[物理][期末]广西壮族自治区玉林市2023-2024学年高二下学期7月期末考试试题(解析版)

这是一份[物理][期末]广西壮族自治区玉林市2023-2024学年高二下学期7月期末考试试题(解析版)，共16页。试卷主要包含了答非选择题时，必须使用0，5m/s，6，01s时线圈平面与磁场方向平行等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，务必将自己的姓名、学校、班级、准考证号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，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
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. 下列说法中正确的是（ ）
A. 物理学中，把微观粒子无规则运动叫做布朗运动
B. 温度低的物体分子运动的速率小
C. 只要一定量的理想气体温度保持不变，其内能也保持不变
D. 物体做减速运动时，物体的内能也越来越小
【答案】C
【解析】A．布朗运动是微小颗粒在液体或气体中的无规则运动，不是微观粒子的无规则运动。故A错误；
B．温度低的物体分子运动的平均速率小。故B错误；
C．只要一定量的理想气体温度保持不变，其内能也保持不变。故C正确；
D．内能与物体的温度有关，与速度无关，物体做减速运动时，物体的内能不会越来越小。故D错误。
2. 夹杀式折返跑是训练足球运动员体能的方式。如图将6个标示筒两两间隔5m摆放，跑动顺序为 1→4→2→5→3→6，运动时间为10s，则全过程的平均速度大小和平均速率分别为（ ）
A. 2.5m/s，6.5m/sB. 2.5m/s，2.5m/s
C. 6.5m/s，6.5m/sD. 6.5m/s，2.5m/s
【答案】A
【解析】全过程的位移为x=25m，则全过程的平均速度大小为
全过程的路程为
平均速率为
故选A。
3. 如图所示，带正电的小球竖直向下射入垂直纸面向里的匀强磁场，关于小球运动和受力说法正确的是（ ）

A. 小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右
B. 小球运动过程中的速度不变
C. 小球运动过程的加速度保持不变
D. 小球受到的洛伦兹力对小球做正功
【答案】A
【解析】A．根据左手定则，可知小球刚进入磁场时受到的洛伦兹力水平向右，A正确；
BC．小球受洛伦兹力和重力的作用，则小球运动过程中速度、加速度大小，方向都在变，BC错误；
D．洛仑兹力永不做功，D错误。
4. 图中为华为公司自主研发并制造的手机，为了实现手机的无线充电功能，工程师将受电线圈安装在手机中，将连接内置电源的供电线圈安装在充电基座上。如图所示，当手机放置在充电基座上，受电线圈即可“接受”到供电线圈的能量，从而对手机蓄电池进行充电。对于此过程，下列说法正确的是（ ）
A. 在充电过程中我们可以用磁感线的疏密表示某点磁场的强弱，故磁感线是真实存在的
B. 在充电过程中，不会产生任何电磁辐射
C. 充电时，穿过受电线圈的磁通量是变化的
D. 充电时，内置电源的供电线圈附近的磁场是匀强磁场
【答案】C
【解析】A．磁感线是假想的曲线，不是真实存在的，A项错误；
B．在充电过程中，也会产生电磁辐射，B项错误；
C．充电时，穿过受电线圈磁通量是变化的，C项正确；
D．充电时，内置电源的供电线圈附近的磁场是周期性变化的磁场，D项错误。
故选C。
5. 为拓展中学生的科学思维，某科技馆有一涉及电场影响带电物体运动情况的小装置，小明同学参观时产生了疑问，介绍给同学一起解答；装置简介如图所示，有一带正电的小滑块沿绝缘斜面（各处粗糙程度相同）在无电场区域时匀速下滑，问其滑至有竖直向下的匀强电场区时，滑块将（ ）
A. 加速下滑B. 继续匀速下滑
C. 减速下滑很快停下D. 条件不足，不能确定
【答案】B
【解析】根据题意可知，没有电场时，匀速下滑，设斜面倾角为，小滑块质量为，摩擦因数为，则有
解得
进入电场区域，设电场强度为，小滑块带电量为，则小滑块受到的摩擦力为
可知，小滑块继续匀速下滑。
故选B。
6. 如图所示，有P、N两块质量相同物块，在物块P上施加一沿水平方向的外力F，使它们叠放在竖直面上且处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A. 物块P一定受到4个力的作用B. 物块P一定受到3个力的作用
C. 物块N一定受到4个力的作用D. 物块N可能受到6个力的作用
【答案】A
【解析】A．如果P、N之间没有摩擦力，则物块P不能平衡，所以N对P有向左下的支持力和沿着接触面向左上的摩擦力，物块P一定受到4个力的作用，故A正确，B错误；
CD．整体分析可知，墙对N有向上的摩擦力，大小等于两者的重力之和，物块N还受到重力、墙对N的支持力，P对N的支持力，P对N的摩擦力，所以物块N一定受到5个力的作用，CD错误；
7. 如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限中有一等腰直角三角形OAC区域，其内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，它的OC边在x轴上且长为L。边长也为L的正方形导线框的一条边也在x轴上，时刻，该线框恰好位于图中所示位置，此后线框在外力F的作用下沿x轴正方向以恒定的速度v通过磁场区域。规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则线框通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流i、穿过线框平面的磁通量Ф、通过线框横截面的电荷量q、外力F随线框的位移x变化的图像中错误的是（图中曲线是抛物线的一部分）（ ）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A．线框前进过程中，单边（右边框）切割磁感线，有
其中为实际切割长度，随着导线框的移动而增大，与水平位移成正比，故感应电流增大。同理导线框前进过程中，也是单边（左边框）切割，其实际切割长度一直在增大，其感应电流随位移呈线性关系增大，A正确；
B．当线框沿轴正方向运动位移时，穿过线框的磁通量最大，最大值
在这之前（），磁通量关于位移的表达式为
在这之后（），磁通量关于位移的表达式为
B错误；
C．通过线框横截面的电荷量
故通过线框横截面的电荷量与穿过线框的磁通量成正比关系，故C图像符合，C正确；
D．由左手定则判断可知，穿过磁场过程中线框受到的安培力一直向左，在内，其大小
在内，其大小
D正确。
选错误的，故选B。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 一定质量的理想气体分别在、温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，对应的曲线上有A、B两点，表示气体的两个状态。下列说法正确的是（ ）
A.
B. A到B的过程中，外界对气体做功
C. A到B的过程中，气体从外界吸收热量
D. A到B的过程中，气体的体积增大，分子数密度减小
【答案】CD
【解析】A．由题图可知，当体积相同时，有
根据理想气体状态方程
可得
故A错误；
BC．A到B的过程中，气体的体积增大，对外做功而内能不变，由热力学第一定律
可得，气体一定从外界吸收热量，故C正确，B错误；
D．A到B的过程中，气体的体积增大，分子数密度减小，故D正确。
故选CD。
9. 如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO'匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻R=100，线圈电阻r=10，电压表为理想交流电表，则下列说法正确的是（ ）
A. 线圈的转速为50r/s
B. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行
C. 通过电阻R的电流有效值为1A
D. 电压表的示数为200V
【答案】BC
【解析】A．由题图乙可知线圈的转动周期为
则转速为
A错误；
B．0.01s时感应电动势最大，线圈平面与磁场方向平行，B正确；
C．电动势的有效值为
通过电阻R的电流有效值为
C正确；
D．电压表的示数为电阻R两端电压的有效值，为
D错误。
故选BC。
10. 甲、乙两个物体沿同一直线运动，甲做匀速运动，乙做初速度为零的匀加速运动，它们位置x随时间t的变化如图所示，当时，甲、乙相距最远，AB是乙的图线与t轴交点的切线。则（ ）
A. 甲、乙相距最远距离是18m
B. 乙的加速度大小是2m/s2
C. 在时，甲、乙相遇
D.
【答案】AC
【解析】B．由题意可知，甲物体的x-t解析式为
乙物体的x-t解析式为
当
时，甲、乙相距最远，即此时甲和乙的速度相等，即甲物体的图像与AB直线的斜率相等，由图可得，AB直线的斜率为
所以甲做匀速运动的速度为8m/s，即
同理结合图像，可得对于乙物体
，
B错误；
A．由题意可知，当
时，甲、乙相距最远，所以对于物体甲，此时物体甲的位置为
乙的位置为
所以此时甲、乙相距最远距离是18m，A正确；
C．由图像可知，当
时，甲、乙两物体在同一位置，即两物体此时相遇，C正确；
D．由A选项分析可得
联立两式可得，当两物体在同一位置时
，
D错误。
三、实验题：本题共2小题，第11题6分，第12题6分，共12分。
11. 热敏电阻有很多的应用领域，如家电、开关电源、新能源汽车等。某实验小组的同学为了研究某保温式自动电饭锅中用于监测温度的热敏电阻的特性设计了以下实验。
（1）首先利用多用电表粗略测量与电饭锅中型号相同热敏电阻常温状态下的阻值，多用电表的旋钮置于“×100”的挡位时示数如图甲所示，则该热敏电阻的阻值为_________。
（2）该实验小组的同学为了进一步探究热敏电阻的特性，设计了图乙所示的电路，电路中的电压表均可看成理想电压表，定值电阻的阻值为。开关闭合前，滑动变阻器的滑动触头应置于最________（填“左”或“右”）端。
（3）通过多次实验，得出热敏电阻的阻值随温度变化的规律图像如图丙所示，当热敏电阻的阻值为时，热敏电阻所处环境的温度约为________℃。（保留两位有效数字）
【答案】（1） （2）左 （3）38
【解析】（1）由多用电表的读数规则可知，该热敏电阻的阻值为
（2）为了保护实验器材，开关闭合后应使两电压表的读数均为零，所以滑动变阻器的滑动触头应置于最左端。
（3）由图丙可知，热敏电阻的阻值为时，热敏电阻所处环境的温度约为38℃。
12. 某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系。使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器。

实验步骤如下：
①如图（a），将光电门固定在斜面下端附近：将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；
②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间；
③用表示挡光片沿运动方向的长度，如图（b）所示，表示滑块在挡光片遮住光线的时间内的平均速度大小，求出；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；
⑤多次重复步骤④；
⑥利用实验中得到的数据作出图，如图所示。

完成下列填空：
（1）用a表示滑块下滑的加速度大小，用表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与、a和的关系式为________。
（2）由图可求得=________m/s，a=________m/s2（结果保留3位有效数字）。
【答案】（1） （2）0.521 0.163
【解析】（1）[1]设挡光片末端到达光电门的速度为，则由速度－时间关系可知
且
联立解得
（2）[2][3]将图线延长交纵轴52.1cm/s处，即为
图线的斜率
即
四、解答题：本题共3小题，共42分。解答过程要求要有必要的文字说明，只写结果的不能得分，有数值计算的要写出正确单位。
13. 某服装厂为了提高生产效率，通过一小型发电站专门对厂房的缝纫一体机供电，供电线路如图所示．已知发电机的输出功率P＝90kW，发电机的输出电压。通过升压变压器升压后向厂区输电，输电线的总电阻，220台型号为“220V，400W”的缝纫一体机可同时正常工作。求：
（1）输电线上通过的电流；
（2）升压变压器输出电压；
（3）升压变压器的匝数之比和降压变压器的匝数之比。
【答案】（1）20A；（2）4500V；（3）1:18；20:1
【解析】（1）由题意可知，输电线上的功率损失
解得
I2=20A
（2）对升压变压器
解得
U2=4500V
（3）升压变压器的匝数之比
降压变压器的匝数之比
14. 如图，两侧粗细均匀、横截面积相等的U型管竖直放置，左管上端开口且足够长，右管上端封闭。左管和右管中水银柱高h1=h2=5cm，两管中水银柱下表面距管底高均为H=21cm，右管水银柱上表面离管顶的距离h3=20cm。管底水平段的体积可忽略，气体温度保持不变，大气压强p=75cmHg。
（1）现往左管中再缓慢注入h=25cm的水银柱，求稳定时右管水银柱上方气柱的长度。
（2）求稳定时两管中水银柱下表面的高度差。
【答案】（1）15cm；（2）20cm
【解析】（1）对右管上方气体，有
，
则有
解得
（2）对两水银柱下方气柱，可得注入水银柱前。有
p=p3+h1=80（cmHg）
注入水银柱后有
设注入水银柱后气柱的长度为L1，则有
解得L1=32cm
此时两侧水银柱底部高度差为
15. 航天回收舱实现软着陆时，回收舱接触地面前经过喷火反冲减速后的速度为，此速度仍大于要求的软着陆设计速度，为此科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置，其原理如图所示。主要部件为缓冲滑块K及固定在绝缘光滑缓冲轨道MN和PQ上的回收舱主体，回收舱主体中还有超导线圈（图中未画出），能在两轨道间产生垂直于导轨平面的匀强磁场B，导轨内的缓冲滑块由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有n匝矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，ab边长为L，当回收舱接触地面时，滑块K立即停止运动，此后线圈与轨道间的磁场发生作用，使回收舱主体持续做减速运动，从而实现缓冲。已知回收舱主体及轨道的质量为m，缓冲滑块（含线圈）K的质量为M，重力加速度为g，不考虑运动磁场产生的电场，求：
（1）缓冲滑块刚落地时回收舱主体的加速度大小；
（2）达到回收舱软着陆要求的设计速度时，缓冲滑块K对地面的压力大小；
（3）回收舱主体可以实现软着陆，若从减速到的缓冲过程中，通过线圈的电荷量为q，求该过程中线圈中产生的焦耳热Q。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）线圈切割磁感线产生的感应电动势为
根据欧姆定律，线圈中的电流为
线圈受到的安培力为
根据牛顿第二定律
可得
（2）对滑块K，设滑块K受到的支持力为，由力的平衡
线圈速度减小到原来的一半，则安培力减小为
根据牛顿第三定律，滑块对地面的压力为
可得
（3）由能量守恒
根据法拉第电磁感应定律
可得