山东省临沂市2020-2021学年高二下学期物理期末学科素养水平检测试卷

试卷更新日期：2022-06-24 类型：期末考试

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一、单选题

1. 2021年6月23日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平来到北京航天飞行控制中心，同正在天和核心舱执行任务的神舟十二号航天员聂海胜刘伯明、汤洪波亲切通话。相距万里的通话是利用了电磁波的传输。关于电磁波，下列说法正确的是（）

A、电磁波在同种介质中只能沿直线传播 B、电磁场由发生区域向远处的传播就形成电磁波 C、电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁波 D、麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在

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2. 2020年12月4日，新一代“人造太阳”－中国环流二号M装置（HL-2M）正式建成并实现首次放电，放电温度达太阳芯部温度近10倍。“人造太阳”实验中的可控热核反应的方程是 $H_{1}^{2} + H_{1}^{3} \to H_{2}^{4} e + n_{0}^{1}$ ，海水中富含反应原料氘（ $H_{1}^{2}$ ），氚核（ $H_{1}^{3}$ ）可以用中子打击锂核（ $L_{3}^{6} i$ ）得到。下列说法正确的是（）

A、上述核反应前后核子数相等，生成物的质量等于反应物的质量 B、中子轰击锂核（ $L_{3}^{6} i$ ）反应方程为 $n_{0}^{1} + L_{3}^{6} i \to H_{1}^{3} + H_{2}^{4} e$ C、中子击击锂核（ $L_{3}^{6} i$ ）发生了α衰变 D、氘核（ $H_{1}^{2}$ ）和氚核（ $H_{1}^{3}$ ）的比结合能均比氦核（ $H_{2}^{4} e$ ）的比结合能大

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3. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。下列说法正确的是（）

A、在过程ca中外界对气体做功 B、在过程ab中气体的内能减少 C、在过程ab中气体对外界做功 D、在过程bc中与气体沿直线从状态b到达状态c相比气体吸收热量更多

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4. 如图所示为安检门原理图，左边门框中有一发射线圈A，右边门框中有一接收线圈B，工作时发射线圈A中通变化的电流，假设某段时间内通电线圈A中存在顺时针方向（从左向右观察）均匀增大的电流，则当A、B间有一铜片时（）

A、接收线圈B中的感应电流方向为逆时针（从左向右观察），且感应电流大小比无铜片时要小 B、接收线圈B中的感应电流方向为逆时针（从左向右观察），且感应电流大小比无铜片时要大 C、接收线圈B中的感应电流方向为顺时针（从左向右观察），且感应电流大小比无铜片时要大 D、接收线圈B中的感应电流方向为顺时针（从左向右观察），且感应电流大小比无铜片时要小

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5. 两分子之间的分子力F、分子势能E_p与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能E_p=0）。下列说法正确的是（）

A、甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线 B、当r=r₀时，分子势能为零 C、两分子在相互靠近的过程中，在r>r₀阶段，F做正功，分子动能增大，分子势能减小 D、两分子从相距r=r₀开始随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大

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6. 如图所示，街头变压器通过降压给用户供电的示意图。变压器输入电压是市电网的电压，负载变化时几乎不变。输出电压通过输电线输送给用户，两条输电线的总电阻用R₀表示，变阻器R表示用户用电器的总电阻。假设变压器上的能量损失可以忽略。当变阻器R滑动片P向下移动时，下列说法正确的是（）

A、电阻R₀上的电流减小 B、电阻R₀两端电压不变 C、变压器输入的电流增大 D、变压器输出的电压增大

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7. 我国自主研发的氢原子钟现已运用于中国的北斗导航系统中，高性能的原子钟对导航精度的提高起到了很大的作用，同时原子钟体积小重量轻。它通过氢原子能级跃迁而产生的电磁波校准时钟。氢原子能级如图所示，下列说法正确的是（）

A、10eV的光子照射处于基态的氢原子可以使处于基态的氢原子发生跃迁 B、一个处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射6种不同频率的光子 C、现用光子能量介于10eV~12.9eV范围内的光去照射群处于基态的氢原子，在照射光中可能被吸收的光子能量只有4种 D、用n=4能级跃迁到n=1能级辐射出的光，照射逸出功为6.34eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为6.41eV

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8. 研究光电效应实验中，某同学研究同一光电管在不同条件下的光电流与电压的关系如图所示。则下列说法中正确的是（）

A、甲光频率大于乙光频率 B、乙光的波长大于丙光的波长 C、乙光对应的截止频率小于丙光对应的截止频率 D、若将甲光换成丙光来照射锌板，其逸出功将减小

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9. 如图所示，由光滑弹性绝缘壁构成的等边三角形ABC容器的边长为a，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场，小孔O是竖直边AB的中点，一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力）从小孔O以速度v水平射入磁场，粒子与器壁多次垂直碰撞后（碰撞时无能量和电荷量损失）仍能从O孔水平射出，已知粒子在磁场中运行的半径小于 $\frac{a}{2}$ ，则磁场的磁感应强度B最小值为及对应粒子在磁场中运行时间t为（）

A、B= $\frac{10 m v}{q a}$ ， t= $\frac{13 π a}{10 v}$ B、B= $\frac{6 m v}{q a}$ ， t= $\frac{7 π a}{6 v}$ C、B= $\frac{2 m v}{q a}$ ， t= $\frac{π a}{3 v}$ D、B= $\frac{6 m v}{q a}$ ， t= $\frac{π a}{5 v}$

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二、多选题

10. 如图所示，空间中分布着磁感应强度大小为B的匀强有界磁场，EF是其左边界，一面积为S的n匝圆形金属线框垂直于磁场放置，圆形线圈的圆心O在EF上，若线框以角速度ω绕EF匀速转动，并从图示位置开始计时，则（）

A、t= $\frac{2 π}{ω}$ 时，线框中的感应电流最小 B、t= $\frac{π}{2 ω}$ 时，穿过线框的磁通量最大 C、线框中产生的交变电动势的最大值为nBSω D、线框中产生的交变电动势的有效值为 $\frac{\sqrt{2}}{4}$ nBSω

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11. 下列说法正确的是（）

A、附着层的液体分子间距一定比液体内部的分子间距大 B、液晶的光学性质随温度的变化而变化 C、布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动 D、在任何的自然过程中，一个孤立系统的总墒一定不会减少

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12. 如图所示为电流天平原理示意图，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，线圈匝数为N，水平边长为L，线圈的下部处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。现用其来测量匀强磁场的磁感应强度。当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量分别为m₁、m₂的砝码，天平平衡。当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，已知重力加速度为g。由此可知（）

A、磁感应强度的方向垂直纸面向里 B、磁感应强度的方向垂直纸面向外 C、磁感应强度大小为 $\frac{(m_{2} - m_{1}) g}{N I L}$ D、磁感应强度大小为 $\frac{m g}{2 N I L}$

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三、实验题

13. 在“用DIS探究气体等温变化的规律”的实验中，用传感器分别采集出气体的压强和体积，并收集在excel表格中，如图所示。
A
B
C
D
E
F
G
次数
1
2
3
4
5
6
压强p/kPa
116.2
124.6
134.3
145.6
158.8
173.2
体积V/cm³
14
13
12
11
10
9
体积倒数 $\frac{1}{V}$ /cm³
0.071
0.077
0.083
0.091
0.1
0.111
PV乘积
1626.8
1619.8
1609.2
1601.6
1588
1557.9
根据表中数据得出本次实验的探究结果是。
分析出现该结果可能的原因是∶。

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14. 某同学在实验室做“用油膜法估测分子直径大小”的实验中，每500mL油酸酒精溶液中有纯油酸1mL。用注射器测得100滴这样的溶液为1mL。把1滴这样的溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板盖在浅盘上并描出油膜的轮廓，如图所示，图中小正方形方格的边长为20mm。

(1)、在实验中，下列操作错误的是____。

A、为了使得油膜边界更清晰，需要在油膜上轻轻撒上一些痱子粉 B、在水面上滴入油酸酒精溶液后，应该马上数方格 C、对注射器刻度读数时，视线要平视刻度 D、数方格时，不足半个的舍去，超过半个的算一个

(2)、1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V是mL。

(3)、油酸分子的直径是m。（结果保留1位有效数字）

(4)、某同学实验中最终得到的计算结果明显偏大，对出现这种结果的原因，下列说法可能正确的是____。

A、配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精多倒了一点，导致油酸酒精溶液浓度偏低 B、计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C、计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数 D、水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开

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四、解答题

15. 如图甲所示，闭合线圈固定在匀强磁场中，匝数n=10，线圈面积S=0.5m² ，电阻R=10Ω。在t=0时刻磁感线垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化如图乙所示，求∶

(1)、0~2s时间内，线圈中的感应电流的大小和方向；

(2)、0~1s时间内，线圈中产生的焦耳热。

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16. 如图所示，在一个半径为R，圆心为O的圆形区域内分布着垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从磁场的边缘A点沿AO方向射入磁场，从磁场边缘的另一点D离开磁场。已知A、D两点间的距离为R，不计粒子重力，求∶

(1)、判断粒子的电性；

(2)、粒子射入磁场时的速度大小v；

(3)、粒子在磁场中运动的时间t。

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17. 如图所示，两气缸A、B粗细相同，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；B上端封闭，A上端与大气连通；两气缸除B顶部导热外，其余部分均绝热两气缸中各有一厚度和质量均可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氧气，活塞b上方充有氦气；大气压为P₀ ，外界和气缸内气体温度均为27℃，系统处于平衡状态，此时活塞a、b均在气缸的正中央。

(1)、现通过电阻丝缓慢加热氧气，当活塞a恰好升至顶部时，求氧气的温度；

(2)、继续缓慢加热，使活塞b上升，当温度上升到377℃时，活塞b上升的距离与气缸高度的比值。

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18. 如图所示，两条足够长的光滑导电轨道倾斜放置，倾角θ=45°导轨间的距离L=0.8m，下端连接R=4Ω的电阻，导轨电阻不计，所在空间存在磁感应强度B=1.0T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场，质量m=0.1kg、电阻r=2Ω的金属棒ab垂直于导轨放置，现用沿轨道平面且垂直于金属棒的恒力F使金属棒ab从静止起沿导轨向上滑行，其大小F=1N，当向上运动的位移为x₁=8.8m时速度达到最大，此时撤去拉力F，导体棒继续运动达到最高点，全过程中流过电阻R的电荷量q=1.2C，g=10m/s² ， sin45°=0.7。求：

(1)、金属棒运动的最大速度；（结果保留两位有效数字）

(2)、导体棒ab在恒定拉力F作用下运动的速度为最大速度的一半时，其加速度的大小；

(3)、撤去外力F后向上运动的过程中电阻R上产生的热量。

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A	B	C	D	E	F	G
次数	1	2	3	4	5	6
压强p/kPa	116.2	124.6	134.3	145.6	158.8	173.2
体积V/cm³	14	13	12	11	10	9
体积倒数 $\frac{1}{V}$ /cm³	0.071	0.077	0.083	0.091	0.1	0.111
PV乘积	1626.8	1619.8	1609.2	1601.6	1588	1557.9