资源描述
河南省鹤壁市淇县第一中学2025届高二物理第二学期期末预测试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、下列现象中属于电磁感应现象的是( )
A.磁场对电流产生力的作用
B.变化的磁场使闭合电路中产生电流
C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化
D.电流周围产生磁场
2、首次成功解释光电效应和首次提出物质波的科学家分别是( )
A.爱因斯坦、康普顿 B.普朗克、爱因斯坦
C.普朗克、德布罗意 D.爱因斯坦、德布罗意
3、如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sin100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=110Ω的负载电阻,原、副线圈的匝数之比为4:1。电流表、电压表均为理想电表。则
A.电压表的示数为220V
B.电流表的示数为0.5A
C.变压器的输入功率为27.5W
D.变压器输出交流电的周期为50s
4、如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法中正确的是
A.总是顺时针 B.总是逆时针
C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针
5、恒温水池底部一条小鱼吐出一个气泡,该气泡由池底缓缓上浮,气泡内气体可视为定质量的理想气体,则在气泡上浮的过程中( )
A.气泡内气体向外界放热
B.气泡内气体内能增大
C.气泡内气体压强增大
D.气泡内气体对外界做功等于从外界吸热
6、关于布朗运动,下列说法中正确的是 ( )
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.布朗运动就是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
C.PM2.5是空气中直径小于或等于2.5μm的悬浮颗粒物,大气中悬浮的PM2.5在做布朗运动.
D.悬浮的固体颗粒越大,布朗运动越明显
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、下列说法中正确的是
A.一定量气体膨胀对外做功200 J,同时从外界吸收120 J的热量,则它的内能增大80J
B.在使两个分子间的距离由很远(r > 10-9 m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大
C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力
D.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越慢
8、如图甲所示,t=0时刻,波源M开始振动,产生水平向右传播的简谐横波,介质中,与其相距d的N点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.t=0时刻,波源M开始沿y轴正方向振动
B.t=0时刻,波源M开始沿y轴负方向振动
C.波源振动频率为
D.波的传播速度为
E.波的传播速度为
9、如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,一质量为2m的光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一质量为m的小物块从水平面上以v0的速度冲上槽,小物块没有到达槽的顶端,且回到地面时槽还未与弹簧接触,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.物块在槽上滑动过程中,物块和槽组成的系统水平方向动量守恒
B.物块在槽上上滑的最大高度为
C.在整个过程中,弹簧具有的最大弹性势能为mv02
D.运动过程中小物块只能在槽上上滑一次
10、如图所示为交流发电机的原理图,其矩形线圈在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,从图示位置开始绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动,转动周期为6.18×10-1s,线圈的匝数为100匝、阻值为10Ω,面积为0.1m1.线圈的两端经集流环与阻值为90Ω的电阻R连接,与R并联的交流电压表为理想电表.(π取3.14),下列说法正确的是
A.线圈在图示位置磁通量的变化率最大
B.经过八分之一周期,通过电阻R的电荷量为
C.电动势的有效值为100V
D.交流电压表的示数为
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在15℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性,所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(15℃时的阻值)为900.0 Ω:电源E(6V,内阻可忽略):电压表V (量程150 mV):定值电阻R0(阻值10.0 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω):电阻箱R1(阻值范围0-999.9 Ω):单刀开关S1,单刀双掷开关S1.
实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0℃,将S1与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0:保持R1的滑片位置不变,将R1置于最大值,将S1与1端接通,调节R1,使电压表读数仍为U0:断开S1,记下此时R1的读数,逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R1的阻值,直至温度降到15.0°C,实验得到的R1-t数据见下表.
t/℃
15.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
R1/Ω
900.0
680.0
500.0
390.0
310.0
170.0
140.0
回答下列问题:
(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到_____填“a”或“b”)端;
(1)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R1-t曲线_____
(3)由图(b)可得到RT,在15℃-80°C范围内的温度特性,当t=44.0℃时,可得RT=____Ω;
(4)将RT握于手心,手心温度下R1的相应读数如图(c)所示,该读数为____Ω,则手心温度为______℃.
12.(12分)右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图.粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内.开始时,B、C内的水银面等高.
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管____________(填:“向上”或“向下”)移动,直至____________;
(2)实验中多次改变气体温度,用Δt表示气体升高的摄氏温度,用Δh表示B管内水银面高度的改变量.根据测量数据作出的图线是 ( )
四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,两条相互平行的光滑金属导轨相距1,其中水平部分位于同一水平面内,倾斜部分构成一倾角为θ的斜面,倾斜导轨与水平导轨平滑连接.在水平导轨区域内存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B.两长度均为l的金属棒ab、cd垂直导轨且接触良好,分别置于倾斜和水平轨道上,ab距水平轨道面高度为h.ab的质量为m,ab、cd电阻分别为r和2r.由静止释放ab棒,导轨电阻不计.重力加速度为g,不计两金属棒之间的相互作用,两金属棒始终没有相碰.求:
(1)ab棒刚进入水平轨道时cd棒的电流I;
(2)若最终通过cd棒的电荷量q己知,求cd棒的质量.
14.(16分)如图所示,两条相距d=1 m的平行光滑金属导轨位于同一水平面内,其左端接一阻值为R=9 Ω的电阻,右端放置一阻值r=1 Ω、质量m=1 kg的金属杆,开始时,与MP相距L=4 m.导轨置于竖直向下的磁场中,其磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示.给金属杆施加一向右的力F(F未知),使0~2 s内杆静止在NQ处.在t=2 s时杆开始做匀加速直线运动,加速度大小a=1 m/s²,6 s末力F做的功为30 J(g取10 m/s²).求:
(1)杆静止时,杆中感应电流的大小I和方向;
(2)杆在t=6 s末受到的力F的大小
(3)0~6 s内杆上产生的热量.
15.(12分)如图所示,A、B两小球通过长l=10m的不可伸长的轻绳连接,A球质量mA=0.6kg,B球质量mB=0.4 kg,将两球从同一位置先后释放,先释放A球,t1=1 s后再释放 B球,细绳绷直后立即绷断,且绷断时间极短,绷断后A、B两球再经过t2=2 s同时落地。 两球都可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。
(1)分别求细绳绷直前瞬间A、B球的速度大小;
(2)求两球释放位置离地面的高度。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
电磁感应现象指的是由于磁场的变化而在闭合回路中产生感应电流的现象,故B正确,ACD错误.
2、D
【解析】
普朗克提出量子假说,此后爱因斯坦提出光量子假说,成功解释了光电效应,首次提出物质波假说的科学家是德布罗意。
A.A项与上述分析结论不相符,故 A不符合题意;
B.B项与上述分析结论不相符,故 B不符合题意;
C.C项与上述分析结论不相符,故 C不符合题意;
D.D项与上述分析结论相符,故 D符合题意。
3、C
【解析】
A.由u=220sin100πt(V),可得电源的有效值为;电压表的示数等于副线圈两端的电压,根据电压与匝数成正比可得。故A错误。
B.通过电阻的电流为副线圈的电流,由电流与匝数成反比可得原线圈中的电流,即电流表的示数为。故B错误。
C.变压器的输入功率等于输出功率,可求输出功率为,即输出功率为。故C正确。
D.由电流瞬时值的表达式u=220sin100πt(V),可得,解得周期为。故D错误。
4、C
【解析】
由图示可知,在磁铁下落过程中,穿过圆环的磁场方向向上,在磁铁靠近圆环时,穿过圆环的磁通量变大,在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小,由楞次定律可知,从上向下看,圆环中的感应电流先沿顺时针方向,后沿逆时针方向,故C正确.
故选C.
5、D
【解析】
在气泡上浮的过程中,气体的压强减小,体积变大,气体对外做功;由于温度不变,则内能不变,根据热力学第一定律∆U=W+Q可知,气体吸收热量,即气体对外界做功等于从外界吸热。故D正确,ABC错误。
故选D。
6、C
【解析】
布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,是液体分子的无规则运动的表现,选项AB错误; PM2.5是空气中直径小于或等于2.5μm的悬浮颗粒物,大气中悬浮的PM2.5在做布朗运动,选项C正确;悬浮的固体颗粒越小,布朗运动越明显,选项D错误;故选C.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、CD
【解析】
A.根据热力学第一定律知:△U=W+Q=-200+120=-80J,表示内能减少80J,故A错误;
B.在使两个分子间的距离由很远(m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力
先减小后增大,分子势能先减小后增大,故B错误;
C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力,故C正确;
D.相对湿度是空气中水蒸气的压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值,空气相对湿度越大时,
空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越慢,故D正确。
8、BCE
【解析】
AB.N点的起振方向与M点起振方向相同,由乙图读出时刻,N点的振动方向沿y轴负方向,即N点的起振方向沿y轴负方向,则t=0时刻,振源M振动的方向沿y轴负方向,故A错误,B正确;
CDE.由题知波速
由乙知
则周期为
故频率为
故CE正确,D错误。
故选BCE。
由乙图读出N点的起振方向,t=0时刻,振源M振动的方向与时刻N点的振动方向相同.由乙看出,波从M点传到N点的时间为,距离为d,可求出波速,读出周期,求出频率.
9、AB
【解析】
A、物块在上滑过程中,物块和弧形槽组成的系统所受合外力不为零,但在水平方向的外力之和为零,故系统满足水平方向的动量守恒,则A正确.B、滑块相对于槽到达最高点时水平速度相等,根据系统水平方向动量守恒和系统的机械能守恒有:,,联立解得:,故B正确.C、当滑块滑回斜槽底端时两者的速度为、,由系统水平方向动量守恒和系统的机械能守恒有:,,解得:,,斜槽向右运动压缩弹簧到最大,故最大弹性势能为,故C错误.D、斜槽被弹簧弹回时的速度由机械能守恒可知还为,方向向左,因,故斜槽能追上滑块发生第二次碰撞,故D错误.故选AB.
【点睛】本题考查动量定恒和机械能守恒定律的应用,要注意明确运动过程,同时能正确应用动量守恒以及机械能守恒定律分析两物体的运动过程问题.
10、ABD
【解析】
线圈在图示位置磁通量为零,但磁通量的变化率最大,选项A正确;经过八分之一周期,通过电阻R的电荷量为,选项B正确; ,电动势的最大值:;电动势的有效值E=,选项C错误;交流电压表的示数为,选项D正确;故选ABD.
点睛:解决本题时要知道正弦式交流电峰值的表达式Em=nBSω,以及知道峰值与有效值的关系.求热量要用电流的有效值,求电荷量要用电流的平均值,最好记住求解电量的表达式 .
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、见解析; 见解析; 见解析; 见解析; 见解析;
【解析】
(1)图(a)的电路滑动变阻器采用限流接法,在闭合S1前,R1应该调节到接入电路部分的电阻值最大,使电路中电流最小,即图(a)中的R1的滑片应移到b端.
(1)将表格上的数标到坐标纸上,然后用平滑曲线过尽可能多的数据点画出R1—t图象.
(3)根据题述实验过程可知,测量的R1数据等于对应的热敏电阻RT的电阻值.由画出的R1—t图象可知,当t=44.0℃时,对应的RT=450Ω.
(4)根据读数规则可知电阻箱的读数为:610.0Ω,由画出的R1—t图象可知,当RT=610.0Ω,则手心温度t=33.0℃..
12、(1)向下,B、C两管内水银面等高,(2)A,
【解析】
试题分析:(1)气体温度升高,压强变大,B管水银面下降,为保证气体压强不变,应适当降低A管,所以应将C管向下移动,直至B、C两管水银面等高,即保证了气体压强不变.
(2)实验中多次改变气体温度,用表示气体升高的温度,用表示B管内水银面高度的改变量.压强不变时体积变化与温度变化的关系是成正比的,所以根据测量数据作出的图线是A.
考点:本题考查了理想气体状体方程.
四、计算题:本题共3小题,共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1) (2)
【解析】
(1)ab棒沿斜面下滑过程,由机械能守恒定律
得:v0=
Ab棒进入磁场时,E=Blv0
通过ab棒的电流为I=
(2)设ab、cd棒最终共同速度为v,cd棒的质量为M,根据动量守恒定律有
对cd棒应用动量定理
即
联立得cd棒的质量M=
14、 (1)0.8A,顺时针 (2)7.4N (3)3.48J
【解析】
试题分析:杆静止时,B均匀减小,由法拉第电磁感应定律求出感应电动势,再由欧姆定律求感应电流的大小.由楞次定律判断感应电流的方向;2-6s内杆做匀加速直线运动,由v=at求得6s末杆的速度,由E=Bdv、欧姆定律求得感应电流的大小,由F=BId求得安培力的大小,再由牛顿第二定律求得F的大小;分段求热量.0-2s内,感应电流恒定,由焦耳定律求热量.2-6s内,感应电流均匀增大,由克服安培力做功求热量.
(1)在0~2 s内,由电磁感应定律得
解得E1=8 V
由闭合电路欧姆定律得
联立解得I1=0.8 A,方向N→Q
(2)杆做匀加速直线运动的时间为t=4 s
6 s末杆的速度v=at=4 m/s
由电磁感应定律得E2=Bdv=16 V
由闭合电路欧姆定律得
联立解得I2=1.6 A
在运动过程中杆受到的安培力FA=BI2d=6.4 N
对杆运用牛顿第二定律,有:F–FA=ma
解得F=ma+FA=7.4 N
(3)0~2 s内系统产生的焦耳热Q1=I1²(R+r)t=12.8 J
2~6 s内,根据能量守恒定律有:W=
系统产生的热量
则0~6 s内系统产生的总热量=34.8 J
故0~6 s内杆上产生的热量
点睛:本题主要考查了电磁感应与力学知识的综合应用,要理清杆的运动状态,明确磁通量均匀变化时产生的感应电流恒定,由焦耳定律求热量.当电流变化时,根据电流的平均值求克服安培力做功,来求焦耳热.
15、 (1)vA=15m/s,vB=5m/s (2)H=49.25m
【解析】
(1)设绳子伸直前B球运动的时间为t,则A球运动的时间为t+t1,则有
l=(t+t1)2-t2
解得:t=0.5s
由运动学公式可得:
vA=g(t+t1)
vB=gt
解得:vA=15m/s
vB=5m/s
(2)绳子绷断过程,时间极短,两球组成的系统动量守恒,则有
mAvA+mBvB=mAvA′+mBvB′
又经时间t2两球同时着地,则有:
h1=vA′t2+
对A从释放到绳子绷紧:h2=
则H=h1+h2
解得:H=49.25m
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