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精品解析：山东省菏泽市定陶区第一中学2022-2023学年高二下学期期末考前模拟物理试题（解析版）
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这是一份精品解析：山东省菏泽市定陶区第一中学2022-2023学年高二下学期期末考前模拟物理试题（解析版），共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
高二下学期期末考试仿真模拟
物理试题
（本卷满分：100分 考试时间：90分钟）
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分，所有试题的答案均在答题卡的指定位置作答，在试卷上作答不得分。
1. 传感器能够把非电学量转化为电学量，可以很方便地测量、传输，处理和控制。下列说法正确的是（ ）
A. 电容式位移传感器是通过改变两极板电压改变电容的
B. 光敏电阻在传感器中的作用是将光信号转化为电信号
C. 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
D. 全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置利用了温度传感器
【答案】B
【解析】
【详解】A．电容式位移传感器是通过改变两极板电容改变电压的，故A错误；
B．光敏电阻在传感器中的作用是将光信号转化为电信号，故B正确；
C．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故C错误；
D．全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置利用了压力传感器，故D错误；
故选B。
2. 某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（ ）
A. 该气体在标准状态下的密度为
B. 该气体每个分子的质量为
C. 每个气体分子在标准状态下的体积为
D. 该气体单位体积内的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．摩尔质量除摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为，故A错误；
B．每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即，故B正确；
C．由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于，故C错误；
D．气体分子数密度等于阿伏加德罗常数再除以标准状态的体积V，即，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，电吉他中拾音器的线圈绕在磁体上。工作时，拨动被磁体磁化的金属琴弦，线圈就能将振动产生的信号转换为电信号并传送到音箱发出声音，则（ ）
A. 琴弦振动时，琴弦会受到安培力作用
B. 琴弦振动时，穿过线圈的磁通量将发生变化
C. 琴弦振动时，是琴弦切割磁感线，故琴弦中会产生感应电流
D. 若用软铁芯替代磁铁，拾音器依然可以正常工作
【答案】B
【解析】
【详解】AC．弦振动过程中方向不断变化，则穿过线圈的磁场不断变化，根据楞次定律可知线圈中的电流方向不断变化，但是琴弦不是通路，没有感应电流，不受安培力作用，故AC错误；
B．由于琴弦被磁化，拨动琴弦，线圈中磁通量发生变化，从而导致线圈中产生感应电流，琴弦没有感应电流，不受安培力作用，B正确；
D．若用软铁芯替代磁铁，就没有磁场，穿过线圈的磁通量始终为零，从而拾音器无法正常工作，D错误。
故选B。
4. 一个边长为10cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为1Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 1~3s的感应电动势为3×10-5V
B. 3~5s的感应电流大小为2×10-5A
C. 0~5s线框中产生的焦耳热为4.5×10-9J
D. 0~5s线框中感应电流的有效值为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由法拉第电磁感应定律可知，1~3s的感应电动势为
此过程中的感应电流为
故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律可知，3~5s的感应电动势为
3~5s感应电流大小为
故B错误；
C．0~5s线框中产生的焦耳热为
故C错误；
D．根据电流热效应可得
代入数据解得
故D正确。
故选D。
5. 为营造更为公平公正的高考环境，“反作弊”工具金属探测仪被各考点广为使用。某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图所示，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻，电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，则（ ）
A. 该时刻线圈的自感电动势正在减小
B. 该时刻电容器下极板带正电荷
C. 若探测仪靠近金属时其自感系数增大，则振荡电流的频率升高
D. 若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】A．某时刻，电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，电场能增加，磁场能减小，故自感电动势阻碍电流的增大，则该时刻线圈的自感电动势正在增大，故A错误；
B．电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，电容器充电，由右手螺旋定则判断，电容器下极板带正电，故B正确；
C．若探测仪靠近金属时，相当于给线圈增加了铁芯，所以其自感系数L增大，根据公式可知，其自感系数L增大时振荡电流的频率降低，故C错误；
D．此时电流强度正在减弱过程中，虽然探测仪与金属保持相对静止，金属也会产生感应电流，故D错误。
故选B。
【点睛】物理知识与生活实际相结合，把电磁感应运用于日常生活中，熟练掌握自感的知识点。
6. 医学治疗中常用放射性核素产生射线，而是由半衰期相对较长的衰变产生的。对于质量为的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到的半衰期为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由图可知从到恰好衰变了一半，根据半衰期的定义可知半衰期为
故选C。
7. 如图是氢原子的能级图．一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁，则以下判断正确的是( )
A. 该氢原子最多可辐射出6种不同频率光子
B. 该氢原子跃迁到基态时需要吸收12.75 eV的能量
C. 该氢原子只有吸收0.85 eV光子时才能电离
D. 该氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量是特定值
【答案】D
【解析】
【详解】本题研究的是单个氢原子，单个处于n能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出n－1条不同频率的光子，故该氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光子，故A错误；该氢原子跃迁到基态时需要释放－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV的能量，故B错误；只要吸收的光子的能量大于0.85 eV，该氢原子就能电离，故C错误；氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量等于两能级的能量差，此能量差为一特定值，故D正确．
8. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的正弦交变电流，B通以图乙所示的方波交变电流。两电热器的电功率之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】图甲所示电流的有效值为
设图乙所示电流的有效值为，根据等效热值法有
解得
根据可得
故选C。
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
9. 下列说法正确的是（ ）
A. 晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形
B. 晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，内能不变
C. 液体表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部
D. 液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
【答案】AD
【解析】
【详解】A．晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形，故A正确；
B．体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，内能增加，故B错误；
C．液体表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，故C错误；
D．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻（不能忽略）比灯泡电阻小，电池内阻不计，闭合电键，稳定后闭合电键，下列说法正确的是（ ）
A. 闭合瞬间，灯泡B和灯泡A立即发光
B. 闭合稳定后，灯泡A熄灭
C. 闭合稳定后，灯泡C的亮度变暗
D. 闭合稳定后，断开瞬间，灯泡A闪亮一下再熄灭
【答案】AD
【解析】
【详解】A．闭合瞬间，线圈产生自感电动势，阻碍电流增大，由于L是一个自感系数较大的线圈，线圈处可认为断路，灯泡B和灯泡A串联，立即发光，故A正确；
B．闭合稳定后，由于线圈的直流电阻不能忽略，所以灯泡A与线圈并联，灯泡A不会熄灭，故B错误；
C．闭合前后，灯泡C两端的电压等于电源两端的电压，不变，所以灯泡C亮度不变，故C错误；
D．闭合稳定后，线圈与灯泡A并联，通过线圈的电流比灯泡A的电流大；断开瞬间，线圈与灯泡A构成回路，线圈充当电源给灯泡A供电，刚开始通过灯泡A的电流比原来大，然后逐渐减小，所以灯泡A闪亮一下再熄灭，故D正确。
故选AD。
11. 在四冲程内燃机的奥托循环中，一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 气体在状态a时的内能小于状态b时的内能
B. 气体分子的平均动能
C. 在由状态c到d的过程中，单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小
D. 在由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量小于由状态c经d到a过程中放出的热量
【答案】AC
【解析】
【详解】A．从状态a到b是绝热过程，体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，则气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，故A正确；
B．由于气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，可知，则分子平均动能满足；从状态b到c气体发生等容升压，则气体温度升高，分子平均动能满足；从状态c到d是绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，气体内能减少，则有，分子平均动能满足；从状态d到a气体发生等容降压，则气体温度降低，分子平均动能满足；故B错误；
C．从状态c到d为绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，内能减少，分子平均动能减小，分子数密度减小，则单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小，故C正确；
D．由状态a经b到c的过程中，外界对气体做的正功为，吸收的热量为，由状态c经d到a过程中，气体对外界做的正功为，放出的热量为，由热力学第一定律可得
图像中，图线与坐标轴所围成的面积表示外界对气体做功的绝对值，则有
所以
则由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量大于由状态c经d到a过程中放出的热量，故D错误。
故选AC。
12. 如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，边界为MN和PQ，磁场方向垂直水平面向下，质量为m、边长为L的正方形导线框静止在水平面上，AB边和磁场边界平行，现给导线框一向右的初速度，导线框在水平面上穿过有界磁场，完全穿出有界磁场时的速度为，有界磁场的宽度d大于正方形线框的边长L，下列说法正确的是（ ）
A. 线框进入磁场过程中，感应电流的方向为ABCD
B. 线框完全进入磁场时的速度为
C. 线框进入磁场和穿出磁场过程中，产生的焦耳热之比
D. 线框穿出磁场过程中，通过线框横截面的电荷量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．线框进入磁场过程中，磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ADCB，故A错误；
B．设线框完全进入磁场时的速度为，线框进入磁场过程，根据动量定理可得
线框离开磁场过程，根据动量定理可得
联立可得
故B正确；
C．线框进入磁场过程，产生的焦耳热为
线框离开磁场过程，产生的焦耳热为
则线框进入磁场和穿出磁场过程中，产生的焦耳热之比为
故C正确；
D．线框穿出磁场过程中，根据动量定理可得
又
联立解得
故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题包括7个小题，共60分。
13. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中：
（1）如图所示的abed四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中配置好油酸酒精溶液后的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_______（用符号表示）；
（2）现有按酒精与油酸的体积比为m∶n配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴，把一滴这样的溶液滴人盛水的浅盘中，正确描绘出油膜的形状如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S，根据以上数据可估算出油酸分子直径为d=______；
（3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是______。
A．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留
D．计算每滴溶液中纯油酸体积时，1mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴
【答案】 ①. dacb ②. （系数59、60、61均可） ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]“用油膜法估测分子的大小”实验中，先配制好油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液所含纯油酸的体积，之后将配制好的溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，当油膜扩散稳定后，将玻璃板放在浅盘上，描绘出油酸膜的形状，最后将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，统计出油酸薄膜的面积，并计算出油酸分子的直径。所以操作先后顺序排列应是dacb。
（2）[2]根据题意可知，油酸酒精溶液的浓度为
1滴油酸酒精溶液的体积为
1滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为
由图可知，油膜的面积为
油酸分子直径为
（3）[3]A．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，导致所测面积偏小，则所测分子直径偏大，故A正确；
B．酒精的作用是使油酸更容易展开形成单分子油膜，最终会挥发或溶于水，只要油酸酒精溶液中纯油酸的体积计算正确，油膜面积计算正确，则油酸中含有大量酒精对实验结果不会造成影响，故B错误；
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，导致所测面积偏大，则所测分子直径偏小，故C错误；
D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴，导致所测1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积偏小，则所测分子直径偏小，故D错误。
故选A。
14. 传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用。例如温度传感器，可将温度转换为电信号。制作温度传感器的材料有热敏电阻和金属热电阻两种。
（1）某研究性学习小组为探究这两种电阻特性而进行了如下实验，分若干次向烧杯中倒入开水，测量不同温度下两种电阻的阻值，根据实验数据描绘出它们的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示，由图可知，热敏电阻在温度上升时导电能力______（选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更______（选填“敏感”或“不敏感”）；
（2）该小组利用热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器线路图如图乙所示，则：
①为了使温度过高时报警器铃响，应接在______（选填“a”或“b”）；
②若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片Р点向______（选填“左”或“右”）移动；
③直流电源电动势为18V（内阻不计），热敏电阻达到100℃电阻大小为600Ω。流过热敏电阻的电流超过时就会报警，为10mA，则滑动变阻器应选择______。（填正确选项前的字母）
A. B. C.
【答案】 ①. 增强 ②. 敏感 ③. a ④. 左 ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1][2]由图甲可知热敏电阻在温度上升时电阻减小，导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更敏感。
（2）[3]温度过高时，热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，磁性变强，衔铁被吸向a侧，故c应接在a侧。
[4]电磁铁中电流不变，使启动报警的温度提高些，滑动变阻器接入电路阻值变大，应向左移动。
[5]报警时，控制电路总电阻为
热敏电阻达到100℃电阻大小为600Ω，滑动变阻器电阻超过1000Ω，应选择C。
15. 一圆柱形汽缸直立在地面上，内有一具有质量而无摩擦的绝热活塞，把汽缸分成容积相同的A、B两部分，如图所示，两部分气体温度相同，都是T0＝27 ℃，A部分气体压强PA0＝1.0×105 Pa，B部分气体压强PB0＝2.0×105 Pa.现对B部分的气体加热，使活塞上升，使A部分气体体积减小为原来的2/3.求此时：
(1)A部分气体的压强pA；
(2)B部分气体的温度TB.
【答案】（1）1.5×105pa（2）500K
【解析】
【详解】（1）设开始时两部分气体的体积均为V0．
对A部分气体：
初态：P1=105Pa，V1=V0
末态：P2=？V2=V0
因为部分气体保持温度不变，所以由玻意耳定律，有P1V1=P2V2
代入解得，P2=1.5×105Pa
（2）初态时，B、A的压强差△p=pB0-pAO=2.0×105pa-1.0×105Pa=1.0×105Pa
这个压强差是由活塞的重力产生的，由于活塞的重力不变，则这个压强差不变．两部分气体体积之和保持不变，则此时B部分气体的体积为2V0-V0=V0
对于B部分气体：
初态：P3=2×105Pa，V3=V0，T3=300K
末态：P4=P2+△P=2.5×105Pa，V3=V0，T4=？
根据理想气体状态方程得：
代入解得 T4=500k
16. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置（导轨电阻不计），其宽度L=1m，一水平匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=1.5Ω的电阻，质量为m=0.1kg、电阻为r=0.25Ω，长度为L=1m的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）t=2s时，金属棒两端的电压；
（3）金属棒ab开始运动的2.1s内，电阻R上产生的热量。
【答案】（1）0.5T；（2）3V；（3）
【解析】
【详解】（1）由x-t图像得：金属棒匀速下滑时，速度为
由平衡条件得
mg=BIL
由闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律
，
代入数据得
B=0.5T
（2）金属棒产生的感应电动势为
E=BLv=3.5V
电路中的电流为
金属棒两端的电压为
（3）在2.1s内，由x-t图像得金属棒的位移为
x=9.8m
以金属棒ab为研究对象，由能量守恒定律得
代入数据得
电阻R上产生的热量为
17. 如图所示，在竖直平面内的x轴下方存在范围足够大、方向水平的磁场，同一高度处磁感应强度大小相等，竖直方向上磁感应强度随距离关系满足。将一竖直放置、边长为L的正方形金属线框abcd从图示位置，向右以初速度水平抛出，线圈质量为m、电阻为R，不计空气阻力。求：
（1）刚抛出时ab边切割产生的电动势大小E；
（2）线圈中的最大电流；
（3）线圈下落高度h（已经是最大电流）的过程中线圈中产生的焦耳热Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得，刚抛出时ab边切割产生的电动势大小为
（2）当线圈受到的安培力等于重力时，线圈的竖直方向速度达到最大，即此时线圈中的电流最大，设此时线圈下落高度为h0，则ad边所处位置的磁感应强度为
bc边所处位置的磁感应强度为
又
解得，线圈中的最大电流为
（3）设线圈中电流最大时线圈的竖直速度为，则线圈下落高度h时，ad边切割产生的感应电动势为
bc边切割产生的感应电动势为
线圈的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
解得，线圈下落高度h时，线圈的竖直速度为
此时线圈的速度为
则根据能量守恒有
解得，线圈下落高度h（已经是最大电流）的过程中线圈中产生的焦耳热为
18. 如图所示，在三维坐标系中以yOz平面为界，空间有沿x轴正方向的匀强电场，空间有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、电量为q的带正电粒子，由A点（，，0）沿y轴正方向以大小为的速度射出，之后粒子恰好能从O点射入磁场，粒子重力不计，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）粒子到达O点时的速度大小；
（3）粒子在磁场中运动时到xOy平面最大距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子先在xOy平面内做类平抛运动，加速度大小为
根据运动学规律有
联立以上三式解得
（2）粒子到达O点时的速度方向的反向延长线一定经过水平位移的中点，设速度方向与x轴正方向夹角为θ，则
解得粒子在O点处的x轴分速度大小为
根据速度的合成可得粒子到达O点时的速度大小为
（3）粒子进入磁场后，在沿x方向以vx做匀速直线运动，在yOz平面内做匀速圆周运动，设其运动半径为R，根据牛顿第二定律有
解得
所以粒子在磁场中运动时到平面的最大距离为
高二下学期期末考试仿真模拟
物理试题
（本卷满分：100分 考试时间：90分钟）
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分，所有试题的答案均在答题卡的指定位置作答，在试卷上作答不得分。
1. 传感器能够把非电学量转化为电学量，可以很方便地测量、传输，处理和控制。下列说法正确的是（ ）
A. 电容式位移传感器是通过改变两极板电压改变电容的
B. 光敏电阻在传感器中的作用是将光信号转化为电信号
C. 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
D. 全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置利用了温度传感器
【答案】B
【解析】
【详解】A．电容式位移传感器是通过改变两极板电容改变电压的，故A错误；
B．光敏电阻在传感器中的作用是将光信号转化为电信号，故B正确；
C．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故C错误；
D．全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置利用了压力传感器，故D错误；
故选B。
2. 某气体的摩尔质量是M，标准状态下的摩尔体积为V，阿伏加德罗常数为NA，下列叙述中正确的是（ ）
A. 该气体在标准状态下的密度为
B. 该气体每个分子的质量为
C. 每个气体分子在标准状态下的体积为
D. 该气体单位体积内的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A．摩尔质量除摩尔体积等于密度，该气体在标准状态下的密度为，故A错误；
B．每个气体分子的质量为摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，即，故B正确；
C．由于分子间距的存在，每个气体分子的体积远小于，故C错误；
D．气体分子数密度等于阿伏加德罗常数再除以标准状态的体积V，即，故D错误。
故选B。
3. 如图所示，电吉他中拾音器的线圈绕在磁体上。工作时，拨动被磁体磁化的金属琴弦，线圈就能将振动产生的信号转换为电信号并传送到音箱发出声音，则（ ）
A. 琴弦振动时，琴弦会受到安培力作用
B. 琴弦振动时，穿过线圈的磁通量将发生变化
C. 琴弦振动时，是琴弦切割磁感线，故琴弦中会产生感应电流
D. 若用软铁芯替代磁铁，拾音器依然可以正常工作
【答案】B
【解析】
【详解】AC．弦振动过程中方向不断变化，则穿过线圈的磁场不断变化，根据楞次定律可知线圈中的电流方向不断变化，但是琴弦不是通路，没有感应电流，不受安培力作用，故AC错误；
B．由于琴弦被磁化，拨动琴弦，线圈中磁通量发生变化，从而导致线圈中产生感应电流，琴弦没有感应电流，不受安培力作用，B正确；
D．若用软铁芯替代磁铁，就没有磁场，穿过线圈的磁通量始终为零，从而拾音器无法正常工作，D错误。
故选B。
4. 一个边长为10cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为1Ω。磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A. 1~3s的感应电动势为3×10-5V
B. 3~5s的感应电流大小为2×10-5A
C. 0~5s线框中产生的焦耳热为4.5×10-9J
D. 0~5s线框中感应电流的有效值为
【答案】D
【解析】
【详解】A．由法拉第电磁感应定律可知，1~3s的感应电动势为
此过程中的感应电流为
故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律可知，3~5s的感应电动势为
3~5s感应电流大小为
故B错误；
C．0~5s线框中产生的焦耳热为
故C错误；
D．根据电流热效应可得
代入数据解得
故D正确。
故选D。
5. 为营造更为公平公正的高考环境，“反作弊”工具金属探测仪被各考点广为使用。某兴趣小组设计了一款金属探测仪，如图所示，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻，电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，则（ ）
A. 该时刻线圈的自感电动势正在减小
B. 该时刻电容器下极板带正电荷
C. 若探测仪靠近金属时其自感系数增大，则振荡电流的频率升高
D. 若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生感应电流
【答案】B
【解析】
【详解】A．某时刻，电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，电场能增加，磁场能减小，故自感电动势阻碍电流的增大，则该时刻线圈的自感电动势正在增大，故A错误；
B．电流的方向由b流向a，且电流强度正在减弱过程中，电容器充电，由右手螺旋定则判断，电容器下极板带正电，故B正确；
C．若探测仪靠近金属时，相当于给线圈增加了铁芯，所以其自感系数L增大，根据公式可知，其自感系数L增大时振荡电流的频率降低，故C错误；
D．此时电流强度正在减弱过程中，虽然探测仪与金属保持相对静止，金属也会产生感应电流，故D错误。
故选B。
【点睛】物理知识与生活实际相结合，把电磁感应运用于日常生活中，熟练掌握自感的知识点。
6. 医学治疗中常用放射性核素产生射线，而是由半衰期相对较长的衰变产生的。对于质量为的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到的半衰期为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由图可知从到恰好衰变了一半，根据半衰期的定义可知半衰期为
故选C。
7. 如图是氢原子的能级图．一个氢原子从n＝4的能级向低能级跃迁，则以下判断正确的是( )
A. 该氢原子最多可辐射出6种不同频率光子
B. 该氢原子跃迁到基态时需要吸收12.75 eV的能量
C. 该氢原子只有吸收0.85 eV光子时才能电离
D. 该氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量是特定值
【答案】D
【解析】
【详解】本题研究的是单个氢原子，单个处于n能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出n－1条不同频率的光子，故该氢原子向低能级跃迁时最多可辐射出3种不同频率的光子，故A错误；该氢原子跃迁到基态时需要释放－0.85 eV－(－13.6 eV)＝12.75 eV的能量，故B错误；只要吸收的光子的能量大于0.85 eV，该氢原子就能电离，故C错误；氢原子向低能级跃迁时，向外辐射的光子的能量等于两能级的能量差，此能量差为一特定值，故D正确．
8. A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的正弦交变电流，B通以图乙所示的方波交变电流。两电热器的电功率之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】图甲所示电流的有效值为
设图乙所示电流的有效值为，根据等效热值法有
解得
根据可得
故选C。
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
9. 下列说法正确的是（ ）
A. 晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形
B. 晶体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，内能不变
C. 液体表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部
D. 液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
【答案】AD
【解析】
【详解】A．晶体有单晶体和多晶体，单晶体有天然规则的几何外形，故A正确；
B．体在熔化过程中吸收热量，但温度不变，内能增加，故B错误；
C．液体表面张力的方向和液面相切，并和两部分的分界线垂直，故C错误；
D．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻（不能忽略）比灯泡电阻小，电池内阻不计，闭合电键，稳定后闭合电键，下列说法正确的是（ ）
A. 闭合瞬间，灯泡B和灯泡A立即发光
B. 闭合稳定后，灯泡A熄灭
C. 闭合稳定后，灯泡C的亮度变暗
D. 闭合稳定后，断开瞬间，灯泡A闪亮一下再熄灭
【答案】AD
【解析】
【详解】A．闭合瞬间，线圈产生自感电动势，阻碍电流增大，由于L是一个自感系数较大的线圈，线圈处可认为断路，灯泡B和灯泡A串联，立即发光，故A正确；
B．闭合稳定后，由于线圈的直流电阻不能忽略，所以灯泡A与线圈并联，灯泡A不会熄灭，故B错误；
C．闭合前后，灯泡C两端的电压等于电源两端的电压，不变，所以灯泡C亮度不变，故C错误；
D．闭合稳定后，线圈与灯泡A并联，通过线圈的电流比灯泡A的电流大；断开瞬间，线圈与灯泡A构成回路，线圈充当电源给灯泡A供电，刚开始通过灯泡A的电流比原来大，然后逐渐减小，所以灯泡A闪亮一下再熄灭，故D正确。
故选AD。
11. 在四冲程内燃机的奥托循环中，一定质量的理想气体经历两个绝热和两个等容的循环过程，从状态a依次经过状态b、c和d后再回到状态a，其图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 气体在状态a时的内能小于状态b时的内能
B. 气体分子的平均动能
C. 在由状态c到d的过程中，单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小
D. 在由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量小于由状态c经d到a过程中放出的热量
【答案】AC
【解析】
【详解】A．从状态a到b是绝热过程，体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，则气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，故A正确；
B．由于气体在状态a时的内能小于状态b时的内能，可知，则分子平均动能满足；从状态b到c气体发生等容升压，则气体温度升高，分子平均动能满足；从状态c到d是绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，气体内能减少，则有，分子平均动能满足；从状态d到a气体发生等容降压，则气体温度降低，分子平均动能满足；故B错误；
C．从状态c到d为绝热过程，体积增大，外界对气体做负功，内能减少，分子平均动能减小，分子数密度减小，则单位时间内气体分子对汽缸壁单位面积的碰撞次数一定减小，故C正确；
D．由状态a经b到c的过程中，外界对气体做的正功为，吸收的热量为，由状态c经d到a过程中，气体对外界做的正功为，放出的热量为，由热力学第一定律可得
图像中，图线与坐标轴所围成的面积表示外界对气体做功的绝对值，则有
所以
则由状态a经b到c的过程中，气体吸收的热量大于由状态c经d到a过程中放出的热量，故D错误。
故选AC。
12. 如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，边界为MN和PQ，磁场方向垂直水平面向下，质量为m、边长为L的正方形导线框静止在水平面上，AB边和磁场边界平行，现给导线框一向右的初速度，导线框在水平面上穿过有界磁场，完全穿出有界磁场时的速度为，有界磁场的宽度d大于正方形线框的边长L，下列说法正确的是（ ）
A. 线框进入磁场过程中，感应电流的方向为ABCD
B. 线框完全进入磁场时的速度为
C. 线框进入磁场和穿出磁场过程中，产生的焦耳热之比
D. 线框穿出磁场过程中，通过线框横截面的电荷量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．线框进入磁场过程中，磁通量向里增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为ADCB，故A错误；
B．设线框完全进入磁场时的速度为，线框进入磁场过程，根据动量定理可得
线框离开磁场过程，根据动量定理可得
联立可得
故B正确；
C．线框进入磁场过程，产生的焦耳热为
线框离开磁场过程，产生的焦耳热为
则线框进入磁场和穿出磁场过程中，产生的焦耳热之比为
故C正确；
D．线框穿出磁场过程中，根据动量定理可得
又
联立解得
故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题包括7个小题，共60分。
13. 在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中：
（1）如图所示的abed四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中配置好油酸酒精溶液后的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_______（用符号表示）；
（2）现有按酒精与油酸的体积比为m∶n配制好的油酸酒精溶液，用滴管从量筒中取体积为V的该种溶液，让其自由滴出，全部滴完共N滴，把一滴这样的溶液滴人盛水的浅盘中，正确描绘出油膜的形状如图所示，已知坐标纸上每个小方格面积为S，根据以上数据可估算出油酸分子直径为d=______；
（3）某同学计算出的油酸分子直径明显偏大，可能的原因是______。
A．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开
B．油酸中含有大量酒精
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留
D．计算每滴溶液中纯油酸体积时，1mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴
【答案】 ①. dacb ②. （系数59、60、61均可） ③. A
【解析】
【详解】（1）[1]“用油膜法估测分子的大小”实验中，先配制好油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液所含纯油酸的体积，之后将配制好的溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，当油膜扩散稳定后，将玻璃板放在浅盘上，描绘出油酸膜的形状，最后将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，统计出油酸薄膜的面积，并计算出油酸分子的直径。所以操作先后顺序排列应是dacb。
（2）[2]根据题意可知，油酸酒精溶液的浓度为
1滴油酸酒精溶液的体积为
1滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为
由图可知，油膜的面积为
油酸分子直径为
（3）[3]A．痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，导致所测面积偏小，则所测分子直径偏大，故A正确；
B．酒精的作用是使油酸更容易展开形成单分子油膜，最终会挥发或溶于水，只要油酸酒精溶液中纯油酸的体积计算正确，油膜面积计算正确，则油酸中含有大量酒精对实验结果不会造成影响，故B错误；
C．计算油膜面积时，将所有不完整的方格都作为一格保留，导致所测面积偏大，则所测分子直径偏小，故C错误；
D．计算每滴溶液中纯油酸的体积时，1mL油酸酒精溶液的滴数多记了10滴，导致所测1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积偏小，则所测分子直径偏小，故D错误。
故选A。
14. 传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用。例如温度传感器，可将温度转换为电信号。制作温度传感器的材料有热敏电阻和金属热电阻两种。
（1）某研究性学习小组为探究这两种电阻特性而进行了如下实验，分若干次向烧杯中倒入开水，测量不同温度下两种电阻的阻值，根据实验数据描绘出它们的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示，由图可知，热敏电阻在温度上升时导电能力______（选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更______（选填“敏感”或“不敏感”）；
（2）该小组利用热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器线路图如图乙所示，则：
①为了使温度过高时报警器铃响，应接在______（选填“a”或“b”）；
②若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片Р点向______（选填“左”或“右”）移动；
③直流电源电动势为18V（内阻不计），热敏电阻达到100℃电阻大小为600Ω。流过热敏电阻的电流超过时就会报警，为10mA，则滑动变阻器应选择______。（填正确选项前的字母）
A. B. C.
【答案】 ①. 增强 ②. 敏感 ③. a ④. 左 ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1][2]由图甲可知热敏电阻在温度上升时电阻减小，导电能力增强；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更敏感。
（2）[3]温度过高时，热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，磁性变强，衔铁被吸向a侧，故c应接在a侧。
[4]电磁铁中电流不变，使启动报警的温度提高些，滑动变阻器接入电路阻值变大，应向左移动。
[5]报警时，控制电路总电阻为
热敏电阻达到100℃电阻大小为600Ω，滑动变阻器电阻超过1000Ω，应选择C。
15. 一圆柱形汽缸直立在地面上，内有一具有质量而无摩擦的绝热活塞，把汽缸分成容积相同的A、B两部分，如图所示，两部分气体温度相同，都是T0＝27 ℃，A部分气体压强PA0＝1.0×105 Pa，B部分气体压强PB0＝2.0×105 Pa.现对B部分的气体加热，使活塞上升，使A部分气体体积减小为原来的2/3.求此时：
(1)A部分气体的压强pA；
(2)B部分气体的温度TB.
【答案】（1）1.5×105pa（2）500K
【解析】
【详解】（1）设开始时两部分气体的体积均为V0．
对A部分气体：
初态：P1=105Pa，V1=V0
末态：P2=？V2=V0
因为部分气体保持温度不变，所以由玻意耳定律，有P1V1=P2V2
代入解得，P2=1.5×105Pa
（2）初态时，B、A的压强差△p=pB0-pAO=2.0×105pa-1.0×105Pa=1.0×105Pa
这个压强差是由活塞的重力产生的，由于活塞的重力不变，则这个压强差不变．两部分气体体积之和保持不变，则此时B部分气体的体积为2V0-V0=V0
对于B部分气体：
初态：P3=2×105Pa，V3=V0，T3=300K
末态：P4=P2+△P=2.5×105Pa，V3=V0，T4=？
根据理想气体状态方程得：
代入解得 T4=500k
16. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置（导轨电阻不计），其宽度L=1m，一水平匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=1.5Ω的电阻，质量为m=0.1kg、电阻为r=0.25Ω，长度为L=1m的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图像中的OA段为曲线，AB段为直线，（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求：
（1）磁感应强度B的大小；
（2）t=2s时，金属棒两端的电压；
（3）金属棒ab开始运动的2.1s内，电阻R上产生的热量。
【答案】（1）0.5T；（2）3V；（3）
【解析】
【详解】（1）由x-t图像得：金属棒匀速下滑时，速度为
由平衡条件得
mg=BIL
由闭合电路欧姆定律和法拉第电磁感应定律
，
代入数据得
B=0.5T
（2）金属棒产生的感应电动势为
E=BLv=3.5V
电路中的电流为
金属棒两端的电压为
（3）在2.1s内，由x-t图像得金属棒的位移为
x=9.8m
以金属棒ab为研究对象，由能量守恒定律得
代入数据得
电阻R上产生的热量为
17. 如图所示，在竖直平面内的x轴下方存在范围足够大、方向水平的磁场，同一高度处磁感应强度大小相等，竖直方向上磁感应强度随距离关系满足。将一竖直放置、边长为L的正方形金属线框abcd从图示位置，向右以初速度水平抛出，线圈质量为m、电阻为R，不计空气阻力。求：
（1）刚抛出时ab边切割产生的电动势大小E；
（2）线圈中的最大电流；
（3）线圈下落高度h（已经是最大电流）的过程中线圈中产生的焦耳热Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得，刚抛出时ab边切割产生的电动势大小为
（2）当线圈受到的安培力等于重力时，线圈的竖直方向速度达到最大，即此时线圈中的电流最大，设此时线圈下落高度为h0，则ad边所处位置的磁感应强度为
bc边所处位置的磁感应强度为
又
解得，线圈中的最大电流为
（3）设线圈中电流最大时线圈的竖直速度为，则线圈下落高度h时，ad边切割产生的感应电动势为
bc边切割产生的感应电动势为
线圈的感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律有
解得，线圈下落高度h时，线圈的竖直速度为
此时线圈的速度为
则根据能量守恒有
解得，线圈下落高度h（已经是最大电流）的过程中线圈中产生的焦耳热为
18. 如图所示，在三维坐标系中以yOz平面为界，空间有沿x轴正方向的匀强电场，空间有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一质量为m、电量为q的带正电粒子，由A点（，，0）沿y轴正方向以大小为的速度射出，之后粒子恰好能从O点射入磁场，粒子重力不计，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）粒子到达O点时的速度大小；
（3）粒子在磁场中运动时到xOy平面最大距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子先在xOy平面内做类平抛运动，加速度大小为
根据运动学规律有
联立以上三式解得
（2）粒子到达O点时的速度方向的反向延长线一定经过水平位移的中点，设速度方向与x轴正方向夹角为θ，则
解得粒子在O点处的x轴分速度大小为
根据速度的合成可得粒子到达O点时的速度大小为
（3）粒子进入磁场后，在沿x方向以vx做匀速直线运动，在yOz平面内做匀速圆周运动，设其运动半径为R，根据牛顿第二定律有
解得
所以粒子在磁场中运动时到平面的最大距离为
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