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菏泽市2022-2023学年高二下学期7月期末联考
物理试题
2023.7
注意事项：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2. 答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后， 用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑； 非选择题请用直径 0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题(本题共 8小题，每小题 3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不选的得 0分)
1. 随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，成为困扰世界经济发展的重大难题之一，下列有关能量转化的说法中正确的是
A. 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他的变化
B. 只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
C. 不可能使热量从低温物体传向高温物体
D. 能量是守恒的，所以不存在能源短缺问题
2. 对下列实验或现象的理解正确的是
A. 甲图中烧热的铁针垂直插入涂有石蜡的薄板，出现石蜡圆形熔化区域说明薄板是非晶体
B. 乙图是扩散现象，酱油的色素分子进入蛋清的快慢与温度无关
C. 丙图描绘的是花粉颗粒在液体中的运动轨迹
D.丁图是某种气体分子速率正态分布的图线，其对应温度 T 3. 2023年4月 12日，中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)
(
创造新的世界纪录，成功实现稳态高约束模式
) (
等离子体运行 403秒。 “人造太阳”在工作时
) (
进行的其中一种热核聚变为
) (
其中：1H的质量为m ，比结合能为
的
) (
质量为m ，比结合能为.
的质量为m ，
) (
比结合能为 E ；X的质量为 m 。光速为c。图
) (
为原子核比结合能与质量数的关系图。下列说
H
) (
法正确的是
) (
A. X是质子
B. X是电子
) (
C. E )
D. 一次该核反应释放的能量为 △E=(m +m -m -m )c
(
4.汽车玻璃防水膜，遇水后的效果类似于荷叶外表。水滴在贴膜的后视镜面上呈椭球形，不易停留，从而在遇到雨水的时候，雨水会自然流走，保持视野清晰，如图所示。下列说法正确的是
) (
A. 水滴呈椭球形是水表面张力与重力共同作用的结果
) (
B. 水滴呈椭球形是水和防水膜发生了浸润现象
) (
C. 与未贴膜的玻璃表面接触的那层水分子间的作用力表现为引力
) (
D. 与未贴膜的玻璃表面接触的那层水分子分布比水滴的内部稀疏
)
(
5. 如图所示为一种呼气酒精测试仪的原理图，其中酒精气体传感器的电阻值 R'的倒数与接触到酒精气体的浓度c成正比。则下列说法正确的是
) (
A. 电压表的示数不能反映浓度c的大小
) (
B. 电压表的示数越大，表示浓度 c越小
) (
C. 酒精气体传感器把电信息转化成非电信息
) (
D. 当醉酒人员对传感器呼气时，电压表的示数变大
)
6. 图甲为氢原子的能级图，大量处于 n=4激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的光子，若
(
用频率等于其中最大频率的一
) (
定强度的单色光照射图乙电路
) (
中光电管极板 K，电路中电流
) (
随电压变化的图像如图丙。下
) (
列说法正确的是
) (
A. 这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光
)
B.光电管极板 K材料的逸出功为 5.75eV
C. 若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，这时图乙中电源左侧为负极
D. 这些氢原子跃迁放出的光子中共有2种频率的光子可使极板 K发生光电效应
(
7. 如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为l的正方形线框 abcd位于纸面内，其总电阻为 R，现使其以水平向右的速度v匀速穿过一有竖直边界宽度为2l、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域，整个过程中保持线框平面与磁场垂直，且 ab、cd 两边与磁场边界平行。在纸面内以磁场左边界为原点建立x轴，规定线框中的电流方向沿顺时针为正，U =Blv。
线框中电流及a、 b两点间电势差 Uab随线框位移x变化的图像正确的是
) (
8. 质量为 m=0.02 kg 的通电细杆ab置于倾角为θ=37°的平行放置的导轨上,导轨的宽度 d=0.2m，杆 ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.4，磁感应强度 B=2T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示。现调节滑动变阻器的滑片，为使杆 ab静止不动，则通过杆 ab 电流的最小值为(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
g=10m/s , sin37°=0.6, cos37°=0.8)
) (
A. 0.08A
B. 0.14A
C. 0.46A
D. 无法确定
)
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)
(
9. 许多庆典活动都会放飞美丽的气球，气球在空中缓慢上升过程中体积变大。已知环境温度随高度的增加而降低，球内气体可视为理想气体，气球不漏气。
下列判断正确的是
) (
A. 在上升过程，球内气体内能增大
) (
B. 在上升过程，球内气体所有分子的动能都减小
) (
C. 在上升过程，单位时间内撞到气球壁单位面积上的分子数逐渐减小
)
D. 随高度的增加，大气压强减小
(
10. 如图所示，L是自感系数很大、直流电阻不计的电感线圈，D 、D 是完全相同的灯泡，E是直流电源，S 是开关。下列判断正确的是
) (
A. 闭合 S时, D 先亮,D 后亮
) (
B. 闭合 S时, D 、D 同时亮,然后 D 由亮变得更亮,D 逐渐变暗，直至熄灭
) (
C. 先闭合 S, 电路稳定后再断开 S时, D 、D 同时熄灭
)
D.先闭合S， 电路稳定后再断开S时，D 熄灭，D 突然变亮再逐渐变暗，直至熄灭
11. 如图所示，甲、乙、丙、丁分别为磁流体发电机、质谱仪、速度选择器、回旋加速器的原理示意图，不计粒子重力，下列说法正确的是
A.图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，B板电势高
B.图乙中，两种氢的同位素从静止经加速电场射入磁场，打到 A 位置粒子的比荷比打到A 位置粒子的比荷大
C. 图丙中，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的速度
D.图丁中，粒子被加速的次数与粒子的比荷成反比
(
12.图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：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辆识别器，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如图乙，则下列说法正确的是
)
A. t 时刻电容器极板间的电场强度为最小值 B. t ~t 时间内，电容器处于充电过程
C. 汽车靠近线圈时，振荡电流频率变小 D. 从图乙可判断汽车正靠近地感线圈
三、非选择题(本题共6小题，共60分。按题目要求在答题卡相应位置作答)
(
13.(5分) (1)G为零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图①中所示，即电流从电流表 G 的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图②中的条形磁铁的运动方向是向
(选填“上”或“下”)；图③中电流表指针应向
(选填“左”或“右”)偏转； 图④中的条形磁铁下端为
极(选填“N”或“S”)。
)
(2)如图所示是 “探究影响感应电流方向的因素”的实验装置：
(
①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A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将
偏转(选填“向左”、 “向右”或“不”)；
)
②将A线圈插入B线圈中，连好电路并闭合开关后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是 。
A. 插入铁芯 B.拔出A线圈
C. 变阻器的滑片向左滑动 D. 无论怎样操作都不能实现
14. (8分)用图甲所示装置探究气体等温变化的规律。
(1)关于该实验，下列说法正确的是 。
A. 为保证实验装置的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B. 改变封闭气体的体积时，应快速推拉柱塞
C. 为方便推拉柱塞，可用手握住注射器再推拉柱塞
D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可，可以不标注单位
(
(2)测得多组空气柱的压强p和体积 V的数据后，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以 /v为横坐标在坐标系中描点作图。小明所在的小组压缩气体时漏气，则用上述方法作出的图线应为图乙中的
(选填“①”或“②”)。
) (
(3)小华所在的小组环境温度有明显的波动，某次实验得到的p-V图如图丙所示，则环境温度的变化情况是
。
)
A. 一直下降 B. 先上升后下降 C. 先下降后上升 D. 一直上升
(4)柱塞与器壁间的摩擦对实验结果p、V乘积值 影响(选填“有”或“无”)。
15. (9分)如图所示，在虚线所在水平面边界上方有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B、范围足够大的匀强磁场，MN为磁场边界上的长度为2a的接收屏，OO'与 O'N 垂直，OO'和O'M的长度均为a。在O点的电子源可发射大量方向平行于边界向右、速度大小不同的电子。已知电子的质量为m、电荷量大小为e，不计电子间的相互作用，电子打到接收屏上即被吸收。 sin37°=0.6, cos37°=0.8。 求
(
(1) 能打到接收屏上的电子最小速度 Vmin；
) (
(2)打到接收屏上的电子在磁场中运动的最短时间 tmin。
)
16.(12分)风力发电机的工作原理可以简化为如图所示的模型：风轮通过齿轮箱带动矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流，并通过变压器和远距离输电线路给用户供电。若发电机的矩形线圈处于磁感应强度大小为 的水平匀强磁场中，线圈面积S=0.5m 、匝数N=200匝、电阻不计。线圈绕垂直于磁场的水平轴匀速转动，其输出端通过电刷与升压变压器的原线圈相连，提供电压U =250V,降压变压器原、副线圈的匝数比为 5：1，降压变压器的副线圈连接用电户，两变压器间的输电线总电阻R=20Ω，两变压器均为理想变压器。若用这个供电设备给某学校供电，该校需要工作电压 220V、电功率 11kW。求
(1)线框绕轴的转速n；
(2)输电线上损失的电压 △U；
(3)升压变压器原、副线圈匝数比 n ：n ；
(4)发电机的输出功率 P 。
(
17.(12分)如图所示，封闭有一定质量理想气体导热良好的气缸开口向下竖直固定，光滑导热良好 的活塞横截面积为 S，质量为m，活塞通过轻绳连接了一个质量为2m的重物，外界大气压强恒为
当环境温度为 T 时，活塞距上端缸底为 L，轻绳刚好伸直且对活塞无拉力作用。由于环境温度缓慢降低，则
) (
(1)重物刚离开地面时，缸内气体的压强为多大 温度为多少
) (
(2)活塞距缸底距离为原来的一半时，温度为多少
) (
(3)缸内气体的内能U=kT，k为已知的常数，则缸内气体从温度为 T 到活塞距缸底距离减半过程中，放出的热量为多少
)
18.(14分)如图甲所示，两条足够长的平行金属导轨间距为 l=0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为 R=0.8Ω的电阻。在 MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为 B=1T 的匀强磁场。将质量为 m=0.5kg、 电阻值为 r=0.2Ω的金属棒在AB处由静止释放，其下滑过程中的 v-t图象如图乙所示。金属棒下滑过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计导轨的电阻， 取 g=10m/s , sin37°=0.6, cos37°=0.8。
(1)求金属棒与导轨间的动摩擦因数；
(2)求金属棒在磁场中能够达到的最大速率；
(3)金属棒从进入磁场至速率最大的过程中，通过电阻R的电荷量为9.1C，求此过程中电阻R上产生的焦耳热。高二物理参考答案与评分标准
选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A D C A D B B B CD BD AC ABC
非选择题
13.（共5分，每空1分）（1）下 右 S （2）①向右 ②B
14.（共8分，每空2分。第（1）空可能有多个选项符合题目要求，全部填对的得2分，填对但不全的得1分，有填错或不填的得0分）（1）AD （2）② （3）B （4）无
15.（9分）解：（1）电子打到M点时，在磁场中运动的圆周半径最小（设为Rmin），此时有最小速度vmin。
由洛伦兹力提供向心力得evminB＝m 1分
由几何关系得Rmin＝a 1分
联立解得vmin＝ 1分
（2）打到N点的电子在磁场中运动的时间最最短（此时圆心角最小，设为θ），半径、速度最大（分别设为Rmax、vmax），如图。
由几何关系得(Rmax－a)2＋(3a)2＝Rmax2 解得Rmax＝5a 1分
故sin θ＝＝，即θ=37° 1分
根据evmaxB＝m 1分
vmax＝ 1分
得周期T＝ 1分
又tmin＝T，解得最短时间tmin＝ 1分
16.（12分）解：（1）线圈转动产生感应电动势的最大值为Em＝U1 1分
Em＝NBSω 1分
ω＝2πn 1分
联立解得n＝25r/s （或1500r/min） 1分
（2）该校用电电流I4＝＝A＝50A 1分
输电线上的电流I3＝I4＝×50A＝10A 1分
输电线上损失的电压ΔU＝I3R＝10×20V＝200V 1分
（3）降压变压器原线圈的输入电压U3＝U4＝×220V＝1100V 1分
则升压变压器副线圈的输出电压U2＝U3+ΔU＝1300V 1分
升压变压器原、副线圈匝数比＝＝5:26 1分
（4）升压变压器原线圈输入电流I1＝I2，I2＝I3，解得I1＝52A 1分
发电机的输出功率为升压变压器原线圈的输入功率P1＝I1U1＝13000W 1分
（或P1＝I2U2，或P1＝I3U3+I3ΔU，或P1＝I3U3+I32R…）
17.（12分）解：（1）设轻绳刚好伸直时缸内气体的压强为p1，
对活塞由力的平衡条件有p1S＋mg＝S 1分
所以p1＝ 1分
设重物刚离地时缸内气体的压强为p2，
则有p2S＋(m＋2m)g＝S 1分
所以p2＝ 1分
设重物刚离地时温度为T，从轻绳刚好伸直到重物刚离地的过程，气体发生等容变化，由查理定律有＝ 1分
解得T＝T0 1分
（2）设活塞距缸底距离为原来的一半时温度为T ，
从重物刚离地到活塞距缸底距离减半的过程，气体发生等压变化，由盖—吕萨克定律有
＝ 1分
解得T ＝T0 1分
（3）缸内气体从温度为T0到活塞距缸底距离减半的过程中，由U＝kT知，
内能的变化ΔU＝kΔT＝k(T －T0)＝－kT0 1分
气体发生等容变化过程中活塞对气体不做功，所以，缸内气体从温度为T0到活塞距缸底距离减半过程中活塞对气体做的功，即为缸内气体从温度为T到活塞距缸底距离减半的等压过程中活塞对气体做的功：
W＝p2ΔV＝p2SΔL＝p2SL＝2mgL 1分
根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W得
Q＝ΔU－W＝－kT0－2mgL 1分
放出的热量Q放＝－Q＝kT0＋2mgL 1分
18.（14分）解：（1）由图乙可知，金属棒在0~1s内做初速度为0的匀加速直线运动，1s后做加速度减小的加速运动，可知金属棒第1s末进入磁场。
在这个过程中，金属棒的加速度a＝＝4m/s2 ① 1分
对金属棒受力分析，根据牛顿第二定律有mgsin37°－μmgcos37°＝ma ② 1分
由①②式解得，金属棒与导轨间的动摩擦因数μ＝0.25 ③ 1分
（2）金属棒在磁场中达到最大速率时，处于力的平衡状态，设金属棒的最大速度为vm
金属棒切割磁感线产生的感应电动势E＝Blvm ④
根据闭合电路欧姆定律有I＝ ⑤
安培力F安＝IlB ⑥ 2分
根据力的平衡条件有F安+μmgcos37°＝mgsin37° ⑦ 1分
由③④⑤⑥⑦式解得vm＝8m/s ⑧ 1分
（3）金属棒从进入磁场至速率最大的过程中，
平均感应电动势＝ ⑨
平均感应电流＝ ⑩
通过电阻R的电荷量q＝Δt
穿过回路的磁通量的变化量ΔФ＝Blx 2分
由⑨⑩ 式解得金属棒在磁场下滑的位移x＝＝18.2m 1分
由动能定理有mgxsin37°－μmgxcos37°+W安＝mvm2－mv12 2分
其中v1＝4m/s
此过程中闭合电路中产生的焦耳热等于克服安培力做的功Q＝－W安 1分
此过程中电阻R上产生的焦耳热QR＝Q
由公式解得QR＝19.52J 1分
