積較大，分子數(shù)密度較小，氣體溫度升高導(dǎo)致分子平均動能增加，在保持壓強不變的情況下，單位時間撞擊單位面積的次數(shù)一定較少。故C正確；D．從狀態(tài)a經(jīng)b、c、d回到狀態(tài)a，氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，外界對氣體做功等于圖形的面積，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有氣體放出熱量。故D錯誤。故選C。11. 下列說法正確的是（　　）A. 布朗運動是指液體分子的無規(guī)則熱運動B. 擴散現(xiàn)象可以在固體、液體和氣體中發(fā)生，說明固體、液體和氣體分子都在做熱運動C. 理想氣體中某個分子熱運動的動能增大，則氣體的內(nèi)能一定增大D. 任何物體都具有內(nèi)能【答案】BD【解析】【詳解】A．布朗運動是指懸浮在液體中的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子的無規(guī)則熱運動的反映，選項A錯誤；B．?dāng)U散現(xiàn)象可以在固體、液體和氣體中發(fā)生，說明固體、液體和氣體分子都在做熱運動，選項B正確；C．理想氣體中某個分子的熱運動的動能增大，但是分子的平均動能不一定變大，氣體的內(nèi)能不一定增大，選項C錯誤；D．任何物體都具有內(nèi)能，選項D正確。故選BD。12. 關(guān)于下列四幅圖理解正確的是（　?。?/span>A. 圖甲中通有相反電流導(dǎo)線之間有相互排斥的力B. 乙圖中表示條形磁鐵的磁感線從N極出發(fā)，到S極終止C. 丙圖中說明電流具有磁效應(yīng)，奧斯特受此啟發(fā)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象D. 丁圖中回旋加速器加速帶電粒子的最大動能與加速電壓的大小無關(guān)【答案】AD【解析】【詳解】A．圖甲中通有相反電流的導(dǎo)線之間有相互排斥的力。故A正確；B．乙圖中表示條形磁鐵的磁感線在磁鐵外部從N極出發(fā)，回到S極，在磁鐵內(nèi)部從S極回到N極形成一個閉合的曲線。故B錯誤；C．丙圖中說明電流具有磁效應(yīng)，法拉第受此啟發(fā)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。故C錯誤；D．丁圖中回旋加速器加速帶電粒子時，有解得速度最大時，軌道半徑也最大，若D形盒半徑為R，則帶電粒子的最大動能為所以帶電粒子的最大動能與加速電壓的大小無關(guān)。故D正確。故選AD。13. 如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻r不能忽略。A、B是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，關(guān)于這個電路的以下說法正確的是（　?。?/span>A. 由開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi)，B燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定B. 由開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi)，A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定C. 開關(guān)由閉合到斷開瞬間，A燈閃亮一下再熄滅D. 開關(guān)由閉合到斷開瞬間，電流自右向左通過A燈【答案】BD【解析】【詳解】AB．開關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時間內(nèi)，A燈立刻亮，當(dāng)線圈電流阻礙作用較小后，由閉合電路歐姆定律可知，則總電流增大，燈泡A兩端的電壓逐漸減小，則導(dǎo)致A燈逐漸變暗，當(dāng)線圈對電流的電感阻礙作用消失時，兩燈泡亮度穩(wěn)定，故A錯誤，B正確；C．開關(guān)閉合電路穩(wěn)定時，通過線圈的電流小于通過燈泡A的電流；在開關(guān)斷開瞬間，線圈產(chǎn)生自感電動勢提供瞬間電壓給兩燈泡供電，由于不會出現(xiàn)電流比之前還大的現(xiàn)象，因此A燈不會閃亮一下，只會一同慢慢熄滅，故C錯誤；D．在開關(guān)斷開瞬間，線圈相當(dāng)于電源，電流方向仍不變，所以電流自右向左通過A燈，故D正確。故選BD。14. 如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻R．金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下．現(xiàn)使磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小，ab始終保持靜止，下列說法正確是（    ）A. ab中的感應(yīng)電流方向由a到b B. ab所受的安培力方向向左C. ab中的感應(yīng)電流方向由b到a D. ab所受的安培力方向向右【答案】AD【解析】【詳解】AC．磁感應(yīng)強度隨時間均勻減小，故回路磁通量減小，根據(jù)楞次定律判斷，感應(yīng)電流的磁場方向向下，根據(jù)右手定則判斷ab中的感應(yīng)電流方向由a到b，A正確C錯誤BD．因為 ab中的感應(yīng)電流方向由a到b，磁場方向豎直向下，根據(jù)左手定則判斷ab所受的安培力方向向右，B錯誤D正確第Ⅱ卷（非選擇題共44分）二、非選題：本題共4小題，共44分。15. 如圖所示，一個質(zhì)量為m、電荷量為q、不計重力的帶電粒子從x軸上的P點以速度v沿與x軸成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限。已知OP=a。（1）判斷粒子帶電的正負(fù)并作圖求出粒子運動軌跡半徑；（2）求出磁場磁感應(yīng)強度的大?。?/span>（3）帶電粒子穿過第一象限所用的時間。  【答案】（1）粒子帶負(fù)電，圖見詳解，a；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由左手定則可知粒子帶負(fù)電，軌跡如圖所示由幾何關(guān)系有rsin60°=a解得r=a（2）由洛倫茲力提供向心力有qvB=m解得B=（3）粒子的周期為T=，帶電粒子穿過第一象限所用的時間為t=T=T=16. 如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在氣缸中，活塞的面積為S，與氣缸底部相距L，氣缸和活塞絕熱性能良好，氣體的壓強、溫度與外界大氣相同，分別為和?，F(xiàn)接通電熱絲加熱氣體，一段時間后斷開，活塞緩慢向右移動距離L后停止，活塞與氣缸間的滑動摩擦為f，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，整個過程中氣體吸收的熱量為Q，求該過程中（1）內(nèi)能的增加量；（2）最終溫度T。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）活塞移動時受力平衡氣體對外界做功根據(jù)熱力學(xué)第一定律解得（2）活塞發(fā)生移動前，等容過程活塞向右移動了L，等壓過程且解得17. 某小型水電站發(fā)電機的輸出功率P＝200kW，發(fā)電機的電壓U1＝500V，經(jīng)變壓器升壓后向遠處輸電，輸電線總電阻R輸＝4Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4＝220V。已知輸電線上損失的功率為發(fā)電機輸出功率的5%，假設(shè)兩個變壓器均是理想變壓器，求：（1）輸電線上的電流。（2）升壓變壓器的匝數(shù)比。（3）降壓變壓器的輸入電壓。【答案】（1）50A；（2）1：8；（3）3800V【解析】【詳解】（1）損失功率為發(fā)電機輸出功率的5%。則P損＝5%P總代入數(shù)據(jù)解得P損＝5%×200000W＝10000W設(shè)輸電線上的電流為I，則P損＝I2R輸＝10000W＝I2×4Ω解得I＝50A（2）設(shè)升壓變壓器輸入功率為P1，輸出功率為P2。輸出電壓為U2，由于P1＝P2＝2000000W又P2＝IU2＝50A×U2＝2000000W解得U2＝4000V根據(jù)主線圈與副線圈電壓比與匝數(shù)的關(guān)系＝解得（3）設(shè)輸電過程中損失的電壓為，降壓變壓器的輸入電壓為U3，則18. 如圖甲所示，輕質(zhì)細線吊著一質(zhì)量，半徑，匝數(shù)匝的圓形線圈，其總電阻，在圓形線圈的圓心位置以下區(qū)域分布著垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B的大小隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。。求：（1）內(nèi)P、Q哪一點電勢高；（2）內(nèi)通過線圈電流為多大；（3）第末細線對圓形線圈的拉力大小。【答案】（1）P；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）內(nèi)磁通量向外增加，由楞次定律和安培定則可知P點電勢高；（2）內(nèi)由法拉第電磁感應(yīng)定律得產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：由閉合電路歐姆定律得線圈中的感應(yīng)電流大小為（3）4~6s由法拉第電磁感應(yīng)定律得由閉合電路歐姆定律得，線圈中的感應(yīng)電流大小為解得由乙圖可知，第末的磁感應(yīng)強度第末的安培力解得第末細線對圓形線圈的拉力代入數(shù)據(jù)解得