2023-2024学年重庆市长寿区八校联考高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年重庆市长寿区八校联考高二（下）期末物理试卷，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（4分）如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度v0抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，不计空气阻力，下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是（ ）
A．机械能保持不变
B．感应电动势越来越大
C．a点电势比b点电势高
D．所受重力的功率保持不变
2．（4分）物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是（ ）
A．RL＞RA
B．RL＝RA
C．断开开关S瞬间，小灯泡A中电流大于自感线圈中流过电流
D．断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为b→a
3．（4分）春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。已知发电机的输出功率P1＝800kW，降压变压器的匝数比n3：n4＝50：1，输电线总电阻R＝55Ω，其余线路电阻不计。用户端电压U4＝220V，输送给储能站的功率P5＝112.5kW，所有变压器均为理想变压器。则输电线上的输送电流为（ ）
A．50AB．45AC．40AD．35A
4．（4分）如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈通过电阻R1接在电压为220V的正弦交流电源上，副线圈接有电阻R2，R1：R2＝4：1。则电路接通后R1与R2的功率之比为（ ）
A．1：4B．1：2C．1：1D．2：1
5．（4分）在图（a）的LC振荡演示电路中，开关先拨到位置“1”，电容器充满电后，在t＝0时刻开关拨到位置“2”。已知电流从传感器的“+”极流入，电流显示为正，图（b）为振荡电流随时间变化的图线。查阅资料得振荡电路的周期为，下列说法正确的是（ ）
A．若电阻R减小，电流变化如图（c）中实线
B．若电阻R减小，电流变化如图（c）中虚线
C．在图（b）中A点时刻电容器上极板带正电
D．在图（b）中A点时刻电容器电场能在增大
6．（4分）如图所示，是某LC振荡电路中电流随时间变化的关系曲线，如图乙所示，规定顺时针电流为正电流，则（ ）
A．在t1时刻，a板带正电，电荷量最大
B．在t1～t2时间内，线圈内磁场方向向上，且强度减弱
C．在t2时刻，电感线圈自感电动势最小
D．在t1～t2时间内，电容器正在充电
7．（4分）如图所示，一个与水平方向成θ角的斜面底端固定一根轻质弹簧，原长时弹簧上端位于图中B点，劲度系数为k，现从斜面A点由静止释放一个质量为m的小物块（可视为质点），小物块运动到C点时速度为零，其中AB＝BC＝L，AB段光滑，BC段粗糙，动摩擦因数为μ＜tanθ，下列说法正确的是（ ）
A．小物块的最大速度
B．系统最大弹性势能Ep＝2mgLsinθ
C．小物块最终停在B点
D．小物块的加速度可能大于gsinθ
二、多选题（每小题5分，3小题共15分）
（多选）8．（5分）如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距0.5m，固定在水平绝缘桌面上，左侧圆弧部分处在竖直平面内，其间接有一电容为0.25F的电容器，右侧平直部分处在磁感应强度为2T。方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。电阻为2Ω的金属棒ab垂直于两导轨放置且与导轨接触良好，质量为1kg。棒ab从导轨左端距水平桌面高1.25m处无初速度释放，离开水平直导轨前已匀速运动。已知电容器的储能，其中C为电容器的电容，U为电容器两端的电压，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2。则金属棒ab在沿导轨运动的过程中（ ）
A．通过金属棒ab的电荷量为2C
B．通过金属棒ab的电荷量为1C
C．金属棒ab中产生的焦耳热为2.5J
D．金属棒ab中产生的焦耳热为4.5J
（多选）9．（5分）车辆智能道闸系统的简化原理图如图甲所示，预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流—时间关系图像如图乙所示，则下列有关说法正确的是（ ）
A．t1时刻电容器两端的电压为零
B．t1∼t2时间内，线圈的磁场能逐渐增大
C．汽车靠近线圈时，振荡电流的频率变小
D．t3～t4时间内，汽车正在靠近地感线圈
（多选）10．（5分）气压式电脑桌的简易结构如图所示。导热性能良好的汽缸与活塞之间封闭一定质量的理想气体，活塞可在汽缸内无摩擦运动。设气体的初始状态为A，将电脑放在桌面上，桌面下降一段距离后达到稳定状态B。打开空调一段时间后，桌面回到初始高度，此时气体状态为C。下列说法正确的是（ ）
A．从A到B的过程中，内能不变
B．从A到B的过程中，气体会从外界吸热
C．从B到C的过程中，气体分子平均动能不变
D．从B到C的过程中，气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变少
三、实验题（本大题共2小题，共15分。）
11．（6分）如图1所示，利用特制的注射器做“探究气体等温变化时压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱（可认为是理想气体）相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明，实验时保持气体不漏出。
（1）某同学缓慢推动柱塞，注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小，则此过程单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数 （选填“增多”“不变”“减少”），注射器内空气热传递情况为： （选填“吸热”“放热”“没有热传递”）；
（2）另一同学多次缓慢推动柱塞，注射器内空气体积逐渐减小，根据测量结果描绘的p﹣V图像如图2所示的虚线，实线为一条双曲线，a为实线与虚线的交点，b为虚线上的一点。虚线与玻意耳定律不够吻合，若是温度改变引起的，则可以判断Ta Tb。（选填“＞”“＜”）。
12．（9分）如图所示表示的是“研究电磁感应现象”的实验装置。
①将图中所缺导线补接完整。
②如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后将线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将 。（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）
（2）某同学选用匝数可调节的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压。
①下列操作正确的是
A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡
B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡
C．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡
D．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡
②该同学继续做实验，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
四、计算题（本大题共3小题，共42分）
13．（15分）如图所示，一LC振荡电路，线圈的电感L＝0.25H，电容器的电容C＝4μF，以电容器开始放电的时刻为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，求：
（1）此LC振荡电路的周期。
（2）当t＝2.0×10﹣3s，电容器上极板带何种电荷？电流方向如何？
（3）如电容器两极板间电压最大为10V，则在前内的平均电流为多大？
14．（12分）如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积S＝100cm2，质量m＝1kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积VA＝600cm3。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积VB＝500cm3。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强pC＝1.4×105Pa。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量Q＝14J；从状态B到状态C。气体内能增加ΔU＝25J；大气压p0＝1.01×105Pa。
（1）求气体在状态C的温度TC；
（2）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。
15．（15分）如图所示，两根相互平行且足够长的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L，导轨上接有电容为C的电容器和阻值为R的定值电阻。质量为m的导体棒PQ静止在导轨上，整个系统处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器不带电。t＝0时刻，对PQ施加水平向右大小为F的恒力。PQ和导轨的电阻均不计，PQ运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。
（1）若保持开关S1断开、S2闭合，求PQ的最终速度；
（2）若保持开关S1闭合、S2断开，求PQ的加速度大小；
（3）若保持开关S1、S2都闭合，从t＝0到t＝t0时间内PQ向右运动的距离为x，求t＝t0时刻PQ的速度大小。
2023-2024学年重庆市长寿区八校联考高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、单选题（每小题4分，7小题共28分）
1．（4分）如图所示，在竖直向下的匀强磁场B中，将一根水平放置的金属棒ab以某一水平速度v0抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平且未离开磁场区域，不计空气阻力，下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是（ ）
A．机械能保持不变
B．感应电动势越来越大
C．a点电势比b点电势高
D．所受重力的功率保持不变
【答案】A
【点评】本题的易错点在于判断a点和b点的电势高低时要注意金属棒相当于是电源，b端相当于电源的正极，a端相当于电源的负极。
2．（4分）物理课上，老师做了一个奇妙的“自感现象”实验。按图连接电路，先闭合开关S，电路稳定后小灯泡A正常发光，然后断开开关S，同学们发现小灯泡A闪亮一下再熄灭。已知自感线圈L的直流电阻为RL，小灯泡A正常发光时电阻为RA。下列说法中正确的是（ ）
A．RL＞RA
B．RL＝RA
C．断开开关S瞬间，小灯泡A中电流大于自感线圈中流过电流
D．断开开关S的瞬间，小灯泡A中的电流方向为b→a
【答案】D
【点评】本题主要考查了自感线圈中的自感现象，解题关键在于正确理解自感现象中的感应电动势，电感对电流的变化起阻碍作用，电流增大，阻碍其增大，电流减小，阻碍其减小。
3．（4分）春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电能储存起来，高峰时段输出，填补用电缺口。已知发电机的输出功率P1＝800kW，降压变压器的匝数比n3：n4＝50：1，输电线总电阻R＝55Ω，其余线路电阻不计。用户端电压U4＝220V，输送给储能站的功率P5＝112.5kW，所有变压器均为理想变压器。则输电线上的输送电流为（ ）
A．50AB．45AC．40AD．35A
【答案】A
【点评】本题关键掌握输电过程的几个回路，依据变压器规律和欧姆定律解题。
4．（4分）如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈通过电阻R1接在电压为220V的正弦交流电源上，副线圈接有电阻R2，R1：R2＝4：1。则电路接通后R1与R2的功率之比为（ ）
A．1：4B．1：2C．1：1D．2：1
【答案】A
【点评】掌握住理想变压器的电流之间的关系，功率的相关知识即可解决本题。
5．（4分）在图（a）的LC振荡演示电路中，开关先拨到位置“1”，电容器充满电后，在t＝0时刻开关拨到位置“2”。已知电流从传感器的“+”极流入，电流显示为正，图（b）为振荡电流随时间变化的图线。查阅资料得振荡电路的周期为，下列说法正确的是（ ）
A．若电阻R减小，电流变化如图（c）中实线
B．若电阻R减小，电流变化如图（c）中虚线
C．在图（b）中A点时刻电容器上极板带正电
D．在图（b）中A点时刻电容器电场能在增大
【答案】D
【点评】本题考查电磁振荡过程分析，要掌握并会分析LC电路产生电磁振荡时电路中的电流i、电容器极板所带的电荷量q随时间周期性变化规律，注意电磁振荡的周期与电阻无关。
6．（4分）如图所示，是某LC振荡电路中电流随时间变化的关系曲线，如图乙所示，规定顺时针电流为正电流，则（ ）
A．在t1时刻，a板带正电，电荷量最大
B．在t1～t2时间内，线圈内磁场方向向上，且强度减弱
C．在t2时刻，电感线圈自感电动势最小
D．在t1～t2时间内，电容器正在充电
【答案】D
【点评】本题考查对电磁振荡的理解，应熟练掌握电磁振荡过程、分析清楚图象是正确解题的关键。
7．（4分）如图所示，一个与水平方向成θ角的斜面底端固定一根轻质弹簧，原长时弹簧上端位于图中B点，劲度系数为k，现从斜面A点由静止释放一个质量为m的小物块（可视为质点），小物块运动到C点时速度为零，其中AB＝BC＝L，AB段光滑，BC段粗糙，动摩擦因数为μ＜tanθ，下列说法正确的是（ ）
A．小物块的最大速度
B．系统最大弹性势能Ep＝2mgLsinθ
C．小物块最终停在B点
D．小物块的加速度可能大于gsinθ
【答案】D
【点评】题目很有深度，同学们在做的时候要注意定性定量相结合进行分析。
二、多选题（每小题5分，3小题共15分）
（多选）8．（5分）如图所示，电阻不计的两光滑平行金属导轨相距0.5m，固定在水平绝缘桌面上，左侧圆弧部分处在竖直平面内，其间接有一电容为0.25F的电容器，右侧平直部分处在磁感应强度为2T。方向竖直向下的匀强磁场中，末端与桌面边缘平齐。电阻为2Ω的金属棒ab垂直于两导轨放置且与导轨接触良好，质量为1kg。棒ab从导轨左端距水平桌面高1.25m处无初速度释放，离开水平直导轨前已匀速运动。已知电容器的储能，其中C为电容器的电容，U为电容器两端的电压，不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2。则金属棒ab在沿导轨运动的过程中（ ）
A．通过金属棒ab的电荷量为2C
B．通过金属棒ab的电荷量为1C
C．金属棒ab中产生的焦耳热为2.5J
D．金属棒ab中产生的焦耳热为4.5J
【答案】BC
【点评】本题考查了电磁感应相关知识，理解导体棒切割磁感线产生感应电动势的过程，掌握电容器在电路中充放电以及储能的情况是解决此类问题的关键。
（多选）9．（5分）车辆智能道闸系统的简化原理图如图甲所示，预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流—时间关系图像如图乙所示，则下列有关说法正确的是（ ）
A．t1时刻电容器两端的电压为零
B．t1∼t2时间内，线圈的磁场能逐渐增大
C．汽车靠近线圈时，振荡电流的频率变小
D．t3～t4时间内，汽车正在靠近地感线圈
【答案】AC
【点评】本题考查LC振荡电路的基本规律，属于基础题目，对学生要求较低，解题关键是理解电路中充放电过程，灵活应用周期公式解题。
（多选）10．（5分）气压式电脑桌的简易结构如图所示。导热性能良好的汽缸与活塞之间封闭一定质量的理想气体，活塞可在汽缸内无摩擦运动。设气体的初始状态为A，将电脑放在桌面上，桌面下降一段距离后达到稳定状态B。打开空调一段时间后，桌面回到初始高度，此时气体状态为C。下列说法正确的是（ ）
A．从A到B的过程中，内能不变
B．从A到B的过程中，气体会从外界吸热
C．从B到C的过程中，气体分子平均动能不变
D．从B到C的过程中，气体分子在单位时间内对单位面积的碰撞次数变少
【答案】AD
【点评】本题考查了在封闭气体经历多个变化过程中应用气体实验定律和热力学第一定律分析问题，解题关键是要分析好压强、体积、温度三个状态参量的变化情况，选择合适的实验定律解答。
三、实验题（本大题共2小题，共15分。）
11．（6分）如图1所示，利用特制的注射器做“探究气体等温变化时压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱（可认为是理想气体）相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明，实验时保持气体不漏出。
（1）某同学缓慢推动柱塞，注射器内空气温度保持不变而体积逐渐减小，则此过程单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数 增多 （选填“增多”“不变”“减少”），注射器内空气热传递情况为： 放热 （选填“吸热”“放热”“没有热传递”）；
（2）另一同学多次缓慢推动柱塞，注射器内空气体积逐渐减小，根据测量结果描绘的p﹣V图像如图2所示的虚线，实线为一条双曲线，a为实线与虚线的交点，b为虚线上的一点。虚线与玻意耳定律不够吻合，若是温度改变引起的，则可以判断Ta ＜ Tb。（选填“＞”“＜”）。
【答案】（1）增多；放热
（2）＜。
【点评】本题主要考察气体等温变化时压强与体积的关系，以及如何通过实验数据判断气体状态的变化。
12．（9分）如图所示表示的是“研究电磁感应现象”的实验装置。
①将图中所缺导线补接完整。
②如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后将线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将 向左偏 。（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）
（2）某同学选用匝数可调节的可拆变压器来“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验时，原线圈接在学生电源上，用多用电表测量副线圈的电压。
①下列操作正确的是 D
A．原线圈接直流电压，电表用直流电压挡
B．原线圈接直流电压，电表用交流电压挡
C．原线圈接交流电压，电表用直流电压挡
D．原线圈接交流电压，电表用交流电压挡
②该同学继续做实验，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压增大；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
【答案】见试题解答内容
【点评】知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键。对于该实验，要明确实验原理及操作过程，平时要注意加强实验练习；本题关键明确变压器的工作原理，同时要结合变压器的变压比公式列式分析。
四、计算题（本大题共3小题，共42分）
13．（15分）如图所示，一LC振荡电路，线圈的电感L＝0.25H，电容器的电容C＝4μF，以电容器开始放电的时刻为零时刻，上极板带正电，下极板带负电，求：
（1）此LC振荡电路的周期。
（2）当t＝2.0×10﹣3s，电容器上极板带何种电荷？电流方向如何？
（3）如电容器两极板间电压最大为10V，则在前内的平均电流为多大？
【答案】（1）此LC振荡电路的周期为6.28×10﹣3s；
（2）当t＝2.0×10﹣3s，电容器上极板带负电荷，电流沿逆时针方向；
（3）如电容器两极板间电压最大为10V，则在前内的平均电流为2.5×10﹣2A。
【点评】掌握振荡电路的振荡周期公式，掌握在一个周期内电流和极板带电情况的变化情况，掌握平均电流的计算公式。
14．（12分）如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积S＝100cm2，质量m＝1kg的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积VA＝600cm3。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积VB＝500cm3。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强pC＝1.4×105Pa。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量Q＝14J；从状态B到状态C。气体内能增加ΔU＝25J；大气压p0＝1.01×105Pa。
（1）求气体在状态C的温度TC；
（2）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。
【答案】（1）气体在状态C的温度为350K；
（2）气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功为11J。
【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体状态方程，熟悉气体状态参量的分析，结合一定质量的理想气体状态方程和热力学第一定律即可完成解答。
15．（15分）如图所示，两根相互平行且足够长的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为L，导轨上接有电容为C的电容器和阻值为R的定值电阻。质量为m的导体棒PQ静止在导轨上，整个系统处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器不带电。t＝0时刻，对PQ施加水平向右大小为F的恒力。PQ和导轨的电阻均不计，PQ运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。
（1）若保持开关S1断开、S2闭合，求PQ的最终速度；
（2）若保持开关S1闭合、S2断开，求PQ的加速度大小；
（3）若保持开关S1、S2都闭合，从t＝0到t＝t0时间内PQ向右运动的距离为x，求t＝t0时刻PQ的速度大小。
【答案】（1）PQ的最终速度为；
（2）PQ的加速度大小为；
（3）t＝t0时刻PQ的速度大小为。
【点评】解答本题的关键是从力的角度分析导体棒的受力情况，利用动量定理求解通过导体棒的电荷量，运用牛顿第二定律分析有电容器存在的情况下导体棒的加速度，这些都是常用方法，要熟练掌握。
声明：试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/1/6 20:26:45；用户：秦子政；邮箱：13669037329；学号：41037197题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
A
D
A
A
D
D
D