廣東省江門市廣雅中學2022-2023學年高二下學期期末考試物理試題（含解析）

第第頁廣東省江門市廣雅中學2022-2023學年高二下學期期末考試物理試題（含解析）廣雅中學2022-2023學年高二下學期期末考試

物理

本試卷共4頁，共15小題，滿分100分．考試用時75分鐘．

注意事項：

1．答卷前，考生務必將自己的姓名、班級、考生號、和座位號填寫在答題卡上．用2B鉛筆在答題卡相應位置上填涂考生號．

2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．答案不能答在試卷上．

3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡上各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液．不按以上要求作答無效．

4．考生必須保證答題卡的整潔．考試結束后，將試卷和答題卡一并交回．

一、單項選擇題，本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確.

1．如圖所示，鋁管豎直置于水平桌面上。小磁體從鋁管正上方由靜止開始下落，在磁體穿過鋁管的過程中，磁體不與管壁接觸，且無翻轉，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）

A．磁體做勻加速直線運動

B．磁體動能的增加量小于重力勢能的減少量

C．磁體加速向下運動時處于失重狀態(tài)，因此鋁管對桌面的壓力將逐漸減小

D．若將鋁管換成塑料管，磁體在管中運動時，管對桌面的壓力等于管和磁體的重力之和

2．如圖所示，某同學在校園內沿一條直線跑道從東往西騎行，該地磁場水平分量由南到北，豎直分量向下。自行車車把為直把、金屬材質，輻條也為金屬材質，只考慮自行車在地磁場中的電磁感應現象，下列結論正確的是（圖中B點在輪軸，A點在輪緣）。（）

A．圖所示輻條中A點電勢低于B點電勢

B．圖所示輻條中A點電勢高于B點電勢

C．自行車左右把手中電勢相等

D．自行車左把手電勢低于右把手電勢

3．如圖所示為廣雅夏日荷塘一景，已知水的折射率為n，下列說法正確的是（）

A．太陽光進入水中后，光的頻率發(fā)生變化

B．用相機拍攝水中的魚，可通過鏡頭表面的增透膜減弱水面反射光的影響

C．荷葉上的水珠呈球形是因為液體存在表面張力

D．在水中的魚看來，崖上的量物都出現在一個倒立的圓錐里，圓錐的頂角θ的正弦值為

4．強激光的出現豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在極短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多光子光電效應，這已被實驗證實。如圖所示的電路，用頻率為的單色光照射光電管，發(fā)生光電效應現象，當電壓表的讀數為時，靈敏電流計的讀數剛好為零。若換用頻率仍為的強激光照射光電管，需要把電壓表的讀數調整為時才能讓靈敏電流計的讀數剛好為零。這表明單電子瞬間吸收了n個光子而從光電管的陰極逸出，已知普朗克常量為h，電子電荷量為，則電子瞬間吸收的光子個數n為（）

A．B．C．D．

5．如圖所示，一束復合光垂直玻璃磚界面進入球形氣泡后分為a、b兩種色光，下列說法正確的是（）

A．a光的頻率比b光的頻率小

B．a光更容易觀察到衍射現象

C．a光發(fā)生干涉現象條紋間距較窄

D．若保持復合光的方向不變僅將入射點上移，則b光先消失

6．太陽帆飛船是利用太陽光的光壓進行宇宙航行的一種航天器。光壓是指光照射到物體上對物體表面產生的壓力，從而使航天器獲得加速度。假設光子打到帆面上全部反射，地球上太陽光光強（單位時間垂直照射到單位面積上的光能）為，地球軌道半徑為，光在真空中傳播速度為c，則在離太陽距離為r的地方，正對太陽的單位面積上的光壓為（）

A．B．C．D．

7．如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖。升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U3和U4，升壓、降壓變壓器均為理想變壓器。在輸電線路的起始端接入兩個理想交流互感器，圖中甲、乙均為理想電表。則下列說法正確的是（）

A．甲為電流表，乙為電壓表

B．若電壓互感器的讀數為220V，電流互感器的讀數為5A，則輸送功率為1100W

C．若保持發(fā)電機輸出電壓U1一定，僅增加工作的小燈泡，則U3將增大

D．若保持發(fā)電機輸出電壓U1和小燈泡數量不變，僅將滑片Q下移，則輸電線損耗功率增加

二、多項選擇題，本題共3小題，每小題6分，共18分.在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分.

8．如圖所示，向一個空的鋁制飲料罐中插入一根粗細均勻透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內引入一小段油柱（長度可忽略）。如果不計大氣壓的變化，該裝置就是一支簡易的氣溫計。關于該氣溫計的說法正確的是（）

A．氣溫計刻度是均勻的，左大右小

B．讀數變大過程，罐中氣體壓強增大

C．讀數變大過程，罐中氣體對外做功，內能增大

D．讀數變小過程，罐中氣體放出的熱量大于外界對其做的功

9．將一臺智能手機水平粘在秋千的座椅上，使手機邊緣與座椅邊緣平行（圖甲），讓秋千以小擺角（小于5°）自由擺動，此時秋千可看作一個理想的單擺，擺長為L。從手機傳感器中得到了其垂直手機平面方向的a-t關系圖如圖乙所示。則以下說法正確的是（）

A．忽略空氣阻力，秋千的回復力由重力和拉力的合力提供

B．當秋千擺至最低點時，秋千對手機的支持力大于手機所受的重力

C．秋千擺動的周期為

D．該地的重力加速度

10．如圖，x軸上S1、S2為波源，先后起振分別沿x軸正向和負向激發(fā)甲、乙兩列簡諧橫波，經過一段時間后甲乙兩列簡諧波各自傳播了個波長，此時的波形曲線如圖所示，兩波在該介質中的傳播速度均為v=25cm/s。下列說法正確的是（）

A．乙波的周期為2.4s

B．甲波單獨傳播時，若遇到尺寸為20cm的障礙物不能發(fā)生明顯的衍射現象

C．平衡位置在x=50cm處的質點振動始終加強

D．從圖示時刻起（不包含該時刻），再經過t=1s第一次出現介質質點偏離平衡位置的位移為16cm

第II卷（非選擇題）

三、實驗題（共14分）

11．（6分）某實驗小組用如圖所示裝置探究氣體做等溫變化的規(guī)律。已知壓力表通過細管與注射器內的空氣柱相連，細管隱藏在柱塞內部未在圖中標明。壓力表中讀取空氣柱的壓強，從注射器旁的刻度尺中讀取空氣柱的長度。

（1）實驗過程中，下列說法正確的______；

A．推拉活塞時，動作要快，以免氣體進入或漏出

B．推拉活塞時，手不可以握住整個注射器

C．活塞移至某位置時，應迅速記錄此時注射器內氣柱的長度和壓力表的壓強值

（2）某同學測出了注射器內封閉氣體的幾組壓強p和體積V的值后，以p為縱軸、為橫軸，畫出圖象如圖所示，則產生的可能原因是_____；

A．實驗過程中有漏氣現象B．實驗過程中氣體溫度降低C．實驗過程中氣體溫度升高

（3）不同小組的同學選用一定質量的同種理想氣體，均按正確的實驗操作和數據處理的方法完成了實驗，并在相同坐標標度的情況下畫出了壓強與體積的關系圖線，如圖所示。兩組圖線不相同的原因是_______。

A．兩組實驗過程中有漏氣現象B．兩組實驗過程溫度不同C．兩組實驗過程氣體的質量不同

12．（8分）某興趣小組測量一塊電池的電動勢和內阻。

（1）先用多用表的“”電壓檔粗測電動勢，指針位置如圖甲所示，讀數為_____V。

（2）實驗室提供的器材有：

電流表（量程，），電流表（量程，），定值電阻（），定值電阻（），滑動變阻器（，），待測電池，開關，導線。為了盡可能精確測量電池的電動勢和內阻，小組設計圖乙所示電路進行實驗；

①實驗時，需先將電流表______（填“”或“”）與定值電阻_____（填“”或“”）串聯后改裝為電壓表；

②實驗測得多組電流表的示數和電流表的示數，繪制出圖像如圖丙所示，依據圖像可得電池的電動勢為_______V。（結果保留一位小數）

四、計算題。本題共3題，共40分.按題目要求在答題卡的指定區(qū)域內作答，超出答題框的不給分。解答題應寫出必要的文字說明、方程式和重要步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位.

13．（10分）壓力鍋（也稱高壓鍋）是常見的廚房鍋具，其工作原理是通過增大氣壓來提升液體沸點，以達到加快烹煮食物效率的目的。如圖為某燃氣壓力鍋的結構簡圖，某廚師將食材放進鍋內后合上密封鍋蓋，并將壓力閥套于出氣孔后開始加熱烹煮。當鍋內氣體壓強增大到一定程度時，氣體就把壓力閥頂起來，這時水蒸氣就從排氣孔向外排出。已知鍋內的總容積為V0，食材占鍋內總容積的，加熱前鍋內溫度為T0，大氣壓強為p0=1.0×105Pa。忽略加熱過程水蒸氣和食材（包括水）導致的氣體體積變化，氣體可視為理想氣體，g取10m/s2。

（1）若T0=293K，壓力閥的質量為0.024kg，要使鍋內溫度達到393K，求排氣孔的面積的最小值（保留一位有效數字）；

（2）高壓鍋內氣體溫度達到1.25T0后保持不變，打開出氣孔穩(wěn)定后，求高壓鍋內氣體密度與打開前的比值。

14．（12分）某同學設計了電磁健身器，簡化裝置如圖所示。兩根平行金屬導軌相距，傾角，導軌上端接一個的電阻。在導軌間長的區(qū)域內，存在方向垂直導軌平面向下的勻強磁場，磁感應強度。質量的金屬棒CD水平置于導軌上，用絕緣繩索通過定滑輪與輕的拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距。一位健身者用的恒力沿繩拉動GH桿，CD棒由靜止開始運動，上升過程中CD棒始終與導軌垂直。當CD棒到達磁場上邊界時健身者松手，觸發(fā)恢復裝置使CD捧回到初始位置。已知，，不計其它電阻、摩擦力，以及拉桿和繩索的質量。求：

（1）CD棒進入磁場后的加速度a大??；

（2）某健身者沒有保持的恒定拉力，若測出CD棒每次到達磁場上邊緣時的速度為，CD棒每次上升過程中，電阻產生的焦耳熱。則這位健身者完成100次動作，消耗多少熱量？

15．（18分）東方超環(huán)（EAST），俗稱“人造小太陽”，是中國科學院自主研制的磁約束核聚變實驗裝置。該裝置需要將加速到較高速度的離子束變成中性粒子束，沒有被中性化的高速帶電離子需要利用“偏轉系統(tǒng)”將帶電離子從粒子束剝離出來?！捌D系統(tǒng)”的原理簡圖如圖所示，混合粒子中的中性粒子繼續(xù)沿原方向運動，被接收器接收；而帶電離子一部分打到下極板，剩下的進入磁場發(fā)生偏轉被吞噬板吞噬。已知離子帶正電、電荷量為，質量為，兩極板間電壓為，間距為，極板長度為，離子和中性粒子的重力可忽略不計，不考慮混合粒子間的相互作用。

（1）在極板間施加了一垂直于紙面向里的勻強磁場，使速度為的離子直線通過兩極板，求其磁感應強度的大?。?/p>

（2）直線通過極板的離子以進入垂直于紙面向外的矩形勻強磁場區(qū)域，其磁感應強度，最后均被吞噬板吞噬。求該磁場區(qū)域的寬度應滿足的條件；

（3）撤去極板間磁場，且邊界足夠大。若粒子束由兩極板上都平行于極板射入，且離子的速度范圍，其磁感應強度，有部分帶電離子會通過兩極板進入偏轉磁場，最終被吞噬板吞噬，求離子打到吞噬板的長度。

參考答案：

1．B

【解析】A．磁體下落過程中，在鋁管中產生渦流阻礙磁體的運動，且隨著磁體速度的增加阻礙作用變大，可知磁體不是做勻加速運動，選項A錯誤；

B．根據能量守恒定律，磁體的機械能減少，管的內能增加，增加的內能等于磁體減少的機械能，所以磁體動能的增加量小于重力勢能的減少量，選項B正確；

C．磁體加速向下運動時受到的磁場力向上，且逐漸增大，根據牛頓第三定律，鋁管受到的磁場力向下逐漸增大，因此鋁管對桌面的壓力將逐漸增大，選項C錯誤；

D．若將鋁管換成塑料管，磁體在管中運動時，不產生感應電流，磁體與管無作用力，管對桌面的壓力等于鋁管的重力，選項D錯誤。

故選B。

2．A

【解析】AB．輻條切割水平方向磁場分量，根據右手定則可知A點電勢低于B點電勢，故A正確，B錯誤；

CD．自行車車把切割豎直方向磁場分量，根據右手定則可知自行車左把手電勢高于右把手電勢，故CD錯誤。

故選A。

3．C

【解析】A．光的頻率與介質無關，太陽光進入水中前后頻率保持不變，故A錯誤；

B．用相機拍攝水中的魚，往往在鏡頭前加裝一個偏振片以減弱反射光的強度，使照片清晰，故B錯誤；

C．荷葉上的水珠成球形是因為液體的表面張力的作用，故C正確；

D．光從空氣折射進入魚眼，折射角小于入射角，魚眼認為光是直線傳播的，所以岸上所有景物都出現在一個倒立的圓錐里，如圖所示

根據

根據圖可知圓錐的頂角θ為C的2倍，故D錯誤。

故選C。

4．A

【解析】由光電效應方程知

，

又因為

，

因此

，

二式相減，可得

化簡得

故選A。

5．C

【解析】A．光線從玻璃射入氣泡時入射角r相同，a光的折射角i較大，據

可知，a光的折射率n較大，a光在玻璃中的傳播速度較小，a光的頻率較大，A錯誤；

B．b光頻率比a光頻率小，所以比a光波動性更強，更容易觀察到明顯衍射現象，B錯誤；

C．根據干涉條紋間距的公式，a光的波長更短，產生的條紋更窄，C正確；

D．由

可知，a光的臨界角較小，故保持復合光的方向不變僅將入射點上移，會使入射角增大，a光先發(fā)生全反射而消失，D錯誤。

故選C。

6．B

【解析】設太陽的輻射功率為P，在距離太陽為r0的地方太陽光光強

在距離太陽為r的地方太陽光光強

根據動量定理，帆面單位面積在單位時間獲得的作用力（光壓）為

故選B。

7．D

【解析】A．電表甲所在互感器原線圈比副線圈匝數多，且原線圈并聯在輸電線路兩端，所以該互感器是將輸電的高電壓降低至電表甲可測量的范圍內，是電壓互感器，即電表甲為電壓表；電表乙所在互感器原線圈比副線圈匝數少，且原線圈串聯在輸電線路中，所以該互感器是將輸電的高電流降低至電表乙可測量的范圍內，是電流互感器，即電表乙為電流表，故A錯誤；

B．電壓互感器和電流互感器的讀數并不等于升壓變壓器副線圈兩端電壓和輸電電流，需要根據互感器原、副線圈匝數比才能計算出輸送功率，所以輸送功率不等于1100W，故B錯誤；

CD．對升壓變壓器有

設小燈泡總電阻為R，輸電線路電阻為r，對降壓變壓器，可知

其中

聯立以上五式可得

若保持發(fā)電機輸出電壓U1一定，僅增加小燈泡數量，即R減小，則U3將減小；若保持發(fā)電機輸出電壓U1和小燈泡數量不變，僅將滑片Q下移，則n2增大，則I3將增大，根據可知輸電線損耗功率增加，故C錯誤，D正確。

故選D。

8．CD

【解析】A．由題意可知，罐內氣體做等壓變化，由蓋呂薩克定律可知，當罐內氣體溫度升高時，氣體的體積增大，吸管內的油柱向右移動，則吸管上的溫度刻度值左小右大，A錯誤；

B．吸管內的油柱受內外氣壓的作用處于平衡狀態(tài)，所以溫度升高時，即讀數變大過程，罐中氣體做等壓變化，壓強不變，B錯誤；

C．讀數變大過程，罐內氣體溫度升高，內能增大，由熱力學第一定律可知，則氣體對外做功W小于氣體向外界吸收的熱量Q，C正確；

D．讀數變小過程，罐內氣體溫度降低，內能減小，由熱力學第一定律可知，因此罐中氣體放出的熱量大于外界對其做的功，D正確。

故選CD。

9．BC

【解析】A．忽略空氣阻力，秋千的回復力由重力圓弧沿切線方向的分力提供，A錯誤；

B．在最低點，合力提供向心力

秋千對手機的支持力

故秋千對手機的支持力大于手機的重力，B正確；

C．秋千的周期為從最大振幅偏角到另外一最大振幅偏角位置再回到最大振幅偏角位置所用的時間，所以兩次經過最低點，有兩次向心加速度最大，根據垂直手機平面方向的關系圖，周期為

C正確；

D．根據單擺周期公式

故當地重力加速度

D錯誤。

故選BC。

10．AD

【解析】A．由圖可知，乙的波長為

所以

故A正確；

B．由于甲的波長為50cm，大于20cm，即甲的波長大于障礙物尺寸，能發(fā)生明顯衍射，故B錯誤；

C．甲、乙兩波源頻率不同，不是相干波源，不能發(fā)生干涉，該質點不會始終振動加強，故C錯誤；

D．甲波峰右移，乙波峰左移，經時間

兩波峰相遇，即質點偏離平衡位置的位移為16cm，故D正確。

故選AD。

11．BCBC

【解析】（1）A．若急速推拉活塞，則有可能造成等溫條件的不滿足，所以應緩慢推拉活塞，故A錯誤；

B．手握活塞造成溫度變化，故B正確；

C．應等狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄此時注射器內氣柱的長度和壓力表的壓強值，故C錯誤；

故選B；

（2）圖象發(fā)生了彎曲，則說明在實驗中溫度發(fā)生了變化，因圖象向上彎曲，故溫度升高了

故選C；

（3）圖線的斜率

根據克拉柏龍方程可知，說明他們選取氣體質量不同，或者是溫度不同，故選BC。

12．9.210.6

【解析】（1）根據電壓表的讀數規(guī)律，該讀數為

（2）①根據上述電動勢粗測值為9.2V，為了改裝電壓表的精度與安全，需要將電流表改裝成10V的電壓表，根據器材的數據，可知需先將電流表與定值電阻串聯后改裝為電壓表，該改裝表的量程為

②根據上述，結合電路圖有

變形有

結合圖丙有

，

解得

13．（1）7×10-6m2；（2）

【解析】（1）選鍋內氣體為研究對象，則有，初狀態(tài)

T1=293K，p1=1