1、2021-2022学年湖南省长沙市天心区长郡中学高二（下）期末物理试卷一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确）1（4分）下列关于教材中三幅插图的说法正确的是（）A图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快B图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属C丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能也会增大D丙是回旋加速器的示意图，当增大交流电压时，粒子获得的最大动能不会增大2（4分）如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽d=3m,某时刻队伍前排刚到达出口的B端，正在A
2、点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口BC，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度v=2m/s,出口BC宽度L=4m,则以下说法正确的是（）A体育老师只能沿直线AC到达出口B体育老师可能沿直线AD到达出口C体育老师的速度一定为1.5m/sD体育老师到达对面出口的时间可能大于2s3（4分）某同学设计了一个充电装置，如图所示。假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为0.2s,电压最大值为0.05V。理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1：60。下列说法正确的是（）A交流电的频率为10HzB副线圈两端电压最大值为3VC变压器输入电压与永磁铁磁场强
3、弱无关D充电电路的输入功率大于变压器的输入功率4（4分）钳形电流表是电机运行和维修工作中最常用的测量仪表之一，其工作部分主要由一只电流表和电流互感器组成。电流互感器铁心制成活动开口，且成钳形，用手柄来控制开合，图1图2为此电流表的实物图和内部结构图，则下列说法正确的是（）A测量电流时，需要断开电路将此钳形电流表串接在电路中B钳口是否闭合紧密对电流的测量值不会有影响C钳形电流表测电流时相当于降压变压器D如果通电导线在钳形口多绕几圈，则电流测量值会变大5（4分）红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体，利用其中的铬离子产生激光铬离子的能级如图所示，E1是基态，E2是亚稳态，E3是激发
4、态，若以脉冲氙灯发出波长为1的绿光照射晶体，处于基态的铬离子受激发跃迁到E3，然后自发跃迁到E2，释放波长为2的光子，处于亚稳态E2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光，这种激光的波长为（）6（4分）如图所示，A、B两物体相距s=7m,物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动，而物体B此时的速度vB=10m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动，加速度a=-2m/s2那么物体A追上物体B所用的时间为（）A7sB8sC9sD10s二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分）7（5分）2021年1
5、月3日消息，诺贝尔官方称居里夫人的“笔记”仍具有放射性，还将持续1500年。关于放射性元素、衰变和半衰期，下列说法正确的是（）A居里夫人的笔记本，经过两个半衰期，质量仅剩下原来的四分之一B放射性元素的半衰期不仅与核内部本身因素有关，还与质量有关C一个放射性原子核，每发生一次衰变，它的中子数减少一个，质子数增加一个D衰变成要经过8次衰变和6次衰变8（5分）如图甲所示，用瓦片做屋顶是我国建筑的特色之一。铺设瓦片时，屋顶结构可简化为图乙所示，建筑工人将瓦片轻放在两根相互平行的檩条正中间，若瓦片能静止在檩条上。已知檩条间距离为d,以下说法正确的是（）A减小檩条间的距离d时，瓦片可能会下滑B减小檩条间的
6、距离d时，瓦片与檩条间的弹力变大C减小檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的弹力变小D增大檩条间的距离d时，瓦片与檩条间的摩擦力变大9（5分）如图所示，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。其中，AB和CD为等温过程，BC和DA为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。该循环过程中，下列说法正确的是（）AAB过程中，气体对外界做功BBC过程中，气体分子的平均动能增大CCD过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多DCD过程中，气体放热10（5分）高压输电可大大节能，至2017年11月，我国已建成投运8项1000kV特高压交流工程和11项800kV特高
7、压直流工程。中国全面掌握了特高压核心技术，成为世界首个也是唯一成功掌握并实际应用特高压技术的国家。某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1，它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（）A降压变压器T2原线圈的输入电压为880VB降压变压器T2的输入功率与输出功率之比为4：1C当用户端用电量增大时，输电线上损耗的功率减小D当用户端用电量增大时，发电厂输出的功率也增大三、非选择题（本题共5小题，第11题9分，12题7分，13
8、题12分，14题13分，15题15分，共56分）11（9分）用雷达探测一高速飞行器的位置。从某时刻（t=0）开始的一段时间内，该飞行器可视为沿直线运动，每隔1s测量一次其位置，坐标为x,结果如下表所示：t/s0123456x/m050710941759250533294233回答下列问题：（1）根据表中数据可判断该飞行器在这段时间内近似做匀加速运动，判断的理由是： ；（2）当x=507m时，该飞行器速度的大小v= m/s；（3）这段时间内该飞行器加速度的大小a= m/s2（保留2位有效数字）。12（7分）我国“蛟龙”号载人潜水器下潜超过七千米，再创载人深潜新纪录。在某次深潜实验中，“蛟龙”号探
9、测到990m深处的海水温度为280K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化。如图所示，导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，汽缸所处海平面的温度T0=300K，压强p0=1atm,封闭气体的体积V0=3m3，如果将该汽缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体。（1）下潜过程中封闭气体 （选填“吸热”或“放热”），传递的热量 （选填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功。（2）求990m深处封闭气体的体积为 m3（1atm相当于10m深的海水产生的压强）。13（12分）如图所示，质量M=2kg的木块套在水平固定杆上，并用轻绳与质量m=1kg的小球相连。今
10、用跟水平方向成60角的力F=103N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动，运动中M、m的相对位置保持不变，g=10m/s2在运动过程中，求：（1）轻绳与水平方向的夹角；（2）木块M与水平杆间的动摩擦因数。14（13分）如图，一个内壁光滑且导热的圆柱形气缸静止在一水平面上，缸内有一质量m=10kg的活塞封闭一定质量的理想气体，气缸右下端有一个关闭的小阀门K。一劲度系数k=500N/m的弹簧一端与活塞相连，另一端固定在O点。整个装置都处于静止状态，此时弹簧刚好处于原长，活塞到气缸底部的高度为h=30cm。已知活塞的表面积为S=50cm2。大气压恒为p0=1.0105Pa,重力加速度g=10m/s2。
11、（i）求缸内气体的压强p1；（ii）缓慢打开阀门K，当活塞稳定时，气缸内剩余的气体为原来的几分之几？15（15分）已知冲击电流计D的内阻为R，通过的电量q与冲击电流计光标的最大偏转量dm成正比，即q=kdm（k为电量冲击常量，是已知量）。如图所示，有两条光滑且电阻不计的足够长金属导轨MN和PQ水平放置，两条导轨相距为L，左端MP接有冲击电流计D，EF的右侧有方向竖直向下的匀强磁场。现有长度均为L、电阻均为R的导体棒ab与cd用长度也为L的绝缘杆组成总质量为m的“工”字形框架。现让“工”字形框架从EF的左边开始以初速度v0（大小未知）进入磁场，当cd导体棒到达EF处时速度减为零，冲击电流计光标的最大偏转量为d,不计导体棒宽度，不计空气阻力，试求：（1）在此过程中，通过ab导体棒的电荷量qab和磁场的磁感应强度B的大小；（2）在此过程中，“工”字形框架产生的总焦耳热Q。
