第第頁山東省濟寧市2022-2023學年高二下學期期末考試物理試題（含答案）濟寧市2022-2023學年高二下學期期末考試

物理試題參考答案2023.07

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。

1．B2．A3．B4．D5．C6．D7．C8．B

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9．BC10．BD11．CD12．ACD

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13．(6分)(1)向右偏轉；(2)逆時針；收縮(每空2分)

14．(8分)(1)大于；(2)B；(3)100；90(每空2分)

15．(8分)解：

(1)感應電動勢的最大值(1分)

有效值(1分)

解得E=12V(1分)

(2)在原線圈電路中，(1分)

理想變壓器功率相等，(1分)

又(1分)

解得=3A(1分)

發電機的總功率P==36W(1分)

16．(8分)解：

(1)以氣閘艙內的氣體為研究對象，假定被抽出的氣體壓強與抽出前相同，

抽氣前后，根據玻意耳定律得(2分)

其中，，

解得抽出的氣體體積(1分)

抽出的氣體與原有氣體的質量之比(1分)

(2)以氣閘艙和工作艙中的所有氣體為研究對象，設工作艙內末態壓強為p2

排氣前后，根據玻意耳定律得(2分)

其中

解得工作艙內的末態壓強(2分)

17．(14分)解：

(1)cd邊進入磁場時，其產生的動生電動勢為(1分)

cd邊兩端的電勢差U=(1分)

解得U=(1分)

流過cd邊的電流方向從d到c(1分)

(2)從cd邊進入磁場到ab邊進入磁場的過程中，由動量定理得

(1分)

其中(1分)

從cd邊離開磁場到ab邊離開磁場的過程中，由動量定理得

(1分)

其中(1分)

解得v=(1分)

(3)在離開磁場的過程中，線圈產生的焦耳熱(2分)

ab邊產生的焦耳熱(1分)

解得(2分)

18．(16分)解：

(1)在加速電場區域，根據動能定理有(1分)

解得

在Ⅰ區域，x軸方向上，(1分)

y軸方向上，(1分)

根據牛頓第二定律有(1分)

代入，解得(1分)

(2)設粒子在Ⅰ區域做類平拋運動的末速度方向與x軸正方向夾角為θ，則

=1(1分)

解得θ=45°(1分)

出電場時的末速度v=(1分)

由牛頓第二定律得(1分)

解得粒子圓弧運動的半徑(1分)

以該圓弧所對的弦為直徑的圓形磁場區域面積最小，設圓形磁場區域的最小半徑為R，

由粒子偏轉90°角得(1分)

解得R=L

圓形磁場的最小面積(1分)

(3)由粒子在磁場中的偏轉可得粒子進入Ⅲ區域時速度方向與x軸正方向和y軸負方向的夾角均為45°，粒子沿x軸正方向和y軸負方向的分速度大小均為v0，

進入Ⅲ區域后，粒子在平行于yOz平面上做初速度v0的勻速圓周運動，有

周期(1分)

粒子離開Ⅲ區域時，速度方向平行于xoz平面且與z軸負方向成45°角，故

在Ⅲ區域運動時間，(n=0,1,2,3…)(1分)

Ⅲ區域內，粒子沿x軸正方向做初速度v0的勻速直線運動，(1分)

解得，(n=0,1,2,3…)(1分)濟寧市2022-2023學年高二下學期期末考試

物理試題2023.07

注意事項：

1．答題前，考生將自己的姓名、考生號填寫在相應位置，認真核對條形碼上的姓名、考生號和座號，并將條形碼粘貼在指定位置上。

2．選擇題答案必須使用2B鉛筆(按填涂樣例)正確填涂；非選擇題答案必須使用0.5mm黑色簽字筆書寫，字體工整，筆跡清楚。

3．請按照題號在各題目的答題區域內答題，超出答題區域書寫的答案無效；在草稿紙、試卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。

1．下列描述正確的是

A.第二類永動機違背了能量守恒定律

B.露珠呈球狀是由于液體表面張力的緣故

C.從陽光中看到的塵埃的運動是布朗運動

D.物體的溫度升高時，物體內所有分子的動能均增大

2．如圖所示，正六邊形線框abcdef由六根阻值完全相同的導體棒連接而成，固定于勻強磁場中，且線框平面與磁場方向垂直。線框頂點a、b與電源兩極相連，電源內阻及導線電阻忽略不計。開關S閉合后，線框受到的安培力大小為F，若僅將ab棒移走，則余下線框受到的安培力大小為

A.B.C.D.

3．如圖所示，某同學利用一圓桶形透明容器測量液體的折射率，該容器的橫截面直徑為D，底部中心安裝一點光源，將該容器豎直放置，向容器中注入待測液體，當恰好看到液體上表面被全部照亮時，液體的高度為h，則該液體的折射率為

A.B.C.D.

4．如圖所示為某種車輛智能道閘系統的簡化原理圖，預埋在地面下的地感線圈L和電容器C構成LC振蕩電路，當車輛靠近地感線圈時，線圈自感系數變大，使得振蕩電流的頻率發生變化，檢測器將該信號發送至車牌識別器，從而向閘機發送起桿或落桿指令。下列說法正確的是

A.LC振蕩電路中，當電流最大時，電路中的電場能最大

B.車輛遠離地感線圈時，振蕩電路的周期變大

C.車輛靠近地感線圈時，振蕩電流的頻率變大

D.電容器放電過程中，電路中的電流逐漸增大

5．某同學制作了一個自感電路板，原理圖如圖所示，L1、L2、L3是相同規格的小燈泡，線圈L的直流電阻不可忽略，D為理想二極管。下列說法正確的是

A.閉合開關S，L3立即發光，L1逐漸亮起來、L2始終不亮

B.閉合開關S，穩定后，L1、L2、L3的亮度相同

C.斷開開關S，L1、L3逐漸熄滅，L2立即熄滅

D.斷開開關S，L3會閃亮一下再逐漸熄滅

6．燃氣輪機及其聯合循環是一種先進的發電技術。燃氣輪機循環由兩個等壓變化、兩個絕熱過程構成，其壓強p和體積V的關系如圖所示。如果將工作物質看作理想氣體，則下列說法中正確的是

A.C→D過程中，氣體對外界做功W=

B.A→B過程中，氣體向外界放出熱量

C.C→D→A過程中外界對氣體做的功大于A→B→C過程中氣體對外界做的功

D.A→B過程中，容器壁單位時間內單位面積受到的氣體分子撞擊次數減少

7．如圖所示，在光滑的水平面上有兩個磁感應強度大小均為B、方向相反的豎直勻強磁場區域，磁場寬度均為2L。一個邊長為L、電阻為R的正方形單匝閉合線圈abcd在外力作用下，以速度v向右勻速通過整個磁場，i表示電路中的感應電流，F表示外力，Uab表示ab兩點間的電勢差，P表示線圈的熱功率。規定順時針方向為感應電流的正方向，向右為力的正方向，線圈從圖示位置開始運動，則下列圖像中正確的是

8．如圖所示，磁敏元件在越來越多的電子產品中被使用，磁性皮套結合霍爾元件可以對手機屏幕起到控制作用，打開皮套時磁體遠離霍爾元件，手機屏幕變亮；合上皮套時磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅。一塊寬度為d、長為l、厚度為h的矩形半導體霍爾元件，元件內的導電粒子是電荷量為e的自由電子，通入水平向右大小為I的電流，手機套合上時，元件處于垂直于上表面向上且磁感應強度大小為B的勻強磁場中，元件的前、后表面產生穩定電勢差U。下列說法正確的是

A.元件前表面的電勢高于后表面的電勢

B.若僅增大霍爾元件的厚度h，則元件的前、后表面間電勢差U會減小

C.自由電子所受電場力的大小為

D.元件單位體積內的自由電子個數為

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9．在醫學上，放射性同位素電池已用于心臟起搏器和人工心臟，核能心臟由钚238()供能。钚238的衰變方程為，已知钚238、鈾234、X的質量分別為m1、m2、m3，真空中的光速為c，钚238的半衰期為88年。下列說法正確的是

A.X粒子是電子()

B.钚238衰變產物的結合能之和一定大于钚238的結合能

C.衰變過程中釋放的核能為

D.1000個钚238經過176年后，一定還有250個沒有衰變

10．近年來，中科院研發的第三代橫波遠探測成像測井儀在超深井中實現了清晰的井外地質成像及8340米深度的探測紀錄，創下該類國產儀器深度探測紀錄，對保障國家能源安全具有重要意義。若一列簡諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，圖甲是t=3s時的波形圖像，P為波傳播方向上的一個質點，此時yP=5cm，圖乙是x=2m處質點Q的振動圖像。下列說法正確的是

A.該波沿x軸正方向傳播

B.該波通過2m的障礙物時，會發生明顯的衍射現象

C.質點P再經過0.25s通過的路程為5cm

D.t=4s時，質點P的加速度方向沿y軸正方向，且加速度在增大

11．氫原子能級圖如圖甲所示，用一群處于n能級(n未知)的氫原子向低能級躍遷發出的光照射圖乙電路中的陰極K，已知K極的光電管由逸出功為4.54eV的鎢做成，其中只有a、b兩種頻率的光能使之發生光電效應。分別用這兩種頻率的光照射陰極K，測得圖乙中電流表隨電壓表讀數變化圖像如圖丙。下列說法正確的是

A.最初是一群處在n=4能級上的氫原子向低能級躍遷

B.用能量為12eV的光子照射，可使處于基態的氫原子躍遷到某一激發態

C.用a光照射陰極K，斷開開關后電流表示數不為零

D.丙圖中，Uc2的絕對值為7.55V

12．一勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示，為半圓，ab、cd與直徑bc共線，ab間的距離等于半圓的半徑R。一束質量為m、電荷量為q(q>0)的粒子，在紙面內從a點垂直于ab射入磁場，這些粒子具有各種速率。不計粒子之間的相互作用，sin37°=0.6，下列說法正確的是

A.若粒子運動軌跡經過圓心O，則粒子射入磁場時的速度為

B.若粒子運動軌跡經過圓心O，則粒子在磁場中的運動時間為

C.若粒子在磁場中的運動時間最短，則粒子射入磁場時的速度為

D.若粒子在磁場中的運動時間最短，則粒子在磁場中的運動時間為

三、非選擇題：本題共6小題，共60分。

13．(6分)如圖所示，甲、乙兩實驗裝置均可研究電磁感應現象。

(1)甲裝置中，閉合開關瞬間，發現靈敏電流計的指針向左偏轉了一下。則閉合開關穩定后，將滑動變阻器的滑片向左滑動過程中，靈敏電流計的指針將_______(填“向左偏轉”、“向右偏轉”或“不偏轉”)；

(2)圖裝置乙中，R為光敏電阻，其阻值隨著光照強度的增加而減小。金屬環A用輕繩懸掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側。當光照增強時，從左向右看，金屬環A中電流方向為__________(填“順時針”或“逆時針”)，并有_______(填“收縮”或“擴張”)的趨勢。

14．(8分)利用圖a所示的實驗裝置，研究一定質量的氣體在體積不變時壓強與溫度的關系，圖中與壓強傳感器相連的試管內裝有密閉的空氣和溫度傳感器的熱敏元件。將試管放在盛有涼水的燒杯中，逐次加入熱水并攪拌，穩定后通過計算機記錄氣體的壓強和攝氏溫度，并處理數據。

(1)兩組同學采用不同容積的試管做實驗，獲得的p-t關系圖像如圖b所示，則試管的容積V1______V2(填“大于”、“小于”、“等于”)；

(2)某同學用容積為V1的試管做實驗，獲得的p-t關系圖像如圖c所示，圖像向下彎曲的可能原因是：在實驗過程中，_______；

A.有進氣現象B.有漏氣現象C.環境溫度升高

(3)溫度傳感器的原理圖如圖d所示，干電池(電動勢為1.5V，內阻不計)、開關、毫安表(量程為50mA、內阻RA為10Ω)、熱敏電阻Rt串聯成一個回路，熱敏電阻值Rt隨溫度t變化的關系圖像如圖e所示，則當溫度為50℃時，熱敏電阻的阻值為______Ω，該電路能測得的最高溫度為______℃。

15．(8分)一旋轉磁極式發電機的原理圖如圖甲所示，其線圈固定，輕磁體在外力的驅動下繞線圈對稱軸轉動，發電機線圈的匝數n=1200匝、面積、電阻r=3Ω，已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應強度的大小為B=T，磁體轉動的角速度為ω=10πrad/s，發電機的輸出端接一理想變壓器的原線圈，變壓器的副線圈接電阻R=9Ω，如圖乙所示。已知原、副線圈匝數比n1∶n2=1∶3，求：

(1)發電機產生電動勢的有效值；

(2)發電機的總功率。

16．(8分)2023年5月30日，神舟十六號載人飛船被成功送入太空。航天員出艙時，要身著航天服從氣閘艙內出艙。當航天員準備從氣閘艙進入太空時，首先要關閉工作艙艙門，將氣閘艙中氣體緩慢抽出，當氣閘艙內壓強減小到2000Pa時，打開氣閘艙門，從氣閘艙到艙外活動。已知氣閘艙和工作艙中氣體的初始壓強均為1.0×105Pa，氣閘艙體積為10m3，工作艙體積為50m3，艙內溫度保持不變。

(1)打開氣閘艙門前，求氣閘艙中抽出的氣體與原有氣體的質量之比。

(2)假設打開氣閘艙門前，從氣閘艙中抽出的氣體都排入工作艙，求排入氣體后，工作艙中的壓強(結果保留2位有效數字)。

17．(14分)世界多國都在加緊研制真空管道超高速磁懸浮列車，某研發團隊想要探究其電磁剎車的效果，在遙控小車底面安裝一粗細均勻的正方形單匝線圈abcd，邊長為L，其平面與水平軌道平行，小車(包含線圈)總質量