精品解析：山西省朔州市应县第四中学校2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）

这是一份精品解析：山西省朔州市应县第四中学校2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了选择题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

应县四中2022-2023学年高二年级下学期期末考试物理试题
一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中1-8小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，9-12小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分）
1. 关于热学知识的理解，下列说法中正确的是（　　）
A. 单晶体的某些物理性质呈现各向异性
B. 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为斥力
C. 雨水没有透过雨伞是因为水和伞的不浸润现象
D. 在熔化过程中，非晶体要吸收热量，但温度可以保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A．单晶体的某些物理性质呈现各向异性，A正确；
B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子间距离比较大，分子力表现为引力，B错误；
C．雨水没有透过雨伞是因为液体表面张力，C错误；
D．在熔化过程中，非晶体要吸收热量，温度升高，D错误。
故选A。
2. 为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采取的是：（ ）
A. 增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯
B. 减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数
C. 减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯
D. 减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数
【答案】D
【解析】
【详解】由LC振荡电路的周期为，为了增大LC振荡电路的固有频率可减小周期大小，增大电容器的正对面积电容增加，在线圈中放入铁芯电感增加，因此电路的周期增大，A错误；
电容器极板面积减小电容增加，线圈匝数增加电感增加，B错误；
减小电容器的距离电容增加，放入贴心电感增加，C错误
减小电容器的正对面积则电容减小，减小线圈的匝数电感减小，因此周期减小频率增加，D正确
3. 两物体分别从不同高度自由下落，同时落地，第一个物体下落时间为t，第二个物体下落时间为 ，当第二个物体开始下落时，两物体相距（ ）
A. gt2 B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】第二个物体在第一个物体下落后开始下落，此时第一个物体下落的高度

根据

知第一个物体和第二个物体下落的总高度分别为，，两物体未下落时相距

所以当第二个物体开始下落时，两物体相距

故选D。
4. 如图所示，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为、、。已知bc边的长度为，下列判断正确的是（　　）

A. ，金属框中无电流
B. ，金属框中电流方向沿abca
C. ，金属框中无电流
D. ，金属框中电流方向沿acba
【答案】C
【解析】
【详解】BD．当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，穿过金属框abc的磁通量始终为零，所以金属框abc中无感应电流产生，故BD错误；
A．对于边ac来说，其在切割磁感线，故边ac会产生感应电动势，根据右手定则可知，其c点的电势大于a点的电势，即

故A错误；
C．对于边bc来说，其在切割磁感线，故边bc会产生感应电动势，根据右手定则可知，其c点的电势大于b点的电势，故是负值，而边bc切割磁感线为旋转切割，根据公式有

故C正确。
故选C。
5. 一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的感应电动势（V），则以下说法正确的是（　　）
A. 交变电流的频率是 B. 交变电流的周期是0.01s
C. 时，线圈位于中性面 D. 时，e有最大值
【答案】C
【解析】
【详解】AB．线圈的角速度为100πrad/s

故其频率为

故AB错误；
C．时

此时线圈处在中性面上，故C正确；
D．时

故D错误。
故选C。
6. 机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯．下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是(　　)

A. 力传感器
B. 温度传感器
C. 光传感器
D. 声音传感器
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的，故应为光传感器，ABD与分析不符，故选C。
7. 下列说法中正确的（　　）
A. 质量大的物体，其德布罗意波长短
B. 速度大的物体，其德布罗意波长短
C. 动量大的物体，其德布罗意波长短
D. 动能大物体，其德布罗意波长短
【答案】C
【解析】
【详解】根据德布罗意波长公式

可知动量大的物体，其德布罗意波长短。
故选C。
8. 如图所示，沿水平面运动的小车顶部有用轻质弹簧A悬挂的小球，小车光滑底板上有用轻质弹簧B拴着的物块，已知弹簧A、B的劲度系数均为k，轻质弹簧A与竖直方向夹角为，小球和物块质量均为m，均相对小车静止，两弹簧均未超出弹性限度，重力加速度为g，则（　　）

A. 小车一定水平向右做匀加速运动 B. 弹簧B处于压缩状态
C. 弹簧B的弹力大小为 D. 弹簧A的长度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．对小球A受力分析，可知小车的加速度向右，则小车可能向右加速运动或者向左减速运动，故A错误；
B．小车加速度向右，则弹簧B对物块有拉力作用，B弹簧处于伸长状态，故B错误；
CD．对小球A根据牛顿第二定律有

竖直方向有

对B根据牛顿第二定律有

解得

由于弹簧A的原长未知，无法计算弹簧A的长度，故C正确，D错误。
故选C。
9. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，则（　　）

A. 甲图中质点Q的速度方向沿y轴正方向
B. 内，质点Q运动的路程为
C. 内，质点P随波迁移的距离为
D. 时，质点Q的加速度小于质点P的加速度
【答案】AD
【解析】
【详解】A．由图乙可知，t=0.2s时刻质点P位于平衡位置且向沿y轴负方向振动，由图甲结合同侧法可知，波沿x轴正方向传播，故甲图中质点Q的速度方向沿y轴正方向，A正确；
B．由图乙可知，周期为0.4s，内质点Q振动的时间为

由于Q不是处于最大位移或平衡位置处，所以Q通过的路程

故B错误；
C．质点只会在各自平衡位置附近振动并不会随波迁移，故C错误；
D．时，质点P位于波峰处，质点Q不是处于最大位移，根据可知质点Q的加速度小于质点P的加速度，故D正确。
故选AD。
10. 图甲中理想变压器原副线圈的匝数比为，电阻，、为规格相同的两只小灯泡，为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将接1，闭合，此时正常发光，理想电流表示数为，下列说法正确的是（　　）

A. 小灯泡的额定功率为
B. 输入电压u的表达式为
C. 只断开后，原线圈的输入功率将减小
D. 若换接到2后，R消耗的电功率为
【答案】AC
【解析】
【详解】B．根据图乙可知，交变电流的周期
T=0.02s
则输入电压u的表达式为

B错误；
A．原线圈两端电压的有效值

接1，闭合，灯泡L1被短路，则

A正确；
C．副线圈两端电压

解得

只断开后，负载电阻增大，副线圈两端电压一定，根据

可知负载消耗功率减小，原线圈的输入功率等于副线圈输出功率，即原线圈的输入功率减小，C正确；
D．若换接到2后

D错误。
故选AC。
11. 如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。则（　　）

A. 该磁场是匀强磁场 B. 线圈平面总与磁场方向垂直
C. 线圈将顺时针转动 D. a、b导线受到的安培力大小均为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，选项A错误；
B．由图可以看出，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；
C．在图示的位置，a受向上的安培力，b受向下的安培力，线圈顺时针转动，选项C正确；
D．由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则a、b导线受到的安培力大小始终为BIl，选项D正确。
故选CD。
12. 某小型发电站输出的功率为，输出的电压为，输电线的总电阻为，现直接进行输电，则下列说法正确的是（　　）
A. 输电线上功率损失为
B. 用户端得到的电压为
C. 若用电压输电，则升压变压器的匝数比为
D. 若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率将减少一半
【答案】BC
【解析】
【详解】A．输电电流为

输电线上功率损失为

故A错误；
B．用户端得到的电压为

故B正确；
C．若用11kV电压输电，则升压变压器的匝数比为

故C正确；
D．电流

线路上损失的电功率

若将输电电压提高一倍，则线路上损失的电功率将减少，故D错误。
故选BC。
二、计算题（共计28分，请写出必要的解题过程，只写答案的不得分）
13. 如图所示，一水平放置汽缸由横截面积不同的两圆筒连接而成，活塞A、B用一长为3L的刚性细杆连接，且可以在筒内无摩擦地沿水平方向滑动．A、B之间封闭着一定质量的理想气体，设活塞A、B横截面积的关系为，汽缸外大气的压强为，温度为．初始时活塞A与大圆筒底部（大、小圆筒连接处）相距2L，汽缸内气体温度为．求：

①缸内气体温度缓慢降低至380K时，活塞移动的位移；
②缸内封闭气体与缸外大气最终达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】解：① 缸内气体的温度缓慢降低时，其压强不变，活塞A、B一起向右移动，
对理想气体有，
由题可知，，
由盖-吕萨克定律可得：，
解得，
由于，说明活塞A未碰到大圆筒底部，故活塞A、B向右移动的位移为1.2L；
②大活塞刚刚碰到大圆筒底部时有，
由盖-吕萨克定律可得
解得，
当缸内封闭气体与缸外大气达到热平衡时有，
气体发生等容变化，由查理定律
解得
14. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平方向的夹角为θ。两导轨间距为，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。
（1）由b向a方向看到的装置如图，在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
（2）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。

【答案】（1） ；（2），；（3）
【解析】
【详解】（1）经过分析可得，ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如下图所示

（2）当ab杆速度为v时，感应电动势为

此时电路中电流为

ab杆受到安培力为

即有

可得

（3）当时，ab杆达到最大速度，则有

三、实验题（本题包含2小题，共24分）
15. 某小组同学想用伏安法测量某种粗细均匀的合金材料的电阻率，准备的器材有：
A. 电源（电动势3V，内阻可忽略）
B. 电流表（量程0.6A，内阻约为）
D. 电压表（量程3V，内阻约）
E. 滑动变阻器（，额定电流2A）
F. 滑动变阻器（，额定电流2A）
G. 开关、导线若干
小组同学将器材按图（甲）连接后开始实验，回答下列问题：

（1）图甲电路中滑动变阻器应选择______（选填“E”或“F”），测量的电阻与真实值相比______（选填“偏大”“相等”或“偏小”）；
（2）测量过程中，某同学拍摄了一张电流表表盘的读数，如图乙所示，其读数为______A；
（3）用螺旋测微器测材料的直径，如图丙所示，该材料的直径为______mm；
（4）根据实验数据，小组同学在坐标纸上作出图像如图丁所示，又测出材料接入电路部分的长度为2m，可估算出该合金材料的电阻率最接近下列数据中的______（填选项前的符号）。
A． B. C. D.
【答案】 ①. F ②. 偏小 ③. 0.50 ④. 0.640 ⑤. B
【解析】
【详解】（1）[1]在该实验中，滑动变阻器采用的是分压式接法，为了调节方便，使电表示数变化明显，则滑动变阻器应选择阻值较小的，即图甲电路中滑动变阻器应选择F；
[2]电路图中电流表采用外接法，由于电压表的分流，使得电流表示数大于流过待测电阻的电流，根据欧姆定律

可知测量的电阻与真实值相比偏小。
（2）[3]由于电流表的量程为0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.50A。
（3）[4]螺旋测微器的精确值为，由图丙可知该材料的直径为

（4）[5]由欧姆定律得

又
，
联立可得

可知图像的斜率为

可得该合金材料的电阻率为

故选B。
16. 实验小组的同学用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。

（1）在挑选合适的器材制成单摆后他们开始实验，操作步骤如下：
A.将单摆上端固定在铁架台上；
B．测得摆线长度，作为单摆的摆长；
C．在偏角小于的位置将小球由静止释放；
D．单摆振动稳定后，记录小球完成n次全振动所用的总时间t，得到单摆振动周期；
E．改变摆长，重复实验多次；
F.将每次测量的数据代入单摆周期公式计算重力加速度，取平均值作为当地的重力加速度。
以上有一处明显不妥当的操作是______（填写操作步骤前面的字母）。
（2）发现上述操作步骤的不妥之处后，他们做了如下改进：以摆线长l为纵轴，以为横轴作出图像，如右图所示，利用图中，的坐标求出重力加速度______。

（3）若使摆球带正电后置于垂直单摆运动所在平面向里的匀强磁场中，则该单摆的周期______。
A．变大 B.变小 C.不变 D.无法判断
【答案】 ①. B ②. ③. C
【解析】
【详解】（1）[1]B步骤中应该测得摆线长度加上摆球的半径作为单摆的摆长。
（2）[2]根据可得


联立可得

（3）[3]由于洛伦兹力始终沿绳的方向，洛伦兹力不做功，不改变小球的动能，不改变小球的速度，也不提供回复力，所以单摆的振动周期不变，故选C。