2021辽源田家炳高级中学友好学校高二下学期期末联考物理试题含答案

友好学校第七十一届联考

高二物理

说明：本试卷分为第卷（选择题）和第1卷（非选择题）两部分，共8页，考试时间为90分钟，分值100分

注意事项：1.答题前，考生将姓名，准考证号填写清楚，并将条形码粘贴到指定区域.

2.选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5mm黑色中性笔书写，字体工整，笔迹清楚.

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草纸、试卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

第Ⅰ卷（选择题）

一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分，1—8题为单选题，9—12题为多选题，全选对的得4分，选对但不全得2分，有错误选项的得0分：注：6—9题为选做题，任选其一，请将所选答案涂在答题卡上）

1.物理学的基本原理在生产和生活中有着广泛的应用，下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（　　）

A.回旋加速器 B.发电机 C.质谱仪 D.示波器

2.在匀强磁场中，a、b是两条平行金属导轨，而c、d为连接有电流表、电压表的两金属棒，如图所示，两棒以相同的速度向右匀速运动，则以下结论正确的是（　　）

A.电压表有读数，电流表没有读数

B.电压表有读数，电流表也有读数

C.电压表无读数，电流表有读数

D.电压表无读数，电流表也无读数

3.如图所示，两根相距为Ⅰ的平行直导轨、，b、d间连有一定值电阻，阻值为R，为放在和上的一导体杆，与垂直，其电阻值为，导轨电阻可忽略不计整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）现对施力使它沿导轨方向以速度v（如图）做匀速运动.令表示两端电压的大小则（　　）

A.，流过定值电阻R的感应电流由b到d

B.，流过定值电阻R的感应电流由b到d

C.，流过定值电阻R的感应电流由b到d

D.，流过定值电阻R的感应电流由d到b

4.一只闭合的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A.时刻，穿过线圈平面的磁通量的变化率最大

B.时刻线圈平面与中性面重合

C.，线圈中电流方向改变

D.时刻，线圈中感应电动势最大

5.如图所示，A、B两个闭合线圈由同样的导线制成，半径，图示区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间逐渐均匀减小，以下分析正确的是（　　）

A.两线圈中产生的感应电动势之比

B.两线圈中电阻之比

C.两线圈中感应电流之比

D.两线圈中产生的热功率之比

（选做题）6.（3—3）下列关于分子热运动的说法中正确的是（　　）

A.扩散现象表明，分子在做永不停息的热运动

B.布朗运动就是液体分子的无规则热运动

C.温度相同的氢气和氮气，氢气分子和氮气分子的平均速率相同

D.布朗颗粒越大，液体温度越高，布朗运动就越明显

（选做题）6.（3—4）在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律.法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系.已知单摆摆长为L，引力常量为G，地球质量为M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系式为（　　）

A. B. C. D.

（选做题）7.（3-3）如图所示为两分子势能E与两分子间距离的关系曲线，下列说法正确的是（　　）

A.当r等于时，分子间作用力为零

B.在区间，分子作用力表现为引力

C．当r等于时，分子间作用力不为零

D.在r由增大到过程中分子作用力做正功

（选做题）7.（3—4）如图所示，一束可见光以入射角从玻璃砖射向空气，经折射后分为a、b两束单色光.。a、b两束光相比，下列说法正确的是（　　）

A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率

B.在玻璃中，a光的速度较大b光的速度

C.增大入射角，b光首先发生全反射

D.增大入射角，a光首先发生全反射

（选做题）8.（3—3）已知湖水深度为，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的（g取，）（　　）

A.2.8倍 B.3.1倍 C.8.5倍 D.2.1倍

（选做题）8.（3—4）如图，波长相同的两列水波于某时刻的叠加情况，图中的实线和虚线分别表示波峰和波谷，此时（　　）

A.a、b连线中点速度为零

B.a、b连线中点振动加强

C.再经过周期，a、b两点振动减弱

D.再经过周期，c、d两点振动加强

（选做题）9.（3—3）某容器内封闭一定量的理想气体.气体开始处于状态A，第一次经过某一过程到达状态B，第二次再经过等压变化过程到达状态C，如p—T图所示.设气体在状态B和状态C的体积分别为和，在过程和中气体对外做功分别为和，吸收的热量分别为和，则下面说法正确的是（　　）

A.，， B.，，

C.，， D.，，

（选做题）9.（3—4）如图所示A、B是两列波在同一种介质中传播时在某时刻某范围的波形图，通过对两列波的图像提供的信息分析后可以得出以下结论（　　）

A.A、B两列波的波长之比是2：1

B.A、B两列波的波速之比是3：2

C.A、B两列波的频率之比是1：2

D.A波源起振时先向下运动，B波源起振时先向上运动

10.如图所示，两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合，放在同一个水平面内，线圈A中通以如图所示的交变电流，设时电流沿逆时针方向.下列说法中正确的是（　　）

A.内，线圈B有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势

B.内，线圈B有逆时针方向的电流，但没有扩张或收缩的趋势

C.在时刻，线圈B的电流大小和方向同时改变

D.在时刻，线圈A、B的作用力最小

11.如图所示，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小.理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，电压表和电流表均为理想交流电表.从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则（　　）

A.电压表的示数为

B.在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变小

C.在天逐渐变黑的过程中，电流表的示数变大

D.在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小

12.如图所示，竖直放置的光滑平行金属导轨、的M点和P点间接一个电阻，在两导轨间矩形区域内有垂直导轨平面的匀强磁场.现使与磁场上边界相距的棒由静止开始释放，若棒在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平，导轨电阻不计），则自棒由静止开始释放到离开磁场的过程中，下列速度图像可能正确是的（　　）

A.B.C.D.

第II卷（非选择题）

（其中14、18、19是选做题，任选其一，共52分）

二、实验题（本题共2小题，共12分，13题每空1分，14题每空2分）

13.某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示.将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮：当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响.图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻为.当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响.图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像.

（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱__________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱__________相连（均选填“A”或“B”）；

（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将__________，继电器的磁性将__________（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到__________℃时，警铃报警；

（3）如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是__________

A.适当减小 B.适当增大 C.适当减小

14.（3—3）做“用油膜法估算分子的大小”实验.实验器材：浓度为0.05%（体积分数）的油酸酒精溶液、最小刻度为的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸（最小正方形边长为）.

（1）下面给出的实验步骤中，正确的排序应为__________（填序号）.为估算油酸分子的直径，请补填最后一项实验步骤D.

A.待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上

B.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入油酸酒精溶液的滴数N

C.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央滴一滴

D.__________

（2）利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式__________.

14.（3—4）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸.

（1）下列哪些措施能够提高实验准确程度__________.

A.选用两光学表面间距大的玻璃砖

B.选用两光学表面平行的玻璃砖

C.选用粗的大头针完成实验

D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

（2）该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是__________.

（3）该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点如图所示，则玻璃的折射率n=__________.（用图中线段的字母表示）

三、计算题（本题共2小题，每题10分，共20分；请写出必要的公式和文字说明，只写结果或不写公式的不得分）

15.交流发电机的发电原理是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动.一台小型发电机的线圈共220匝，线圈面积，线圈转动的频率为，线圈内阻不计，磁场的磁感应强度（T）.为了用此发电机产生的交变电流带动两个标有“，”字样的电动机正常工作，需在发电机的输出端a、b与电动机之间接一个理想变压器，电路如图所示.求：

（1）变压器原、副线圈的匝数比；

（2）与变压器原线圈串联的交流电流表的示数.

16.如图所示，、是两条水平放置的平行光滑导轨，其阻值可以忽略不计，轨道间距，匀强磁场垂直导轨平面向下，磁感应强度.长度的金属杆垂直于导轨放置与导轨接触良好，接触点分别为a、b，两点间部分的电阻，在导轨的左侧连接有电阻、，阻值分别为，金属杆在外力作用下以的速度向右匀速运动.问：

（1）求通过金属杆的电流大小I

（2）求电阻R上每分钟产生的热量Q.

四、选做题（10分）（请从给出的两道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分）

17、（3—3）（10分）如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦.两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为、温度均为、压强均为缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体温度为原来的1.4倍，设环境温度始终保持不变.求汽缸A中气体的体积和压强.

17、（3—4）（10分）简谐横波沿x轴正方向传播，依次经过x轴上相距的两质点P和Q，它们的振动图象分别如图甲、乙所示，求：

（1）时质点P的振动方向.

（2）这列波的最大传播速度.

五、选做题（10分）（请从给出的两道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分）

18、（3—3）（10分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为，环境温度为.

（1）求细管的长度；

（2）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度.

18、（3—4）（10分）如图，直角三角形为一棱镜的横截面，棱镜的折射率，，.一束光线平行于底边射到边上并进入棱镜，然后从射出.光在真空中传播速度.

（1）求光在棱镜中的传播速度.

（2）保持边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到边上恰好有光线射出，求此时边上入射角的正弦.

友好学校第七十一届联考

高二物理答案

一、选择题（每小题4分，共48分）

选择题说明：选修题答案选项相同如6题3—33—4正确选项均设为A

二、实验（本题共2小题，共12分13题每空1分、14题每空2分）

13（1）B A（2）减小 增大 （3）80 A

14.（3—3）（1）BCA

（2）将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，算出油酸薄膜的面积S；

（3）

14（3-4）（1）AD（2）D（3）

三、计算题

15.（1）

（2）由得副线圈的总电流为

由得

16.（1）

（2）电阻上每分钟产生的热量为

，

解得

17、（3—3）

因为汽缸B导热，所以B中气体始末状态温度相等，为等温变化；另外，因为是刚性杆连接的绝热活塞，所以A、B体积之和不变，即

由题意有，

对A，有

对B，有

联立解得

17、（3—4）

（1）由P点的振动图象可知，时质点P沿y轴负方向振动.

（2）从图象可知振源的周期，P和Q的相位始终相反，

则，其中，，1，2，3，…

由波速

得

当时传播速度最大，最大传播速度为.

18（3—3）

（1）设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为，压强为.由玻意耳定律有

①

由力的平衡条件有

②

③

式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，为大气压强.由题意有

④

⑤

由①②③④⑤式和题给条件得

⑥

（2）设气体被加热前后的温度分别为和T，由盖－吕萨克定律有

⑦

由④⑤⑥⑦式和题给数据得⑧

18（3—4）

（1）根据可知，

（2）设改变后的入射角为i，折射角为，由折射定律得

依题意，光束在边上的入射角为全反射的临界角，且

由几何关系得

得入射角的正弦为.