山东省威海市重点中学2022-2023学年高二下学期期末测试物理试卷（无答案）

威海市重点中学2022-2023学年高二下学期期末测试 物理
一、选择题（本题12小题。每小题有四个选项，第1~8题只有一个选项符合题意要求,每小题3分。9~12题有多个选项符合题意要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．一列高铁从嘉兴南站驶出，驶向下一站杭州东站。下列所研究的问题中，能把此高铁看成质点的是（　　）
A．测量高铁的长度
B．测量高铁的高度
C．研究高铁驶出车站时车轮的转动
D．研究从嘉兴南站到杭州东站过程中车速变化
2．下列实验中用到了模拟实验方法的是（　　）
A．①②③④全都是 B．只有②③④ C．只有③④ D．只有④
3．一交流电流的图象如图所示，由图可知（　　）
A．用电流表测该电流，其示数为
B．该交流电流的频率为
C．该交流电流通过电阻时，电阻消耗的电功率为
D．该交流电流即时值表达式为
4、下列说法不正确的是（ ）
A未来科技进步了，人类就可以将散失在空气中的内能全部重新收集起来加以利用
B．把温度降到接近，布朗运动依然可以发生
C．两分子间距离变化时，可能存在分子势能相等的两个位置
D．热力学第一定律揭示了一切跟热有关的现象遵循能量守恒定律
5．下列对分子动理论和内能的理解正确的是（　　）
A．构成物质的微观单元是多种多样的，可以是分子、原子、质子、中子、夸克
B．颗粒越大，布朗运动越显著
C．分子间距离越大分子力越小
D．外界对物体做功，物体的内能一定增大
6、 A、B是两种放射性元素的原子核，原来都静止在同一匀强磁场，其中一个放出α粒子，另一个放出β粒子，运动方向都与磁场方向垂直。图中a、b与c、d分别表示各粒子的运动轨迹，下列说法中正确的是（　　）
A．磁场方向一定垂直纸面向里
B．A放出的是α粒子，B放出的是β粒子
C．a为α粒子运动轨迹，d为β粒子运动轨迹
D．a轨迹中粒子比b轨迹中的粒子动量相同
7、爱因斯坦提出了受激辐射的概念，即在特定频率外来光子作用下，处在高能级的原子向低能级跃迁，并发出与外来光子完全相同的另一光子，原理示意图如图所示。已知普朗克常量为h。下列说法正确的是（　　）
A．外来光子的频率为
B．受激辐射过程原子的能量增加
C．受激辐射过程原子动量守恒
D．引起受激辐射的光子可能是射线
8、在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t发生如图乙所示变化时，能正确表示线圈中感应电动势E变化的是（　　）
9．下列说法正确的是（ ）
A．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是可能的
B．布朗运动就是分子的无规则运动
C．已知阿伏伽德罗常数，气体的摩尔质量和密度，能估算出气体分子的大小
D．一定质量的理想气体，等温膨胀过程一定从外界吸热
10．“玉兔二号”是我国自主设计制造并成功登陆月球的第二辆无人探测车，在太阳光照射不到时，由同位素电池为其保暖供电。衰变时放出射线，生成原子核，并产生射线，已知的半衰期为88年。下列说法正确的是（　　）
A．由于衰变时释放能量，衰变过程质量数不再守恒
B．射线的电离能力比射线强，射线的贯穿能力比射线强
C．原子核和粒子的结合能之和大于原子核的结合能
D．经过44年后，电池中的原子核数将剩为原来的一半
11．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，将这些光分别照射到图（a）电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像如图（b）所示，已知氢原子的能级图如图（c）所示，则下列推断正确的是（　　）
A．只有b光照射时，仅增加其强度，则对应的遏止电压增大
B．阴极金属的逸出功可能为
C．图（b）中的a光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的
D．图（b）中的c光光子能量为10.2eV
12．如图甲所示，两电阻不计的平行光滑导轨与水平面的夹角，导轨下端接一阻值的定值电阻。空间中存在垂直导轨所在平面向上、磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场。导体棒的长度和导轨间距均为，导体棒电阻、质量。在导体棒上施加一沿导轨平面向上的作用力F，使导体棒沿导轨下滑，作用力F的大小随时间变化的关系图象如图乙所示，力F作用过程中导体棒的速度大小与时间的关系图象如图丙所示，已知重力加速度为，导轨足够长，导体棒沿导轨下滑过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是（　　）
A．图乙中的Fm=0.6N
B．图丙中的
C．在到的时间内通过导体棒横截面的电荷量为12C
D．在到的时间内导体棒重力的冲量大小为4.8
三、实验题（涂13-18题，14题10分，15题6分每小问2分）
13．在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系的实验中：
（1）（涂13题）下列器材在本实验中不需使用的是( )
A可拆变压器（两个线圈已知匝数）
B条形磁铁C滑动变阻器 D学生电源
（2）（涂14题）实验中，原线圈所接的电源应是( )
A．学生电源低压直流输出 B．学生电源低压交流输出
（3）（涂15题）实验中，使用的电压表应该是( )：
A．交流电压表 B．直流电压表
（4）（涂16题）变压器的工作原理是( )
A．电磁感应定律 B．欧姆定律
（5）（涂17题）变压器线圈两端的电压与匝数的关系应该是( )
A．原、副线圈两端电压、与两线圈的匝数、的关系是
B．原、副线圈两端电压、与两线圈的匝数、的关系是
14．如图甲是某实验小组利用气体压强传感器探究“温度不变时，一定质量的气体压强与体积关系”的实验装置。
（1）主要操作步骤如下：
①把注射器活塞推至注射器某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②缓慢移动活塞，记录注射器的刻度值，同时记录对应的气体压强值；
③重复上述步骤②，多次测量；
④根据记录的数据，作出图线。如果该图线为直线且反向延长线过坐标原点，就说明气体压强与体积成______（涂18题）（选填“A正比”或“B反比”C不成比例）。
（2）（涂19题）关于该实验的操作，下列说法正确的是______（填写选项前的字母）
A为了减小实验误差，在活塞上均匀涂抺润滑油，主要是为了避免漏气
B实验中一定要测量环境的温度
C实验中一定要测量空气柱的横截面积
D为方便推拉活塞，应用手握紧注射器再推拉活塞
（3）某次实验中，一实验小组做出的图像如图乙所示，图线发生弯曲，造成该现象的原因可能是______。
四、计算题（本题5小题，共44分。写出必要的文字说明、重要的表达式和演算过程，直接给出结论不得分。）
15（8分3/2/3）如图，用一小型交流发电机向远处用户供电，发电机线圈ABCD匝数匝，面积，线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动，匀强磁场的磁感应强度，输电时先用升压变压器将电压升高，到达用户区再用降压变压器将电压降下来后供用户使用，输电导线的总电阻，变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈匝数比，降压变压器原、副线圈的匝数比，若用户区标有“220V，4.4kW”的电动机恰能正常工作，且不计发电机内阻。求：
（1）输电线路上的损耗电压；
（2）电流表的读数；
（3）交流发电机线圈匀速转动的角速度。
16（10分2/3/5）用中子轰击锂核发生核反应，生成氚核和粒子，并释放出核能。已知中子、氚核、粒子、锂核的质量分别是，，，，质量亏损1u释放的核能为931.5MeV。
（1）请写出核反应方程；
（2）设放出的能量全部由质量亏损获得，试求释放的核能；（结果保留一位小数）
（3）若反应前中子以0.3MeV的动能和锂核正碰，且碰撞前二者具有等大反向的动量，核反应中放出的核能全部转化动能，求反应后生成的粒子和氚核的动能为多少MeV？
17（8分4/4）压力锅（也称高压锅）是二种常见的厨房锅具，其工作原理是通过增大气压来提升液体沸点，以达到加快烹煮食物效率的目的。如图为某燃气压力锅的结构简图，某厨师将食材放进锅内后合上密封锅盖，并将压力阀套于出气孔后开始加热烹煮。当锅内气体压强增大到一定程度时，气体就把压力阀顶起来，这时水蒸气就从排气孔向外排出。已知锅内的总容积为V0，食材占锅内总容积的，加热前锅内温度为T0，大气压强为p0= 1.0 × 105Pa。忽略加热过程水蒸气和食材（包括水）导致的气体体积变化，气体可视为理想气体，g取10m/s2。
（1）若T0= 293K，压力阀的质量为0.024kg，要使锅内温度达到393K，求排气孔的面积的最小值（保留一位有效数字）；
（2）高压锅内气体温度达到1.25T0后保持不变，打开出气孔稳定后，求高压锅内气体密度与打开前的比值。
18（10分3/3/4）如图甲，倾角的足够长光滑导轨，导轨间距，该端接有的定值电阻，导轨处在磁感应强度大小，方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。质量、阻值的金属棒，在平行于导轨的拉力F作用下，由静止开始从CD处沿导轨向上加速运动，金属棒的速度—位移图像如图乙所示，金属棒始终与导轨垂直并接触良好，导轨电阻忽略不计，重力加速度，求：
（1）通过金属棒的电荷量为1C时，金属棒的位移大小；
（2）速度时，电阻R的发热功率；
（3）金属棒从CD处沿导轨向上运动的过程中，外力F做的功。
19（9分3/3/3）如图所示，M1N1P1Q1和M2N2P2Q2为在同一水平面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度B为1T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。导轨的M1N1段与M2N2段相互平行，距离为L＝1m；P1Q1段与P2O2段也是平行的，距离为0.5m。质量m均为0.1kg的金属杆a、b垂直于导轨放置，一根不可伸长的绝缘轻绳一端固定在金属杆b上，重物c放置在地面上，绝缘轻绳的水平部分与P1Q1平行且足够长（重物c始终不与滑轮相撞），对a杆施加一水平向左大小为4N的恒力F使其从静止开始运动。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，轨道足够长使b杆始终在宽度为0.5m的轨道部分运动，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为，重力加速度g取10m/s2。
（1）若将重物c锁定在地面上，求a杆的最终速度的大小；
（2）若将重物c解除锁定，从a杆开始运动到重物c刚要离开地面时，共经历时间0.25s，求此过程回路产生的总焦耳热；
（3）若将重物c解除锁定，求a杆运动全过程中回路的最大电流（结果保留三位有效数字）。