山东省枣庄市学年高二物理下学期期末考试试题08015.docx

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山东省枣庄市学年高二物理下学期期末考试试题08015

山东省枣庄市2020-2021学年高二物理下学期期末考试试题

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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。

1.关于感应电动势的大小，下列说法正确的是

A.穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定最大

B.穿过闭合电路的磁通量为零时，其感应电动势一定为零。

C.穿过闭合电路的磁通量变化量越大，其感应电动势一定越大

D.穿过闭合电路的磁通量变化率越大，其感应电动势一定越大。

2.对于楞次定律的理解，正确的是

A.引起感应电流的磁场总要阻碍感应电流的磁场的变化

B.引起感应电流的磁场的磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反

C.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化

D.感应电流的磁场可以阻止引起感应电流的磁通量的变化

3.如图所示，在xOy平面中有一通电直导线与Ox、Oy轴相交，导线中电流方向如图所示。

该区域有匀强磁场，若通电直导线所受安培力的方向与Oz轴的正方向相同，则该磁场的方向可能是

A.沿z轴正方向B.沿z轴负方向C.沿x轴正方向D.沿y轴负方向

4.如图甲所示是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，V为交流电压表，电阻R=1Ω。

线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。

以下判断正确的是

A.电压表的示数为10

V

B.线圈转动的角速度为50πrad/s

C.0.01s时线圈平面与磁场方向垂直

D.0.02s时电阻R中电流的方向为a→R→b

5.如图所示的电路，电阻R=10Ω，电容C=1.2μF，电感L=30μH，电感线圈的电阻可以忽略。

单刀双掷开关S置于“1”，电路稳定后，再将开关S从“1”拨到“2”，图中LC回路开始电磁振荡，振荡开始后t=5π×10-6s时，下列说法正确的是

A.电容器正在放电B.电容器的上极板带负电

C.电场能正在转化为磁场能D.穿过线圈L的磁感应强度方向向上，且正在逐渐增强

6.新冠病毒还在通过不同的渠道传播。

为了预防感染，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液进行消杀。

两者的主要成分都是酒精，则下列说法正确的是

A.在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是酒精分子做布朗运动的结果

B.使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液态变为同温度的气态的过程中，分子的平均动能不变

C.酒精由液态挥发成同温度的气态过程中，内能不变

D.若挥发出的酒精气体的温度升高，则这部分酒精气体分子的动能都增大

7.随着科技的发展，国家对晶体材料的研究也越来越深入，尤其是对稀土晶体的研究，已经走在世界的前列。

关于晶体和非晶体，下列说法正确的是

A.晶体都有规则的几何外形，非晶体则没有规则的几何外形

B.同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现

C.单晶体具有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点

D.多晶体是由单晶体组合而成的，但单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性

8.放射性物质衰变时，能够释放出带电粒子而形成电流。

假设有2mol的放射性物质A，每个原子核只发生一次α衰变就成为稳定核，半衰期为T1，衰变释放的电荷全部用于形成电流，第一个半衰期内平均电流强度为I1；假设同样有2mol的放射性物质B，每个原子核只发生一次β衰变就成为稳定核，半衰期为T2，衰变释放的电荷全部用于形成电流，第一个半衰期内平均电流强度为I2。

下列说法正确的是

A.β衰变时释放的电子为原子核外电子

B.A和B都经过第一个半衰期释放的电荷量大小之比为qA：

qB=2：

1

C.I1：

I2=2：

1

D.经过一个半衰期，A、B物质的总质量都变为原来的二分之一

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。

全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示是质谱仪的工作原理示意图。

带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。

速度选择器内有相互正交的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B、电场的电场强度为E，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2，其中OP与速度选择器的极板平行。

平板S下方有磁感应强度大小为B0的匀强磁场，方向垂直于纸面向外。

若通过狭缝P的粒子最终打在胶片A1A2上的D点，且PD=L，不计带电粒子所受的重力及粒子间的相互作用力，下列表述正确的是

A.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里

B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于

C.该粒子的比荷

D.若改变加速电场的电压U，通过狭缝P的粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷就越小

10.一定质量的理想气体，从状态A经B、C变化到状态D的状态变化过程p-V图像如图所示，AB与横轴平行，BC与纵轴平行，ODC在同一直线上。

已知A状态温度为400K，从A状态至B状态气体吸收了320J的热量，下列说法正确的是

A.D状态的温度为225K

B.A状态的内能大于C状态的内能

C.从A状态至D状态整个过程中，气体对外做功62.5J

D.从A状态到B状态的过程中，气体内能增加了240J

11.如图甲所示，阳极A和阴极K是密封在真空玻璃管中的两个电极，阴极K在受到某些频率的光照时能够发射光电子，进而在电路中形成光电流。

光电流的遏止电压Uc与照射光的频率ν之间的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是

A.图线的斜率表示

B.用频率为3×1014Hz的光照射，阴极K能产生光电子

C.用频率为5×1014Hz的光照射，即使光的强度很弱，阴极K也能产生光电子

D.设图线与横轴的交点坐标为ν0，则该阴极K的逸出功为hν0

12.如图甲所示，在磁场区域内有一正方形闭合金属线框abcd。

匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，t=0时磁场方向垂直于纸面向外。

规定金属线框中的感应电流逆时针方向为正，ab边受安培力方向向右为正。

则金属线框中的感应电流I及ab边受安培力F随时间t的变化图像正确的是

三、非选择题：

本题共6小题，共60分。

13.（8分）如图1所示，是用气体压强传感器探究气体等温变化规律的实验装置，操作步骤如下：

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；

②缓慢移动活塞至某一位置，待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1；

③重复上述步骤②，多次测量并记录数据；

④根据记录的数据，作出相应图象，分析得出结论。

（1）在本实验操作的过程中，应该保持不变的量是气体的和。

（2）根据记录的实验数据，作出了如图2所示的p-V图像。

对图线进行分析，如果在误差允许范围内，p1、p2、V1、V2之间应该满足的关系式为。

（3）在温度不变的环境中，某小组的同学缓慢移动活塞压缩气体，记录实验数据，并在坐标纸中作出了压强p与体积V的关系图线，如图3所示。

从图像可知，在读数和描点作图均正确的情况下，得到这个图像的原因可能是。

14.（6分）某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向，设计的实验装置原理图如图甲所示。

选用的器材有：

一个磁性很强的条形磁铁，两个发光二极管（电压在1.5V至5V都可发光且保证安全），一只多用电表，导线若干。

操作步骤如下：

①用多用电表的欧姆档测出二极管的正、负极；

②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路；

③把条形磁铁插入线圈时，二极管A发光；拔出时，二极管B发光；

④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。

请回答下列问题：

（1）线圈缠绕方向如图乙中的（填“A”或“B”）。

（2）条形磁铁运动越快，二极管发光的亮度就越大，这说明感应电动势随的增大而增大。

（3）这位同学想用这个装置检测某电器附近是否有强磁场，他应该如何做？

请你给出一条建议：

。

15.（6分）我国“天问一号”探测器成功着陆火星，使人类移居火星成为了可能。

设想人们把一个气缸带到了火星表面，如图所示，气缸开口向上竖直放置，活塞的质量为m=100g，活塞横截面积为S=20cm2，活塞与气缸间密闭了一定质量的火星气体（可以看作理想气体），气缸导热性能良好，活塞与气缸之间摩擦不计，且不漏气。

当气温为t1=-30℃时，活塞静止于距气缸底部l1=48.6cm处；当火星表面该处气温达到最低气温时，活塞又下降了△l=10cm，重新静止。

摄氏温度与热力学温度的关系为T=t+273K，取火星表面的重力加速度g=4m/s2。

（1）火星表面该处的最低气温是多少摄氏度？

（2）当气温为t1=-30℃时，让气缸开口向下竖直静置，此时活塞静止于距气缸底部l2=97.2cm处（未脱离气缸），求气缸所在处的大气压强P0。

16.（11分）某贫困山区利用当地丰富的水利资源修建了小型水力发电站，为当地脱贫攻坚发挥了巨大作用。

已知水电站发电机的输出功率为P1=100kW，发电机的电压为U1=250V。

通过升压变压器升压后向远处输电，两根输电线的总电阻为R=5Ω，在用户端用降压变压器把电压降低为U=220V。

要求在输电线上损失的功率控制在△P=2kW。

输电线路如图所示，请你设计两个理想变压器的匝数比。

为此，请你计算：

（1）降压变压器输出的电流I为多少（结果用分数表示）？

输电线上通过的电流I2是多少？

（2）输电线损失的电压△U为多少？

升压变压器输出的电压U2是多少？

（3）两个变压器的原、副线圈的匝数比

和

各应等于多少？

17.（13分）如图所示，在平面直角坐标系xOy中，虚线MN垂直于x轴，交点为N，在第一、四象限内，y轴与虚线MN之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，P点位于x轴上，OP=6cm，PN=3cm。

在P点有一粒子源，可连续释放不同速率v的带正电的粒子，速度的方向均垂直于磁场，且与x轴正方向成θ=30°角斜向上，粒子的比荷

=200C/kg，已知磁感应强度B=2T，不计粒子重力和粒子之间的相互作用力。

求：

（1）打到y轴上的粒子速率的取值范围。

（2）打到y轴上的粒子在磁场内运动的最大时间差。

18.（16分）如图所示，竖直放置的两根足够长的金属导轨相距L=1m，两导轨的上端点之间连接电源、滑动变阻器R、定值电阻R0=2Ω和单刀双掷开关S。

虚线MN以下整个空间充满了垂直于导轨平面向外的匀强磁场，其磁感应强度的大小为B0=5T。

一质量m=1kg，电阻为r=0.5Ω的金属棒横跨在导轨上，位于MN处，且与导轨接触良好。

已知电源电动势E=6V，不计电源内阻及导轨的电阻，取g=10m/s2。

（1）当S接1时，金属棒恰好静止于磁场上边缘MN处，则滑动变阻器接入电路的阻值R为多大？

（2）当S接2时，若将金属棒从MN处由静止释放，下落距离s=8m时达到稳定速度，求下落s的过程中金属棒重力的冲量及其中产生的热量。

（3）当S接2时，若将金属棒从MN处由静止释放，下降h时的时刻记作t=0，速度记为v0，从此时刻起，磁感应强度B逐渐减小，若此后金属棒中恰好不产生感应电流，写出此后的B随t而变化的关系式。