2022-2023学年山西省朔州市应县第四中学校高二（下）期末物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1. 关于热学知识的理解，下列说法中正确的是( )
A. 单晶体的某些物理性质呈现各向异性
B. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力
C. 雨水没有透过雨伞是因为水和伞的不浸润现象
D. 在熔化过程中，非晶体要吸收热量，但温度可以保持不变
2. 为了增大振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是：( )
A. 增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯
B. 减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数
C. 减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯
D. 减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数
3. 两物体分别从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为，第二个物体下落时间为，当第二个物体开始下落时，两物体相距( )
A. B. C. D.
4. 如图所示，直角三角形金属框放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为，方向平行于边向上。当金属框绕边以角速度逆时针转动时，、、三点的电势分别为、、。已知边的长度为，下列判断正确的是( )
A. ，金属框中无电流
B. ，金属框中电流方向沿
C. ，金属框中无电流
D. ，金属框中电流方向沿
5. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势，则以下说法正确的是( )
A. 交变电流的频率是 B. 交变电流的周期是
C. 时，线圈位于中性面 D. 时，有最大值
6. 机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是( )
A. 力传感器 B. 温度传感器 C. 光传感器 D. 声音传感器
7. 下列说法中正确的( )
A. 质量大的物体，其德布罗意波长短 B. 速度大的物体，其德布罗意波长短
C. 动量大的物体，其德布罗意波长短 D. 动能大的物体，其德布罗意波长短
8. 如图所示，沿水平面运动的小车顶部有用轻质弹簧悬挂的小球，小车光滑底板上有用轻质弹簧拴着的物块，已知弹簧、的劲度系数均为，轻质弹簧与竖直方向夹角为，小球和物块质量均为，均相对小车静止，两弹簧均未超出弹性限度，重力加速度为，则( )
A. 小车一定水平向右做匀加速运动 B. 弹簧处于压缩状态
C. 弹簧的弹力大小为 D. 弹簧的长度为
二、多选题（本大题共4小题，共24.0分）
9. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，、为介质中的两个质点，图乙为质点的振动图像，则( )
A. 甲图中质点的速度方向沿轴正方向
B. 内，质点运动的路程为
C. 内，质点随波迁移的距离为
D. 时，质点的加速度小于质点的加速度
10. 图甲中理想变压器原副线圈的匝数比为，电阻，、为规格相同的两只小灯泡，为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压随时间的变化关系如图乙所示，现将接，闭合，此时正常发光，理想电流表示数为，下列说法正确的是( )
A. 小灯泡的额定功率为
B. 输入电压的表达式为
C. 只断开后，原线圈的输入功率将减小
D. 若换接到后，消耗的电功率为
11. 如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中、两条导线长均为，通以图示方向的电流，两条导线所在处的磁感应强度大小均为。则( )
A. 该磁场是匀强磁场 B. 线圈平面总与磁场方向垂直
C. 线圈将顺时针转动 D. 、导线受到的安培力大小均为
12. 某小型发电站输出的功率为，输出的电压为，输电线的总电阻为，现直接进行输电，则下列说法正确的是( )
A. 输电线上功率损失为
B. 用户端得到的电压为
C. 若用电压输电，则升压变压器的匝数比为
D. 若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率将减少一半
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
13. 某小组同学想用伏安法测量某种粗细均匀的合金材料的电阻率，准备的器材有：
A. 电源电动势，内阻可忽略
B. 电流表量程，内阻约为
D. 电压表量程，内阻约
E. 滑动变阻器，额定电流
F. 滑动变阻器，额定电流
G. 开关、导线若干
小组同学将器材按图甲连接后开始实验，回答下列问题：
图甲电路中滑动变阻器应选择_____选填“”或“”，测量的电阻与真实值相比_____选填“偏大”“相等”或“偏小”；
测量过程中，某同学拍摄了一张电流表表盘的读数，如图乙所示，其读数为_____；
用螺旋测微器测材料的直径，如图丙所示，该材料的直径为_____；
根据实验数据，小组同学在坐标纸上作出图像如图丁所示，又测出材料接入电路部分的长度为，可估算出该合金材料的电阻率最接近下列数据中的_____填选项前的符号。
A. ． ． ．
14. 实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：
A.将单摆上端固定在铁架台上；
B.测得摆线长度，作为单摆的摆长；
C.在偏角小于的位置将小球由静止释放；
D.单摆振动稳定后，记录小球完成次全振动所用的总时间，得到单摆振动周期；
E.改变摆长，重复实验多次；
F.将每次测量的数据代入单摆周期公式计算重力加速度，取平均值作为当地的重力加速度。
以上有一处明显不妥当的操作是_____填写操作步骤前面的字母。
发现上述操作步骤的不妥之处后，他们做了如下改进：以摆线长为纵轴，以为横轴作出图像，如右图所示，利用图中，的坐标求出重力加速度_____。
若使摆球带正电后置于垂直单摆运动所在平面向里的匀强磁场中，则该单摆的周期_____。
A.变大 变小 不变 无法判断
四、计算题（本大题共2小题，共28.0分）
15. 如图所示，一水平放置的汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成，活塞、用一长为的刚性细杆连接，且可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动．、之间封闭着一定质量的理想气体，设活塞、横截面积的关系为，汽缸外大气的压强为，温度为初始时活塞与大圆筒底部大、小圆筒连接处相距，汽缸内气体温度为求：
缸内气体的温度缓慢降低至时，活塞移动的位移；
缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．
16. 如图所示，两根足够长的直金属导轨、平行放置，与水平方向的夹角为。两导轨间距为，、两点间接有阻值为的电阻。一根质量为的均匀直金属杆放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
由向方向看到的装置如图，在此图中画出杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
在加速下滑时，当杆的速度大小为时，求此时杆中的电流及其加速度的大小；
求在下滑过程中，杆可以达到的速度最大值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.单晶体的某些物理性质呈现各向异性，A正确；
B.液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，B错误；
C.雨水没有透过雨伞是因为液体表面张力，C错误；
D.在熔化过程中，非晶体要吸收热量，温度升高，D错误。
故选A。
2.【答案】
【解析】解：振荡电路的固有频率：，若要增大振荡电路的固有频率，就要减小电容器的电容，或减小线圈中的自感系数。
A、增大电容器两极板间的正对面积，使得电容器的电容变大，而在线圈中放入铁芯，使得线圈的自感系数增大。则频率变小，故A错误；
B、减小电容器两极板的距离，使得电容器的电容变大，而增加线圈的匝数，使得线圈的自感系数增大。则频率变小，故B错误；
C、减小电容器两极板的距离，使得电容器的电容变大，而在线圈中放入铁芯，使得线圈的自感系数增大。则频率变小，故C错误；
D、减小电容器两极板的正对面积，使得电容器的电容变小，而减小线圈的匝数，使得线圈的自感系数变小。则频率变大，故D正确；
故选：。
振荡电路产生的振荡电流频率平方与线圈及电容器成反比
该题考查回路的固有频率和平行板电容器的电容的决定式、线圈的自感系数的有关因素，属于对基础知识的考查。基础题目。
3.【答案】
【解析】第二个物体在第一个物体下落 后开始下落，此时第一个物体下落的高度
根据
知第一个物体和第二个物体下落的总高度分别为 ， ，两物体未下落时相距
所以当第二个物体开始下落时，两物体相距
故选D。
4.【答案】
【解析】金属框平面与磁场平行，转动过程中磁通量始终为零，所以无感应电流产生，选项B、D错误．转动过程中边和边均切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断 ， ，选项A错误．由转动切割产生感应电动势的公式得 ，选项C正确．
5.【答案】
【解析】线圈的角速度为
故其频率为
故AB错误；
C. 时
此时线圈处在中性面上，故C正确；
D. 时
故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的，故应为光传感器，与分析不符，故选C。
7.【答案】
【解析】解：、根据德布罗意波波长的公式，其中是常量，动量大的物体，其波长短，故C正确，AB错误。
D、依据公式，动能大的物体，动量不一定大，则德布罗意波长长短不确定，故D错误；
故选：。
德布罗意波波长的公式，其中是常量，是动量，是波长．
本题考查德布罗意波波长的公式，要记住并理解公式中各量的含义．
8.【答案】
【解析】A.对小球受力分析，可知小车的加速度向右，则小车可能向右加速运动或者向左减速运动，故A错误；
B.小车的加速度向右，则弹簧对物块有拉力作用，弹簧处于伸长状态，故B错误；
对小球根据牛顿第二定律有
竖直方向有
对根据牛顿第二定律有
解得
由于弹簧的原长未知，无法计算弹簧的长度，故C正确，D错误。
故选C。
9.【答案】
【解析】A.由图乙可知，时刻质点位于平衡位置且向沿轴负方向振动，由图甲结合同侧法可知，波沿轴正方向传播，故甲图中质点的速度方向沿轴正方向，A正确；
B.由图乙可知，周期为， 内质点振动的时间为
由于不是处于最大位移或平衡位置处，所以通过的路程
故B错误；
C.质点只会在各自平衡位置附近振动并不会随波迁移，故C错误；
D. 时，质点位于波峰处，质点不是处于最大位移，根据 可知质点的加速度小于质点的加速度，故D正确。
故选AD。
10.【答案】
【解析】B.根据图乙可知，交变电流的周期
则输入电压的表达式为
B错误；
A.原线圈两端电压的有效值
接， 闭合，灯泡被短路，则
A正确；
C.副线圈两端电压
解得
只断开 后，负载电阻增大，副线圈两端电压一定，根据
可知负载消耗功率减小，原线圈的输入功率等于副线圈输出功率，即原线圈的输入功率减小，C正确；
D.若 换接到后
D错误。
故选AC。
11.【答案】
【解析】A.匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，选项A错误；
B.由图可以看出，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；
C.在图示的位置，受向上的安培力，受向下的安培力，线圈顺时针转动，选项C正确；
D.由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则、导线受到的安培力大小始终为，选项D正确。
故选CD。
12.【答案】
【解析】解：、输电线路上的电流，损失的功率，故A错误；
B、损失的电压，用户得到的电压，故B正确；
C、根据可得，故C正确；
D、根据可得，损失的功率，若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率变为原来的，故D错误；
故选：。
根据求得输电线路上的电流，根据求得损失的功率，根据求得损失的电压，即可求得用户得到的电压，变压器原副线圈两端的电压之比与线圈的匝数成正比，根据和求得损失的功率。
本题考查了电能的输送、变压器的构造和原理等知识点，明确损失的功率为即可。
13.【答案】 偏小
【解析】在该实验中，滑动变阻器采用的是分压式接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，则滑动变阻器应选择阻值较小的，即图甲电路中滑动变阻器应选择；
电路图中电流表采用外接法，由于电压表的分流，使得电流表示数大于流过待测电阻的电流，根据欧姆定律
可知测量的电阻与真实值相比偏小。
由于电流表的量程为，分度值为，则电流表的示数为。
螺旋测微器的精确值为 ，由图丙可知该材料的直径为
由欧姆定律得
又
，
联立可得
可知 图像的斜率为
可得该合金材料的电阻率为
故选B。
14.【答案】 ；；
【解析】步骤中应该测得摆线长度加上摆球的半径作为单摆的摆长。
根据可得，，联立可得；
由于洛伦兹力始终沿绳的方向，洛伦兹力不做功，不改变小球的动能，不改变小球的速度，也不提供回复力，所以单摆的振动周期不变，故选C。
15.【答案】
【解析】解：缸内气体的温度缓慢降低时，其压强不变，活塞、一起向右移动，
对理想气体有，，
由题可知，，，
由盖吕萨克定律可得：，
解得，
由于，说明活塞未碰到大圆筒底部，故活塞、向右移动的位移为；
大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有，
由盖吕萨克定律可得，解得，
当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有，
气体发生等容变化，由查理定律，
解得
答：缸内气体的温度缓慢降低至时，活塞移动的位移为；
缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时，缸内封闭气体的压强为。
16.【答案】 ； ， ；
【解析】经过分析可得，杆下滑过程中某时刻的受力示意图如下图所示
当杆速度为时，感应电动势为
此时电路中电流为
杆受到安培力为
即有
可得
当 时，杆达到最大速度 ，则有
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