精品解析：重庆市江津中学等七校2022-2023学年高二下学期期末联考物理试题（解析版）

2022—2023学年度第二学期期末七校联考高二物理试题

命题学校：重庆市长寿中学    命题人：陈  连     审题人：徐  川

本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。

注意事项：   

1.答题前，务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡规定的位置上。

2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。

4.考试结束后，将答题卷交回。

第I卷（选择题  共43分）

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 下列各图的线圈或回路中能产生感应电流的是（　　）

A.    B.  

C.    D.  

【答案】B

【解析】

【详解】A．该图中线圈不闭合，不能产生感应电流，故A错误；

B．该图中穿过线圈的磁通量发生变化，闭合回路会产生感应电流，故B正确；

C．该图中两金属棒以相同的速度运动，则穿过回路的磁通量不发生变化，闭合回路不会产生感应电流，故C错误；

D．该图中直线电流产生的磁场在下面的圆形线圈中的磁通量为零，增大直线电流时，穿过线圈的磁通量总为零不变，则线圈中不会产生感应电流，故D错误。

故选B。

2. 2021年2月18日，核动力火星车“毅力号”成功着陆火星。“毅力号”配置的放射性同位素热电发生器（RTG），能将放射性元素衰变过程中产生的热能，转化为火星车工作需要的电能。下列关于放射性元素的衰变说法正确的是（　　）

A. 放射性元素衰变过程吸收能量

B. 目前核电站是利用衰变释放的能量发电的

C. 放射性元素钋的半衰期为138天，100g的钋经276天，剩余元素钋的质量为25g

D. 核反应→属于α衰变

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据题意可知放射性元素衰变过程释放能量，故A错误；

B．目前核电站是利用核裂变释放的能量发电的，故B错误；

C．根据公式可知

故C正确；

D．核反应

→

属于人工转变，故D错误

故选C。

3. 1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和科学设备中。不考虑相对论效应，关于回旋加速器的下列说法，正确的是（　　）

A. 电场和磁场同时用来加速带电粒子

B. 只有电场用来加速带电粒子

C. 提高加速电场的电压，可以使带电粒子离开加速器时获得的动能增大

D. 一带电粒子不断被加速的过程中，交变电流的频率也要不断增加，以保证粒子每次都能恰好被加速

【答案】B

【解析】

【详解】AB．回旋加速器是利用电场进行加速，磁场进行偏转的。故A错误；B正确；

C．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

又

联立解得

易知带电粒子离开加速器时获得的动能与加速电场的电压无关。故C错误；

D．粒子在磁场中运动的周期

与粒子的速度无关，故交变电源的频率不变。故D错误。

故选B。

4. 卡诺循环是由法国工程师尼卡诺于1824年提出的。一定质量的理想气体经历完整卡诺循环过程如图所示，a→b等温变化，b→c绝热过程，c→d等温变化，d→a绝热过程，关于循环中四个过程，下列说法正确的是（　　）

A. a→b过程气体对外界做功，吸收热量

B. b→c过程气体对外界做功，内能增大

C. c→d过程外界对气体做功，分子平均动能增大

D. d→a过程外界对气体做功，气体内能减小

【答案】A

【解析】

【详解】A．a→b等温变化，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律

温度不变内能不变，因此气体吸收热量，A正确；

B．b→c绝热过程，不与外界进行热量交换，Q为零，体积变大，气体对外做功，内能减小，B错误；

C．c→d过程为等温变化，温度不变，因此分子平均动能不变，C错误；

D．d→a过程为绝热过程，体积减小，外界对气体做功，内能增加，D错误。

故选A。

5. 某实验小组成员，研究理想变压器对多负载供电过程，设计如图研究电路。理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源（V），灯泡（看成纯电阻用电器）与滑动变阻器并联。已知灯泡标有 “22V  4W”，滑动变阻器R最大阻值为22Ω，且滑片位于最上端，下列说法正确的是（　　）

A. 副线圈两端的电压频率为100Hz

B. 电阻R消耗的功率为44W

C. 交流电流表读数为A

D. 若滑动变阻器滑片P向下滑动，变压器的输入功率将减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．副线圈两端的电压频率为

选项A错误；

B．次级电压有效值

电阻R消耗的功率为

选项B错误；

C．灯泡正常发光，则由能量关系

解得

即交流电流表读数为A，选项C正确；

D．若滑动变阻器滑片P向下滑动，阻值减小，则次级消耗的功率变大，则变压器的输入功率将变大，选项D错误。

故选C。

6. 强激光的出现丰富了人们对光电效应的认识，用强激光照射金属，一个电子极短时间内能吸收到多个光子而从金属表面逸出，如图为实验室进行光电效应实验装置。用频率为v的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压，在k、A之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大反向电压，当电压为U时，光电流恰好减小到零。（其中W0为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）下列说法正确的是（　　）

A. 用频率为v的普通光源照射阴极k，只要时间足够长也有光电子从k表面逸出

B. 阴极k的截止频率小于v

C. 电子的最大初动能可能为2hv-W0

D. 遏止电压U可能为

【答案】C

【解析】

【详解】A．用频率为v的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，说明入射光的频率过低，即使时间足够长也不会有光电子从k表面逸出，选项A错误；

B．用频率为v的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，说明阴极k的截止频率大于v，选项B错误；

C．若阴极吸收2个光子发生光电效应，则电子的最大初动能为

Ekm=2hv-W0

选项C正确；

D．若阴极吸收n个光子发生光电效应，则

遏止电压

因为n取整数，则遏止电压UC不可能为

选项D错误。

故选C。

7. 如图所示虚线MN右侧有垂直于纸面向外的匀强磁场，两个带同种电荷的带电粒子从虚线上同一点A分别以速度v1、v2与MN成相同角度θ垂直磁场方向射入匀强磁场，结果两粒子在边界上B点相遇。不考虑粒子间的相互作用力，不计两粒子的重力。则（　　）

A. 两个粒子都带负电

B. 两个粒子在磁场中运动半径不相等

C. 若两粒子的比荷相等，则

D. 若两粒子同时从A点射入，则

【答案】D

【解析】

【详解】AB．两粒子的运动轨迹如图

根据左手定则可知粒子都带正电，由几何关系可知

故AB错误；

C．粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力

解得

若两粒子的比荷相等，则

故

故C错误；

D．粒子在磁场中运动的周期为

故

在磁场中两粒子的运动时间分别为

若两粒子同时从A点射入，则两粒子相遇时运动时间相等

故

联立可得

故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。

8. 对于下列生活中的现象与物理解释对应准确的是（　　）

A. 一些昆虫可以停在水面上，是因为昆虫受到水的浮力等于昆虫的重力

B. 蔗糖受潮后粘在一起形成糖块，看起来没有确定的几何形状，是因为受潮形成的糖块为多晶体

C. 酱油卤鸡蛋，是因为酱油的色素分子扩散进入鸡蛋内

D. 种植农作物进行土壤锄松保存地下水分，是因为松土保持了土壤里的毛细管便于毛细现象发生

【答案】BC

【解析】

【详解】A．一些昆虫可以停在水面上，是由于水表面存在表面张力缘故，故A错误；

B．蔗糖受潮后粘在一起形成糖块，看起来没有确定的几何形状，是因为受潮形成的糖块为多晶体，故B正确；

C．酱油卤鸡蛋，是因为酱油的色素分子扩散进入鸡蛋内，故C正确；

D．种植农作物进行土壤锄松保存地下水分，是因为松土破坏了土壤里的毛细管，使水不能沿毛细管上升，起到保护地下水分的作用，故D错误；

故选BC。

9. 如图所示为直流电动机的工作原理简化图。在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为，电阻不计。轨道端点间接有直流电源（内阻不可忽略），电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，当导体棒ab通过光滑滑轮以速度v匀速提升质量为m的重物时，（重力加速度为g），下列说法正确的是（　　）

A. 导体棒ab所受安培力水平向左 B. 通过导体棒ab的电流大小为

C. 电动机的输出功率为mgv D. 电源的总功率

【答案】BC

【解析】

【详解】A．由左手定则可知，导体棒ab所受安培力水平向右，选项A错误；   

B．导体棒匀速运动，则受力平衡

可得通过导体棒ab的电流大小为

选项B正确；

C．电动机的输出功率为

P=mgv

选项C正确；

D．电源的总功率

选项D错误。

故选BC。

10. 光滑水平面上存在垂直桌面向下的匀强磁场，磁场边界如图所示。正方形单匝线框abcd的边长L = 0.2m、回路电阻R = 1.6 × 10 - 3Ω、质量m = 0.2kg。线框平面与磁场方向垂直，线框的ad边与磁场左边界平齐，ab边与磁场SP边界平行且距离为L。现对线框施加与水平向右方向成θ = 45°角、大小为N的恒力F，使其在图示水平桌面上由静止开始运动。从ab边进入磁场开始，在垂直于SP方向线框做匀速运动；dc边进入磁场时，bc边恰好到达磁场右边界。重力加速度大小取g = 10m/s2，从线框开始运动到线框全部进入磁场中，下列说法正确的是（　　）

A. 匀强磁场磁感应强度的大小为0.2T B. 全过程线框产生焦耳热0.04J

C. 整个回路通过的电荷量为5C D. 磁场区域的SP边宽度为0.65m

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．ab边进入磁场前，对线框进行受力分析，在沿ab方向有

max = Fcos

代入数据有

ax = 10m/s2

在沿da方向有

may = Fsin

代入数据有

ay = 10m/s2

ab边进入磁场开始，ab边在沿da方向切割磁感线；ad边和bc边的部分也开始进入磁场，且在沿ab方向切割磁感线。但ad和bc边的进入磁场部分产生的感应电动势相互抵消，则整个回路的电源为ab，根据右手定则可知回路的电流为adcba，则ab边进入磁场开始，ab边受到的安培力沿ad方向，ad边的进入磁场部分受到的安培力沿ab方向，bc边的进入磁场部分受到的安培力沿ba方向，则ad边和bc边的进入磁场部分部分受到的安培力相互抵消，故线框abcd受到的安培力的合力为ab边受到的沿ad方向的安培力。由题知，线框从ab边进入磁场开始，在垂直于SP方向线框做匀速运动，有

Fsin- BIL = 0

E = BLvy

联立有

B = 0.2T

故A正确；

B．由题知，从ab边进入磁场开始，在沿da方向线框做匀速运动；dc边进入磁场时，bc边恰好到达磁场右边界。则线框进入磁场的整个过程中，线框受到的安培力为恒力，则有

Q = W安 = BILy

y = L

Fsin= BIL

联立解得

Q = 0.4J

故B错误；

C．整个回路通过的电荷量

故C正确；

D．线框从开始运动到进入磁场的整个过程中所用的时间为

vy = ayt1

L = vyt2

t = t1 + t2

联立解得

t = 0.3s

线框在沿ab方向一直做匀加速直线运动，则在沿ab方向有

则磁场区域的SP边宽度

X = x + L = 0.65m

故D正确。

故选ACD。

第II卷（非选择题  共57分）

三、非选择题：本题共5小题，共57分。

11. 如图是街道路灯自动控制设计电路图，利用照明电源为路灯供电，光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻阻值随着光照强度增强而减小。

（1）光敏电阻能够将___________（填字母）

A．光信号转化为电信号

B．电信号转化为光信号

（2）为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，电灯应接在___________（选填“AB”或“BC”）之间。

【答案】    ①. A    ②. AB

【解析】

【详解】（1）[1] 光敏电阻能够将光信号转化为电信号。

故选A。

（2）[2]光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值小，电路中的电流值大，电磁铁将被吸住；静触点与C接通；晚上时的光线暗，光敏电阻的电阻值大，电路中的电流值小，所以静触点与B接通。所以要达到晚上灯亮，白天灯灭，则路灯应接在 AB 之间。

12. 实验室有一个可拆变压器，如图甲乙所示，小明对它进行了实验探究：

（1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是___________；（填字母）

A．整块硅钢铁芯                    B．整块不锈钢铁芯

C．绝缘的铜片叠成                  D．绝缘的硅钢片叠成

（2）实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表测量相应电压，记录如表，由数据可知一定是___________线圈的匝数（填“原”或“副”）

（3）某同学自己绕制了两个线圈套在可拆变压器的铁芯上如图丙所示。原线圈接学生电源的交流输出端，副线圈接小灯泡。下列说法正确的是___________

A．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈

B．若仅增加原线圈绕制的圈数，小灯泡的亮度将增加

C．若仅增加副线圈绕制的圈数，学生电源的过载指示灯可能会亮起

D．与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力

【答案】    ①. D    ②. 副    ③. CD

【解析】

【详解】（1）[1]为防止涡流的产生而损耗能量，变压器的铁芯采用绝缘的硅钢片叠成。

故选D。

（2）[2]该变压器为非理想变压器，由于存在漏磁，所以副圈测量电压应小于理论变压值，根据表格中数据可知为输入端副线圈的匝数。

（3）[3]A．变压的工作原理是电磁感应现象，即不计各种损耗，在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到传递磁场能的作用，不是铁芯导电传输电能，故A错误；

B．若仅增加原线圈绕制的圈数，根据变压比可知，输出电压减小，小灯泡的亮度将变暗，故B错误；

C．若仅增加副线圈绕制的圈数，根据变压比可知，输出电压变大，根据欧姆定律可知，输出电流增大，根据变流比可知，输入电流增大，学生电源的过载指示灯可能会亮起，故C正确；

D．变压器线通电后会产生磁场，从而对变压器上端的横条铁芯有吸引作用，则与变压器未通电时相比较，此时若将可拆变压器上端的横条铁芯取下将更费力，故D正确。

故选CD。

13. 某同学为探究金属物品在变化磁场中的热效应，将面积为S，电阻为R，单匝圆形线圈放置在匀强磁场中，如图所示，磁感应强度方向垂直于线圈平面。若磁感应强度大小在时间内从0均匀增加到B，求：

（1）线圈中的感应电流I的大小及方向；

（2）时间内线圈产生的热量Q。

【答案】（1） ；电流方向：顺时针；（2）=

【解析】

【详解】（1）由法拉第电场感应定律

=S=S

且

n=1

又根据闭合电路欧姆定律

得

电流方向：顺时针。

（2）由焦耳定律

得

=

14. 如图是《热气球探险家》海报，科考人员乘坐气囊密闭，填充氢气的气象探测热气球从地面缓缓升空。已知地表的大气压强为P0。上升至某一高度时大气压强为aP0，不考虑温度及重力加速度随高度的变化，气囊内氢气压强近似等于外界大气压强，试求：

（1）热气球在某一高度与地表处气囊内氢气的体积之比k；

（2）若为测量某一高度处的大气压强，科考人员还将粗细均匀、导热良好、左端封闭有一定质量理想气体的“U”形管带往高空。“”形管分别在地面和某一高度处竖直放置时的相关参数如表所示，在地面上时“U”形管左边水银面要比右边高出h=25cm，求a数值。（结果保留两位有效数字）

【答案】（1） ；（2）a=0.57

【解析】

【详解】对气囊内气体：

初状态：压强p0、体积V0；末状态：压强ap0、体积V，气体发生等温变化，

由玻意耳定律得

p0V0=ap0V

K=

K=

对U型管左侧气体，气体发生等温变化

地面初状态：压强p1=p0-25cmHg=50cmHg，体积V1=L1S

某一高度处末状态：压强P2，体积V2=L2S

由玻意耳定律得

p1V1=P2V2

由题可知某一高度处U型管左右液面高度差 H=5cm，则

P2=ap0-H

解得

a=0.57

15. 一宇宙人在太空（万有引力可以忽略）玩垒球（可视为质点），辽阔的太空球场一侧存在匀强电场E，另一半侧存在匀强磁场，电场与磁场的分界面为平面，电场方向与界面垂直，磁场方向垂直纸面指向里。如图，以分界面为x轴，沿电场方向为y轴，建立平面直角坐标系xoy。宇宙人从y轴上P点将垒球平行x轴向右水平抛出且OP=h。D点位于O点的右侧，。垒球的质量为m，且带有电量。

（1）若垒球速度为vo，且经电场一次偏转后刚好过D点，求vo大小；

（2）在（1）条件上，垒球历经磁场一次自行回至P点，求磁感应强度的大小B；

（3）若已知磁感应强度为B，垒球自P点抛出后，要使垒球经电场进入磁场时能够过D点，求速度vo大小的可能取值。

【答案】（1）；（2）；（3）（n=0，1，2，3，4）

【解析】

【详解】（1）垒球从P→D做类平抛运动，

x方向

d=t

y方向

h=

a=

解得

（2）垒球在D点，y方向速度

vy=at

vy=vsin

粒子在磁场中运动轨迹如图

qvB=m

联立解得

（3）垒球的运动轨迹如图

Dn点与D点重合，则

（n=1，2，3，4…）

得

再由

得

初速度

（n=1，2，3，4…）

若

（n=0，1，2，3，4…）

再

得

联立解得

（n=0，1，2，3，4…）