浙江省湖州市2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-07-01 类型：期末考试

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一、单选题

1. 以下物理量的单位不属于国际单位制中的基本单位的是（）

A、安培（A） B、千克（Kg） C、亨利（H） D、开尔文（K）

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2. 新型冠状病毒肺炎主要经呼吸道飞沫传播和密切接触传播，在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能。气溶胶微粒是悬浮在大气中的肉眼不可见的微小颗粒，关于封闭环境中气溶胶微粒，下列说法正确的是（）

A、温度升高，气溶胶微粒运动会减慢 B、气溶胶微粒越大，运动越明显 C、气溶胶微粒受到的空气分子作用力的合力始终为零 D、气溶胶微粒在空气中作无规则运动，可以看作布朗运动

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3. 如图中关于传感器的应用，说法错误的是（）

A、干簧管是利用磁场来控制电路的通断 B、机器人的“眼睛”利用了光传感器 C、红外测温仪向人体发射红外线，从而测量人体温度 D、电容式位移传感器能把物体的位移这个力学量转化成电容这个电学量

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4. 下列现象中，符合能量转化守恒定律但违反热力学第二定律的是（）

A、电冰箱通电后能把箱内低温物体的热量传到箱外的高温物体 B、蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能 C、人类开发了潮汐发电技术，所获得的电能是由海水的机械能转化来的 D、一杯热茶自然放置，茶水会慢慢冷却

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5. 如图所示，宽度为 $L$ 的水平平行导轨处于匀强磁场中，质量为 $m$ 的导体棒 $M N$ 静止于导轨上，导体棒 $M N$ 与导轨垂直，通过 $M N$ 的电流为 $I$ ，匀强磁场的磁感应强度为 $B$ ，方向与导轨平面成 $θ$ 角斜向上，且与 $M N$ 垂直，则导体棒 $M N$ 受到的（）

A、安培力方向垂直磁场斜向上 B、安培力大小为 $B I L c o s θ$ C、支持力大小为 $m g + B I L c o s θ$ D、摩擦力大小为 $B I L c o s θ$

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6. 如图所示，某带电粒子（重力不计）从P点以垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为 $θ$ =45°，磁场的磁感应强度大小为B。则该带电粒子（）

A、带正电且动能不变 B、穿越磁场的时间为 $\frac{\sqrt{2} π d}{4 v}$ C、运动轨迹为抛物线 D、电荷量与质量的比值为 $\frac{\sqrt{2} v}{B d}$

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7. 老师在物理课堂内做了“千人震”趣味小实验，如图所示，用了一个日光灯上拆下来的镇流器、两节1.5V的干电池、电键以及导线若干，几位同学手牵手连到电路的C、D两端，会产生“触电”的感觉，则以下说法正确的是（）

A、“触电”是发生在电键K断开的瞬间 B、“触电”是由感应起电引起的 C、“触电”时通过人体的电流方向是A→C→D→B D、干电池的3V电压让人感到“触电”

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8. 如图甲所示，两根足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，间距为L，顶端接有阻值为R的电阻，垂直导轨平面存在变化规律如图乙所示的匀强磁场，t=0时磁场方向垂直纸面向里，金属棒与导轨接触并水平固定在距导轨顶端L处，导轨与金属棒的电阻不计。下列说法正确的是（）

A、在 $t = \frac{t_{0}}{2}$ 时，金属棒受到安培力的大小为 $\frac{B_{0}^{2} L^{3}}{t_{0} R}$ B、在t=t₀ ，金属棒中电流的大小为 $\frac{B_{0} L^{2}}{t_{0} R}$ C、在 $t = \frac{3 t_{0}}{2}$ 时，金属棒受到安培力的方向竖直向下 D、在t=0到t=2t₀的时间内，流过金属棒中电流的方向先向左后向右

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9. 如图所示，一定质量的理想气体从A状态开始依次经历了B、C、D三个状态，对应的温度分别为T_A、T_B、T_C、T_D ，已知理想气体的内能由温度决定，则（）

A、从A状态到B状态过程中放出热量温度降低 B、从A状态到B状态过程中吸收热量温度升高 C、从C状态到D状态过程中放出热量温度升高 D、从C状态到D状态过程中吸收热量温度降低

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10. 半径为 $l$ 的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为 $l$ 、电阻为r的金属棒OC一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电转轴上，由电动机带动顺时针旋转（从上往下看），在金属导轨区域内存在大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。从圆形金属导轨及转轴通过电刷引出导线连接成如图所示的电路，灯泡电阻为R，转轴以 $ω$ 的角速度匀速转动，不计其余电阻，则（）

A、C点电势比O点电势高 B、电动势大小为 $B ω l^{2}$ C、棒OC每旋转一圈通过灯泡的电量为 $\frac{π B l^{2}}{(R + r)}$ D、灯泡消耗的电功率是 $\frac{B^{2} ω^{2} l^{2} R}{4 {(R + r)}^{2}}$

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11. 小明同学设计了一种测温装置，用于测量的教室内的气温（教室内的气压为一个标准大气压气压，相当于76cm汞柱产生的压强），结构如图所示，大玻璃泡A内有一定量的气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映泡内气体的温度，即环境温度：把B管水银面的高度转化成温度的刻度值。当教室温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm。B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，则以下说法正确的是（）

A、该测温装置利用了气体的等压变化的规律 B、B管上所刻的温度数值上高下低 C、B管内水银面的高度为22cm时，教室的温度为 $- 3 ℃$ D、若把这个已经刻好温度值的装置移到高山上，测出的温度比实际偏低

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12. 竖立的橱窗玻璃比一般的玻璃厚，小红想测量它的厚度，于是用一支激光笔发出的激光束照射玻璃，入射角为 $θ$ ，如图所示，反射后在足够长的竖直木板上出现了几个亮度逐渐减弱但间隔均匀的亮斑，当 $θ$ 为60°时测得相邻亮斑间距为3 $\sqrt{2}$ cm，已知该玻璃折射率n为1.5，则下面说法正确的是（）

A、玻璃的厚度为3cm B、减小 $θ$ 角，相邻亮斑间距会增大 C、逐渐增大 $θ$ 到某一角度（ $θ$ <90°），亮斑会突然消失 D、增加木板与玻璃的距离，亮斑间距会增大

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13. 在光滑绝缘水平面上有如图所示两部分的磁场区域I和Ⅱ（俯视），分别存在着垂直纸面向内和垂直纸面向外的宽度均为L的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。边长为L的正方形单匝金属线框在水平向右的拉力F的作用下（图中未画出）以初速v₀进入，且能保持全过程匀速穿过磁场区域，已知线框的电阻为R，则下列说法正确的是（）

A、线框从整体处于I区到整体处于Ⅱ区的过程中穿过线框的磁通量变化量大小是0 B、全过程中线框受到水平拉力的最大值 $F_{m} = \frac{2 B^{2} L^{2} v_{0}}{R}$ C、全过程中线框产生的焦耳热 $Q = \frac{4 B^{2} L^{3} v_{0}}{R}$ D、若线框无拉力F的作用恰好能穿过磁场区域，则分析可得 $v_{0} = \frac{6 B^{2} L^{3}}{m R}$

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二、多选题

14. 对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（）

A、甲图中的“泊松亮斑”是小孔衍射的结果 B、乙图是利用薄膜干涉来检测玻璃板的平整程度 C、丙图是双缝干涉示意图，若 $P$ 到 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 的路程差是半波长的偶数倍，则 $P$ 处出现亮条纹 D、丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在铁丝圈上的肥皂膜上出现的是竖直条纹

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15. 在LC振荡电路中，某时刻线圈中产生如图所示的磁场，且磁场正在逐渐增强，则该时刻（）

A、电容器的带电量正在减少 B、电容器的上极板带正电 C、电容器极板间的电场向上 D、振荡电路中磁场能正在向电场能转化

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16. 如图所示，N=50匝的矩形线圈abcd，ab边长 $l_{1}$ =20cm，bc边长 $l_{2}$ =25cm，放在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以 $n = \frac{3000}{π}$ r/min的转速逆时针匀速转动，线圈的电阻r=1 $Ω$ ，外电阻R=9 $Ω$ （其余电阻不计）。t=0时线圈平面与磁感线垂直，ab边通过内金属环与电刷相连，cd边通过外金属环与电刷相连，电流表和电压表可看成理想电表，则（）

A、从t=0时刻再转过90°角，线圈中电流将改变方向 B、电流表的读数为10A C、电压表的读数为45 $\sqrt{2}$ V D、通过线圈电流的瞬时表达式i=10sin100t（A）

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三、实验题

17. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤：
①往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；

②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；

③将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小；

④将6 $m L$ 的油酸溶于酒精中制成 $1 0^{4} m L$ 的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴的滴入量筒中，每滴入80滴，量筒内的溶液增加1 $m L$ ；

⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；

(1)、上述步骤中，正确的顺序是（填写步骤前面的数字）

(2)、每一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为 $m^{3}$ 。油酸膜边缘轮廓如图所示（已知图中正方形小方格的边长为1 $c m$ ），则可估算出油酸分子的直径约为m（此空保留一位有效数字）

(3)、完成本实验有三点理想化假设：（请将第②条补充完整）
①将油酸分子视为球形；

②；

③油酸分子紧密排列无间隙。

(4)、实验后，某小组发现所测得的分子直径d明显偏小，出现这种情况的可能原因是。
A．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开

B．将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算

C．求每滴溶液体积时，1 $m L$ 溶液的滴数计多了

D．油酸酒精溶液久置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化

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18. 在探究变压器线圈两端的电压与匝数之间的关系实验中，某同学利用如图所示可拆式变压器进行研究。

(1)、实验还需要的器材是____

A、直流电压表 B、小灯泡 C、多用电表 D、条形磁铁

(2)、正确选择器材后，将图中变压器的原线圈接线柱0、4与电源输出端相连，选择开关置于5.0V挡（如图），副线圈0、8接线柱所接电表的示数是____。

A、20.0V B、10.0V C、5.0V D、0

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四、解答题

19. 一半圆柱玻璃砖的截面如图所示， $O$ 为其圆心。平行单色光在纸面内垂直 $M N$ 射入到玻璃砖。其中入射点为 $A$ 和 $B$ （关于 $O$ 点对称）的两条光线穿过玻璃砖后，它们的出射光线交于 $P$ 点，且两条出射光线的夹角 $∠ C P D = 30 °$ ，已知圆的半径为 $R$ ， $O A = \frac{R}{2}$ ，光在真空中传播速度为 $c$ 。

(1)、求该玻璃砖的折射率；

(2)、求从 $A$ 点入射的光线在玻璃砖内传播的时间；

(3)、若只有图中宽度为 $d$ 区域内的入射光线能穿过玻璃砖射出，求宽度 $d$ 。

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20. 图甲为某家转椅公司生产的一气压升降椅，其简要原理图如图乙所示，升降椅中间有一个开口向上，导热性能良好的气缸，气缸内封闭有压强为 $p_{0}$ （与外界标准大气压相同）、体积为 $V_{0}$ 的气体，某同学坐上座椅后，座椅连带活塞缓慢下降，气体被压缩，最终静止时气体体积为 $\frac{2}{3} V_{0}$ 。已知活塞截面积为S，与汽缸间摩擦不计，活塞和与其连接的部件质量可忽略不计，环境温度不变，环境气压为标准大气压 $p_{0}$ ，气缸不漏气。重力加速度为g，气缸内气体可看成理想气体。求：

(1)、该同学坐上座椅稳定后，气缸内气体的压强p；

(2)、该同学的质量m。

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21. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=0.5m，其电阻不计，导轨平面与水平面夹角 $θ$ =30°，N、Q两端接有R=0.75 $Ω$ 的电阻。一金属棒ab垂直导轨放置，ab两端与导轨始终有良好接触，已知棒ab的质量m=0.2kg，电阻r=0.25 $Ω$ ，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1T。棒ab在平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，以初速度v₀=0.5m/s沿导轨向上开始加速运动，能达到的最大速度v=2m/s。

(1)、判断流经棒ab中电流的方向，求棒ab两端的最大电压；

(2)、求该过程中拉力的大小；

(3)、若棒ab从v₀开始运动到v₁=1.5m/s的过程中电阻R上产生的焦耳热Q=0.21J，求此过程中棒ab的位移大小。

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22. 如图甲所示，水平绝缘板AB的正上方的竖直平面内有一竖直向下的匀强电场E，离板A端正上方高h=1m的O点有一发射源，能水平发射质量为m=1.0×10^-9kg，电量大小为q=8.0×10^-10C的带电粒子，带电粒子恰好能沿水平直线从P点飞离电场区域。若在场区再叠加上一水平向内的匀强磁场B，如图乙所示，发现从O点飞出的初速v₀=1.0m/s的带电粒子恰好能到达板的A端。

(1)、求电场强度E的大小和磁感应强度B的大小；

(2)、若AB板的长度 $l$ =2m，要使得带电粒子不能击中板且从右侧飞离场区，求带电粒子的最小初速度大小；

(3)、若AB板换成弹性绝缘板且长度 $l = 7 (2 - \sqrt{3})$ m（含场区的宽度），粒子打到板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。要使带电粒子从右侧离开场区，求带电粒子的最小发射初速度大小及该过程飞行的时间。

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