山东省德州市2021-2022学年高二下学期物理期末考试试卷、单选题（共 8 题；共 16分）阅卷人得分1.（2 分）下列说法正确的是（）A.扩散现象和布朗运动都是物质分子的无规则运动B.我国即将进入全面5G时代，在真空中5G信号和4G信号传播速度相同C.发生光电效应时，入射光越强，光子的能量越大D.在 LC回路产生振荡电流的过程中，电流增强时，电容器充电【答案】B【解析】【解答】A.扩散现象指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象，是物质分子的无规则运动；布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，A 不符合题意；B.我国即将进入全面5G时代，波速由介质决定，在真空中5G信号和4G信号传播速度相同，B 符合题意；C.发生光电效应时，入射光频率越高，光子的能量越大，C 不符合题意；D.电流减弱的过程中，磁场能在向电场能转化，电容器充电。D 不符合题意。故答案为：B【分析】扩散现象指不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象，布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，发生光电效应时，入射光频率越高，光子能量越大。2.（2 分）关于热力学定律，下列说法正确的是（）A.能量守恒告诉我们，所有符合能量守恒定律的宏观过程都能自发进行B.实际过程中，只要涉及热现象，都有特定的方向性C.功转化为热的实际宏观过程是可逆过程D.做功与热传递都能改变系统的内能，但不是等价的【答案】B【解析】【解答】A.根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的自然过程都是不可逆的，比如机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能，即符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自发的进行，A 不符合题意；B.根据热力学第二定律可知，实际过程中，只要涉及热现象，都有特定的方向性，B 符合题意。C.根据热力学第二定律，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，C 不符合题意；D.做功与热传递都能改变系统的内能，做功改变系统的内能，是能量的转化；热传递改变系统的内能，是能量的转移，两者是等价的，D 不符合题意。故答案为：Bo【分析】做功与热传递都能改变系统的内能，结合热力学第二定律进行分析判断。3.（2 分）下列关于原子核的叙述中正确的是（）A.原子核的质量越小，比结合能就越小B.放射性元素的半衰期与原子所处的物理或化学状态有关C.原子核能自发地放出口粒子说明原子核内有S粒子D.重核裂变反应，释放能量【答案】D【解析】【解答】A.根据原子核的稳定程度可知，重核和轻核的比结合能较小，中核的比结合能较大，A 不符合题意；B.放射性元素的半衰期由原子核的内部结构有关，而与原子所处的物理或化学状态无关，B 不符合题意；c.原子核能自发地放出0粒子，6粒子是电子，但原子核内无电子，而是中子解体变成质子和电子，c 不符合题意；D.重核裂变反应，因有质量亏损，则核反应释放能量，D 符合题意；故答案为：D。【分析】放射性元素的半衰期由原子核的内部结构有关，原子核能自发地放出0 粒子是中子解体变成质子和电子，结合质量的亏损以及爱因斯坦质能方程进行分析判断。4.（2 分）一个匀强磁场的边界是MN,MN左侧无磁场，右侧是范围足够大的匀强磁场区域，如图甲所示.现有一个金属线框沿ab（ab，MN）方向以恒定速度从MN左侧垂直进入匀强磁场区域，线框中的电流随时间变化的I-t图像如图乙所示，则线框可能是哪个（）【答案】D【解析】【解答】导体棒切割磁感线产生的感应电动势E=BLv设线框总电阻是R,则感应电流/=嫩=萼由图乙所示图象可知，感应电流先均匀变大，后均匀变小，由于B、v、R 是定值，由上式知I 与有效切割长度成正比，则导体棒的有效长度L 应先均匀变长，后均匀变短。A.闭合圆环匀速进入磁场时，有效长度L 先变大，后变小，但随时间作非均匀变化，A 不符合题意；B.正方形匀速进入磁场时，有效长度L 不变，B 不符合题意；C.梯形线框匀速进入磁场时，有效长度L 先均匀增加，后不变，最后均匀减小，C 不符合题意；D.三角形线框匀速进入磁场时，有效长度L 先均匀增加，后均匀减小，D 符合题意。故答案为：D。【分析】根据法拉第电磁感应定律以及欧姆定律得出感应电流的表达式根据几何关系得出有效长度的变化情况。5.（2 分）演示自感现象的电路如图所示，电源电动势为E,内阻不可忽略，L 为电感线圈，R 为定值电阻。闭合开关s,电路稳定时，两只完全相同的灯泡为、心亮度相同，下列说法正确的是()B.闭合开关S 时，为慢慢变亮，出立即变亮然后亮度保持不变C.若断开开关，&逐渐变暗，&闪亮一下再逐渐变暗D.若断开开关，、七同时逐渐变暗【答案】D【解析】【解答】A B.因为闭合开关瞬间，存在通电自感，则为慢慢变亮，&立即变亮然后逐渐变暗最后两灯一样亮，AB不符合题意；C D.断开开关时，存在断电自感，电感线圈相当于电源，且以断电之前的电流流过回路，因为断电之前，两支路的电流一样大，则若断开开关，Ai、&同时逐渐变暗，C 不符合题意，D 符合题意。故答案为：D。【分析】闭合开关和断开的瞬间，结合线圈的自感现象判断两个灯泡亮度的变化情况。6.（2 分）两个等质量粒子分别以速度外和以垂直射入有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60。和45。，磁场垂直纸面向外，磁场宽度为d,两粒子同时由A 点出发，同时到达B点，A、B 连线垂直于磁场边界。如图所示，则（）B.两粒子的轨道半径之比Ra：Rb=l：V2C.两粒子的电荷量之比q：qb=3：2D.两粒子的速率之比%:vb=2V2：3【答案】D【解析】【解答】两粒子运动轨迹如图所示A.由左手定则可知b 粒子带负电，a 粒子带正电，A 不符合题意；B.根据几何关系，=Ra=&R b则&：Rb=V2：1B 不符合题意；D.粒子从A 到 B,由几何关系知a 粒子圆心角为=生 b 粒子圆心角为%=%由于两粒子同时出发同时到达，有以8=吟=吟va vb则%:vb=2V2:3D 符合题意；C.粒子所受洛伦兹力提供向心力，有quB=7n萼R则有覆=也%=JO O U其中 八 需解得t 21 0 7 r d则有/t =t2(1 0兀-3 d【解析】【分析】(1)b 粒子在电场中做类平抛运动，结合平抛运动的规律得出匀强电场的电场强度;(2)a 粒子在磁场中做匀速圆周运动运动时，根据洛伦兹力提供向心力，结合几何关系得出磁感应强度的表达式；(3)根据几何关系以及粒子在磁场中运动的周期和时间的关系得出粒子a、b先后射出的时间差。1 8.(2 0 分)如图所示，与x 轴平行的两光滑平行金属导轨固定在水平面上，只在x 0 的区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B=1 0 T。导体棒M N和正方形导线框ab e d 静止在导轨上，且导体棒M N和导线框ab、c d 的两边都垂直于x 轴，导线框的边长、导体棒M N的长度及导轨的宽度都为L=0.1 m。现固定导线框，将与M N垂直且向左的水平恒力作用在导体棒M N的中点上，水平恒力的大小F=3 N。当M N达到最大速度后撤掉恒力，同时释放导线框，当导线框的c d 边到达x=0 位置时，导线框恰好达到最大速度，此时立即将导体棒M N固定。经过一段时间后，导线框的ab 边到达x=0 位置。己知导体棒M N和导线框的质量都为m=0.1 k g；导体棒M N及导线框ab、c d 边的电阻都为=热。，导轨和导线框其余电阻不计，导体棒M N与导线框一直没有接触。求：qd a AB kM-0 xAn（1）（5 分）导体棒M N的最大速度MN；（2）（5 分）导线框的c d 边到达x=0 位置时的速度巧；（3）（5 分）导线框的ab 边到达x=0 位置时的速度 2；（4）（5 分）由导线框的c d 边到达x=0 位置到导线框的ab 边到达x=0 位置的过程中，导体棒M N产生的焦耳热（结果保留两位小数）。【答案】（1）解：当MN达到最大速度时，水平恒力F与安培力平衡，满足F =根据闭合电路欧姆定律和串并联电路规律，有/=刍=28沙T 十 227解得MN=Qm/s a 3.3 8 m/s（2）解：当MN达到最大速度后撤掉恒力，同时释放导线框，则 MN和导线框构成的系统动量守恒。当导线框速度达到最大值时，二者速度相等，满足r m；M N =2n i%解得%=x 1.69m/s（3）解：c d 边到达x=0 位置时，将导体棒MN固定，则只有ab 边在做切割磁感线运动。当ab 边达到x=0 位置时，由动量定理，得一-_ p 7 RIv其中平均电流满足7 =角=挈考虑到L =vt可得以=1 m/s 工 0.8 0 m/s（4）解：由能量守恒，有Q 总=/根优一4 m 运根据焦耳定律Q=I2R t和串并联电路规律，可知QMN=总代入数据，解得Q M N=0.0 2J【解析】【分析】（1）当MN达到最大速度时根据安培力的表达式以及欧姆定律得出最大速度的大小；（2）当导线框速度达到最大值时，结合动量守恒得出导线框的c d 边到达x=0 位置时的速度；（3）当ab 边达到x=0 位置时，由动量定理 以及闭合电路欧姆定律得出导线框的ab 边到达x=0位置时的速度；（4）根据能量守恒定律以及焦耳定律和串并联电路规律得出导体棒MN产生的焦耳热。试题分析部分1、试卷总体分布分析总分：86分分值分布客观题（占比）24.0(27.9%)主观题（占比）62.0(72.1%)题量分布客观题（占比）12(66.7%)主观题（占比）6(33.3%)2、试卷题量分布分析大题题型题目量（占比）分 值（占比）实验题2(11.1%)7.0(8.1%)解答题4(22.2%)55.0(64.0%)多选题4(22.2%)8.0(9.3%)单选题8(44.4%)16.0(18.6%)3、试卷难度结构分析序号难易度占比1普通(94.4%)2困难(5.6%)4、试卷知识点分析序号知识点（认知水平）分 值（占比）对应题号1交流电的最大值与有效值10.0(11.6%)152自感与互感2.0(2.3%)53电荷在电场中的偏转15.0(17.4%)174扩散现象2.0(2.3%)15温度2.0(2.3%)76用油膜法估测分子大小3.0(3.5%)137气体实验定律10.0(11.6%)168变压器原理12.0(14.0%)8,159热力学第一定律（能量守恒定律）2.0(2.3%)1010布朗运动2.0(2.3%)111质能方程2.0(2.3%)312改变内能的两种方法2.0(2.3%)213电路的动态变化分析2.0(2.3%)1214欧姆定律22.0(25.6%)4,1815能量守恒定律20.0(23.3%)1816安培力20.0(23.3%)1817原子核的衰变、半衰期2.0(2.3%)318光电效应4.0(47%)1,1119热力学第二定律2.0(2.3%)220动量守恒定律20.0(23.3%)1821理想气体的状态方程2.0(2.3%)1022带电粒子在匀强磁场中的圆周运动19.0(22.1%)6,9,1723法拉第电磁感应定律6.0(7.0%)4,8,1224动能定理的综合应用4.0(47%)11,1225电阻的测量4.0(47%)14