陕西省西安市阎良区2022-2023学年高二（下）期末物理试卷（含解析）

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注意事项:

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。

3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。

1.下列设备工作时利用了涡流的是()

A.日光灯B.变压器C.电磁灶D.电动机

2.图甲是一定质量的某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线；图乙是两分子系统的势能与两分子间距离的关系曲线。下列说法正确的是()

A.甲：同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布

B.甲：气体在状态下的内能小于状态下的内能

C.乙：当大于时，分子间的作用力表现为引力

D.乙：在由变到的过程中分子力做负功

3.如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，、两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮；当、两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光。下列说法正确的是()

A.与甲灯串联的元件是电容器B.与乙灯串联的元件是电阻

C.与甲灯串联的元件是电感线圈D.与乙灯串联的元件是电感线圈

4.空气湿度对人们的生活有很大影响，当湿度与温度搭配得当，通风良好时，人们才会舒适。关于空气湿度，以下结论正确的是()

A.绝对湿度大而相对湿度也一定大

B.相对湿度是，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态

C.在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将减小

D.在温度一定情况下，绝对湿度越大，相对湿度越小

5.如图是演示自感现象的实验装置，小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，电源内阻不能忽略，关于该实验现象下列说法正确的是()

A.接通开关后小灯泡慢慢变亮直至亮度稳定

B.接通开关电路稳定后通过小灯泡的电流为零

C.接通开关电路稳定后再断开瞬间线圈两端电压大小不变

D.接通开关电路稳定后再断开小灯泡闪亮一下后逐渐熄灭

6.关于固体、液体，下列说法正确的是()

A.晶体没有确定的熔点，非晶体有确定的熔点

B.发生毛细现象时，细管中的液体只能上升不会下降

C.表面张力使液体表面具有扩张趋势，使液体表面积趋于最大

D.液晶既具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性

7.如图所示为一定质量的理想气体的压强随温度变化的图像，其中的延长线通过坐标原点，和分别与轴和轴平行，下列说法正确的是()

A.过程气体单位体积内的分子数减少

B.过程气体分子平均动能减小

C.过程气体向外界放热

D.全过程状态的体积最大

8.如图所示，甲为某无线门铃按钮，其原理如图乙所示，按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮，磁铁远离螺线管，回归原位置，下列说法正确的是()

A.按住按钮不动，门铃可以持续响

B.松开按钮过程，螺线管端电势较高

C.按下按钮过程，通过门铃的电流方向是到

D.无论快速按下按钮，还是缓慢按下按钮，螺线管产生的感应电流大小都相同

9.如图甲所示，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，磁感应强度的图像如图乙所示，下列说法正确的是()

A.通过电阻的电流是直流电B.感应电动势为

C.感应电流为D.电阻两端的电压为

10.以下说法正确的是()

A.液体中悬浮微粒越大，布明运动反而越不剧烈

B.做功和热传递改变物体的内能本质上相同

C.密封容器中气体的压强是由气体分子同的相互作用力产生的

D.熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行

11.如图所示，理想变压器输入电压保持不变，副线圈接有两个灯泡和一个定值电阻，电流表、电压表均为理想电表，开关原来是断开的，现将开关闭合，则()

A.电流表的示数增大B.电压表的示数增大

C.原线圈输入功率减小D.电阻消耗的电功率增大

12.如图所示，面积为，电阻为的单匝矩形闭合导线框处于磁感应强度为的垂直纸面向里的匀强磁场中边右侧没有磁场。若线框从图示位置开始绕与边重合的竖直固定轴以角速度开始匀速转动，则线框旋转一周的过程中，下列说法正确的是()

A.线框中感应电动势的最大值为

B.线框中感应电动势的有效值为

C.线框中感应电流的有效值为

D.从图示位置开始转过的过程中，通过导线某横截面的电荷量为

13.如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为，磁感应强度为。质量为的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为。金属杆()

A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下

B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间

C.穿过两磁场产生的总热量为

D.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度一定大于

14.如图为“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。

将条形磁铁按如图方式极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。螺线管的绕线方向如图所示。请在图中标出螺线管中的感应电流方向______。

经分析可得出结论：当穿过螺线管的磁通量增加时，感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向______填“相同”或“相反”。

接上面的，将条形磁铁从螺线管中抽出时，电流表的指针向______填“左”或“右”偏转。

有同学又用图中的器材完成了如下实验。条形磁铁的轴线和铁芯的轴线及连接线圈和电流计的导线在同一平面内，铁芯、线圈及条形磁铁的几何中心均在与铁芯垂直的连线上。条形磁铁分别与线圈相互平行或相互垂直放置，使其沿方向靠近线圈。在图情形中能观察到明显的电磁感应现象，且图中标出的电流计指针偏转方向正确的是______。

15.在“油膜法测分子直径”的实验中，某同学操作如下：

取油酸配成油酸酒精溶液；

用油管吸取油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了滴

在边长约的正方形浅盘内注入适量的水，将痱子粉均匀地撒在水面上，用滴管滴入一滴溶液；

待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸膜的轮廓如图所示，每个方格的边长为。

该实验中一滴油酸酒精溶液含______油酸；

由上述数据估算得到油酸分子直径的数量级约为______；

若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，由此估算得到的油酸分子直径数量级将______选填“偏大”、“偏小”或“不变”；

已知油酸分子的直径数量级为，该同学实验结果产生偏差的原因可能是：______；

用油膜法测出油酸分子的直径后，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的______填序号。

A.摩尔质量

B.摩尔体积

C.质量

D.体积

16.如图甲所示，水平对置发动机的活塞对称分布在曲轴两侧，在水平方向上左右运动，发动机安装在汽车的中心线上，两侧活塞产生的影响相互抵消，可使车辆行驶更加平稳，同时节约能源、减少噪声。图乙为左侧汽缸圆柱形简化示意图。某次工厂测试某绝热汽缸的耐压性能，活塞横截面积为，在距汽缸底部处固定两挡片，开始时活塞底部到缸底的距离为，内部密封一定质量的理想气体，气体温度为。已知大气压强为，活塞右侧与连杆相连，连杆对活塞始终有水平向左的恒定推力，大小为。现缓慢给气体加热后，活塞向右滑动，不计一切摩擦。求：

当活塞底部距离缸底时，气体的压强；

气体温度达到时，气体的压强；

在第问条件下，如果此过程中气体吸收的热量为，求此过程中气体内能的增加量。

17.某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为，降压变压器原、副线圈的数比为：：，降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示。降压变压器的副线圈与阻值为的电阻组成闭合电路，若将变压器视为理想变压器。求：

发电机产生交流电的频率；

降压变压器副线圈两端电压的原时值表达式和通过的电流有效值；

输电线损失的功率。

18.如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨、竖直放置导轨电阻不计，其宽度，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端与之间连接一阻值为的电阻，质量为、电阻为的金属棒紧贴在导轨上，现使金属棒由静止开始下滑，下滑过程中始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离与时间的关系如图乙所示，图像中的段为曲线，段为直线，取忽略棒运动过程中对原磁场的影响，求：

磁感应强度的大小；

时，金属棒两端的电压；

金属棒开始运动的内，电阻上产生的热量。

答案和解析

1.【答案】

【解析】解：、日光灯在启动时采用了线圈的自感现象，没有利用涡流，故A错误；

B、变压器采用的是互感现象，没有利用涡流，故B错误；

C、电磁灶是利用线圈产生的变化的磁场在锅底产生的涡流使锅体发热的，故C正确；

D、电动机利用了通电导线在磁场中受力旋转，没有利用涡流现象，故D错误。

故选：。

明确涡流现象以及应用，同时要注意了解生活中各种电器的工作原理。

本题考查对涡流的理解，明确线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流，该感应电流看起来像水中的漩涡，所以叫做涡流。涡流会在导体中产生大量的热量。

2.【答案】

【解析】解：、同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布，故A正确；

B、由甲图知，气体在状态下的温度大于在状态下的温度，所以气体在状态下的内能大于状态下的内能，故B错误；

、由图乙可知，当分子间距离为时，分子势能最小，所以是分子间的平衡距离，当分子间的距离小于时，分子间表现为斥力，且分子间距离由变为的过程中，分子力做正功，故CD错误。

故选：。

同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布；温度越高，相同的气体内能就越大；根据分子间的相互作用力来判断选项。

分子间同时存在着引力和斥力，它们都随分子间距离的增大而减小，斥力变化的更快。

3.【答案】

【解析】解：当、两端加直流电压时，甲灯正常发光，乙灯完全不亮，说明乙支路为开路，根据电容器的特性可知乙灯串联的元件可能是电容器；

当、两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，甲灯发出微弱的光，根据电感线圈的特性可知与甲灯串联的元件是电感线圈；

当、两端加上有效值和直流电压相等的交流电压时，乙灯能正常发光，根据电容器的特性可知与乙灯串联的元件是电容器；

综上分析可知，故C正确，ABD错误。

故选：。

电容器的特性为通交流隔直流，电感的特性为通直流阻交流，据此进行分析作答。

本题关键要掌握电感、电容器对电流的阻碍作用，要抓住它们特性的不同，从而进行判断。

4.【答案】

【解析】解：空气里所含水汽的压强为绝对湿度；在某一温度下，水蒸汽的压强与同温度下饱和汽压的比，称为空气的相对湿度；可见，相对湿度大，绝对湿度大，相对湿度不一定大，故A错误。

B.根据相对湿度的定义，相对湿度是，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态，故B正确。

C.水的饱和汽压随温度的降低而减小，因此在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相湿度将增大，故C错误。

在温度一定情况下，水的饱和气压是确定的值，绝对湿度越大，相对湿度越大，故D错误。

故选：。

根据绝对湿度和相对湿度的概念判断；相对湿度是，表明在当时的温度下，空气中的水汽已达到饱和状态；在绝对湿度一定的情况下，气温降低时，相对湿度将增大；在温度一定情况下，绝对湿度越大，相对湿度越大。

本题考查了相对湿度和绝对湿度。注意掌握绝对湿度和相对湿度的概念，千万不要混为一谈。

5.【答案】

【解析】解：、接通开关后小灯泡立即发光，线圈中电流增大，产生自感电动势阻碍电流的增大，则线圈中电流逐渐增大，灯泡中电流逐渐减小直到稳定，所以接通开关后小灯泡慢慢变暗直至亮度稳定，故A错误；

B、小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，接通开关电路稳定后，线圈相当于电阻，通过小灯泡的电流不为零，故B错误；

C、线圈两端的电压是加载灯泡两端的电压，通过灯泡的电流在这一瞬间大小不变，所以接通开关电路稳定后再断开瞬间线圈两端电压大小不变，故C正确；

D、接通开关电路稳定后，通过线圈的电流与灯泡的电流相等，所以接通开关电路稳定后再断开，通过小灯泡的电流大小不变，小灯泡不会闪亮一下，故D错误。

故选：。

接通开关后小灯泡立即发光，线圈产生自感电动势阻碍电流的增大，分析灯泡中电流变化，判断其亮度变化；接通开关电路稳定后，根据小灯泡电阻与自感线圈的直流电阻相同，分析通过小灯泡的电流大小；接通开关电路稳定后再断开瞬间线圈两端电压大小不变，通过小灯泡的电流大小不变，不会闪亮。

对于线圈要抓住双重特性：当电流变化时，产生自感电动势，相当于有内阻的电源；当电流不变时，线圈相当于一个电阻。

6.【答案】

【解析】解：、晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故A错误；

B、毛细管插入浸润液体中，管内液面上升，高于管外；毛细管插入不浸润液体中，管内液体下降，低于管外，故B错误；

C、表面张力使液体表面具有收缩的趋势，使液体表面积趋于最小，故C错误；

D、由液晶的性质，可知它既具有液体的流动性，又像某些晶体那样有光学各向异性，故D正确。

故选：。

根据晶体和非晶体的特点判断；根据浸润现象分析毛细现象；液体表面张力的作用是使液体表面积趋于最小；根据液晶的性质判断。

解题的关键是知道晶体、非晶体和液晶的特点；同时明确根据分子间作用力解释相关热学现象的方法。

7.【答案】

【解析】解：、根据一定质量的理想气体状态方程，可得与的函数关系为：，过程温度不变，压强增大，可知气体的体积减小，则单位体积内的分子数增加，故A错误；

A、由图可知过程气体发生等压变化，温度升高，根据，可知气体温度升高，而温度是分子的平均动能的标志，所以气体分子平均动能增大，故B错误；

C、根据一定质量的理想气体状态方程，可知过程气体发生等容变化，则外界对气体不做功，气体温度减小，内能减小，根据热力学第一定律可知气体对外放热，故C正确；

D、由以上的分析可知，状态的体积大于状态的体积，而状态的体积等于状态的体积，所以状态体积最小，故D错误。

故选：。

结合一定质量的理想气体状态方程，分析图象中过原点的倾斜直线表示等容变化，斜率越大，体积越小；根据理想气体的状态方程判断；气体体积减小，单位体积内的分子数增加；明确温度是分子平均动能的标志。

本题考查图象的性质，要求能根据图象的形状确定气体状态变化情况，可借助一定质量的理想气体状态方程来分析，同时要知道温度越高，分子的平均动能越大。

8.【答案】

【解析】解：、按住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，则无感应电流产生，则门铃不响，故A错误；

B、图中磁场的方向向左，松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知通过门铃的电流方向从流向，螺线管相当于电源，电源的外部电流从高电势流向低电势，螺线管端电势较高，故B错误；

C、按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，通过门铃的电流方向是到，故C正确；

D、快速按下按钮，穿过螺线管的磁通量变化较快，产生的感应电动势较大，螺线管产生的感应电流大小较大，故D错误。

故选：。

按压和松开按键过程，会导致线圈内磁场变化，产生感应电动势，根据楞次定律判断感应电流的方向；当保持不动时，线圈内磁通量不变化，无感应电流。

明确电磁感应的概念，知道线圈中磁通量变化，才会有感应电动势，闭合回路电路中才有电流产生。

9.【答案】

【解析】解：磁场均匀增大或减小的过程中，斜率的绝对值相等，感应电动势大小相等，感应电流相等，根据楞次定律可知方向不同，所以通过电阻的电流不是直流电，故A错误；

B.根据法拉第电磁感应定律，故B错误；

C.根据闭合电路欧姆定律得感应电流为：，故C错误；

D.根据欧姆定律得电阻两端的电压为，故D正确；

故选：。

根据楞次定律判断电流方向，根据法拉第电磁感应定律解得感应电动势；根据闭合电路解得电路电流与两端的电压。

本题考查法拉第电磁感应定律，解题关键掌握法拉第电磁感应定律的计算，同时根据楞次定律判断感应电流方向。

10.【答案】

【解析】解：、由布朗运动的决定因素：颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈，可知微粒越大，布明运动反而越不剧烈，故A正确；

B、做功和热传递都能改变物体的内能，做功是能量转化的过程，热传递是能量转移的过程，两过程的本质不同，但改变物体内能的效果相同，故B错误；

C、气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，故C错误；

D、熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，故D正确；

故选：。

布朗运动决定因素：颗粒大小、温度高低，颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈；做功和热传递改变物体内能的效果相同，本质不同；根据气体压强的微观解释解答；熵增加原理：热力学第二定律有许多表述形式，因此可以将它表述为任何孤立的系统，它的总熵永远不会减少．即自然界的一切自发过程，总是朝着熵增加的方向进行的，这个就是熵增加原理。

这道题考查对热学基本概念和原理的理解，难度不大，但要仔细审题。

11.【答案】

【解析】解：开关闭合后，负载总电阻减小，根据欧姆定律可知，副线圈输出电流增大；

根据理想变压器电流与匝数比的关系可知，原线圈输入电流增大，即电流表的示数增大，故A正确；

B.根据理想变压器电压与匝数比的关系，可得副线圈两端电压

原线圈输入电压和原、副线圈匝数比不变，则副线圈输出电压不变，电压表的示数不变，故B错误；

C.原线圈的输入功率，其中不变，增大，所以输入功率增大，故C错误；

D.电阻消耗的功率，因为副线圈的总电流增大，所以电阻消耗的电功率增大，故D正确；

故选：。

A.开关闭合后，负载总电阻减小，根据欧姆定律和理想变压器电流与匝数比的关系分析作答；

B.根据理想变压器电压与匝数比的关系分析作答；

C.根据功率公式分析作答；

D.根据功率公式分析作答。

此题主要考查了变压器的工作原理，要知道开关闭合后，原线圈的输入电压不变，副线圈的输出电压不变，但副线圈的电流变大。

12.【答案】

【解析】解：线框中产生感应电动势的最大值

故A错误；

由有效值的定义得

可得

故B正确，C错误；

D.线框转过后，此时线框的有效面积为

根据

可得通过某横截面的电荷量为

故D正确。

故选：。

根据最大电动势公式，分析最大电动势；

根据有效值定义，求有效值；

先求有效面积，再根据电量的定义式，求电量。

本题考查正弦交变电流的产生及其规律，利用线框只有半个周期在磁场中，产生的交流电半个周期有电流、半个周期没有电流，再利用最大值、有效值的定义分析问题。主要考查学生理解能力和信息加工能力。

13.【答案】

【解析】解：、由于金属棒进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为的加速运动，所以金属杆进入磁场时应做减速运动，加速度方向竖直向上，故A错误；

B.对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律有：，即：

可知，金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的图像如图所示

由于和图线与轴包围的面积相等都为，所以，故B正确；

C.从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，根据能量守恒定律，金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热，所以；所以穿过两个磁场过程中产生的热量，故C正确；

D.若金属杆进入磁场做匀速运动，则，得

根据前面分析可知金属杆进入磁场的速度大于，

根据得金属杆进入磁场的高度应大于，故D正确。

故选：。

根据题意结合已知条件，可以判断金属杆的加速度方向；

根据受力分析，结合图像分析时间关系；

根据能量守恒，判断整个过程中产生的热量；

结合题意，利用运动学公式判断金属杆进入磁场的高度。

本题考查导体切割磁感线时的感应电动势，在分析物体的运动状态问题时，有时利用牛顿第二定律结合图像可以使问题更加的简便明了。

14.【答案】相反左

【解析】解：根据题意当电流从“”接线柱流入电流表时，指针向右偏转，因此螺线管中的感应电流方向如图所示：

当条形磁铁按如图方式极向下插入螺线管时，穿过螺线管的磁通量增大，根据楞次定律可知感应电流的磁场与条形磁铁的磁场方向相反；

根据题意，当穿过螺线管的磁通量增大时，电流从“”接线柱流入电流表，指针向右偏转；将条形磁铁从螺线管中抽出时，穿过螺线管的磁通量减小，电流从“”接线柱流入电流表，指针向左偏转；

该图中当磁铁向线圈靠近时，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律可知，产生感应磁场方向向上，由右手螺旋定则可知，线圈中产生的感应电流从“”接线柱流入电流表，指针向右偏转，故A正确，B错误；

当磁铁按如图所示的方式靠近线圈时，由对称性可知，穿过线圈的磁通量总是零，线圈中不会有感应电流，故CD错误。

故选：。

故答案为：见解析；相反；左：。

根据电流从“”接线柱流入电流表时，指针向右偏转，判断螺线管中的电流方向；判断线圈内磁通量的变化情况，根据楞次定律，判断产生感应磁场方向，再由右手螺旋定则，判断线圈内感应电流的方向。

本题主要考查线圈内感应电流的方向，解题的关键先判断原磁场的方向和线圈内磁通量的变化情况，再利用楞次定律和右手螺旋定则分析求解；判断电流表指针偏转方向的关键是抓住电流从“”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。

15.【答案】不变油酸膜没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层

【解析】解：该实验中一滴油酸酒精溶液含纯油酸

油膜的面积约为

则分子直径

则油酸分子直径的数量级约为；

若该同学在计算油酸膜面积时，对不完整的方格均不计数，则算得的油膜的面积偏小，则由此估算得到的油酸分子直径偏大，但是数量级不变；

已知油酸分子的直径约为，该同学实验结果产生偏差的可能原因是：油酸膜可能没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层，理由是：的油酸若形成紧密排列的单分子膜时，膜面积约为，远大于浅盘内的水面面积，说明实际上油膜不可能仅是一层油酸分子构成的。

根据阿伏伽德罗常数计算公式：可知要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油酸的摩尔体积。

故答案为：；；不变；油酸膜没有充分展开，形成的并不是单分子油膜层；。

根据数学知识计算出一滴油酸中含有的纯油酸的体积；

根据公式计算出油酸分子直径的数量级；

虽然通过公式计算出直径偏大，但是数量级依旧保持不变；

根据实验原理分析出结果产生偏差的可能原因并说明理由。

根据阿伏加德罗常数分析判断。

本题主要考查了油膜法测量分子直径的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合公式计算出分子的直径，同时要学会对测量结果的误差做简单的分析。

16.【答案】解：对活塞受力分析，根据共点力平衡，有

解得：

假设加热升温过程始终是等压变化，根据盖吕萨克定律，有

解得：

此时活塞已经与汽缸右侧挡板接触，由

得：

此过程中气体对外做