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聊城市2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试题
本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。所有试题的答案均在答题卡的指定位置作答，在试卷上作答不得分。
一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3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.关于分子动理论，下列说法中正确的是
甲 乙 丙 丁
A.图甲中，油酸分子直径等于一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积与它形成油膜面积的比值
B.图乙为分子力F随分子间距r变化的关系图像，r从0.9r0增大到5r0过程中，分子势能先变大后变小
C.图丙为同一气体不同温度下分子的速率分布图，则温度T2D.图丁为布朗运动的示意图，温度越高、微粒越大，布朗运动越明显
2.下列四幅图中有关固体和液体性质的描述，正确的是
甲 乙 丙 丁
A.图甲中实验现象说明薄板材料是非晶体
B.图乙中液体和管壁表现为不浸润
C.图丙中液晶显示器是利用液晶光学性质具有各向异性的特点制成的
D.图丁中水黾静止在水面，说明其受到的表面张力等于重力
3.镅是一种人工获得的放射性元素，符号Am，原子序数95，具有强放射性，常用于薄板测厚仪、温度计、火灾自动报警仪及医学诊疗仪器上。其衰变方程为.下列说法正确的是
A.该衰变为β衰变
B.原子核比原子核的中子少4个
C.镅241的衰变会随环境温度降低逐渐变慢
D.衰变后原子核处于高能级，向低能级跃迁辐射出γ射线
4.自感线圈广泛应用在无线电技术中，是交流电路或无线电设备的基本元件。如图所示，L是电感足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，电阻R1=R2，两电流表A1、A2为理想电表，若将开关S闭合，等电流表示数稳定后，再断开开关S，则
A.开关S闭合时，两电流表的示数始终相同
B.开关S闭合时，两电流表立即有示数，A1的示数逐渐减小到零，A2的示数逐渐增大
C.开关S断开瞬间，两电流表的示数立即减小为零
D.开关S断开瞬间，两电流表的示数均先增加、再逐渐减小到零
5.我国自主研发的氢原子钟已运用于北斗导航系统中，它通过氢原子能级跃迁时产生的电磁波校准时钟。如图所示为氢原子能级示意图。则
A.用10eV的光子照射处于基态的氢原子可以使之发生跃迁
B.用10eV的电子去轰击处于基态的氢原子可能使之发生跃迁
C.用13.6eV的光子照射处于基态的氢原子不能使之电离
D.一个处于n=4能级的氢原子，在向低能级跃迁时最多可辐射出3种频率的光子
6.如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向，线框中电流沿着顺时针方向为感应电流i的正方向。要在线框中产生如图乙所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的图像可能是
甲 乙
A B C D
7.光电传感器是一种将光信号转换为电信号的装置，很多光电传感器都利用了光电效应原理，如光敏电阻等。图甲是某校兴趣小组用光电效应测量阴极材料逸出功的电路图，实验中调节滑动变阻器滑片的位置使电流表示数恰好为零，记录下此时入射光的频率v和电压表示数U。改变入射光的频率，重复上述步骤获取多组数据，做出如图乙所示U-v图像，已知电子的电荷量为e。下列说法正确的是
甲 乙
A.当电流表示数变为零后，增加入射光的强度，电流表示数将不再为零
B.阴极材料的逸出功为
C.根据图像可知普朗克常量
D.根据图像可知普朗克常量
8.春夏秋冬、昼夜之间，工作日与节假日，对电力需求量差异很大，会形成用电高峰和低谷之间的峰谷负荷差。如图所示，为某节能储能输电网络示意图，可以在用电低谷时段把电“储存”起来，高峰时段输出，填补用电缺口。发电机的输出电压U1=500V，输出功率为800kW。降压变压器的匝数比n3：n4=50：1，输电线总电阻R=62.5Ω。其余线路电阻不计，用户端电压U4=220V，功率为44kW，所有变压器均为理想变压器。下列说法正确的是
A.发电机的输出电流为160A
B.升压变压器的匝数比n1：n2=1：400
C.输送给储能站的功率为756kW
D.输电线上损失的功率为1kW
二、多项选择题：本题共4个小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。
9.随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。图为手机无线充电装置及原理示意图。当充电基座上的送电线圈通入正弦式交变电流时，就会在受电线圈中感应出电流为手机电池充电。若某段时间内，送电线圈产生的磁场方向如图所示，且磁场正在增强。以下说法正确的是
A.送电线圈和受电线圈通过涡流完成对电池充电
B.此时送电线圈的电流由端口2流入
C.此时受电线圈的电流由端口4流出
D.此时受电线圈的面积有减小的趋势
10.LC振荡电路是一种简单且常见电路，在电子学通信、计算机等领域应用广泛，如图甲所示为某电动玩具内的LC振荡电路部分。在电容器开始放电时（取t=0），上极板带正电，电路中的电流随时间变化如图乙所示，则
甲 乙
A. t1时刻，电容器两板间电场能最小
B. t2时刻，电容器上极板不带电
C.在t1~t2时间内，电路中电流方向为顺时针
D.在t2~t3时间内，电容器C正在放电，上极板带正电
11.网上热卖的科普小制作——斯特林发动机如图甲所示，汽缸内的气体在一个周期的循环中经历冷却、压缩、吸热、膨胀四个过程，并实现对外做功。图乙为斯特林循环的p-V图像，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温过程和两个等容过程组成，下列说法正确的是
甲 乙
A.A→B过程中，气体的内能增大
B.B→C过程中，单位时间内碰撞单位面积汽缸壁的分子数增加
C.C→D过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外做的功
D.B→C过程中气体吸收的热量等于D→A过程中气体放出的热量
12.随着我国航空母舰数量的增加，我国海上军事力量进一步加强，新一代航母阻拦系统将采用电磁阻拦技术，基本原理如图所示，飞机着舰时关闭动力系统，利用尾钩钩住绝缘阻拦索并拉动轨道上的一根金属棒ab，导轨间距为d，飞机质量为M，金属棒质量为m，飞机着舰后与金属棒以共同速度v0进入磁场，轨道端点MP间电阻为R、金属棒电阻为r，不计其它电阻和阻拦索的质量。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒运动一段距离x后与飞机一起停下，测得此过程中电阻R上产生的焦耳热为Q，不计一切摩擦，则
A.整个过程中通过电阻R的电荷量为
B.整个过程中通过电阻R的电荷量为
C.经过位置时，克服安培力做功的功率小于
D.通过最后的过程中，电阻R上产生的焦耳热为
三、非选择题：本题共6个小题，共60分。
13.（6分）为节能减排、保护环境，公共场所使用声、光控照明系统，声、光控开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才接通电路的工作要求，其示意图如图甲所示。
甲 乙 丙
（1）声控开关和光控开关的连接方式为 （选填“串联”或“并联”）。
（2）其中光控开关内部示意图如图乙所示，光敏电阻的阻值随照度（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx）的变化关系如图丙所示。已知光控开关中的电源电动势为4.0V，内阻不计，电阻箱的阻值调为8Ω，电磁开关的电阻为2Ω。设计要求当流过电磁开关的电流小于0.10A，即照度低于 lx时（结果保留一位小数），光控开关接通。
（3）为了市民出行更加安全，需要在更强光照时就开启照明系统，这需要 （选填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。
14.在某次物理实验设计大赛活动中，要求自选器材，完成“探究气体等温变化的规律”实验。
（1）甲实验小组利用如图所示的装置，在注射器中密封了一定质量的气体
①在实验操作过程中，以下措施有助于满足实验恒温条件的是 。
A.用橡皮帽堵住注射器的小孔
B.移动活塞要缓慢
C.实验时，不要用手握注射器
②实验小组根据实验数据，做出的图像是一条过坐标原点的倾斜直线，可以得出结论：一定质量的气体， ；
③实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小.该过程中发现，环境温度逐渐降低，则实验得到的图像应是
A B C D
（2）乙实验小组利用如图所示的DIS装置探究气体等温变化的规律，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机，计算机根据实验数据绘制如图所示的关系图像。根据图像可知，软管中气体的体积为 mL。
15.（6分）原子核的人工转变是通过高速粒子轰击某些元素的原子核并生成新的原子核，它是人们研究原子核组成的重要手段。用粒子加速器加速后的质子（）轰击静止的锂（）原子核，可以生成两个α粒子（）。已知质子质量为1.007825u，锂原子核的质量为7.016004u，α粒子的质量为4.002603u，lu相当于931MeV。
（1）写出该核反应的反应方程式；
（2）求该核反应释放的核能（结果保留三位有效数字）。
16.（10分）2023年5月30日，航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮搭载神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。航天员在进行太空行走时必须穿上特制的航天服。假设出仓前航天服内密封了一定质量的理想气体，体积为3L，压强为1.0105Pa，温度t1=27℃。
（1）打开舱门前，航天员需将航天服内气压降低，若此时航天服内气体的压强降为6.75104Pa，密闭气体温度降为3℃，求此时航天服内气体的体积；
（2）为便于舱外活动，航天员出舱前还需要把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压再降低。假设释放气体过程中温度保持3℃不变，航天服内气体体积变为2.16L，已知航天服放出的气体占原来气体质量的60%，求放出气体后航天服内气体的压强。
17.（14分）如图所示，为一交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢为n=200匝的正方形线圈，边长L=20cm。线圈绕OO'轴在磁感强度B=0.5T的磁场中以角速度ω=10rad/s转动，已知线圈电阻r=2Ω，外电路负载电阻R=6Ω，不计一切摩擦。试求：
（1）由图示位置开始计时，转动过程中感应电动势的瞬时表达式；
（2）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势及通过电阻的电荷量（结果可以根式表示）；
（3）正方形线圈转一周的过程中电阻R产生的焦耳热。
18.（16分）根据高中电磁感应知识，某同学设计了一种简单的电磁健身器，其简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l=0.6m，倾角θ=53°，导轨上端串接一个R=0.15Ω的电阻。在导轨间长d=0.5m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0T。质量m=5.0kg、电阻r=0.05Ω的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距x=0.2m。一位健身者用恒力F=90N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，此时金属棒的速度大小为3.2m/s。已知重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量。求：
（1）CD棒刚进入磁场时加速度的大小；
（2）在拉升CD棒的过程中，电阻产生的焦耳热；
（3）若金属棒再次经过磁场下边界时的速度大小为3.5m/s，求金属棒向下通过磁场的时间。
聊城市2022-2023学年高二下学期期末考试
物理参考答案及评分标准
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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.A 2.C 3.D 4.B 5.D 6.B 7.C 8.D
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，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。
9.BD 10.AC 11.BD 12.AD
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13（1）串联 （2）0.6 （3）增大
评分标准：每空2分
14.（1）①BC ②在温度保持不变的情况下，气体的压强与体积成反比 ③A
（2）1.0（0.9~1.1均可）
评分标准：每空2分
15.（6分）（1）（或者） （2）17.3MeV
解析：（1）该核反应的反应方程式是①
（2）由爱因斯坦质能方程可得
②
代入数据解得：③
评分标准：①②③式各2分
16.（10分）（1）4L （2）
解析：（1）航天服内气体初态时，
有
末态时，有
根据理想气体状态方程可得①
解得②
（2）气体缓慢放出的过程中气体的温度不变，设需要放出的气体体积为，根据玻意耳定律可得③
其中
航天放出的气体与原来气体的质量比④
联立解得⑤
评分标准：①②③④⑤式各2分
17.（14分）（1） （2）， （3）
解析：（1）该交流电的峰值①
开始位置与磁感线平行，瞬时值表达式②
解得，由图示位置开始转动过程中感应电动势的瞬时值表达式为
③
（2）转60°角的过程中产生的平均感应电动势大小④
其中⑤
⑥
解得，由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势为⑦
由闭合电路的欧姆定律得⑧
通过电阻R中流过的电量为⑨
解得⑩
（3）转动过程中，交流电的有效值为
由闭合电路欧姆定律可得，感应电流
由焦耳定律可得电阻R产生的焦耳热为

解得
评分标准：①~ 式，每式1分
18.（16分）（1） （2） （3）
解析：（1）由牛顿第二定律①
进入磁场时的速度②
感应电动势③
感应电流④
安培力⑤
由牛顿第二定律可得⑥
解得⑦
（2）设导体棒通过磁场的过程中克服安培力做功为W，由动能定理可得：
⑧
由功能关系可得⑨
⑩
解得：
（3）由机械能守恒定律可知金属棒再次回到磁场上边界时速度大小仍为

设金属棒向下经过磁场的时间为t，则
由动量定理可得
解得
评分标准：①~④⑥~ 式，每式2分，⑧ 式，每式2分

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