学年江西省吉安市高二下学期期末考试物理试题含详细答案.docx
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学年江西省吉安市高二下学期期末考试物理试题含详细答案
一、选择题（本题共8小题，每小题4分,共32分。
其中1～5小题只有一个选项符合要求，第6～8小题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，有选错或不选的得0分）
1.中国宋代科学家沈括在公元1086年写的《梦溪笔谈》中最早记载了“方家（术士）以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。
进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图1所示，结合上述材料，下列说法正确的是
A.在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极
B.对垂直射问地球表面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强
C.形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的
D.由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置
2.如图2所示，在匀强磁场中固定一根与磁场方向垂直的通电直导线
，匀强磁场的磁感应强度为B=1T,在导线外，以导线截面的中心为圆心的圆周上有a、b、c、d四个点。
已知d点的磁感应强度为
，方向斜向右上方，并与B的夹角为45°，则下列说法正确的是
A.a点的磁感应强度为零
B.b点的磁感应强度与d点相同
C.c点的磁感应强度为零
D.直导线中的电流方向垂直纸面向里
3.如图3甲所示，A、B为两个相同的导体线圈，它们共轴并靠近放置。
A线圈中通有乙图所示的交变电流，下列说法正确的是（规定从左往右看顺时针方向为正）
A.0~t1时间内，B线圈中的感应电流沿顺时针方向
B.t2时刻，B线圈中没有感应电流
C.t2时刻，A、B线圈之间存在相互吸引力
D.0~t1和t3~t4时间内，B线圈中的感应电流方向相同
4.示我水平固定在竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场中，导轨左端接有电阻R，导轨上垂直放置一根金属棒（与导轨接触良好），导轨和金属棒电阻不计。
现给金属棒施加一水平向右的恒定拉力，使金属棒沿导轨由静止开始向右加速运动，最终匀速运动。
当恒定拉力的大小变为原来的k倍时，则金属棒最终匀速运动时的速度大小和拉力的功率分别变为原来的
A.k倍，k倍B.k2倍，k倍C.k倍，k2倍D.k2倍，k2倍
5.如图5所示，空间内存在半径为r的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为B。
在磁场边界上有一粒子源S，粒子源以相同的速率V沿纸面向磁场中各个方向发射比荷为
的带电粒子，不计粒子重力，则这些粒子在磁场中运动的最长时间为
A.
B.
C.
D.
6.如图6所示，一个匝数为100匝内阻不计的矩形线圈在匀强磁场中绕其垂直于磁感线的转轴
匀速转动，转动周期为0.02s，矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，原副线圈匝数比为1:
2，副线圈所接电阻R=2Ω，电表均为理想交流电表。
当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，电阻R上消耗的功率为8W，下列说法正确的是
A.t=0时刻，电压表的示数为
B.电流表的示数为4A
C.
穿过线圈的磁通量的变化率为
D.线圈中感应电动势的瞬时值表达式为
7.如图7所示，为研究某种射线装置的示意图。
射线源发出的射线以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的中央O点，出现一个亮点。
在板间加上垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场后，射线在板间做半径为r的圆周运动，然后打在荧光屏的P点。
若在板间再加上一个竖直向下电场强度为E的匀强电场，亮点又恰好回到O点，由此可知该射线粒子射线源
A.带正电
B.初速度为
C.荷质比为
D.荷质比为
8.如图8所示，光滑斜面PMNQ的倾角为θ=30°，斜面上放置一矩形导体线框abcd，其中ab边长L1=0.5m，bc边长为L2，线框质量m=1kg、电阻R=0.4Ω，有界匀强磁场的磁感应强度为B=2T，方向垂直于斜面向上，ef为磁场的边界，且ef//MN。
导体框在沿斜面向上且与斜面平行的恒力F=10N作用下从静止开始运动，其ab边始终保持与底边MN平行。
已知导线框刚进入磁场时做匀速运动，且进入过程中通过导线框某一截面的电荷量q=0.5C，则下列判断正确的是
A.导线框进入磁场时的速度为2m/s
B.导线框bc边长为L2=0.1m
C.导线框开始运动时ab边到磁场边界ef的距离为0.4m
D.导线框进入磁场的过程中产生的热量为1J
第II卷（非选择题，共68分）
二、非选择题（包括必做题和选做题两部分，其中9~13题为必做题，所有考生每道题都必须作答。
9、10、11题直接写结果，12、13题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
第14、15题为选做题，考生根据要求作答。
）
（一）必做题
9.（4分）现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计（零刻线在正中位置）及开关如图9所示连接在一起，在开关闭合、线圈A在线圈B中的情况下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流计指针向右偏转，由此可以推断：
如果将线圈A从线圈B中抽出时，电流表指针。
当开关由断开状态突然闭合，电流表指针将。
（均选填“右偏”或“左偏”）
10.（4分）如图10所示，理想变压器的原线图接在
的正弦交流电源上，副线圈接有一理想二极管（正向电阻为零，反向电阻为无穷大）和一阻值为R=10Ω的电阻，已知原副线圈的匝数比为10:
1.则二极管的耐压值为V，变压器的输入功率为W.（结果都取整数）
11.（4分）图11甲为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图。
箱内的电阻R1=20kΩ，R2=10kΩ，R3=40kΩ，R1为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图11乙所示.当a、b端电压Uab<0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内的温度升高；当Uab> 0时，电压鉴别器会使S断开，停止加热，则恒温箱内的温度保持在℃.
12.（9分）为响应国家“精准扶贫，产业扶贫”的战略，进一步优化能源消费结构，光伏发电成为精准扶贫的新途径，贫困户家多了一份固定收益的绿色环保存折，光伏发电将照亮“脱贫路”。
如图12是所建光伏发电项目。
若光伏发电机总输出功率为36KW，输出电压为500V，先后经过升压变压器和降压变压器传输到用户。
设输电线的总电阻为10Ω，要求输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，用户需要的电压为220V，不计变压器的能量损耗。
试求：
（1）升压变压器的输出电压；
（2）升压变压器和降压变压器原副线圈的匝数比。
13.（12分）如图13所示，在平面直角坐标系xOy中，x轴上方存在垂直该平面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，质量为m、电荷量为q的带正电粒子从y轴上的A点沿x轴正方向以某一初速度进入磁场，粒子恰好到达B点。
若将磁场替换成平行该平面沿y轴负方向的匀强电场，粒子也能恰好到达B点。
已知A点的坐标为（0，2L），B点的坐标为（L，0）。
求：
（1）粒子的初速度大小V0；
（2）匀强电场的电场强度大小E。
（二）选做题（请考生从14、15题中任选一题作答。
如果多做，则按14题计分。
）
14.[选修3-3]
（1）多项选择题（2小题，每题5分。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，选错1个扣3分，最低得分0分）
①下列说法正确的是（）
A.布朗运动是液体分子无规则运动的反映
B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能
C.知道某物质的摩尔质量和密度就可求出阿伏加德罗常数
D.温度高的物体，它们分子热运动的平均动能一定大
E.当分子之间的作用力表现为斥力时，分子势能随分子距离的减小而增大
②下列说法正确的是（）
A.晶体一定具有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
B.液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
C.同一种化学成分形成的物质既可能是晶体，也可能是非晶体
D.一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大
E.汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大
（2）（12分）石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。
作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”。
已知1g石墨烯展开后面积可以达到2600m2，试计算每1m2石墨烯所含碳原子的个数。
（阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1，碳的原子质量M=12g/mol，结果保留两位有效数字）
（3）（13分）如图14为小敏设计的火警报警装置。
在导热良好、开口向上的圆柱体气缸内，用活塞密闭一定质量的理想气体，27℃时，气体体积为V1= 2×10-5m3，活塞质量不计，横截面积为1cm2，大气压强P0=1.0×105Pa，当温度升高时，活塞上升，活塞上表面（涂有导电膜）与导线端点接触，使电路接通，蜂鸣器发出声音。
①报警器温度达到177℃时会报警，求27℃时活塞上表面与导线端点的距离h
②如果温度从27℃升到报警温度的过程中，封闭空气柱从外界吸收的热量为20J，则空气柱的内能变化了多少?
增大还是减少?
15.[选修3-4]
（1）多项选择题（2小题，每题5分。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，选错1个扣3分，最低得分0分）
①下列说法正确的是（）
A.泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象
B.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场一定产生变化的磁场
C.杨氏双缝干涉实验中观察到了明暗条纹，证明光是一种波，如果用激光进行实验则效果没有那么明显
D.经典力学理论的成立具有一定的局限性
E.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源和观察者间的相对运动无关
②下列说法正确的是（）
A.雨后彩虹是由于太阳光入射到水滴中发生全反射形成的
B.全息照相的拍摄利用了光的干涉原理
C.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变小
D.用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光
E.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播
（2）（12分）如图15所示，a、b是水平介质上的两质点，相距26cm，一列简谐横波沿介质由a向b传播，a是波源。
a质点以周期T=0.4s作简谐振动，起振方向向下。
当a质点第四次经过平衡位置向上运动时，b质点正好第一次到达负的最大位移处。
求该介质中波的传播速度。
（3）（13分）如图16所示，折射率
，半径为R的透明球体固定在水平地面上，O为球心，其底部P点有一点光源，过透明球体的顶点Q有一足够大的水平光屏，真空中光速为c，求：
①光在球体中沿直线从P点到Q点的传播时间t；
②若不考虑光在透明球体中的反射影响，光屏上光照面积S的大小。
江西省吉安市2017-2018学年高二下学期期末教学质量检测物理试题参考答案
一、选择题（本题共8小题，每小题4分,共32分。
其中1～5小题只有一个选项符合要求，第6～8小题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，有选错或不选的得0分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
B
C
D
C
C
BC
AD
ACD
9.右偏（2分），左偏；（2分）
10.31（2分），24（2分）
11.35（4分）
12.解析：
（1）损失的功率：
（1分）
设输电线上的电流为I2，根据
，可得
（1分）
升压变压器的输出电压为：
（1分）
（2）升压变压器原副线圈的匝数比为：
（2分）
输电线上损失的电压为：
（1分）
降压变压器原线圈两端的电压为：
（1分）
升压变压器原副线圈的匝数比为：
（2分）
13.
（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图所示：
设粒子做匀速圆周运动的半径为R，由几何关系可知：
（2分）
解得：
（1分）
由洛伦兹力提供向心力，得：
（2分）
解得：
（1分）
（2）粒子在匀强电场中做类平抛运动，由运动学公式，可得：
x轴方向：
（2分）
y轴方向：
（2分）
其中
（1分）
联立解得：
（1分）
14.
（1）①ADE②BCE（每小题选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，选错1个扣3分，最低得分0分）
（2）由题意可知，1m2石墨烯的质量为
（4分）
所以，1m2石墨烯的物质的量为
（4分）
得到1m2石墨烯所含原子个数
（4分）
（3）①在温度升高的过程中，密封的理想气体压强不变，
（2分）
解得，气体体积增大
（1分）
活塞上升
（1分）
所以，活塞上表面与导线端点的距离
（1分）
②在此过程中，气体压强
（2分）
外界对气体做功
（2分）
根据热力学第一定律
（2分）
可得
（1分）
所以，气体内能增加了19J（1分）
15.
（1）①ADE②BCE
（2）a点第四次过平衡位置向上振动时，a振动时间
（3分）
b点第一次到达负的最大位移处时，b振动时间
（3分）
所以，振动由a传到b所需时间
（3分）
该波的波速为
（3分）
（3）光在透明球内传播速度
（3分）
光从P传播到Q的时间
（2分）
联立，解得
（1分）
②设透明介质的临界角为C，则
，得
（3分）
如图所示：
光屏上光照面是以Q为圆心，QM为半径的圆。
光线恰好在球体内发生全反射时的入射角等于临界角C，由几何关系可得其半径
（3分）
光屏上光照面积
（1分）
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