友好学校联合体2022-2023学年高二下学期7月期末联考
物理
说明：本试卷共17题，满分100分，共6页。考试时间为90分钟。
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码粘贴到条形码区域内。
2．选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用05mm黑色中性笔书写，字体工整，笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题（每题4分，共48分，1～8题为单选题，9～12题为多选题，选对不全的得2分，有错的得0分）
1．下列有关近代物理内容的描述，其中说法正确的是（ ）
A．结合能越大的原子核越稳定
B．衰变为，经过3次衰变，2次衰变
C．入射光的强度越大，从金属表面逸出的光电子的最大初动能越大
D．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的能量也减小
2．一交流发电机给某一用电器供电，产生的正弦交变电流的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．交变电流的周期为
B．交变电流的瞬时值表达式为
C．在时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．若交流发电机线圈的电阻为，则其产生的热功率为
3．如图所示，两个相同的灯泡，分别与定值电阻和自感线圈串联，自感线圈的自感系数很大，电阻值与相同，闭合电键，电路稳定后两灯泡均正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．闭合电键后，灯泡逐渐变亮
B．闭合电键后，灯泡同时变亮
C．断开电键后，灯泡都逐渐变暗
D．断开电键后，灯泡逐渐变暗，立即熄灭
4．如图所示为一LC振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化的规律图像由图可知（ ）
A．到时间内，电容器在充电 B．到时间内，电路中电流在变大
C．时刻，电路中的磁场能最小 D．时刻，电路中的电场能最大
5．如图所示，为圆上的四个点，直径相互垂直，两根长直导线垂直圆面分别固定在处，导线中通有大小相等，垂直纸面向外的电流，关于三点的磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A．都为零 B．点最大 C．a、c两点方向相反 D．a、c两点方向相同
6．水平桌面上固定一长直导线a，右方有一可以移动的金属圆环b，如图所示。现给a通入图示方向的恒定电流I，并使圆环b向右逐渐远离导线a，下列说法正确的是（ ）
A．金属圆环b中的电流沿逆时针方向 B．导线a与金属圆环b之间有互相排斥的力
C．金属圆环b的面积有扩大的趋势 D．金属圆环b的移动对导线a没有影响
7．质谱仪是测量带电粒子的比荷和分析同位素的重要工具，如图所示，带电粒子从容器A下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度几乎为零。然后经过，沿着与磁场垂直的方向进入磁感强度为的匀强磁场中，最后打到照相底片上。现有某种元素的三种同位素的原子核由容器进入质谱仪，最后分别打在底片。三个位置，不计粒子重力。则打在处的粒子（ ）
A．动能最大 B．动量最大 C．比荷最大 D．质量最大
8．三条相同的电阻丝组成等边三角形导体框垂直磁场放置，接入如图电路后线框受到的安培力的合力大小为，其中边受到的安培力大小为（ ）
A． B． C． D．
9．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图乙所示，副线圈所接电路如图甲所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关，副线圈输出电压的频率为
B．闭合开关，副线圈输出电压的有效值为
C．闭合开关向上移动时，流过小灯泡的电流减小
D．闭合开关向上移动时，两端的电压减小
10．一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．过程中，气体体积变小，温度降低 B．过程中，气体温度不变，体积变小
C．过程中，气体体积变小，压强增大 D．过程中，气体压强增大，温度升高
11．分子势能与分子间距离的关系图线如图所示（取无穷远处分子势能），下列说法正确的是（ ）
A．在图中的A位置，分子势能最小
B．在图中的B位置，分子间斥力大于引力
C．两分子从无穷远处靠近的过程中分子势能先减小后增大
D．分子间距从图中的A点变化到点的过程中，分子间的引力和斥力都在不断减小
12．空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a）中虚线所示，一硬质细导线的电阻率为、横截面积为，将该导线做成半径为的圆环固定在纸面内，圆心在上．时磁感应强度的方向如图（a）所示：磁感应强度随时间的变化关系如图（b）所示，则在到的时间间隔内（ ）
A．圆环所受安培力的方向始终不变 B．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向
C．圆环中的感应电流大小为 D．圆环中的感应电动势大小为
二、实验题（共14分，13题7分，14题7分）
13．在“用油膜法估测分子的大小”的实验中：
（1）某同学操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积
③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴溶液，待其散开稳定
④在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜面积
请指出错误或有遗漏的步骤，并改正其错误：
错误的步骤：__________________
有遗漏的步骤：__________________
（2）实验中，用纯油酸配制成的油酸酒精溶液，现已测得一滴溶液，将一滴溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为，估算油酸分子的直径大小为______．
14．“后浪”学习实验小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通最变化快慢的关系”的实验中使用的实验装置如图甲所示。
（1）实验小组的同学用螺旋测微器测量挡光片的宽度时，测得的示数如图乙所示，则挡光片的宽度_________。
（2）在实验中，让小车以不同的速度靠近螺线管，记录光电门的挡光时间内感应电动势的平均值，改变速度多次实验，得到多组数据。在小车以不同的速度靠近螺线管的过程中，时间内不变的量是_________．
A．磁通量 B．磁通量的变化量 C．磁通量的变化率
（3）根据实验数据，作出图像，发现该图像是一条过原点的倾斜直线，可以得出的实验结论是：__________________
三、计算题（共3道小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后的答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（10分）如图所示，用质量为，横截面积为的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，不计活塞厚度及活塞和气缸之间的摩擦。开始时活塞距气缸底的高度为且气缸足够高，气体温度为，外界大气压强为，重力加速度为，其中求：
（1）封闭气体的压强；
（2）在活塞上面放置一个物体，物体的质量也为，再次平衡后，发现活塞距气缸底的高度为，则此时气体的温度为多少。
16．（12分）真空区域有宽度为、磁感应强度为的匀强磁场，磁场方向如图所示，是磁场的边界。质量为、电荷量为的粒子（不计重力）沿着与夹角为的方向垂直磁场射入，刚好能垂直边界射出磁场。求粒子射入磁场的速度大小及在磁场中运动的时间。
17．（16分）如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨固定在竖直平面内，两导轨间的距离，导轨间连接的定值电阻。导轨上放一质量的金属杆，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨间金属杆的电阻，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里，重力加速度取。现让金属杆从下方某一水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响。
（1）求金属杆的最大速度大小；
（2）若从金属杆开始下落到刚达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热，求此过程中：
①金属杆下落的高度h；
②通过电阻上的电荷量q。
高二物理答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 B D C C C C C B AD AD ABC BC
13．错误的步骤是②，应为：在量筒中滴入N滴溶液，测出它的体积（2分）
有遗漏的步骤是③，应为：在水面上先撒上痱子粉（2分）
14．4.800（4.798、4.799、4.801、4.802均给分）（2分）
B（2分）
感应电动势与磁通量的变化率成正比（3分）
15．（1）；（2）
（1）以活塞为研究对象，由平衡条件得（2分）
得
（2）对活塞由平衡条件可知
由理想气体方程得
解得
16．（1）；（2）
【详解】（1）粒子运动轨迹如图所示
由几何关系可得半径为
根据洛伦兹力提供向心力，有
解得
（2）粒子运动轨迹对应的圆心角为
粒子的运动周期为
则粒子在磁场中运动的时间为
17．（1）；（2）①；（2）
【详解】（1）当金属杆达到最大速度v时，根据法拉第电磁感应定律可知此时回路中感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知此时回路中的感应电流为
此时金属杆所受安培力大小为
根据平衡条件有
联立①②③④并代入数据解得
（2）①从金属杆开始下落到刚达到最大速度的过程中，设回路中产生的总焦耳热为，则由焦耳定律可得
由能量守恒定律有
联立⑤⑥⑦并代入数据解得
（2）设金属杆从开始下落经过时间达到最大速度，根据法拉第电磁感应定律可得此过程中回路中的平均感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得此过程中回路中的平均电流为
根据电流的定义为
联立⑧⑨⑩ 并代入数据解得
