魚臺縣第一中學高二年級物理試題2022.5注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下說法正確的是（）A.翻松的土層不能防止土壤中的水分散失B.在完全失重的情況下氣體對盛裝氣體的器壁沒有壓強C.熱量能自發地從低溫物體傳到高溫物體D.液體的表面張力產生的原因是表面層液體分子間的作用力表現為引力【答案】D【解析】【詳解】A．翻松土層可以破壞土壤里的毛細管，能防止土壤中的水分散失，故A錯誤；B．氣體壓強產生的原因是由于氣體分子不斷對容器的器壁碰撞而產生的，而不是由于氣體的重力產生的，在完全失重的情況下氣體對盛裝氣體的器壁有壓強，故B錯誤；C．根據熱力學第二定律，熱量不能自發地從低溫物體傳到高溫物體，故C錯誤；D．液體的表面張力產生的原因是表面層液體分子間的作用力表現為引力，故D正確。故選D。2.在“用油膜法估測分子大小”的實驗中，配制好適當比例的油酸酒精溶液，用注射器和量筒測得1mL含上述溶液50滴，把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內，讓油膜在水面上盡可能散開，測出油膜的面積，便可算出油酸分子的直徑。某同學計算出的油酸分子的直徑結果明顯偏大，可能的原因是（）A.油酸未完全散開B.油酸中含有大量酒精C.計算油膜面積時將所有不足一格的方格均記為了一格D.求每滴溶液中純油酸的體積時，1mL溶液的滴數多記了幾滴【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．油酸未完全散開，S偏小，由d=可知，分子直徑偏大。故A正確；B．油酸中含有大量酒精不會造成影響，因為酒精最終揮發或者溶于水，故B錯誤；C．計算油膜面積時將所有不足一格的方格均記為了一格,S偏大，由d=可知，分子直徑偏大。故C錯誤；D．求每滴體積時，1ml溶液的滴數誤多記了幾滴，純油酸的體積V將偏小，由d=可知，分子直徑偏小，故D錯誤。故選A。3.如圖所示，LC振蕩電路的導線及自感線圈的電阻忽略不計，某瞬間回路中的電流方向如箭頭所示，且此時電容器的極板A帶正電，則下列說法正確的是（）A.電容器正在放電B.線圈L中的磁場能正在減小C.電容器兩極板間的電壓正在減小D.線圈L中電流產生磁場的磁感應強度正在增強【答案】B【解析】【詳解】AB.根據圖示電路知，該LC振蕩電路正在充電，電流在減小，電容器兩極板間電壓正在增大，磁場能轉化為電場能，故A錯誤，B正確；C．振蕩電路正在充電，電容器的帶電量在增大，電容器兩極板間的電壓正在增大，故C錯誤；D．充電的過程，磁場能轉化為電場能，電流在減小，所以線圈中電流產生的磁場的磁感應強度正在減小，故D錯誤。故選B。4.如圖所示為網絡科學小視頻中經常出現的一組裝置，將一段電阻為r的裸銅導線彎成心形，A端與電池正極接觸，P、Q端與負極相連，然后將電池放在小磁鐵上方，保證電路良好接觸，心形銅導線就會轉起來，不計轉動阻力。下列說法正確的是（）

A.可根據電池的正負極和裸銅線的轉動方向判斷小磁鐵的N、S極B.從上向下看，裸銅導線在安培力作用下一定逆時針轉動C.如果磁鐵的磁極調換一下，心形線框啟動，其轉動的方向不變D.電池的輸出功率等于線圈轉動的機械功率【答案】A【解析】【詳解】A．已知電池的正負極就知道裸銅線的電流方向，在明確裸銅線的轉動方向即受力方向，根據左手定則，就能判斷出磁場的方向，即能判斷小磁鐵的N、S極，A正確；B．裸銅導線的上下兩條邊受到安培力的作用而發生轉動的，因為不清楚磁場的方向，根據左手定則不能判斷出一定逆時針轉動，B錯誤；C．如果磁鐵吸附在電池負極的磁極調換一下，磁場方向相反，根據左手定則，安培力方向也會相反，心形線框的方向也應該改變，C錯誤；D．電池輸出的電功率一部分用來用于線框的發熱功率，一部分提供線框轉動的機械功率，所以電池輸出的電功率大于線框旋轉的機械功率，D錯誤。故選A。5.在絕緣的水平桌面上有MN、PQ兩根平行的光滑金屬導軌，導軌間的距離為l。金屬棒ab和cd垂直放在導軌上，兩棒正中間用一根長l的絕緣細線相連，棒ab右側有一直角三角形勻強磁場區域，磁場方向豎直向下，三角形的兩條直角邊長均為l，整個裝置的俯視圖如圖所示，從圖示位置在棒ab上加水平拉力，使金屬棒ab和cd向右勻速穿過磁場區，則金屬棒ab中感應電流i和絕緣細線上的張力大小F隨時間t變化的圖像（規定金屬棒ab中電流方向由a到b為正），下列說法正確的是（）

A.a、c可能正確 B.a、d可能正確C.b、c可能正確 D.b、d可能正確【答案】A【解析】【詳解】金屬棒ab勻速穿過磁場，設切割磁感線的有效長度為L，則L=vtab棒產生的感應電動勢E=BLv=Bv2t設電路電阻為R，則感應電流大小均勻增加，由楞次定律可知電流方向由b到a，為負值。當L達到l長度時，ab棒出磁場，cd棒進磁場，此時棒在磁場中切割磁感線的有效長度L突然變為零后均勻增加，ab棒中電流反向變為由a到b，大小均勻增加；cd棒未進入磁場中時，根據cd棒受力平衡知，細線上的張力F為0，cd棒進入場后細線張力和安培力滿足二力平衡，則張力由數學知識知，F與t的圖像為開口向上的拋物線。故選A。6.某同學探究自感現象時設計的實驗電路如圖所示。A，B為兩完全相同的燈泡，電感線圈L的自感系數很大，直流電阻為燈泡電阻的一半，電源內阻不計，下列說法正確的是（）A.開關S閉合瞬間，B先亮，A后亮，最終A，B一樣亮B.開關S閉合瞬間，A、B先同時亮，然后A變暗一些，B變得更亮C.開關S斷開瞬間，A、B立即同時熄滅D.開關S斷開瞬間，B立即熄滅，A先變得更亮再逐漸熄滅【答案】BD【解析】【詳解】AB．開關S閉合瞬間，因電感線圈自感很大，故線圈中電流為零，A、B同時亮，隨后因線圈對電流的阻礙作用逐漸減小，流經電源的總電流逐漸增大，故流經B的電流逐漸增大，故B變得更亮，因電源無內阻，故路端電壓不變，即B兩端電壓升高，A兩端電壓降低，故A要變暗一些，故A錯誤、B正確；CD．開關S斷開瞬間，線圈與A組成回路，故B立即熄滅，因開關斷開前線圈中的電流大于A中電流，故A先變得更亮再逐漸熄滅，故C錯誤、D正確。故選BD。7.圖甲、圖乙分別表示兩種電壓的波形，其中圖甲所示電壓按正弦規律變化，下列說法正確的是（）A.圖甲表示交流電，圖乙表示直流電B.兩種電壓的有效值都是311VC.圖甲所示電壓的瞬時值表達式為D.圖甲所示電壓經原、副線圈匝數比為10：1的理想變壓器變壓后，功率比為1：1【答案】D【解析】【詳解】A、由于兩圖中表示電流方向都隨時間變化，因此都為交流電，故A錯誤；B、兩種電壓的最大值是311V，有效值要小于311V，故B錯誤；C、從圖甲可知，Em=311V，ω==100πrad/s，所以圖1電壓的瞬時值表達式為u=311sin100πtV，故C錯誤；D、理想變壓器變壓后，輸入功率等于輸出功率，功率比為1：1，故D正確；8.兩光滑平行金屬導軌間距為L，金屬棒MN垂直跨在導軌上，且與導軌接觸良好，整個裝置置于垂直于紙面向里的勻強磁場中，磁感應強度為B。電容器的電容為C，定值電阻為R，金屬棒的電阻為r，導軌的電阻不計。電容器開始時不帶電，現給金屬棒MN一初速度，使金屬棒MN向右運動，當電路穩定后，MN以速度向右做勻速運動，下列說法正確的是（）A.金屬棒的速度B.MN以速度向右做勻速運動時，電容器上極板帶正電C.MN以速度向右做勻速運動時，回路中的電流為D.為保持MN勻速運動，需對其施加的水平拉力大小為【答案】AB【解析】【詳解】A．電路穩定之前，金屬棒運動產生感應電流，通過電阻產生焦耳熱，根據能量守恒可知，金屬棒的動能有損失，故速度減小，故A正確；B．MN向右做減速運動時，根據右手定則可知，感應電流在金屬棒中由N到M，金屬棒相當于電源，給電容器充電，故穩定后，MN以速度向右做勻速運動時，電容器上極板帶正電，故B正確；C．MN以速度向右做勻速運動時，金屬棒產生感應電動勢與電容電壓相等，電容器充電完成，回路電流為零，故C錯誤；D．回路電流零，金屬棒不受安培力作用，不需再額外施加拉力即可做勻速運動，故D錯誤。故選AB。三、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9.一定質量的理想氣體從狀態甲變化到狀態乙，再從狀態乙變化到狀態丙，其圖像如圖所示。則該理想氣體（）

A.甲、丙兩狀態下的分子平均動能相同B.由甲到丙，內能先增大后減小C.由乙到丙，吸收的熱量D.由乙到丙，分子在單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數逐漸減少【答案】AD【解析】【詳解】A．根據理想氣體狀態方程將甲、丙兩狀態下氣體壓強和氣體體積代入可知，甲、丙兩狀態下氣體溫度相等。理想氣體分子平均動能只與溫度有關，甲、丙兩狀態下分子平均動能相同，A正確；B．將甲、乙兩狀態下氣體壓強和氣體體積代入理想氣體狀態方程可知，乙狀態氣體溫度較低，一定質量的理想氣體從狀態甲變化到狀態乙再變化到狀態丙過程中溫度先降低后增大，內能先減小后增大，B錯誤；C．由乙到丙，氣體體積增大，系統對外做功，即且B選項中已分析知乙到丙過程氣體內能增大，即，根據熱力學第一定律可知即吸收熱量大于1000J，故C錯誤；D．氣體壓強的產生是由于氣體分子不停息的做無規則熱運動，其大小取決于單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數及撞擊容器壁時的平均速率，由乙到丙，溫度升高，氣體分子平均速率增大，而氣體壓強不變，故單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數逐漸減少，D正確。故選AD。10.如圖所示，磁極N、S間的磁場看成勻強磁場，磁感應強度大小為B0，矩形線圈ABCD的面積為S，線圈共n匝，電阻為r，線圈通過滑環與理想交流電壓表V和阻值為R的定值電阻相連，AB邊與滑環E相連，CD邊與滑環F相連。線圈繞垂直于磁感線的軸OO′以角速度ω逆時針勻速轉動，圖示位置恰好與磁感線方向垂直。以下說法正確的是（）A.線圈在圖示位置時電壓表示數為0B.線圈轉動一周的過程中克服安培力做的功為C.線圈從圖示位置開始轉過180°的過程中，通過電阻R的電荷量為D.線圈過圖示位置時磁通量最大，感應電動勢為零【答案】BD【解析】【詳解】A．電壓表所測是發電機輸出電壓的有效值，始終不為零，故A錯誤；B．線圈轉動過程中產生的感應電動勢最大值為有效值為回路中消耗的總功率為線圈轉動一周的過程中克服安培力做的功等于回路中消耗的總電功，即故B正確；C．線圈從圖示位置開始轉過180°的過程中，通過電阻R的電荷量為故C錯誤；D．線圈過圖示位置時正位于中性面，磁通量最大，感應電動勢為零，故D正確。故選BD。11.如圖所示，兩根足夠長的光滑平行直導軌MN、PQ與水平面成θ=30°放置，兩導軌間距為L=0.5m，M、P兩點間接有阻值為R=2Ω的電阻。一根質量為m=0.4kg、電阻為r=1Ω的均勻直金屬桿ab放在兩導軌上，并與導軌垂直。整套裝置處于磁感應強度為B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向上，導軌和金屬桿接觸良好，其余電阻不計。現讓ab桿由靜止開始沿導軌下滑，已知ab桿從靜止釋放到達到最大速度過程中通過R的電量為q=2C，對ab桿的運動過程，下列說法正確的是（）A.ab桿下滑的最大速度vm=6m/sB.該過程中ab桿沿導軌下滑的距離x=6mC.該過程中電阻R產生的焦耳熱Q=4.8JD.該過程中ab桿運動的時間t=2.2s【答案】ABD【解析】【詳解】A．當ab桿以最大速度下滑時，通過ab桿的電流為根據平衡條件可得BIL=mgsinθ代入數據解得vm=6m/s故A正確；B．ab桿從靜止釋放到達到最大速度過程中通過R的電量為解得x=6m故B正確；C．根據能量守恒定律可知該過程中系統產生的總焦耳熱為根據焦耳定律可得故C錯誤；D．對ab桿根據動量定理有代入數據解得t=2.2s故D正確。故選ABD。12.如圖所示，在直角坐標系xOy第一象限內x軸上方存在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，在y軸上S處有一粒子源，它可向右側紙面內各個方向射出速率相等的質量大小均為m，電荷量大小均為q的同種帶電粒子，所有粒子射出磁場時離S最遠的位置是x軸上的P點。已知OP＝OS＝d，粒子帶負電，粒子重力及粒子間的相互作用均不計，則（）A.粒子的速度大小為B.從O點射出的粒子在磁場中的運動時間為C.沿平行x軸正方向射入的粒子離開磁場時的位置到O點的距離為dD.從x軸上射出磁場的粒子在磁場中運動的最長時間與最短時間之比為9:4【答案】AB【解析】【分析】【詳解】A．由OP＝OS＝d，可得SP＝2d如圖所示，結合“在軌跡圓中，軌跡的直徑為最長的弦”和題中“所有粒子射出磁場時離S最遠的位置是x軸上的P點”可知SP是其中一個軌跡的直徑，由可得則v＝A正確；B．由幾何知識可得從O點射出的粒子，軌跡所對的圓心角為60°，在磁場中的運動時間為t＝＝B正確；C．沿平行x軸正方向射入的粒子，圓心在原點處，運動軌跡為四分之一圓，離開磁場時的位置到O點的距離為d，C錯誤；D．從x軸上射出磁場的粒子，從原點射出時在磁場中運動時間最短，運動軌跡與x軸相切時運動時間最長tmax＝＝則tmax∶t＝9∶2D錯誤。故選AB。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.某實驗小組用如圖所示裝置探究氣體做等溫變化的規律。已知壓力表通過細管與注射器內的空氣柱相連，細管隱藏在柱塞內部未在圖中標明。從壓力表上讀取空氣柱的壓強，從注射器旁的刻度尺上讀取空氣柱的長度。

（1）實驗時，為判斷氣體壓強與體積的關系，___________（選填“需要”或“不需要”）測出空氣柱的橫截面積；（2）關于該實驗，下列說法正確的是___________；A．為避免漏氣，可在柱塞上涂抹適量潤滑油B．實驗中應快速推拉柱塞，以免氣體進入或漏出注射器C．為方便推拉柱塞，應用手握緊注射器再推拉柱塞D．活塞移至某位置時，應快速記錄此時注射器內氣柱的長度和壓力表的壓強值（3）若實驗過程中氣體溫度降低，其他條件符合實驗要求，實驗小組按氣體溫度不變，測得注射器內封閉氣體的幾組壓強p和體積V的值（數值未給出）后，請你根據所學知識，結合氣體實際狀態變化情況，以p為縱軸、為橫軸，幫助該實驗小組作出氣體狀態變化大致圖像。（）【答案】①.不需要②.A③.【解析】【詳解】（1）[1]橫截面積相同，每一次體積的改變，只需要比較空氣柱長度的變化即可，故不需要測量空氣柱的橫截面積；（2）[2]A．為了保持封閉氣體的質量不變，實驗中采取的主要措施是注射器上涂上潤滑油防止漏氣，故A正確；B．若急速推拉活塞，則有可能造成氣體溫度變化，故B錯誤；C．手握緊活塞會導致溫度的變化，故C錯誤；D．活塞移至某位置時，應等狀態穩定后，記錄此時注射器內氣柱的長度和壓力表的壓強值，故D錯誤。故選A。（3）[3]p-圖線的斜率根據氣體溫度降低，則斜率減小，圖像向下彎曲。

14.某學校物理興趣小組的同學用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，它由熱敏電阻和繼電器組成。如圖甲所示，將熱敏電阻安裝在需要探測溫度的地方，當測溫區溫度正常時，某一指示燈亮；當測溫區溫度達到或超過報警溫度時，另一個指示燈亮。圖甲中繼電器的供電電源電動勢，內阻不計，繼電器線圈用漆包線繞成，線圈電阻為，當線圈中的電流大于等于時，繼電器的銜鐵將被吸合。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。

（1）當測溫區溫度升高時，繼電器的磁性將__________（均選填“減小”、“不變”或“增大”）；（2）如果要使報警電路在測溫區溫度超過報警，需要把可變電阻的阻值調節為__________；當測溫區溫度超過時，指示燈____________亮（選填“A”或“B”）；（3）若要設置報警電路在更高的溫度報警，下列方案可行的是___________。A.適當增大電源電動勢B.適當減小電源電動勢C.適當調大可變電阻的阻值D.適當調小可變電阻的阻值【答案】①.增大②.90③.A④.BC##CB【解析】【詳解】（1）[1]電磁鐵電路是一個串聯電路，根據串聯電路中總電阻與各個電阻阻值之間的關系，當環境溫度升高時，從坐標圖中可以看出R1阻值變小，總電阻也變小，電源電壓不變，通過電磁鐵的電流變大，因此繼電器的磁性會增強。（2）[2]由圖乙可知測溫區溫度時，熱敏電阻的阻值由閉合電路歐姆定律可得解得可變電阻的阻值[3]當測溫區溫度超過時，繼電器的銜鐵將被向上吸合，指示燈A亮。（3）[4]若要設置報警電路在更高的溫度報警，熱敏電阻阻值更小，而報警電流為50mA不變，由可知應適當降低值或增大的值，故BC正確，AD錯誤。故選BC。15.如圖所示，質量為m的活塞將體積為V0，溫度為T0的某種理想氣體，密封在內壁光滑的圓柱形導熱汽缸內，活塞橫截面積為S?，F將汽缸內氣體的溫度緩慢升高，氣體體積增大到2V0。已知大氣壓強為，氣體內能U與溫度T的關系為U=kT（k為常量），重力加速度為g。求∶(1)該過程中氣體的壓強p；(2)氣體體積為2V0時的溫度T2；(3)該過程中氣體吸收的熱量Q。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)對活塞受力分析得解得(2)加熱過程中氣體等壓膨脹，由解得(3)該過程中氣體內能增加解得因氣體體積增大，故此過程中氣體對外做功解得由熱力學第一定律有解得該過程中氣體吸收的熱量16.如圖所示，兩足夠長、阻值不計、間距為的光滑平行固定金屬導軌、水平放置，兩導軌間存在豎直向下、磁感應強度大小為的勻強磁場。質量均為、阻值均為的導體棒、靜止于導軌上，兩導體棒與兩導軌垂直，兩棒間距也為，并與導軌保持良好接觸?，F給導體棒一個水平向右的瞬時沖量，使其獲得水平向右的初速度。求：（1）從開始到穩定的過程中，流過棒的電荷量；（2）穩定時、兩導體棒之間距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）兩導體棒組成的系統水平方向不受外力，豎直方向合力為零。則系統動量守恒，且最終兩導體棒會以相同的速度做勻速運動。以的方向為正方向，由動量守恒得解得穩定時、兩導體棒速度為對棒由動量定理有即又聯立解得，從開始到穩定的過程中，流過棒的電荷量為（2）設兩棒間的相對位移為，則解得則最終穩定時，、兩導體棒之間的距離為17.如圖所示，兩導電性良好的光滑平行導軌傾斜放置，與水平面夾角為，間距為L。導軌中段正方形區域內存在垂直于軌道面向上的勻強磁場。電阻相等的金屬棒a和b靜止放在斜面上，a距磁場上邊界為L。某時刻同時由靜止釋放a和b，a進入磁場后恰好做勻速運動；a到達磁場下邊界時，b正好進入磁場，并勻速穿過磁場。運動過程中兩棒始終保持平行，兩金屬棒與導軌之間導電良好，不計其他電阻和摩擦阻力，導軌足夠長。求：（1）a、b通過磁場區域的時間之比為多少？（2）a、b質量之比為多多少？（3）從a進入磁場到b棒離開磁場，a、b中產生的熱量之比為多少？（4）a、b棒穿過磁場后，能否發生碰撞，請你說明結論和分析判斷的理由?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）1：1；（4）能，理由見解析【解析】【詳解】（1）某時刻同時由靜止釋放a、b，a進入磁場后恰好做勻速運動，剛進入磁場前，由動能定理，得知a到達磁場下邊界時，b正好進入磁場，并勻速穿過磁場b到達磁場上邊界的時間此時b勻速穿過磁場時間a、b通過磁場區域的時間之比為（2）由閉合電路歐姆定律得a處于平衡態，受力分析可知得由于b勻速穿過磁場，則得故（3）a、b棒串聯，電阻相等，由焦耳定律可知，兩棒產生的熱量之比為1:1（4）兩棒能發生碰撞。以金屬棒剛出磁場計算，先以速度為做勻速直線運動，后以初速度為做加速度為的勻加速直線運動，當b剛出磁場時，a的速度為此后以初速度為做加速度為的勻加速直線運動，故、能發生碰撞。18.1930年，勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器。加速器在核物理和粒子物理研究中發揮著巨大的作用，回旋加速器是其中的一種。如圖是某回旋加速器的結構示意圖，D1和D2是兩個中空的、半徑為R的半圓型金屬盒