烟台市2022-2023学年高二下学期期末考试
物理
1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。
2.选择题答案必须用 2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效； 在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
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.下列说法中正确的是
A．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
B．密闭容器中 20℃的水滴蒸发成同温度的水蒸气，其内能不变
C．温度相同的氢气和氦气，氢气分子和氦气分子的平均速率相同
D． 打扫房间时，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
2.在利用光电管装置研究光电效应的实验中，某同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线，如图所示，下列说法中正确的是
A． 三条曲线对应的三种照射光的频率大小关系为v甲=v丙>v乙
B．甲光对应的截止频率大于乙光对应的截止频率
C．甲、丙两种光所产生的光电子的最大初动能相同
D．甲、丙两种光所产生的光电子的动能相同
3. 贫铀弹在爆炸中有很多残留，其半衰期极为漫长且清理困难，所以对环境的污染严重而持久。经过α衰变和β衰变后变成新核—氡核（），其衰变方程式为，下列说法中正确的是
A． 衰变方程中X等于4， Y等于2
B．如果将来气候变暖会加快的衰变
C．的比结合能大于的比结合能
D．能发生β衰变是因为铀核中含有β粒子
4. 根据热力学定律，下列说法中正确的是
A． 利用永久磁体间的作用力可以造一台永远转动的机械
B． 对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”
C．一定质量的理想气体通过等压变化和等容变化升高 1℃吸收的热量不同
D． 电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体说明热传递不存在方向性
5.旅行者1号探测器是目前离地球最远的人造天体，探测器内电磁波发生电路包含 LC 电磁振荡电路，设在某时刻电路中电流的方向和电容器上、下极板带电情况如图所示，下列说法中正确的是
A．电容器所带电荷量正在逐渐增大
B． 电路中电场能正在转化为磁场能
C． 若增大电容器的电容，则发射的电磁波频率变大
D． 若减小线圈的自感系数L，则发射的电磁波波长变长
6. 如图所示，在理想自耦变压器的输入端和输出端分别连接阻值为 R1=2Ω、R2=8Ω的定值电阻，原线圈匝数为 n1=100匝，副线圈匝数 n2可通过触片P进行调节，已知原线圈接在稳定的交流电源上，电动势的表达式为，电源内阻r=6Ω，电压表、电流表均为理想电表。则当 n2=50匝时，通过电阻R1的电流为
A． 4.5A B． 5.5A C． 6.5A D． 7.5A
7. 如图甲所示， 一半径为r、电阻为R的圆形金属导线框放置在绝缘水平面上， 其直径 MN所在的虚线左、右两侧空间均存在垂直水平面的磁场。左侧空间磁场为匀强磁场，磁感应强度大小为2B0，方向垂直水平面向下，右侧磁场的磁感应强度B随时间 t的变化规律如图乙所示，规定垂直水平面向下为正方向，其中 B0、t0都是已知量。由于水平面粗糙，导线框一直处于静止状态。则下列说法中正确的是
A． 0~2 t0时间内导线框受到的摩擦力方向一直向右
B． 2 t0时刻导线框受到的摩擦力为 0
C． 2 t0时刻导线框受到的安培力大小为
D． 0~4 t0时间内通过导线框横截面的电荷量为
8. 如图所示，一顶端附有定滑轮O1的斜面体放置在水平地面上，斜面体质量为 M、倾角为30°。定滑轮O2通过轻杆固定在天花板上，一细绳绕过两定滑轮O1、O2，一端连接质量为 2m的物块A，另一端连接质量为m的物块C， A物块放置在斜面体上，C物块竖直悬挂。另有一动滑轮O 跨在细绳上，下端通过另一细绳连接一质量为 m的物块B，整个系统处于静止状态。现在右侧细绳的结点P处施加一与细绳成120°夹角的力F， 使物块C缓慢移动，直至右侧细绳O2P 处于水平状态。在这个过程中细绳始终拉直，力F的方向始终保持与细绳的夹角不变，物块A 和斜面体始终处于静止状态。忽略滑轮的摩擦，在施加力F以后的过程中，下列说法中正确的是
A．力F的最大值为2mg
B． 物块B始终保持不动
C． A物体受到的摩擦力先减小后增大
D． 地面对斜面体的摩擦力先增大后减小
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. 2022年3月23日，王亚平在“天宫课堂”的液桥演示实验中，将两块透明板上的水球接触后融成一体，然后将两块透明板缓缓分开，水球被拉长成柱体，形成了一个长约 10cm的液桥。关于液桥实验，下列说法中正确的是
A． 水浸润透明板
B． 液桥内的分子停止了无规则运动
C． 液桥的形成是由于液体分子间存在相互作用力焊长
D．如果在 地球上完成该实验，液桥的最大长度将变长
10.如图所示，一定质量理想气体从状态a开始，经历了a→b→c→d→a过程后又回到状态a，其中 ba的延长线通过坐标原点，气体a、b、c、d四个状态的压强与温度的关系如图所示，则下列说法中正确的是
A． 在a→b→c→d→a过程中，气体对外界做功
B． 气体在 ab 过程中吸收的热量小于 cd过程中放出的热量
C．气体在 ab过程中内能的增加量等于 cd过程中内能的减少量
D．气体在 bc过程中体积的变化量小于 da过程中体积的变化量
11.利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度，其中2为力敏传感器， 3为数字电压表， 5为底部长为 L的线框。当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数 U与所加外力F成正比，即 U=kF，式中k为比例系数。用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源，当线框中电流为零时，数字电压表的读数为 U0； 当线框中电流为I时，输出电压为 U。则下列说法中正确的是
A．线框受到的安培力为 B． 线框受到的安培力为
C．磁感应强度的大小为 D． 磁感应强度的大小为
12.如图甲所示， abcd是竖直平面内的正方形闭合金属线框，在线框的下方有一磁感应强度大小为B的匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，与线框的 bc边平行，两边界的距离为h，磁场方向与线框平面垂直。现让线框从距MN某一高度由静止开始下落，图乙是线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的 v-t图像，其中OA∥BC∥DE，曲线 AB与直线 v=v1相切于 B点。已知线框的边长为 L（L
B． t2是线框全部进入磁场的时刻， t4是线框全部离开磁场的时刻
C． 从开始下落到完全穿过匀强磁场区域的过程中，线框中产生的焦耳热为 mg（L+h）
D． t2~t4过程中流过线框横截面的电荷量比 t1~t2过程中流过线框横截面的电荷量多
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13.（6分）
某实验小组利用图甲所示装置进行“探究气体的等温变化规律”实验，通过向竖直放置的U型玻璃管开口端多次注入水银改变气体的状态，每次缓慢注入水银后，均测量U型玻璃管两端液面的高度差h1（cm）以及封闭的气柱的长度h2（m）。一次实验中，该小组通过多次测量记录多组h1和的h2数据，然后以h1为纵坐标、以为横坐标作出图像如图乙所示，已知图像的斜率为 k，图像与纵轴的截距为-b。
（1）实验中，每次注入水银时都需要缓慢注入，其目的是 ；
（2）根据上述条件可知，大气压强为 cmHg（用所给的字母表示）；
（3）某次实验中，测得的 h =ho，则此时封闭的气柱长度为 m（用所给的字母表示）；
（4）该小组先后进行了两次实验，两次实验中封闭的气体质量相同，但在第一次实验中的环境温度要比第二次实验的环境温度高，则第一次实验得到的图像的斜率相比第二次实验得到的图像的斜率 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
14. （8分）
某实验小组设计了一个“验证力的平行四边形定则”实验，装置如图所示，在竖直放置的木板上固定两个定滑轮，三根细线 OA、OB、OC的结点为O， 其中细线 OA、OB跨过定滑轮的另一端分别挂着一个小沙桶，结点O下方的细线OC悬挂一定质量的钩码，实验时，在两个小沙桶内添加一定质量的沙子，使整个装置最终能够处于静止状态， 通过改变两个小桶内沙子的质量可以进行多次实验。
（1）关于该实验具体的过程或步骤，下列说法中正确的是 （选填字母代号）；
A． 实验开始前，需要调节木板使其位于竖直平面内
B． 每次实验都必须保证结点O位于同一位置
C．实验需要知道当地的重力加速度
D．实验时需要测量出钩码总质量、各个小沙桶和沙子的总质量
（2）在某次实验中，当整个装置处于平衡状态时，该小组同学记录下了细线 OA、OB、OC 的方向，然后从O点沿 OC 反向延长做一有向线段 OC'，从C'分别作OA、OB的的平行线，分别交 OA、OB于A'、B'点，用毫米刻度尺测得线段 OA、OB、OC 的长度分别为 l 、l 、l ，另测得细线 OA、OB、OC 所挂重物的质量分别为 m1、m2、m3，则在误差允许的范围内，如果满足 （用含有所测物理量符号表示）条件，则能够证明力的合成遵循平行四边形定则；
（3）请写出该实验误差的一种可能原因 。
15.（7分）
春节期间，人们会在市区主干路两旁的景观树上悬挂许多形状各异的彩色灯饰，当夜幕降临时，这些彩灯就会亮起来，使整个街道充满了华丽的色彩，为人们增加节日气氛。现有两个质量分别为m、2m 的小灯 a、b用轻绳MN连接，然后分别用轻绳AB、CD悬挂在两树枝之间，悬点分别为A、D，静止时简化图如图所示，此时轻绳AB与竖直方向夹角为 30°，轻绳CD与竖直方向夹角为 60°。已知重力加速度为 g，求：
（1）AB、CD绳的拉力大小；
（2）轻绳MN与竖直方向夹角θ的正切值。
16. （9分）
水力发电是获得清洁能源的重要途径之一、有一条河流，水的流量为 Q=2m3/s， 落差 h=5m，水的密度为 ρ=1.0×103kg/m3， 现利用其发电， 若发电机的总效率为 η1=50%，输出电压为 U1=240V，输电线的总电阻为 R=30Ω，为满足用电的需求，使用户获得220V 的电压，此时输电线上允许损失的电功率与发电机输出电功率的比值为 η2=6%。（取 g=10m/s2）
（1）求输电线中的电流 I；
（2）分别求输电线路使用的理想升压变压器和降压变压器的原、副线圈的匝数比；
（3）如果输送的电能供“220V 100W”的电灯使用，求能够正常发光的电灯的盏数。
17.（14分）
如图所示，水文测量机构设计了一款测量水深的装置，内壁光滑的P、Q两汽缸通过容积可忽略的细管相连。汽缸 P上端开口，横截面积为2S，汽缸Q下端封闭，横截面积为S，使用前用密闭良好的轻质活塞 A和 B在两汽缸内分别封闭一定质量的理想气体，稳定时活塞 A距P底部距离为 L，P内部气体压强为 p0，活塞 B恰好位于汽缸 Q顶端且距汽缸底部为 L，缸内气体压强为4p0。使用时将此装置置入深水中，根据测量活塞相对汽缸的位置可计算出装置所处位置的水深。已知外界大气压强始终为 p0（p0相当于 10m高的水柱产生的压强）缸中气体温度保持不变。
（1）若将该装置放在水面下 10m处（L<<10m），求稳定后活塞 A 相对汽缸P向下移动的距离 d；
（2）求该装置可测量水深的最大值 hm。
18. （16分）
如图所示，足够长的光滑水平长直金属导轨放在磁感应强度大小为 B=0.4T的匀强磁场中，导轨平面位于水平面内，匀强磁场的方向与轨道面垂直，轨道宽 L=0.5m，将一质量为 m=0.2kg、电阻为 r=0.05Ω的导体棒垂直静置于导轨上。当开关S与a接通时，电源可提供恒定的 I=2A电流，电流方向可根据需要进行改变，开关S与 b接通时，所接定值电阻的电阻 R=0.15Ω，开关S与c接通时，所接电容器的电容 C=5F（耐压值足够大），若开关S 的切换与电流的换向均可在瞬间完成，不计导轨的电阻，导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好。
（1）若开关S始终接 a，求棒在运动过程中的加速度大小；
（2）若开关S 先接a，当棒的速度为 v0=4m/s时：
（i）立即与b接通，求此时棒两端电势差的绝对值；
（ii）立即与 c接通，求此后电容器所带电荷量的最大值；
（iii）此后开关只在 a、b间切换，要使棒在最短时间内停止运动，求棒在此运动过程的位移。2022—2023 学年度第二学期期末学业水平诊断
高二物理参考答案及评分意见
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。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C A C B B D 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。
题号 9 10 11 12
答案 AC BCD BD AB
三、非选择题：本题共 6小题，共 60分。
k
13．（6分）⑴保持封闭气体的温度不变（1分）⑵b（1分）⑶ h （3分）⑷偏大（1分）0 b
m1 m2 m14．(8分)⑴AD（3分，选不全得 2分，错选 0分）⑵ 3 （3分）
l1 l2 l3
⑶定滑轮有摩擦、木板未竖直放置等(回答出一项合理答案即可 2分)
15. 解：
⑴设 AB、CD段绳的拉力分别为 FAB、FCD，以两灯整体为研究对象，根据平衡得：
FABsin30°=FCDsin60° …………………………………①（1分）
FABcos30°+FCDcos60°=3mg ……………………………………②（1分）
3 3 3
根据以上两式可得：FAB= mg ， FCD = mg …………………………③（2分）2 2
⑵设绳 MN所受拉力为 FMN，对 b灯进行受力分析，由平衡得：
FMNsinθ=FCDsin60° ……………………………………………④（1分）
FMNcosθ+FCDcos60°=2mg ………………………………………………………⑤（1分）
3 3
根据以上两式得： tan = ……………………………………⑥（1分）
5
高二物理答案第 1页（共 3页）
{#{QQABbYQEggAIQBBAAQBCAw0SCgEQkhGCCIgGwAAUoEAAyANABCA=}#}
16．(9分)解：
⑴发电机的输出功率 P=η1ρQgh=5×104W ……………………………①（1分）
电功率损失为 P=I2R …………………………………………②（1分）
P
解得输电线中的电流为 I= P 2R R =10A …………………………③（1分）
⑵升压变压器原线圈两端的电压 U1=240V
副线圈的输出电压为 U P2= 3I =5×10 V ……………………………………④（1分）
n1 U故升压变压器原、副线圈的匝数比为 1 6n2 U
2 125
……………………⑤（1分）
输电线上的电压损失为 U=IR=300V ……………………………………⑥（1分）
降压变压器原线圈两端的电压为 U3=U2－ U=4700V ……………………⑦（1分）
降压变压器副线圈的输出电压为 U4=220V
n U
故降压变压器原、副线圈的匝数比为 3 3n U
235
11 ……………………⑧（2分）4 4
⑶设正常发光的电灯的盏数为 N，则 N= P PP =470(盏) ……………⑨（1分）
灯
17．(14分)
⑴若该装置放入水深 10m处，由于 p0相当于 10m高的水产生的压强，因此此时汽缸 P中气体的压强
为 p1=2p0 ……………………………………………①（1分）
由于汽缸 Q中气体的压强等于 4p0，因此活塞 B不动。……………………②（1分）
设活塞 A向下移动距离为 d，P内气体为等温变化，
由波义耳定律得 p0L 2S= p1(L－d) 2S …………………………③（2分）
解得 d= L2 ………………………………………④（1分）
⑵当测量最大深度时，活塞 A刚好到汽缸 P的底端，设活塞 B向下移动的距离为 x，当活塞 B再次静
止时，上下两部分气体压强相等，设为 p2，对 P中气体，由玻意耳定律得
p0L 2S= p2x S ………………………………⑤（2分）
对 Q中的气体，由玻意耳定律得 4p0L S=p2(L－x) S …………………⑥（2分）
解得 p2=6p0 …………………………………⑦（1分）
又因为 p2=p0+ρghm ………………………………⑧（2分）
所以 hm=50m ……………………………………⑨（2分）
高二物理答案第 2页（共 3页）
{#{QQABbYQEggAIQBBAAQBCAw0SCgEQkhGCCIgGwAAUoEAAyANABCA=}#}
18．(16分)
解：⑴由题意可知，若开关始终接 a，棒做匀变速运动，设加速度为 a，
则有 BIL ma………………………………………………………………………①（1分）
解得:a=2m/s2…………………………………………………………………………②（1分）
⑵（ⅰ） E BLv0………………………………………………………………………③（1分）
I E ……………………………………………………………………………④（1分）
R r
U IR………………………………………………………………………………⑤（1分）
由③④⑤解得：U=0.6V………………………………………………………………（1分）
（ⅱ）可知棒先做减速运动，当棒的感应电动势等于电容器两端电压时，电容器带电量最大，设此时电容
器带电量为 Q，板间电压为 U，此后棒做匀速直线运动，设运动的速度为 v，则有
Q＝CU………………………………………………………………………………⑥（1分）
U BLv ……………………………………………………………………………⑦（1分）
_
从开始减速到开始匀速过程，设该过程中棒中平均电流为 I ，所用时间为 t
_
Q I t……………………………………………………………………………⑧（1分）
_
根据动量定理： - B I L t mv -mv0 …………………………………………⑨（1分）
由⑥⑦⑧⑨解得:Q 2C……………………（1分）
v
（ⅲ）经分析，要想在最短时间内静止，需先接 b，当棒的加
4 A
速度减到为 a=2m/s2时，设此时速度为 v'，然后接 a，并同时
通过调整电流方向使棒匀减速运动到停止。
2
第一阶段过程： P
当棒的加速度减到为 a=2m/s2时，
C
根据①③④同理可得 v'=2m/s B……………………（1分） 0 D t
_
应用动量定理： - B I L t mv -mv 2………⑩（1分） 解析：只接 a以 2m/s 加速度匀减速，0
运动图像如图 AB所示，经计算减速到
应用法拉第电磁感应定律： E BL x 1 … （1分） 零过程的运动位移为 4m，只接 b做加
t
速度减小的减速，经计算，初始加速
由④⑧⑩ 得 x1 2m………………………⑿ 度为 4m/s2，减速到零过程的运动位移
也为 4m，因此其运动图像如图 APC
第二阶段过程： 2a x 22 v ………⒀(1分) 所示。图中 P点是与 AB平行的线与曲
线 APC的切点，因此，图线 APD是最
由⑿⒀得总位移 x x1 x2 3m……(1分) 短时间减速到零的运动图像。
高二物理答案第 3页（共 3页）
{#{QQABbYQEggAIQBBAAQBCAw0SCgEQkhGCCIgGwAAUoEAAyANABCA=}#}
