【物理】吉林省长春市第二实验中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题

【物理】吉林省长春市第二实验中学2019-2020学年高二下学期期末考试试题

长春市第二实验中学2019-2020学年高二下学期期末考试 物理试题 满分100分，考试时间90分钟。‎ 命题范围:选修3-2（除传感器），选修3-3，选修3-5（除动量守恒定律）‎ 一、选择题（本题共12小题，每小题4分共48分.在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，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.根据热力学定律和分子动理论可知，下列说法中正确的是 A.布朗运动是分子无规则运动 B.第二类永动机是可以制成的 C.扩散现象说明分子在运动 D.物体吸收热量，其内能一定变大 ‎2.如图所示，线圈按下列方式在匀强磁场中匀速转动，能产生正弦交变电流的是 A. B.C. D.‎ ‎3.下列说法正确的是 A.将放射性元素装在封闭的铅盒里，可以增大放射性元素衰变的半衰期 B.放射性元素放出的β射线（电子流）是由原子核外电子电离产生的 C.原子核的核子数越多，原子核越不稳定原子核的比结合能越小 D.核反应中的X为中子 ‎4.氢原子能级如图所示,大量处于n=3能级的氢原子跃迁到低能级的过程中,下列说法正确的是 A.最多可放出6种频率不同的光子 B.放出的光子的最大能量是12.09eV C.放出的光子的最小能量是0.66eV ‎ D.放出的光子能使逸出功为13eV的金属发生光电效应 ‎5.某一电子设备所加正弦交流电的电压随时间变化规律如图所示，则 A.交流电的频率为50Hz B.交流电压的有效值为100V C.交流电压瞬时表达式为u=100cos25t（V）‎ D.此交流电压不可以直接加在耐压值为80V的电容器两端 ‎6.图示电路中，灯泡L1和L2完全相同，线圈L的自感系数很大，直流电阻忽略不计.下列说法正确的是 A.闭合开关S时，灯泡L1、L2同时亮 B.闭合开关S时，灯泡L2先亮，灯泡L1后亮 C.断开开关S时，灯泡L2立刻熄灭，灯泡L1过一会儿熄灭 D.断开开关S时，灯泡L1立刻熄灭，灯泡L2过一会儿熄灭 ‎7.材料按其所求状态可分为固态、液态和气态，按材料结晶种类可分为单晶质材料、多晶质材料和非晶态材料，下列与此相关的论述，不合理的是 A.所有晶体都有固定的熔点 B.所有晶体都有规则的形状 C.浸润液体在细管内上升 D.在物质所处的固态、液态和气态中，固体分子之间的作用力最大 ‎8.利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压Uc与入射光的频率的关系描绘出如图乙所示的图象.由图象可知 A.增大入射光的强度，电流表的示数一定减小 B.增大入射光的波长，电流表的示数一定增大 C.由图乙可知，阴极K发生光电效应的极限频率为 D.由图乙可知，普朗克常量 ‎9.如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁.下列选项能使电阻的感应电流的方向由b到a的是 A.S极向下磁铁向下运动 B.S极向下，磁铁向上运动 C.N极向下，磁铁向下运动 D.N极向下，磁铁向上运动 ‎10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，原、副线圈中通过的电流分别为I1、I2.若保持n1、n2、U1不变，将开关S由闭合变为断开，则 A.U2增大 B.I1增大 C.I2减小 D.变压器的输入功率减小 ‎11.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近，若两分子相距无穷远时分子势能为零，则下列说法正确的是 A.在有分子力的情况下，分子引力先增大后减小，分子斥力先减小后增大 B.在有分子力的情况下，分子之间的引力和斥力都增大 C.在r=r0时，分子势能最小:动能最大 D.在r=r0时，分子力和分子势能均为零 ‎12.图示为三个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B方向分别垂直纸面向外、向里和向外，磁场宽度均为L，在磁场区域的左侧边界处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时的磁通量Φ为正值，外力F向右为正.则以下正确能反映线框中的磁通量Φ感应电动势E、外力F和线圈电功率P随时间t变化规律图象的是 A.B.C. D.‎ 二、计算题（本题共4小题，共52分作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎13.（12分）如图甲所示，边长L=1m的单匝正方形导线框，虚线MN为中轴线，其左侧有方向垂直纸面向里的匀强磁场分别求出下列三种情况感应电动势的大小:‎ ‎（1）若磁感应强度大小B0=0.2T，让线框以线速度v=2.5m/s绕MN从图示位置匀速转过90°的过程中，线框产生的感应电动势E1；‎ ‎（2）磁感应强度大小不变，将线框以（1）中速度水平向右匀速拉出，线框产生的感应电动势E2；‎ ‎（3）若线框保持如图甲位置不动，磁感应强度大小随时间按图乙所示规律变化线框产生的感应电动势E3。‎ ‎14.（12分）如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示.已知该气体在状态B时的热力学温度TB=300K，求:‎ ‎（1）该气体在状态A时的热力学温度TA和状态C时的热力学温度TC；‎ ‎（2）该气体从状态A到状态C的过程中，气体内能的变化量△U以及该过程中气体从外界吸收的热量Q.‎ ‎15.（12分）如图所示，一定质量的气体放在体积为V0的导热容器中，室温T0=300K.有一光滑薄导热活塞C将容器分成A、B两室，B室的体积是A室体积的三倍，A室容器上连接有一管内体积不计的足够长U形管，两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通.已知外界大气压等于76cmHg（1atm）.‎ ‎（1）若A室内气体的温度保持不变，则将阀门K打开后，A室的体积变成多少?‎ ‎（2）若打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到450K和750则U形管内两边水银柱的高度差各为多少?‎ ‎16.（16分）如图所示，竖直平面内两固定平行金属导轨间距为L，导轨上方接有电源和阻值为R的电阻.导轨内两匀强磁场区边界水平，高度均为h，上方磁场水平向内，下方磁场竖直向上，磁感应强度均为B.单刀双掷开关接通触点1.现将紧贴导轨的质量为m、有效电阻为r的金属棒ab从距磁场区H高处由静止释放，金属棒在离开上方磁场之前已做匀速运动.当金属棒进入下方磁场时，开关立即改接触点2，金属棒此后又匀速穿过下方磁场区.已知电源电动势为E0，电源内阻及导轨电阻不计金属棒下滑过程中始终保持水平且与导轨良好接触，空气阻力不计，重力加速度为g.试求:‎ ‎（1）金属棒做匀速运动的速度v；‎ ‎（2）穿过上方磁场区过程中，金属棒中产生的热量Q；‎ ‎（3）金属棒与导轨间的动摩擦因数μ.‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.C 2.C 3.D 4.B 5.D 6.B 7.B 8.D 9.AD 10.CD 11.BC 12.ABD ‎13.解:（1）由法拉第电磁感应定律得（4分）‎ ‎（2）由E2=B0Lv=0.5V（4分）‎ ‎（3）由（4分）‎ ‎14.解:（1）气体从状态A到状态B过程做等容变化，有:（1分）‎ 解得:TA=900K（1分）‎ 气体从状态B到状态C过程做等压变化，有:（1分）‎ 解得:TC=900K（1分）‎ ‎（2）因为状态A和状态C温度相等，且气体的内能是所有分子的动能之和温度是分子平均动能的标志，所以在该过程中:△U=0（2分）‎ 气体从状态A到状态B过程体积不变，气体从状态B到状态C过程对外做功，故气体从状态A到状态C的过程中，外界对气体所做的功为:‎ W=-p△V=-1×105×（3×10-3-1×10-3）J=-200J（2分）‎ 由热力学第一定律有:ΔU=Q+W（2分）‎ 解得:Q=200J（2分）‎ ‎15.解:（1）开始时，，‎ ‎（2分）‎ 打开阀门，A空气体等温变化，pA=1atm，体积为VA，由玻意耳定律得pA0VA0=pAVA（1分）‎ 解得（2分）‎ ‎（2）假设打开阀门后，气体从T0=300K升到T时，活塞C恰好到达容器最右端，即气体体积变为V0，压强pA仍为p0，即等压变化过程 则根据盖一吕萨克定律，有 解得（2分）‎ 因为T1=450K＜600K，所以pA1=pA=p0，水银柱的高度差为零（1分）‎ 从T=600K升高到T2=750K，是等容变化过程，根据查理定律，‎ 有=（2分）‎ 解得pA2=1.25a1m（1分）‎ 故可知T2=750K时，p0+ρgh=1.25atm，水银柱的高度差为19cm（1分）‎ ‎16.解:（1）当金属棒匀速下滑时有:mg=BIL（1分）‎ 又（1分）‎ E=BLv（1分）‎ 联立以上各式解得:（2分）‎ ‎（2）由能量转化与守恒定律得:‎ ‎ （2分）‎ 又 （2分）‎ 解得: （2分）‎ ‎（3）在下方磁场中有:‎ ‎ （1分）‎ F安=BI′L（1分）‎ FN=F安（1分）‎ μFN=mg（1分）‎ 联立以上各式解得:（1分）‎