2021-2022年湖南省長沙市長郡中學(xué)高二 （下）期末物理試題（解析版）

1、 長郡中學(xué)20212022學(xué)年度高二第二學(xué)期期末考試物理第卷選擇題（共44分）一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1. 下列關(guān)于教材中三幅插圖的說法正確的是（）A. 圖甲中，當(dāng)手搖動(dòng)柄使得蹄形磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)，則鋁框會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，且和磁鐵轉(zhuǎn)得一樣快B. 圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，線圈中產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬C. 丙是回旋加速器的示意圖，當(dāng)增大交流電壓時(shí)，粒子獲得的最大動(dòng)能也會(huì)增大D. 丙是回旋加速器的示意圖，當(dāng)增大交流電壓時(shí)，粒子獲得的最大動(dòng)能不會(huì)增大【答案】D【解析】【詳解】A根據(jù)電磁驅(qū)動(dòng)原理，圖甲中，當(dāng)手搖動(dòng)柄使得蹄形磁鐵

2、轉(zhuǎn)動(dòng)，則鋁框會(huì)同向轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈比磁鐵轉(zhuǎn)得慢，故A錯(cuò)誤；B圖乙是真空冶煉爐，當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí)，鐵塊中產(chǎn)生產(chǎn)生渦流，鐵塊中產(chǎn)生大量熱量，從而冶煉金屬，故B錯(cuò)誤；CD根據(jù)解得丙是回旋加速器的示意圖，顯然粒子獲得的最大動(dòng)能與電壓無關(guān)，當(dāng)增大交流電壓時(shí)，粒子獲得的最大動(dòng)能不會(huì)增大，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2. 如圖為某校學(xué)生跑操的示意圖，跑操隊(duì)伍寬，某時(shí)刻隊(duì)伍前排剛到達(dá)出口的B端，正在A點(diǎn)的體育老師準(zhǔn)備從隊(duì)伍前沿直線勻速橫穿到達(dá)對(duì)面出口BC，且不影響跑操隊(duì)伍，已知學(xué)生跑操的速度m/s，出口BC寬度m，則以下說法正確的是（）A. 體育老師只能沿直線AC到達(dá)出口B. 體育老師可能沿直線AD到達(dá)出口

3、C. 體育老師速度一定為1.5m/sD. 體育老師到達(dá)對(duì)面出口的時(shí)間可能大于2s【答案】B【解析】【分析】【詳解】由題可知，老師需跑在學(xué)生前面且不影響跑操隊(duì)伍,所以將老師的速度分解在平行BC方向和垂直BC方向，在平行與BC方向，老師的速度需要大于等于學(xué)生的速度，即學(xué)生通過出口時(shí)間所以老師達(dá)到對(duì)面出口的時(shí)間不能大于2s，老師在垂直BC方向的速度所以老師的速度當(dāng)老師垂直BC方向的速度大于，則會(huì)在C點(diǎn)右邊到達(dá)出口，當(dāng)老師的平行BC的速度為，垂直BC的速度為時(shí)，老師沿AD直線到達(dá)出口。故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。3. 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)充電裝置，如圖所示，假設(shè)永磁鐵的往復(fù)運(yùn)動(dòng)在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交

4、流電，周期為0.2s，電壓最大值為0.05V，理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為160，下列說法正確的是（）A. 交流電的頻率為10HzB. 副線圈兩端電壓最大值為3VC. 變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強(qiáng)弱無關(guān)D. 充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率【答案】B【解析】【分析】【詳解】A周期是T=0.2s，頻率是 故A錯(cuò)誤；B由理想變壓器原理可知解得，副線兩端的最大電壓為故B正確；C根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵磁場強(qiáng)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大，變壓器的輸入電壓會(huì)越大，故C錯(cuò)誤；D由理想變壓器原理可知，充電電路的輸入功率等于變壓器的輸入功率，故D錯(cuò)誤。故選B。

5、4. 鉗形電流表是電機(jī)運(yùn)行和維修工作中最常用的測量儀表之一，其工作部分主要由一只電流表和電流互感器組成。電流互感器鐵心制成活動(dòng)開口，且成鉗形，用手柄來控制開合，圖1圖2為此電流表的實(shí)物圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，則下列說法正確的是（）A. 測量電流時(shí)，需要斷開電路將此鉗形電流表串接在電路中B. 鉗口是否閉合緊密對(duì)電流的測量值不會(huì)有影響C. 鉗形電流表測電流時(shí)相當(dāng)于降壓變壓器D. 如果通電導(dǎo)線在鉗形口多繞幾圈，則電流測量值會(huì)變大【答案】D【解析】【分析】【詳解】A鉗形電流表通過打開鐵芯將導(dǎo)線圈入其中，不需要斷開電路，故A錯(cuò)誤；B若鉗口未閉合，則會(huì)出現(xiàn)漏磁，原副線圈的磁通量不同造成測量值變小，故B錯(cuò)誤；C該電

6、表原線圈為單匝，是升壓變壓器，故C錯(cuò)誤；D若原線圈多繞幾圈，則n1增大，副線圈電流增大，最終導(dǎo)致電流測量值增大，故D正確。故選D。5. 紅寶石激光器的工作物質(zhì)紅寶石是含有鉻離子的三氧化二鋁晶體，利用其中的鉻離子產(chǎn)生激光.鉻離子的能級(jí)圖如圖所示，是基態(tài)的能量，是亞穩(wěn)態(tài)的能量，是激發(fā)態(tài)的能量.若以脈沖氙燈發(fā)出的波長為的綠光照射晶體.處于基態(tài)的鉻離子受到激發(fā)而躍遷到激發(fā)態(tài).然后自發(fā)地躍遷到亞穩(wěn)態(tài)，釋放波長為的光子.處于亞穩(wěn)態(tài)的離子躍遷到基態(tài)時(shí)輻射出的光就是激光，這種激光的波長為A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】由題意和玻爾原子理論可知：聯(lián)立可得這種激光的波長：A與分析相符，故A正確；

7、B與分析不符，故B錯(cuò)誤；C與分析不符，故C錯(cuò)誤；D與分析不符，故D錯(cuò)誤； 故選A。6. 如圖，可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩物體相距s7m，物體A以vA4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，而物體B此時(shí)的速度vB10m/s，只在摩擦力作用下向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度a2m/s2。那么物體A追上物體B所用的時(shí)間為（）A. 7sB. 8sC. 9sD. 10s【答案】B【解析】【分析】【詳解】物體B停下來所用時(shí)間為此時(shí)A、B距離為設(shè)再經(jīng)過t2后A追上B，則有則物體A追上物體B所用時(shí)間為t=t1+t2=5s+3s=8s故選B。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)

8、的得5分，選對(duì)但不全的得3分，選錯(cuò)或不選的得0分）7. 2021年1月3日消息，諾貝爾官方稱居里夫人的“筆記”仍具放射性，還將持續(xù)1500年。關(guān)于放射性元素、衰變和半衰期，下列說法正確的是（）A. 居里夫人的筆記本，經(jīng)過兩個(gè)半衰期，質(zhì)量僅剩下原來的四分之一B. 放射性元素的半衰期不僅與核內(nèi)部本身因素有關(guān)，還與質(zhì)量有關(guān)C. 一個(gè)放射性原子核，每發(fā)生一次衰變，它的中子數(shù)減少一個(gè)，質(zhì)子數(shù)增加一個(gè)D. U衰變成Pb要經(jīng)過8次衰變和6次衰變【答案】CD【解析】【詳解】A放射性元素經(jīng)過兩個(gè)半衰期，質(zhì)量僅剩下原來的四分之一，筆記本的質(zhì)量不變，A錯(cuò)誤；B放射性元素的半衰期是由核內(nèi)自身的因素決定的，與質(zhì)量無關(guān)，

9、B錯(cuò)誤；C衰變實(shí)質(zhì)上是原子核內(nèi)的一個(gè)中子變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子，同時(shí)釋放出一個(gè)電子的過程，因此發(fā)生一次衰變，質(zhì)子數(shù)增加一個(gè)，中子數(shù)減少一個(gè)，C正確；D根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，可得衰變成要經(jīng)過8次衰變和6次衰變，D正確。故選CD。8. 如圖甲所示，用瓦片做屋頂是我國建筑的特色之一。鋪設(shè)瓦片時(shí)，屋頂結(jié)構(gòu)可簡化為圖乙所示，建筑工人將瓦片輕放在兩根相互平行的檁條正中間，若瓦片能靜止在檁條上。已知檁條間距離為d，以下說法正確的是（）A. 減小檁條間的距離d時(shí)，瓦片可能會(huì)下滑B. 減小檁條間的距離d時(shí)，瓦片與檁條間的彈力變大C. 減小檁條間的距離d時(shí)，瓦片與檁條間的彈力變小D. 增大檁條間的距離d時(shí)，瓦片與檁條間的

10、摩擦力變大【答案】AC【解析】【詳解】ABC檁條給瓦片的支持力如下圖所示兩檁條給瓦片的支持力與檁條垂直向上的夾角為，則有減小檁條間的距離d時(shí)，夾角變小，則兩檁條給瓦片的支持F力變小，故瓦片與檁條間的彈力變小，最大靜摩擦力變小，則瓦片可能下滑，故AC正確，B錯(cuò)誤；D由于上分析可知，增大檁條間的距離d時(shí)，夾角變大，瓦片與檁條間的彈力變大，最大靜摩擦力變大，則瓦片不可能下滑，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則根據(jù)平衡條件可知，瓦片與檁條間的摩擦力將總等于保持不變，故D錯(cuò)誤。故選AC。9. 如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)。其中，和為等溫過程，和為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)。

11、這就是著名的“卡諾循環(huán)”。該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）A. 過程中，氣體對(duì)外界做功B. 過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大C. 過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D. 過程中，氣體放熱【答案】ACD【解析】【詳解】AAB過程為等溫過程，氣體體積增大，氣體對(duì)外界做功，故A正確；BBC過程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；CDCD過程中，等溫壓縮，壓強(qiáng)變大，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多；內(nèi)能不變，外界對(duì)氣體做功，則氣體放熱，故CD正確；故選ACD。10. 高壓輸電可大大節(jié)能，至2017年11月，我國已

12、建成投運(yùn)8項(xiàng)1000kV特高壓交流工程和11項(xiàng)kV特高壓直流工程中國全面掌握了特高壓核心技術(shù)，成為世界首個(gè)也是唯一成功掌握并實(shí)際應(yīng)用特高壓技術(shù)的國家某小型水電站的電能輸送示意圖如圖甲所示，發(fā)電機(jī)輸出的電壓恒定，通過升壓變壓器和降壓變壓器向用戶供電，已知輸電線的總電阻為，降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為4：1，它的副線圈兩端的交變電壓如圖乙所示，若將變壓器視為理想變壓器，則下列說法中正確的是A. 降壓變壓器原線圈的輸入電壓為880VB. 降壓變壓器輸入功率與輸出功率之比為4：1C. 當(dāng)用戶端用電量增大時(shí)，輸電線上損耗的功率減小D. 當(dāng)用戶端用電量增大時(shí)，發(fā)電廠輸出的功率也增大【答案】AD【解析】

13、【詳解】A由圖象得到，降壓變壓器副線圈兩端交變電壓U220sin100tV，有效值為220V，降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為4：l，故降壓變壓器T2原線圈的輸入電壓為：4220V880V，故A正確；B降壓變壓器為理想變壓器，故輸入功率與輸出功率之比為1：1，故B錯(cuò)誤；C輸出功率增大，則輸電線上的電流增大，輸電線上損耗的功率增大，故C錯(cuò)誤；D用戶消耗的功率等于發(fā)電機(jī)的輸出功率減去輸電線上損失的功率，輸出和損失的功率都增大，故發(fā)電機(jī)輸出功率增大，故D正確三、非選擇題（本題共5小題，第11題9分，12題7分，13題12分，14題13分，15題15分，共56分）11. 用雷達(dá)探測一高速飛行器的位置。從

14、某時(shí)刻（）開始的一段時(shí)間內(nèi)，該飛行器可視為沿直線運(yùn)動(dòng)，每隔測量一次其位置，坐標(biāo)為x，結(jié)果如下表所示：0123456050710941759250533294233回答下列問題：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可判斷該飛行器在這段時(shí)間內(nèi)近似做勻加速運(yùn)動(dòng)，判斷的理由是：_；（2）當(dāng)時(shí)，該飛行器速度的大小_；（3）這段時(shí)間內(nèi)該飛行器加速度的大小_（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?. 相鄰1s內(nèi)的位移之差接近x=80m . 547 . 79【解析】【詳解】（1）1第1s內(nèi)的位移507m，第2s內(nèi)的位移587m，第3s內(nèi)的位移665m，第4s內(nèi)的位移746m，第5s內(nèi)的位移824m，第6s內(nèi)的位移904m，則相鄰1s內(nèi)

15、的位移之差接近x=80m，可知判斷飛行器在這段時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)；（2）2當(dāng)x=507m時(shí)飛行器的速度等于0-2s內(nèi)的平均速度，則（3）3根據(jù)12. 我國“蛟龍”號(hào)載人潛水器下潛超過七千米，再創(chuàng)載人深潛新紀(jì)錄。在某次深潛實(shí)驗(yàn)中，“蛟龍”號(hào)探測到深處的海水溫度為。某同學(xué)利用該數(shù)據(jù)來研究氣體狀態(tài)隨海水深度的變化。如圖所示，導(dǎo)熱良好的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)活塞的質(zhì)量和摩擦，汽缸所處海平面的溫度，壓強(qiáng)，封閉氣體的體積，如果將該汽缸下潛至深處，此過程中封閉氣體可視為理想氣體。（1）下潛過程中封閉氣體_（選填“吸熱”或“放熱”），傳遞的熱量_（選填“大于”或“小于”）外界對(duì)氣體所做的功。 （2）求

16、深處封閉氣體的體積為_（相當(dāng)于10m深的海水產(chǎn)生的壓強(qiáng)）?！敬鸢浮?. 放熱 . 大于 . 【解析】【詳解】（1）12下潛過程中溫度降低，則，有理想氣體狀態(tài)方程知?dú)怏w體積減小，外界對(duì)氣體做功，則，由知，放熱，且。（2）3當(dāng)汽缸下潛至?xí)r，設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為p，溫度為T，體積為V，由題意可知，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得代入數(shù)據(jù)得13. 如圖，質(zhì)量的木塊套在水平固定桿上，并用輕繩與質(zhì)量的小球相連。今用跟水平方向成角的力拉著小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中、的相對(duì)位置保持不變，。在運(yùn)動(dòng)過程中，求：（1）輕繩與水平方向的夾角；（2）木塊M與水平桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】【分析】【

17、詳解】小球并帶動(dòng)木塊一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，均處于平衡狀態(tài)，設(shè)輕繩的拉力為T，對(duì)小球，由平衡條件可得水平方向上豎直方向上聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得。(2)把小球和木塊當(dāng)成以整體，設(shè)桿的支持力為N，由平衡條件可得水平方向豎直方向聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得。14. 如圖，一個(gè)內(nèi)壁光滑且導(dǎo)熱的圓柱形氣缸靜止在一水平面上，缸內(nèi)有一質(zhì)量m=10kg的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣缸右下端有一個(gè)關(guān)閉的小閥門K。一勁度系數(shù)k=500N/m的彈簧一端與活塞相連，另一端固定在O點(diǎn)。整個(gè)裝置都處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)彈簧剛好處于原長，活塞到氣缸底部的高度為h=30cm。已知活塞的表面積為S=50cm2。大氣壓恒為p0=1.0105Pa，重力加速

18、度g=10m/s2。（1）求缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p1；（2）緩慢打開閥門K，當(dāng)活塞穩(wěn)定時(shí)，氣缸內(nèi)剩余的氣體為原來的幾分之幾？【答案】（1）1.2105Pa；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）彈簧剛好處于原長，對(duì)活塞，由平衡條件得代入數(shù)據(jù)解得（2）打開閥門K活塞穩(wěn)定時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)設(shè)彈簧的伸長量為x，對(duì)活塞，由平衡條件得代入數(shù)據(jù)解得x=20cm缸內(nèi)氣體初狀態(tài)的壓強(qiáng)體積氣體溫度不變，由玻意耳定律得代入數(shù)據(jù)解得，氣體的體積當(dāng)活塞穩(wěn)定時(shí)15. 已知沖擊電流計(jì)D的內(nèi)阻為R，通過的電量q與沖擊電流計(jì)光標(biāo)的最大偏轉(zhuǎn)量成正比，即 （k為電量沖擊常量，是已知量）。如圖所示，有兩條光滑且電阻不計(jì)的足夠長金屬導(dǎo)軌MN和PQ水平放置，兩條導(dǎo)軌相距為L，左端MP接有沖擊電流計(jì)D。EF的右側(cè)有方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場?，F(xiàn)有長度均為L，電阻均為R的導(dǎo)體棒ab與cd用長度也為L的絕緣桿組成總質(zhì)量為m的“工”字形框架?，F(xiàn)讓“工”字形框架從EF的左邊開始以初速度（大小未知）進(jìn)入磁場，當(dāng)cd導(dǎo)體棒到達(dá)EF處時(shí)速度減為零，沖擊電流計(jì)光標(biāo)的最大偏轉(zhuǎn)量為d，不計(jì)導(dǎo)體棒寬度，不計(jì)空氣阻力，試求：（1）在此過程