卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年厦门市校级联合体高二（下）期末物理试卷
一、单选题（本大题共4小题，共16.0分）
1. 根据分子运动理论的相关知识，判断下列说法正确的是( )
A. 布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动
B. 悬浮颗粒越大，液体温度越高，布朗运动越显著
C. 分子间距离越大，分子力越小
D. 破碎的玻璃不能重新拼接在一起，是因为分子间存在着斥力
2. 如图所示，甲乙丙丁甲过程是交流发电机发电的示意图，线圈的边连在金属滑环上，边连在金属滑环上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在匀速转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接。已知线圈转动的角速度为，转动过程中电路中的最大电流为。下列选项正确的是( )
A. 在图甲位置时，线圈中的磁通量最大，感应电流最大
B. 从图乙位置开始计时，线圈中电流随时间变化的关系式为
C. 在图丙位置时，线圈中的磁通量最大，磁通量的变化率也最大
D. 在图丁位置时，感应电动势最大，边电流方向为
3. 将一面积为，匝数的线圈放在匀强磁场中，已知磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间变化规律如图所示，线圈总电阻为，则( )
A. 在内与内线圈内的电流方向相反
B. 在内线圈内的感应电动势为
C. 第末，线圈的感应电动势为零
D. 在内线圈内的感应电流为
4. 年伊始，奥密克戎变异毒株较以往新型冠状病毒传播更快，危害更大，特别是疫情区快件也会携带新冠病毒，勤消毒是一个很关键的防疫措施。如图所示是某种家庭便携式防疫消毒用的喷雾消毒桶及其原理图，内部可用容积为，工作人员装入稀释过的药液后旋紧壶盖，关闭喷水阀门，拉动压柄打气，每次打入压强为、体积为的气体，此时大气压强为，当壶内压强增大到时，开始打开喷阀消杀，假设壶内温度保持不变，若不计管内液体体积。下列说法正确的是( )
A. 工作人员共打气次
B. 打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为
C. 打开阀门，当壶内不再喷出消毒液时，壶内剩余消毒液的体积为
D. 消毒液喷出过程，气体对外做功，对外做功大于从外界吸收热量
二、多选题（本大题共4小题，共24分）
5. 一定量的理想气体从状态开始，经历等温或等压过程、、、回到原状态，其图象如图所示。其中对角线的延长线过原点。下列判断正确的是
A. 气体在状态时的体积大于在状态时的体积
B. 气体在状态时的体积大于在状态时的体积
C. 气体分子在状态时比在状态时运动得更剧烈
D. 气体在过程中内能不变
6. 如图所示，粗细均匀、导热良好的薄壁形管左管开口竖直向上，管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用横活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是( )
A. 左管内水银面向下移动的距离为
B. 活塞向下移动的距离为
C. 稳定后右管中气体的压强为
D. 稳定后固定横活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐高于右管
7. 如图所示，厚度为、宽度为的某种半导体板，放在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为。当电流通过导体板时，在导体板的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，上、下表面之间的电势差、电流和的关系为，式中的比例系数称为霍尔系数。设电流方向如图是由带正电荷的空穴定向移动形成的，导体中单位体积中空穴的个数为，空穴定向移动的速率为，电荷量为。下列说法正确的是( )
A. 上表面的电势比下表面高 B. 导体板之间的电场强度
C. 霍尔系数的大小与、有关 D. 霍尔系数的大小与、有关
8. 为做好疫情防控供电准备，供电部门为医院设计的供电系统输电电路简图如图所示，发电机的矩形线框处于磁感应强度大小的水平匀强进场中，线框面积，匝数匝，电阻不计、线框绕垂直于磁场的轴以一定的角速度匀速转动，并与升压变压器的原线圈相连。升压变压器原，副线圈的匝数之比为：，降压变压器的副线圈接入到医院供电，两变压器间的输电线等效电阻，变压器均为理想变压器，当发电机输出功率时，电压表的示数为，额定电压为的医疗设备正常工作，则下列说法正确的是( )
A. 线框的转速为
B. 降压变压器原、副线圈匝数之比为：
C. 医疗设备正常工作的总功率是
D. 保持发电机输出电压不变，现增加医疗设备，输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
三、填空题（本大题共2小题，共8分）
9. 一定质量的理想气体，从初始状态经状态、、再回到，它的压强与热力学温度的变化关系如图所示，其中和的延长线过坐标原点，状态、的温度相等。则从状态到，气体与外界热交换______ 选填“有”或“无”；从状态到，气体吸收的热量它对外界做的功______ 选填“大于”“等于”或“小于”。
10. 一辆刚行驶上高速公路的轿车，其四个轮胎内的空气温度相同，且左前轮、右前轮的胎压显示的数字分别为、。两小时后，轿车左前轮、右前轮的胎压显示的数字分别为、。忽略轮胎容积的变化，则该轿车胎压的单位为______ 选填“”，“”或“”；行驶两小时后，左前轮胎内空气的温度______ 选填“高于”“低于”或“等于”右前轮胎内空气的温度。
四、实验题（本大题共2小题，共12分）
11. 如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是_____________用符号表示
取油酸注入的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到的刻度为止，得到油酸酒精混合溶液。用滴管吸取混合溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数直到量筒达到为止，恰好共滴了滴。取一滴混合溶液滴在浅盘内的水面上已撒爽身粉，数得油膜轮廓占面积为小格子格不足半格舍去，多于半格计格。则请估算油酸分子的直径________结果保留位有效数字。
该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径明显偏大。出现这种情况的原因可能是________。
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，溶液的滴数多记了滴
用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的________。
A.摩尔质量 摩尔体积 质量 体积
12. 如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实验电路，实验时：
闭合开关前，应将滑动变阻器的滑动触头置于______填“”或“”端；
调整好电路后，将开关闭合，电流表指针向右偏转了一下后又返回到中间位置。接着将线圈稍微向上拔出一些，则穿过线圈的磁通量会______填“增大”“减小”或“不变”，在拔出过程中电流表指针______填“向左”“向右”或“不”偏转；
实验过程中，发现线圈下端接线柱导线断开，在保持开关闭合的状态下，在把导线重新连接好的过程中，可发现电流表指针______填“向左”“向右”或“不”偏转。
五、计算题（本大题共3小题，共40分）
13. 如图所示，竖直放置的汽缸，活塞横截面积为，活塞的质量忽略不计，气缸侧壁有一个小孔与装有水银的形玻璃管相通。开始活塞被锁定，汽缸内封闭了一段高为的气柱形管内的气体体积不计，此时缸内气体温度为，形管内水银面高度差。已知大气压强，水银的密度，重力加速度取。
让汽缸缓慢降温，直至形管内两边水银面相平，求这时封气体的温度；
接着解除对活塞的锁定，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，同时对汽缸缓慢加热，直至汽缸内封闭的气柱高度达到，求整个过程中气体与外界交换的热量。
14. 如图所示，在平面直角坐标系的第一象限与第二象限存在垂直于轴的相同匀强电场，第二象限与第四象限存在垂直坐标轴平面向里的相同匀强磁场，磁场区域在第四象限内沿着轴的长度，且长度大于，现有一质量为，电荷量为的粒子以初速度从初始位置向前做匀速直线运动，粒子垂直轴射入第一象限，射出第一象限时速度的偏转角，已知初始位置坐标为，粒子重力忽略不计求：
电场强度的大小；
在第四象限粒子刚好平行于轴射出磁场，求该磁场区域沿着轴的长度．
15. 如图所示，两条足够长的平行金属导轨相距，与水平面的夹角为，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为，虚线上方轨道光滑且磁场方向向上，虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下。当导体棒以初速度沿导轨上滑至最大高度的过程中，导体棒一直静止在导轨上，若两导体棒质量均为、电阻均为，导轨电阻不计，重力加速度为，在此过程中导体棒上产生的焦耳热为，求：
导体棒受到的最大摩擦力；
导体棒上升的最大高度。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，悬浮颗粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，故B错误，A正确；
C、分子间距离越大，分子间的引力和斥力越小，但合力不一定减小，故C错误；
D、破碎的玻璃不能重新拼接在一起，是因为分子间距过大，分子力很小，故D错误；
故选：。
解决本题需掌握：
布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映；
分子间引力和斥力随分子间的距离的增大而减小，且斥力减小或增大比引力变化要快些．
本题考查了布朗运动、分子力的相关知识，要明确布朗运动的特点和分子力的特点，特别是分子力，要分情况讨论．
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了交流发电机产生正弦式电流的原理，关键要理解并掌握中性面以及和中性面垂直的面磁通量、磁通量变化率、感应电动势的特点，要明确感应电流瞬时值表达式与计时起点有关。
【解答】
解：、图甲中，线圈在中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为，感应电流为零，故A错误；
B、图乙中线圈与磁场平行，此时感应电流最大，则线圈中电流随时间变化的关系是，故B错误；
C、当线圈位于图丙位置时，线圈在中性面位置，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故C错误；
D、当线圈位于图丁位置时，磁通量最小，磁通量的变化率最大，感应电动势最大，根据右手定则可知边感应电流方向为，故D正确。
故选：。
3.【答案】
【解析】
【分析】
感应电流的方向根据楞次定律判断；感应电动势根据法拉第电磁感应定律求解；运用欧姆定律求解感应电流的大小．
【解答】
A、在内磁通量正向减小，内磁通量反向增加，根据楞次定律可知，在这两段时间内线圈内感应电流方向相同，故A错误．
B、由图知：，在内线圈内的感应电动势，故B错误．
C、在内，磁通量的变化率恒定，线框中产生的感应电动势不变，始终为，故C错误．
D、在内线圈内的感应电流，故D正确．
故选：
4.【答案】
【解析】A、设工作人员打气的次数为，由玻意耳定律：，其中，，，，，解得，故A错误；
、打开阀门，由玻意耳定律：，解得壶内不再喷出消毒液时，壶内气体的体积，则壶内剩余消毒液的体积为，故B正确，C错误；
D、由于壶内气体温度不变，则壶内气体的内能不变，而气体体积增大，则气体对外做功，由热力学第一定律知，气体对外做功等于从外界吸热的热量，故D错误。
故选：。
本题考查气体变质量问题和热力学第一定律的应用，基础题目。
根据玻意耳定律列方程求出打气的次数即可判断；由玻意耳定律列方程求出壶内不再喷出消毒液时，壶内气体的体积，从而求出壶内剩余消毒液的体积即可判断；根据温度与内能变化关系，结合体积的变化分析气体对外做功情况，由热力学第一定律得出气体对外做功与从外界吸热的热量即可判断。
5.【答案】
【解析】
【分析】
根据气态方程，结合图象上点与原点连线的斜率等于，分析体积的变化，判断做功情况，然后再由热力学第一定律进行分析。
解决气体问题，关键要掌握气态方程和热力学第一定律，知道温度的意义：一定质量的理想气体的内能只跟温度有关，温度是分子平均动能的标志。
【解答】
A.根据图像知气体在状态时的温度高，压强小，由理想气体状态方程知气体在状态时的体积大于在状态时的体积，故A正确；
B.由图象知其对角线的延长线过原点，说明在和状态体积相同，故B错误；
C.温度越高气体分子运动越剧烈，在状态时温度比在状态时温度高，所以运动的更剧烈，故C正确；
D.理想气体的内能只与温度有关，气体在过程到中温度升高，内能增大，故D错误。
故选AC。
6.【答案】
【解析】解：两管粗细均匀，开始左管内水银面比右管内水银面高，之后水银面齐平，则左管内水银面向下移动的距离为，故A错误；
C.设开始右管的气压为，根据压强的计算公式可得：
解得：
对于右管前后温度不变，发生等温变化，则有
解得：，故C正确；
B.两管液面相平时，则气体的压强相等，有
对于左管，根据题意可知气体发生等温变化，根据玻意耳定律可嘚：
解得：
即左管气柱缩短为，又液面下降了，可知活塞向下移动的距离为
代入数据解得：，故B正确；
D.稳定后固定横活塞，若液面不动，则两边都做等容变化，由查理定律可得：
则稳定后两管中气体压强相等，若环境温度缓慢降低，则两管中气压减小量相等，所以两管中气压仍然相等，水银柱不动，故D错误。
故选：。
水银不可被压缩，由此得出水银面向下移动的距离；
根据题意得出气体变化前后的状态参量，结合玻意耳定律和查理定律列式完成分析。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是分析出气体变化前后的状态参量，结合玻意耳定律和查理定律即可完成分析。
7.【答案】
【解析】解：
A.根据左手定则知，带正电的空穴向上表面偏转，则上表面的电势高于下表面的电势，故A正确；
B.导体板之间的电场强度：，故B错误；
电荷在磁场中受到洛伦兹力的作用，向上极板偏转，稳定后，极板间形成电场，电荷在电场力和洛伦兹力的共同作用下，处于平衡状态，则有：，解得：，结合电流的微观表达式，解得：，则霍尔系数为：，故霍尔系数的大小与、有关，与、无关，故C错误，D正确。
故选：。
根据左手定则判断正电荷的偏转方向，从而确定电势的高低。抓住正电荷所受的洛伦兹力和电场力平衡，结合电流的微观表达式求出霍尔系数的大小。
此题考查了霍尔效应及其应用，解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，掌握电流的微观表达式，结合洛伦兹力和电场力平衡进行求解。
8.【答案】
【解析】解：、设线框的转速为，发电机的最大感应电动势：，电压表的示数，，解得，故A正确；
B、升压变压器的输出电压，输送电流，在输送电路上有，对降压变压器有，故B错误；
C、医疗设备正常工作时的总功率，故C正确；
D、输电线上摸耗的功率占总功率的比例为，增加医疗设备，输电线上的电流增大，则电压损失增大，不变，所以输电线上损耗的功率占发电厂输出总功率的比例增大，故D正确。
故选：。
根据求解电动势最大值，其有效值：，电压表读数为有效值，据此求解线框的转速，根据变压比公式列式求解输电线上的电流，根据求解输电线上的电流，结合副线圈上的电压求出降压变压器的匝数之比。
此题考查了变压器的构造和原理，以及正弦式交变电流的产生规律，解题的关键是明确两个变压器的功率关系、电压关系、电流关系。
9.【答案】有 大于
【解析】解：由图示图象可知，从状态到，气体温度不变，则内能不变。体积变小，则外界对气体做功，所以气体需要放出热量，故气体与外界有热交换；
由理想气体状态方程可得：，图象斜率，图象的斜率越大，气体体积越小，由图示图象可知，从状态到，温度升高，体积变大，因此气体吸收的热量抵消对外界做功后仍使其内能增加，即气体吸收的热量大于它对外界做的功；
故答案为：有，大于。
一定量的理想气体内能由温度决定；根据图示图象分析清楚气体状态变化过程，然后分析答题。
根据图示图象分析清楚气体状态变化过程是解题的前提，掌握基础知识、应用理想气体状态方程即可解题；注意图象斜率的倒数越大，气体体积越小。
10.【答案】 高于
【解析】解：轿车每个轮胎的压强约为几百千帕，知轿车胎压的单位为；
由题可知左、右前轮压强变化为
可知左、右前轮压强变化相等，刚行驶两车轮的温度相等，根据等容变化规律得
可得：
由于刚行驶时，有，可得，所以行驶两小时后，左前轮胎内空气的温度高于右前轮胎内空气的温度。
故答案为：，高于。
根据生活常识分析胎压的单位，结合等容变化规律分析左前轮、右前轮内空气的温度关系。
解题的关键点是分析出气体的状态参量变化，结合等容变化规律分析温度变化关系。
11.【答案】；；；。
【解析】
【分析】
该题考查“用单分子油膜估测分子的大小”实验中的步骤，属于知识性的考查，题目简单易做。解答本题关键要理解并掌握单分子油膜法估测分子直径的原理，建立这样的模型：油酸分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个。
【解答】
“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为：配置油酸酒精溶液测定一滴油酸酒精溶液的体积一准备浅水盘形成油膜描绘油膜边缘测量油膜面积一计算分子直径，则操作先后顺序应是；
油膜面积约占格，面积约为
一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径约等于油膜的厚度；
计算油酸分子直径的公式是，是纯油酸的体积，是油膜的面积，
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算，则取值偏大，导致偏大，故A正确；
B.油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度增大，则取值偏小，导致偏小，故B错误；
C.计算油膜面积时，只数了完整的方格数，则取值偏小，导致偏大，故C正确；
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时，的溶液的滴数多记了滴，由，可知，纯油酸的体积将偏小，导致偏小，故D错误。
故选AC。
设一个油酸分子体积为，则，由，可知，要测定阿伏加德罗常数，还需知道油滴的摩尔体积，故B正确。
故答案为：；；；。
12.【答案】；
减小，向左；
不
【解析】置于端时，使开关闭合时，回路中的电流最小，对电路起到保护作用；
拔出一些时回路面积不变，磁场减弱，故磁通量减小；因为磁通量增大时，指针向右偏转，故当磁场方向不变，磁通量减小时，指针向左偏转；
在接好导线的过程中没有磁通量的变化，故指针不会偏转。
13.【答案】解：开始时，气体的压强，温度
水银面相平时，气体的压强
汽缸缓慢降温，活塞位置不变，气体体积不变，由查理定律：
解得水银面相平时气体的温度；
缓慢加热过程，活塞缓慢移动，由平衡条件：
解得封闭气体压强恒为
由盖吕萨克定律：
解得气体的温度
可见整个过程气体的内能不变，气体对外做功
由热力学第一定律知，气体吸收热量。
【解析】本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律的应用，正确选用理想气体状态方程是解题的关键。
分析气体初、末状态的压强，根据查理定律列方程得出封闭气体的温度；
根据平衡条件得出封闭气体的压强情况，根据盖吕萨克定律列方程得出气体的温度情况，从而分析出气体内能变化情况，计算气体对外做功，根据热力学第一定律得出气体吸热或放热情况，
14.【答案】解：带电粒子在第一象限中做类平抛运动，将末速度进行分解
在竖直方向上做匀加速直线运动
联立解得
设磁感应强度为，粒子在第二象限做匀速直线运动
解得
粒子在第四象限做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力
且
联立解得
粒子刚好平行于轴射出磁场，做出轨迹图像如图所示
设类平抛水平为，根据，得
第四象限磁场区域沿着轴的长度
【解析】粒子在电场中做类平抛运动，由平抛运动规律可求得电场强度的大小；
根据粒子做匀速直线运动，先求得磁感应强度大小，再由洛伦兹力提供向心力可求得半径，再由几何关系确定沿轴的长度。
15.【答案】解：导体棒向上做减速运动，产生的感应电动势和感应电流逐渐减小，所受的安培力方向沿导轨向下，大小不断减小，所以棒刚开始运动时所受的摩擦力最大。
获得向上初速度时，产生感应电动势
电路中电流为，由闭合电路欧姆定律：
此时对导体棒受力分析，由平衡条件：
解得：
导体棒上升过程一直静止，对系统由能的转化和守恒定律得：
解得：
答：导体棒受到的最大摩擦力为；导体棒上升的最大高度为。
【解析】导体棒向上做减速运动，产生的感应电动势和感应电流逐渐减小，所受的安培力方向沿导轨向下，大小不断减小，所以棒刚开始运动时所受的摩擦力最大，根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力公式求出所受的安培力，由平衡条件求解最大摩擦力。
对两棒组成的系统，运用能量守恒定律列式求解上升的最大高度。
本题实质是单棒运动类型，关键要分析棒的受力情况，根据平衡条件求解最大摩擦力。
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