2021-2022学年广东省云浮市高二（下）期末物理试卷（Word解析版）

这是一份2021-2022学年广东省云浮市高二（下）期末物理试卷（Word解析版），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年广东省云浮市高二（下）期末物理试卷 题号一二三四五总分得分        一、单选题（本大题共6小题，共24分）一定量气体在和温度下的分子速率分布规律如图所示。横坐标表示分子速率区间，纵坐标表示某速率区间内的分子数占总分子数的百分比，以下对图线的解读中正确的是(    )
A. 时气体分子的最高速率约为
B. 某个分子在时的速率一定小于时的速率
C. 温度升高时，最大处对应的速率增大
D. 温度升高时，每个速率区间内分子数的占比都增大研究光电效应的实验电路图如图所示，滑动变阻器滑片处于图示位置。用绿光照射阴极时，电流表示数为零，要使得电流表有示数(    )A. 可将照射光改为红光
B. 可将电源正负极调换
C. 可改变阴极的材料
D. 可将滑动变阻器滑片向左移动
 图甲为远距离输电示意图，升压变压器原、副线圈的匝数比为：，降压变压器原、副线圈的匝数比为：，远距离输电线的总电阻为，若升压变压器的输入电压如图乙所示，输入功率为，下列说法正确的是(    )
A. 用户端交流电的频率为 B. 用户端电压为
C. 输电线中的电流为 D. 输电线路的损耗功率为某同学在山顶找到一块密度较大、体积较小、形状不规则的石块，用细线系住石块使其在竖直平面内小角度摆动，测量石块摆动的周期和对应的细线长度，改变细线的长度，得到多组周期的平方和对应的细线长度，描点得到如图所示的图像，则山顶的重力加速度大小最接近(    )
A.  B.  C.  D. 如图甲所示，一铝制圆环处于垂直环面的磁场中，圆环的半径为，电阻为，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示，时刻磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是(    )
A. 在时刻，环中的感应电流沿逆时针方向
B. 在时刻，环中的电功率为
C. 在时刻，环中的感应电动势为零
D. 内，圆环有收缩的趋势超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射。探头接收到的超声波信号形成超图像。如图为血管探头沿轴正方向发送的简谐超声波图象，时刻波恰好传到质点。已知此超声波的频率为，下列说法不正确的是(    )
A. 内质点运动的路程为
B. 质点开始振动的方向沿轴正方向
C. 超声波在血管中的传播速度为
D. 时质点恰好处于波谷 二、多选题（本大题共3小题，共18分）如图甲所示的振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的变化规律如图乙所示，时的电流方向如图甲中标示，则(    )
A. 至时间内，电容器在放电
B. 时，电路的电流为
C. 时，线圈的自感电动势最大
D. 其他条件不变，增大电容器的电容，振荡电路周期减小等量异种点电荷的电场线示意图如图所示，图中、分别处于两点电荷连线的四等分点，、分别在两点电荷连线的垂直平分线上，且到两点电荷连线的距离相等。则下列说法正确的是(    )
A. A、两点的电场强度相同，电势不相等
B. C、两点的电场强度大小相等，方向不同
C. 同一试探电荷在、两点的电势能一定相等
D. 同一试探电荷在、两点所受的电场力可能不等一定质量的理想气体，由状态开始，经历两个不同过程到达状态，图像如图所示，下列说法正确的是(    )A. 过程气体对外做功
B. 过程气体先放出热量后吸收热量
C. 在到的过程中，气体对外界做正功
D. 单位时间内，状态比状态器壁单位面积上分子碰撞的次数多
  三、实验题（本大题共2小题，共15分）在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。

观察变压器的铁芯，它的结构和材料是______。
A.整块硅钢铁芯整块不锈钢铁芯绝缘的铜片叠成绝缘的硅钢片叠成
观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______填“多”或“少”。
以下给出的器材中，本实验需要用到的是______。填字母

为了保证安全，低压交流电源的电压不要超过______。填字母
A.
B.
C.
在实际实验中将电源接在原线圈的“”和“”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“”和“”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为______。填字母
A.
B.
C.
实验中原、副线圈的电压之比与它们的匝数之比有微小差别，原因不可能为______。填字母代号
A.原、副线圈上通过的电流发热
B.铁芯在交变磁场作用下发热
C.变压器铁芯漏磁
D.原线圈输入电压发生变化某同学利用如图甲所示的电路测量一段阻值为几千欧的电阻丝粗细均匀的电阻率，图甲中为一金属夹子。

该同学首先利用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图乙所示，则电阻丝的直径______。
由于没有合适的电流表，需要将量程为，内阻为的微安表改装为量程的电流表，需要将微安表和一规格为______的电阻并联。结果保留两位小数
按电路原理图连接好电路，将夹子夹在电阻丝某处，闭合开关，用刻度尺测量、之间电阻丝的长度，记为，通过电阻丝的电流记为。改变、之间的长度，多次测量，得到多组、数据。以为纵坐标、为横坐标描点得到线性图像的斜率为，已知恒压源的电压恒为，电阻丝的横截面积为，电流表内阻可以忽略，则电阻丝的电阻率______。 四、简答题（本大题共1小题，共15分）掌握并采用核聚变产生能源是核物理中最具有前景的研究方向之一。太阳上的一种核反应为两个氘核聚变成一个核。已知氘核的质量为，中子质量为，核的质量为。对应。
写出该核反应方程；
计算上述核反应中释放的核能保留三位有效数字；
若两个氘核以相等的动能做对心碰撞即可发生上述核反应，且释放的核能全部转化成动能，则反应中生成的核和中子的动能各是多少？ 五、计算题（本大题共3小题，共28分）如图甲所示，一粗细均匀的形细玻璃管竖直放置在水平桌面上，左端封闭一段气体，右端开口，形管的底部长。当环境温度为时，左、右两边的水银面相差。保持环境温度不变，将形管绕右下角顺时针旋转，此时液面正好相齐，如图乙所示。已知大气压。
求图甲状态下，左端封闭气体的长度；
将该形玻璃管放入温度为的密闭恒温箱，若保持图甲所示摆放方式，稳定时左右两边液面正好相齐，求恒温箱内气体的压强。
如图所示，边长为的等边三角形区域内存在方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，磁感应强度大小为，一质量为、电荷量为的粒子由点沿角平分线方向进入磁场区域，从点离开磁场区域。不计粒子受到的重力，求：
粒子的速度大小；
粒子在磁场中的运动时间。
 如图所示，间距为且足够长的光滑平行导轨上方连接阻值为的电阻，导轨与水平面间的夹角为，空间存在垂直于导轨平面向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。将质量为、电阻为、长度稍大于导轨间距的金属棒从处由静止释放，金属棒在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为，求：
金属棒的最大速度；
电阻消耗的最大功率。

答案和解析 1.【答案】 【解析】解：由题中图像信息可知，和，分子的速率都有到达以上的，故A错误；在不同温度下都有速率很小和速率很大的分子，故B错误。
C.由图像可知，时，最大处对应的速率在区间，时，最大处对应的速率在区间；所以温度升高时，最大处对应的速率增大，故C正确。
D.由图像可知，时分子速率在区间占比最大，时分子速率在区间占比最大；所以温度升高时，并不是每个速率区间内分子数的占比都增大，故D错误。
故选：。
各种温度下，气体分子的速率有大有小，只是每个速率区间分子数的占比不同。
本题主要考查了从图像中获取信息的能力，要多加强训练。
 2.【答案】 【解析】解：由分析可知，此时光电管加的是正向电压，电流表示数为零，说明没有发生光电效应。
A、将照射光改为红光，则照射光频率减小，会更小，不会发生光电效应，故A错误；
、将电源正负极调换或将滑动变阻器滑片向左移动，对光电效应现象不会产生影响，无用操作，故仍不会发生光电效应，故BD错误；
C、改变阴极的材料，当入射光子能量大于阴极材料的逸出功时，就可以发生光电效应，故C正确。
故选：。
先分析光电效应的实验电路，再对每个选项进行判断，得出结论。
本题考查基本光电效应的实验电路图，需要对光电效应有深刻理解。
 3.【答案】 【解析】解：、由图乙知交流电的周期，所以频率，故A错误；
、由图乙知升压变压器输入端电压最大值为，有效值为，根据电压与匝数成正比知，副线圈电压为，根据得：所以输电线中的电流为：，
输电线损失的电压为：，降压变压器输入端电压为：，根据电压与匝数成正比

知用户端电压为：
，故B错误，C正确；
D、输电线路损耗功率为：，故D错误；
故选：。
根据升压变压器的输入电压，结合匝数比求出输出电压，从而得出输送电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出降压变压器的输入电压，计算用户得到的电压．
解决本题的关键知道：、输送功率与输送电压、电流的关系；、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系．
 4.【答案】 【解析】解：由单摆的周期公式得：，可知图象的斜率，即，解得：，故C正确，ABD错误。
故选：。
根据单摆的周期公式做出计算即可。
知道图象斜率所表示的物理意义，另外要注意图象并没有经过坐标原点的原因是细线的长度并不等于单摆的摆长，摆长应该是从悬点到石块重心的距离。
 5.【答案】 【解析】解：、由楞次定律可知，磁场变化的整个过程，感应电流沿顺时针方向，故A错误；
B、由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为：
在时刻，环中的电功率为：，故B正确；
C、根据乙图可知，磁感应强度随时间均匀变化，由法拉第电磁感应定律可知感应电动势不变，故在时刻，环中的感应电动势为，故C错误；
D、由图示图象可知，在内磁感应强度减小，穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，圆环有扩张的趋势，故D错误。
故选：。
应用楞次定律判断出感应电流方向，应用楞次定律判断圆环的变化趋势；应用法拉第电磁感应定律求出感应电动势，然后应用电功率公式求出电功率。
本题是电磁感应与电路相结合的一道综合体，认真审题理解题意，分析清楚电路结构，应用法拉第电磁感应定律、电阻定律与欧姆定律、电功率公式即可解题。
 6.【答案】 【解析】【分析】
根据时间与周期的关系求质点通过的路程根据波形平移法判断质点开始振动的方向根据图象读出波长，由波速公式求出波速根据传播规律，确定质点的位置。
本题考查机械波的速度、波长、频率图象等相关知识。要知道质点做简谐运动时，质点不沿波的方向传播。要熟练运用波形平移法判断质点的振动方向。
【解答】
A、波的周期为，因，则质点运动的路程，故A正确；
B、波沿轴正方向传播，根据波形平移法可知，质点开始振动的方向沿轴负方向，故B错误；
C、根据图象读出波长为：，由得波速为：，故C正确；
D、波传播过程中，离点最近的波谷与点之间的距离为：。波谷传播到达的时间为：，故时质点恰好处于波谷，故D正确。
本题选不正确的，
故选：。  7.【答案】 【解析】解：、至时间内，电容器所带电荷量减少，所以电容器在放电，故A正确；
B、时，电容器恰好放电完毕，此时电路的电流最大，故B错误；
C、时，上极板电荷量达到最大，此时电流变化率最大，则此时线圈中自感电动势最大，故C正确；
D、振荡电路的周期，其他条件不变，增大电容器的电容，振荡电路周期增大，故D错误。
故选：。
由电容器上所带电荷量的变化关系分析电容器充放电情况，从而分析出感应电动势的变化。
本题主要考查了振荡电路，解题关键在于运用图象中电荷量的变化规律分析出此时电流的方向和大小。
 8.【答案】 【解析】解：、根据对称性可知两点的电场强度相同，沿电场线方向电势降低，所以点电势大于点电势，故A正确；
、、两点的电场强度大小相等，方向均水平向左，所以同一试探电荷在、两点所受的电场力相等，故BD错误；
C、连线为等势线，所以同一试探电荷在、两点的电势能一定相等，故C正确；
故选：。
电场强度是矢量，只有两点的场强大小和方向都相同时，电场强度才相同，沿电场线方向电势降低。
对于等量异种电荷电场线分布要抓住对称性。等量异种电荷连线的中垂线是一条等势线，其各点的电场强度方向相同。
 9.【答案】 【解析】解：、过程，根据图像为过原点的图线，根据可得，所以气体经历等容变化，对外界不做功，外界对气体也不做功，故A错误；
、从到气体做温变化，内能不变，压强增大，则体积减小，外界对气体做功，结合热力学第一定律可知气体放热，从到，气体做等压变化，温度升高，体积增大，内能增大，且对外做功，根据热力学第一定律率可知，气体吸热，故BC正确；
D、气体在状态和状态的体积相同，分子数密度相同，而，所以气体在状态的分子平均动能小于在状态的分子平均动能，单位时间内，状态比状态器壁单位面积上分子碰撞的次数少，故D错误；
故选：。
根据图像过程为等容变化，因此气体对外界不做功，外界对气体也不做功；过程气体温度升高，分子平均动能增大，但不是气体的平均动能增大，根据压强的微观意义可以分析该选项。
本题主要是考查一定质量的理想气体的状态方程之图象问题，关键是弄清楚图象表示的物理意义、知道图象的斜率的物理意义，根据一定质量的理想气体的状态方程结合气体压强的微观意义进行分析。
 10.【答案】  少         【解析】解：硅钢片利于导磁与减少涡流的能量损失；
导线粗的一端，可以流过的电流大，根据可知，导线粗的线圈匝数少；
本实验需要交流电源，并用多用电表测量交流的电压电流，因此选BD；
为了人体安全，低压交流电源的电压不要超过；
若是理想变压器，则由
原线圈的““和“”两个接线柱，用电表测得副线圈的“和““两个接线柱原副线圈匝数比：，副线圈电压为，则原线圈的电压为，考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈的电压可能大于，可能为故选C。
原副线圈上通过的电流发热，铁芯在交变磁场作用下发热，都会使变压器输出功率发生变化，从而导致电压比与匝数比有差别，故AB不符合题意；
C.变压器铁芯漏磁，从而导致电压比与匝数比有差别，故C不符合题意；
D.原线圈输入电压发生变化，不会影响电压比和匝数比，故D符合题意。
故选：。．
故答案为：少
减少涡流是设计关键，硅钢片可以有效解决，由变压器匝数比分析导线匝数，多用电表可测量交流电，人体交流电不高于。
本题考查交流电，学生需结合多用电表等知识综合分析作答。
 11.【答案】    【解析】解：螺旋测微器固定尺读数为，螺旋测微器最小分度值为，动尺读数为，则电阻丝的直径；
根据电表改装原理可知；
根据闭合电路欧姆定律有：，变形可知，则，解得：
故答案为：；；
根据螺旋测微器的读数方法读得数据；
根据电表改装原理解答；
根据闭合电路欧姆定律结合斜率解答。
对于实验题，要弄清楚实验目的、实验原理以及数据处理、误差分析等问题，一般的实验设计、实验方法都是根据教材上给出的实验方法进行拓展，延伸，所以一定要熟练掌握教材中的重要实验。
 12.【答案】解：由质量数守恒和核电荷数守恒，可知核反应方程为
设核反应的质量亏损为，则有
根据质能方程有：
解得：
设核反应后核和中子的动量分别为、，动能分别为、，则根据动量守恒定律有
，
根据能量守恒定律有：
解得，
答：该核反应方程为；
计算上述核反应中释放的核能为；
反应中生成的核和中子的动能分别是，。 【解析】根据质量数守恒和核电荷数守恒书写核反应方程．
先求出核反应中质量亏损，再由爱因斯坦质能方程，求出核反应中释放的核能；
两氘核对心碰撞过程，遵守动量守恒和能量守恒根据动量守恒和能量守恒列方程求解．
对于核反应书写核反应方程，要抓住微观粒子的碰撞，相当于弹性碰撞，遵守两大守恒：动量守恒和能量守恒．
 13.【答案】解：设题图甲中左管封闭气柱的长为，气体压强
封闭气体体积
题图乙中，封闭气体压强
封闭气体体积
由玻意耳定律得
解得题图甲中封闭气柱的长为
初始时，，
在恒温箱中，
根据一定质量的理想气体状态方程
解得
答：图甲状态下，左端封闭气体的长度为；
恒温箱内气体的压强为。 【解析】分析封闭气体初态和末态的压强、体积，根据玻意耳定律解得。
在加热过程中，分析封闭气体初态和末态的压强、体积和温度，根据一定质量理想气体状态方程求解。。
解决本题的关键是要正确判断形管旋转时封闭气体长度如何变化，分析时要抓住水银柱的长度不变，结合理想气体状态方程、玻意耳定律和几何关系进行求解。
 14.【答案】解：设粒子在磁场中运动的轨道半径为，做出粒子轨迹如图示

结合几何关系有

洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力

解得：
设粒子在磁场中做圆周运动的周期为，则有


解得：
答：粒子的速度大小为得；
粒子在磁场中的运动时间为。 【解析】根据选项中给出的速度大小，结合洛伦兹力提供向心力求解出粒子做匀速圆周运动的半径，结合左手定则作出粒子的运动轨迹，根据几何知识判断运动的圆心角，从而分析粒子运动到的时间。
解决该题的关键是能根据洛伦兹力提供向心力求解粒子做匀速圆周运动的半径，正确作出粒子在磁场中的运动轨迹，掌握左手定则。
 15.【答案】解：当金属棒做匀速直线运动时，速度最大，此时重力做功的功率等于电阻消耗的电功率，则
  
又金属棒产生的感应电动势为
联立可得
电阻消耗的最大功率
可得
答：金属棒的最大速度为。
电阻消耗的最大功率为。 【解析】金属棒先做加速度减小的变加速运动，最后做匀速直线运动，速度最大，根据重力做功的功率等于电阻消耗的电功率求解金属棒的最大速度；
电阻消耗的最大功率等于重力做功的功率，由求解。
对于电磁感应现象中的力学问题，关键是分析清楚金属棒的运动情况，把握能量转化情况，知道金属棒做匀速运动时速度最大，根据功率关系求最大速度，也可以根据平衡条件求解最大速度。