【解析】云南省文山壯族苗族自治州硯山縣第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末物理試題

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云南省文山壯族苗族自治州硯山縣第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末物理試題

一、單選題

1．（2023高二下·棗莊月考）分子間勢能與體積的關(guān)系，正確的是：（）

A．物體的體積增大，分子間的勢能增加；

B．氣體分子的距離增大，分子間的勢能減??；

C．物體的體積增大，分子間的勢能有可能增加；

D．當(dāng)分子間距離增大時，分子間的引力和斥力均增大

2．如圖所示，A、B是兩個完全相同的球，分別浸沒在水和水銀的同一深度內(nèi)，A、B兩球用同一材料制作，當(dāng)溫度稍微升高時，球的體積會明顯變大，如果開始水和水銀的溫度相同，且兩液體溫度同時緩慢升高同一值，兩球膨脹后，體積相等，則（）

A．A球吸收的熱量較多B．B球吸收的熱量較多

C．兩球吸收的熱量一樣多D．無法確定

3．如圖甲，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，接線柱a、b所接正弦交變電壓u隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示。變壓器副線圈接有一火警報警系統(tǒng)，其中為定值電阻，為熱敏電阻，其電阻隨溫度升高而增大。下列說法中正確的是（）

A．電壓表示數(shù)為10VB．此交變電源的頻率為0.5Hz

C．出現(xiàn)火警時，電流表示數(shù)增大D．出現(xiàn)火警時，電壓表示數(shù)增大

4．（2023高二下·珠海月考）如圖所示的電路中，P、Q為兩相同的燈泡，L的電阻不計，則下列說法正確的是()

A．S斷開瞬間，P立即熄滅，Q過一會兒才熄滅

B．S接通瞬間，P、Q同時達(dá)到正常發(fā)光

C．S斷開瞬間，通過P的電流從右向左

D．S斷開瞬間，通過Q的電流與原來方向相反

5．氫原子的能級示意圖如圖所示，用光子能量為12.75eV的一束光照射一群處于基態(tài)的氫原子，下列說法正確的是（）

A．這些處于基態(tài)的氫原子會被電離

B．這些處于基態(tài)的氫原子會躍遷到n=3能級

C．照射后可能觀測到氫原子發(fā)射有3種不同波長的光

D．照射后可能觀測到氫原子發(fā)射有6種不同波長的光

6．一個質(zhì)量為m的小球在半徑為R的光滑圓弧槽上來回運(yùn)動，如圖，圓弧槽的長度。為了使小球振動的頻率變?yōu)樵瓉淼?，可以采用的辦法是()

A．將R減小為原來的B．將R增大為原來的倍

C．將圓弧長l增大為原來的倍D．將m減小為原來的

7．在光滑的水平面上，有A、B兩個小球沿同一直線向右運(yùn)動，以向右為正方向，兩球的動量分別為、，如圖所示。若兩球發(fā)生正碰，則碰后兩球的動量增量、可能是（）

A．，B．，

C．，D．，

8．圖1所示為一列簡諧橫波在某時刻的波動圖象，圖2所示為該波中x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象，下列說法正確的是

A．該波的波速為2m/s

B．該波一定沿x軸負(fù)方向傳播

C．t=1.0s時，質(zhì)點(diǎn)P的加速度最小，速度最大

D．圖1所對應(yīng)的時刻可能是t=0.5s

二、多選題

9．一定質(zhì)量的某種氣體自狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)C變化到狀態(tài)B，這一過程如圖所示，則（）

A．在過程AC中，氣體的壓強(qiáng)不斷變大

B．在過程CB中，氣體的壓強(qiáng)不斷變小

C．在狀態(tài)A時，氣體的壓強(qiáng)最大

D．在狀態(tài)B時，氣體的壓強(qiáng)最大

10．有一束單色光從A穿過B再折向C，如圖所示，下列說法中正確的是（）

A．介質(zhì)B的折射率最大B．介質(zhì)C的折射率最大

C．光在介質(zhì)B中的速度最大D．光在介質(zhì)C中的速度最大

11．下列說法正確的是（）

A．是聚變反應(yīng)

B．是裂變反應(yīng)

C．是α衰變

D．是裂變

12．（2023高三上·海淀期末）如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電粒子從P點(diǎn)以垂直于磁場邊界方向的速度v射入磁場，穿出磁場時，速度方向與入射方向夾角為。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、磁場寬度為d。粒子速度始終與磁場垂直，不計粒子所受重力和空氣阻力。下列說法正確的是（）

A．在粒子穿越磁場的過程中，洛倫茲力對該粒子做的功為0

B．在粒子穿越磁場的過程中，洛倫茲力對該粒子的沖量為0

C．該粒子在磁場中運(yùn)動的時間為

D．該粒子的比荷為

三、實驗題

13．（2022高二下·昆明期末）某實驗小組利用圖甲所示裝置測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。輕繩一端系住直徑為d的小球，另一端固定在鐵架臺上O點(diǎn)，已知O點(diǎn)到小球球心的距離為l，在O點(diǎn)正下方固定一個光電門，小球運(yùn)動至最低點(diǎn)時光電門能夠記錄下小球的遮光時間。實驗時，將小球拉起至輕繩和豎直方向夾角為，由靜止釋放小球，小球擺至最低點(diǎn)時光電門光線正好射向小球球心，小球的遮光寬度可近似為d，光電門記錄小球的遮光時間為，試回答以下問題：

（1）用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=cm；

（2）小球從釋放位置運(yùn)動至最低點(diǎn)時的速度為v=；（用題中相關(guān)物理量的字母表示）

（3）多次改變的數(shù)值，重復(fù)以上實驗過程并測量對應(yīng)的，得到隨變化的關(guān)系如圖丙所示，該圖線斜率的絕對值為k，可計算得重力加速度g=；（用k、l和d表示）

（4）若考慮到實際實驗過程中存在阻力，重力加速度g的測量值。（選填“偏大”或“偏小”）

14．某同學(xué)想通過實驗探究一個熱敏電阻的特性。

（1）為探究熱敏電阻的特性，設(shè)計了如圖甲所示的電路，R0為電阻箱，R為熱敏電阻，開關(guān)S、S1、S2先斷開，滑動變阻器的滑片移到最（選填“左”或“右”）端。

（2）實驗時，溫控室的溫度為t0，閉合S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表有合適的示數(shù)I0，現(xiàn)斷開S1閉合S2，滑動變阻器的滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值R0=90Ω時，電流表的示數(shù)也為I0，則此室溫的熱敏電阻值為Ω。多次改變溫控室的溫度，重復(fù)上述實驗過程，測得多組熱敏電阻在不同溫度t下對應(yīng)的電阻值R，作出R-t圖像，如圖乙所示，室溫t0為℃。

（3）把這個熱敏電阻接入如下丙圖所示的電路中，可以制作溫控報警器。已知電源電壓為9V，內(nèi)阻r=2Ω，R2=50Ω；當(dāng)圖中的電流表A達(dá)到或超過0.5A時，便觸發(fā)報警器（圖中未畫出）報警。若要求開始報警時環(huán)境溫度為80℃，圖中R1阻值為Ω（保留2位有效數(shù)字）。

四、解答題

15．（2023高二下·開封月考）如圖所示，兩平行光滑金屬導(dǎo)軌由兩部分組成，左邊部分水平，右邊部分為半徑r=0.5m的豎直半圓，兩導(dǎo)軌間距離l=0.3m，導(dǎo)軌水平部分處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T的勻強(qiáng)磁場中，兩導(dǎo)軌電阻不計。有兩根長度均為l的金屬棒ab、cd，均垂直導(dǎo)軌置于水平導(dǎo)軌上，金屬棒ab、cd的質(zhì)量分別為m1=0.2kg、m2=0.1kg，電阻分別為R1=0.1Ω、R2=0.2Ω。現(xiàn)讓ab棒以v0=10m/s的初速度開始水平向右運(yùn)動，cd棒進(jìn)入圓軌道后，恰好能通過軌道最高點(diǎn)PP′，cd棒進(jìn)入圓軌道前兩棒未相碰，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）ab棒開始向右運(yùn)動時cd棒的加速度a0；

（2）cd棒剛進(jìn)入半圓軌道時ab棒的速度大小v1；

（3）cd棒進(jìn)入半圓軌道前ab棒克服安培力做的功W。

16．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B，再從狀態(tài)B到狀態(tài)C，最后從狀態(tài)C回到狀態(tài)A。已知?dú)怏w在狀態(tài)A的體積，從B到C過程中氣體對外做功1000J。求：

（1）氣體在狀態(tài)C時的體積；

（2）氣體A→B→C→A的整個過程中氣體吸收的熱量。

17．如圖甲所示，一橫截面積S=10cm2的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，不計活塞與汽缸間的摩擦。如圖乙所示是氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的V-T圖像。已知AB的反向延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O，氣體在A狀態(tài)的壓強(qiáng)為p=1.5×105Pa，在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，氣體吸收的熱量Q=9.0×102J，大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）活塞的質(zhì)量m；

（2）此過程中氣體內(nèi)能的增量U。

答案解析部分

1．【答案】C

【知識點(diǎn)】物體的內(nèi)能

【解析】【解答】A．分子勢能的變化要根據(jù)分子力做功來判斷，物體的體積增大，如果分子間距離小于平衡距離，則此時分子力做正功，分子勢能減小，A不符合題意；

B．分子間距離增大，如果分子力為引力，則分子力做負(fù)功，分子勢能增大，B不符合題意；

C．由AB分析可以知道，物體的體積增大時，分子間的勢能可能增大也可能減小，故C符合題意；

D．當(dāng)分子間距離增大時，分子間的引力和斥力均減小，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】物體的體積變大不知道分子距離的具體變化不能判別分子勢能的大小變化；由于不明確分子間距與分子平衡距離的關(guān)系不能判別分子勢能的變化；分子距離變大時，引力和斥力都減小。

2．【答案】B

【知識點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用

【解析】【解答】由題意可知，水和水銀的初始溫度相同，當(dāng)量液體溫度同時緩慢的升高到同一值，二者的末溫度相同，則內(nèi)能變化量相同，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，吸收的熱量除了使內(nèi)能增加了相同量外，還需要克服液體的壓力做功，則乙球吸收的熱量較多，B正確。

故答案為：B

【分析】對兩種液體進(jìn)行分析，上升相同的溫度，說明內(nèi)能變化量相同，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律計算兩球所吸收的熱量大小。

3．【答案】D

【知識點(diǎn)】變壓器的應(yīng)用

【解析】【解答】A、ab間所接電壓的有效值為220v，根據(jù)，帶入可知，副線圈電壓為10v，電壓表所測電壓為R2兩端的電壓，則電壓表示數(shù)小于10v，A錯誤。

B、由圖像可知此交變電源的周期為0.02s，則頻率為，B錯誤。

C、D，出現(xiàn)火警時，R2阻值增大，根據(jù)歐姆定律，可知副線圈電流減小，則電流表示數(shù)也隨之減??；R2兩端電壓為，電流減小，則電壓表示數(shù)增大，C錯誤，D正確。

故答案為：D

【分析】對電路進(jìn)行分析，根據(jù)原副線圈電壓，電流與匝數(shù)比之間的關(guān)系計算副線圈的電壓和電流，再由歐姆定律和熱敏電阻特性分析求解。

4．【答案】C

【知識點(diǎn)】自感與互感；楞次定律

【解析】【解答】A．S斷開瞬間，由于線圈自感作用，阻礙原電流減小，相當(dāng)于新的電源，通過Q、P形成回路，所以PQ均過一會熄滅，A不符合題意．

CD．通過線圈的電流沿原方向，所以通過Q的電流與原來方向相同，通過P的電流與原來方向相反，從右向左，C符合題意，D不符合題意．

B．S接通瞬間，P立即正常發(fā)光，由于線圈自感阻礙電流增大，Q緩慢變亮，B不符合題意．

故答案為：C。

【分析】根據(jù)自感現(xiàn)象和楞次定律進(jìn)行分析。

5．【答案】D

【知識點(diǎn)】玻爾理論與氫原子的能級躍遷

【解析】【解答】A、基態(tài)氫原子電離所需的最小能量為13.6ev，12.75ev的光子能量不會使基態(tài)氫原子發(fā)生電離。A錯誤。

B、12.75ev等于n=1和n=4間的能級差，故處于基態(tài)的氫原子吸收能量為12.75ev的光子后，會躍遷到n=4能級，不會被電離，B錯誤。

CD、照射后可觀測到氫原子發(fā)射出種波長的光，C錯誤，D正確。

故答案為：D

【分析】對基態(tài)氫原子進(jìn)行分析，根據(jù)玻爾的能級躍遷理論以及氫原子躍遷和電離的條件分析求解。

6．【答案】B

【知識點(diǎn)】簡諧運(yùn)動

【解析】【解答】小球在光滑圓弧上做簡諧運(yùn)動，根據(jù)，要使小球的震動頻率變?yōu)樵瓉淼囊话?，可將R增大為原來的2倍，圓弧長度和小球的質(zhì)量不會影響到小球簡諧運(yùn)動的頻率。

故答案為：B

【分析】對小球進(jìn)行分析，根據(jù)簡諧運(yùn)動的周期公式以及頻率與周期的關(guān)系分析求解。

7．【答案】D

【知識點(diǎn)】動量守恒定律

【解析】【解答】A、兩小球發(fā)生正碰，碰撞前后動量守恒，即總動量的變化量，此時，則A錯誤。

B、由題意可知，系統(tǒng)碰撞后的總動量的變化量為，則碰撞后系統(tǒng)總動量保持不變，滿足碰撞前后動量守恒，碰撞后兩球的動量與原方向相同，但A動量增大，與實際運(yùn)動不符，B錯誤。

C、根據(jù)題意可知，系統(tǒng)碰撞后的動量變化量為，滿足碰撞后動量守恒，進(jìn)一步分析可知，碰后A球的動量為，B球碰后的動量為，根據(jù)動能與動量之間的關(guān)系，由上述公式可知，A球碰撞前后動能大小保持不變，但B球動能增大，違反了能量守恒定律，C錯誤。

D、系統(tǒng)碰撞后的動量變化量為，滿足動量守恒定律，碰后A球的動量為，B的動量為，碰撞前總動能為，碰后的總動能為，此時發(fā)生非彈性碰撞，D正確。

故答案為：D

【分析】根據(jù)碰撞過程的特點(diǎn)：一、碰撞前后動量守恒；二、碰撞前后能量守恒；三、碰撞前后不違背實際運(yùn)動情況，三個條件分析求解。

8．【答案】D

【知識點(diǎn)】機(jī)械波及其形成和傳播；橫波的圖象

【解析】【解答】A、根據(jù)波形圖和振動圖像可知，，則波速為，A錯誤。

B、由于圖1無法確定是哪一時刻的波形圖，故無法判斷此列波的傳播方向，B錯誤。

C、t=1.0s時，質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)正向最大位移處，加速度最大，速度為零，C錯誤。

D、由于無法判斷傳播方向，所以由圖1中P點(diǎn)的位置結(jié)合圖2可知，若波向正方向傳播，由平移法可知傳播距離為，對應(yīng)的時刻為，向左傳播的距離為，對應(yīng)的時刻為，其中n=0，1，2，3……，所以當(dāng)波沿x軸正方向傳播，n=0時，t=0.5s，D正確。

故答案為：D

【分析】對波形圖和振動圖像進(jìn)行分析，根據(jù)波長，波速和周期之間的關(guān)系分析求解。

9．【答案】A,D

【知識點(diǎn)】理想氣體與理想氣體的狀態(tài)方程

【解析】【解答】A、AC過程中，氣體溫度不變，體積減小，根據(jù)，可知?dú)怏w壓強(qiáng)增大，A正確。

B、CB過程中，體積不變，溫度升高，根據(jù)，可知?dú)怏w壓強(qiáng)不斷增大，B錯誤。

CD、ACB過程中，氣體壓強(qiáng)一直增大，故狀態(tài)B時氣體壓強(qiáng)最大，C錯誤，D正確。

故答案為：D

【分析】對氣體狀態(tài)變化圖像進(jìn)行分析，根據(jù)氣體等溫變化特點(diǎn)和等容變化特點(diǎn)分析求解。

10．【答案】B,C

【知識點(diǎn)】光的折射及折射定律

【解析】【解答】AB、由于光路的可逆性，假設(shè)光分別由B進(jìn)入A和C，根據(jù)折射率的物理意義可知，C的折射率比A大，B中的入射角最大，折射率最小，可得，A錯誤，B正確。

CD、根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度，可以判斷出光在B中的傳播速度最大，在C中傳播速度最小，C正確，D錯誤。

故答案為：BC

【分析】對光路圖進(jìn)行分析，根據(jù)光的折射率定義以及光在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)折射率的關(guān)系分析求解。

11．【答案】A,B,C

【知識點(diǎn)】原子核的衰變、半衰期；核裂變；核聚變

【解析】【解答】A、是核聚變反應(yīng)，A正確。

B、是核裂變反應(yīng)，B正確。

C、：是衰變，C正確。

D、是β衰變，D錯誤。

故答案為：ABC

【分析】根據(jù)核聚變、核裂變，衰變和β衰變的核反應(yīng)方程特點(diǎn)分析求解。

12．【答案】A,D

【知識點(diǎn)】帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動

【解析】【解答】A．在粒子穿越磁場的過程中，洛倫茲力與粒子的速度方向始終垂直，則洛倫茲力對該粒子做的功為0，A符合題意；

B．在粒子穿越磁場的過程中，速度大小不變但方向改變，則動量改變，根據(jù)動量定理可知，則合外力沖量不為零，粒子僅受洛倫茲力作用，則洛倫茲力對該粒子的沖量不為0，B不符合題意；

C．粒子在磁場中在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，穿越磁場的過程中，水平方向速度大小由v一直減小，則該粒子在磁場中運(yùn)動的時間大于，C不符合題意；

D．粒子在磁場中在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)幾何關(guān)系，聯(lián)立解得，D符合題意。

故答案為：AD。

【分析】洛倫茲力方向與粒子速度方向相同所以對該粒子不做功；利用洛倫茲力和時間可以判別洛倫茲力的沖量不等于0；利用粒子運(yùn)動的軌跡及線速度可以判別粒子在磁場運(yùn)動的時間，利用牛頓第二定律及軌跡半徑的大小可以求出粒子比荷的大小。

13．【答案】（1）1.225

（2）

（3）

（4）偏大

【知識點(diǎn)】探究單擺的運(yùn)動，用單擺測定重力加速度

【解析】【解答】（1）小球的直徑

（2）小球從釋放位置運(yùn)動至最低點(diǎn)時的速度為

（3）由動能定理

可得

圖丙中圖線斜率的絕對值為k，則可得

可得

（4）考慮空氣阻力作用，小球運(yùn)動時克服空氣阻力做功W，可得

可得隨變化的關(guān)系如圖中1所示

可知重力加速度g的測量值比真實值偏大。

【分析】（1）利用游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理得出小球的直徑：

（2）根據(jù)短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度得出最地點(diǎn)的速度：

（3）小球運(yùn)動的過程中利用動能定理結(jié)合圖像的斜率得出重力加速度的表達(dá)式：

（4）根據(jù)（3）中的表達(dá)式得出重力加速度的測量值和真實值的大小關(guān)系。

14．【答案】（1）左

（2）90；30

（3）20

【知識點(diǎn)】特殊方法測電阻

【解析】【解答】（1）閉合開關(guān)前應(yīng)保證電流表的示數(shù)為零，則滑動變阻器滑片至于最左端。

（2）實驗中，用電阻箱代替熱敏電阻，二者阻值相等時，電流表的示數(shù)相同，在乙圖中找到縱坐標(biāo)為90Ω的點(diǎn)對應(yīng)橫坐標(biāo)為30℃。

（3）在乙圖中讀出環(huán)境溫度為80度是熱敏電阻的阻值為30Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律由，代入數(shù)據(jù)解得。

【分析】（1）根據(jù)實驗要求，閉合開關(guān)應(yīng)保證安全性，需要使通過電流表的電流最小。

（2）根據(jù)圖像和熱敏電阻的特性以及串并聯(lián)電路特點(diǎn)分析求解。

（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律和熱敏電阻的阻值隨溫度的變化圖像分析求解。

15．【答案】（1）解：ab棒開始向右運(yùn)動時，設(shè)回路中電流為I，有

對cd棒，由牛頓第二定律

解得

（2）解：設(shè)cd棒剛進(jìn)入半圓軌道時的速度為v2，金屬棒ab、cd系統(tǒng)動量守恒，有

cd棒進(jìn)入半圓軌道后不再受安培力，由機(jī)械能守恒定律

cd棒進(jìn)入圓軌道后，恰好能通過軌道最高點(diǎn)PP′，故在最高點(diǎn)由牛頓第二定律

解得

（3）解：cd棒進(jìn)入半圓軌道前，對ab棒由動能定理得

解得

【知識點(diǎn)】電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題；電磁感應(yīng)中的能量類問題

【解析】【分析】（1）ab切割磁感線，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路歐姆定律求解回路電流，由牛頓第二定律求解加速度；

（2）根據(jù)cd棒恰好通過圓弧軌道最高點(diǎn)，由牛頓第二定律求解最高點(diǎn)速度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解cd棒剛進(jìn)圓弧時速度，根據(jù)動量守恒定律求解cd棒剛進(jìn)圓弧時ab棒的速度；

（3）對ab棒應(yīng)用動能定理求解安培做的功。

16．【答案】（1）解：氣體從，發(fā)生等壓變化＝

解得

（2）解：氣體從，根據(jù)查理定律可知?dú)怏w發(fā)生等容變化，則

氣體從，氣體膨脹對外做功，則

氣體從，氣體體積減小，外界對氣體做功，則

全過程中

初末狀態(tài)溫度相同，所以全過程

根據(jù)熱力學(xué)第一定律得吸收熱量

【知識點(diǎn)】理想氣體與理想氣體的狀態(tài)方程

【解析】【分析】（1）對氣體進(jìn)行分析，C→A過程中發(fā)生等壓變化，列方程求解。

（2）分別分析氣體從，，的過程變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律分析求解。

17．【答案】（1）解：狀態(tài)A時，對活塞受力分析得

代入數(shù)據(jù)解得

（2）解：在從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，發(fā)生的是等壓變化，

則外界對氣體做功

內(nèi)能的增量U：U=W+Q=600J

【知識點(diǎn)】熱力學(xué)圖像類問題

【解析】【分析】（1）對活塞進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件列方程求解。

（2）對A→B的過程進(jìn)行分析，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律分析求解。

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云南省文山壯族苗族自治州硯山縣第一中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期末物理試題

一、單選題

1．（2023高二下·棗莊月考）分子間勢能與體積的關(guān)系，正確的是：（）

A．物體的體積增大，分子間的勢能增加；

B．氣體分子的距離增大，分子間的勢能減??；

C．物體的體積增大，分子間的勢能有可能增加；

D．當(dāng)分子間距離增大時，分子間的引力和斥力均增大

【答案】C

【知識點(diǎn)】物體的內(nèi)能

【解析】【解答】A．分子勢能的變化要根據(jù)分子力做功來判斷，物體的體積增大，如果分子間距離小于平衡距離，則此時分子力做正功，分子勢能減小，A不符合題意；

B．分子間距離增大，如果分子力為引力，則分子力做負(fù)功，分子勢能增大，B不符合題意；

C．由AB分析可以知道，物體的體積增大時，分子間的勢能可能增大也可能減小，故C符合題意；

D．當(dāng)分子間距離增大時，分子間的引力和斥力均減小，D不符合題意。

故答案為：C。

【分析】物體的體積變大不知道分子距離的具體變化不能判別分子勢能的大小變化；由于不明確分子間距與分子平衡距離的關(guān)系不能判別分子勢能的變化；分子距離變大時，引力和斥力都減小。

2．如圖所示，A、B是兩個完全相同的球，分別浸沒在水和水銀的同一深度內(nèi)，A、B兩球用同一材料制作，當(dāng)溫度稍微升高時，球的體積會明顯變大，如果開始水和水銀的溫度相同，且兩液體溫度同時緩慢升高同一值，兩球膨脹后，體積相等，則（）

A．A球吸收的熱量較多B．B球吸收的熱量較多

C．兩球吸收的熱量一樣多D．無法確定

【答案】B

【知識點(diǎn)】熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用

【解析】【解答】由題意可知，水和水銀的初始溫度相同，當(dāng)量液體溫度同時緩慢的升高到同一值，二者的末溫度相同，則內(nèi)能變化量相同，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，吸收的熱量除了使內(nèi)能增加了相同量外，還需要克服液體的壓力做功，則乙球吸收的熱量較多，B正確。

故答案為：B

【分析】對兩種液體進(jìn)行分析，上升相同的溫度，說明內(nèi)能變化量相同，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律計算兩球所吸收的熱量大小。

3．如圖甲，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為，接線柱a、b所接正弦交變電壓u隨時間t變化規(guī)律如圖乙所示。變壓器副線圈接有一火警報警系統(tǒng)，其中為定值電阻，為熱敏電阻，其電阻隨溫度升高而增大。下列說法中正確的是（）

A．電壓表示數(shù)為10VB．此交變電源的頻率為0.5Hz

C．出現(xiàn)火警時，電流表示數(shù)增大D．出現(xiàn)火警時，電壓表示數(shù)增大

【答案】D

【知識點(diǎn)】變壓器的應(yīng)用

【解析】【解答】A、ab間所接電壓的有效值為220v，根據(jù)，帶入可知，副線圈電壓為10v，電壓表所測電壓為R2兩端的電壓，則電壓表示數(shù)小于10v，A錯誤。

B、由圖像可知此交變電源的周期為0.02s，則頻率為，B錯誤。

C、D，出現(xiàn)火警時，R2阻值增大，根據(jù)歐姆定律，可知副線圈電流減小，則電流表示數(shù)也隨之減??；R2兩端電壓為，電流減小，則電壓表示數(shù)增大，C錯誤，D正確。

故答案為：D

【分析】對電路進(jìn)行分析，根據(jù)原副線圈電壓，電流與匝數(shù)比之間的關(guān)系計算副線圈的電壓和電流，再由歐姆定律和熱敏電阻特性分析求解。

4．（2023高二下·珠海月考）如圖所示的電路中，P、Q為兩相同的燈泡，L的電阻不計，則下列說法正確的是()

A．S斷開瞬間，P立即熄滅，Q過一會兒才熄滅

B．S接通瞬間，P、Q同時達(dá)到正常發(fā)光

C．S斷開瞬間，通過P的電流從右向左

D．S斷開瞬間，通過Q的電流與原來方向相反

【答案】C

【知識點(diǎn)】自感與互感；楞次定律

【解析】【解答】A．S斷開瞬間，由于線圈自感作用，阻礙原電流減小，相當(dāng)于新的電源，通過Q、P形成回路，所以PQ均過一會熄滅，A不符合題意．

CD．通過線圈的電流沿原方向，所以通過Q的電流與原來方向相同，通過P的電流與原來方向相反，從右向左，C符合題意，D不符合題意．

B．S接通瞬間，P立即正常發(fā)光，由于線圈自感阻礙電流增大，Q緩慢變亮，B不符合題意．

故答案為：C。

【分析】根據(jù)自感現(xiàn)象和楞次定律進(jìn)行分析。

5．氫原子的能級示意圖如圖所示，用光子能量為12.75eV的一束光照射一群處于基態(tài)的氫原子，下列說法正確的是（）

A．這些處于基態(tài)的氫原子會被電離

B．這些處于基態(tài)的氫原子會躍遷到n=3能級

C．照射后可能觀測到氫原子發(fā)射有3種不同波長的光

D．照射后可能觀測到氫原子發(fā)射有6種不同波長的光

【答案】D

【知識點(diǎn)】玻爾理論與氫原子的能級躍遷

【解析】【解答】A、基態(tài)氫原子電離所需的最小能量為13.6ev，12.75ev的光子能量不會使基態(tài)氫原子發(fā)生電離。A錯誤。

B、12.75ev等于n=1和n=4間的能級差，故處于基態(tài)的氫原子吸收能量為12.75ev的光子后，會躍遷到n=4能級，不會被電離，B錯誤。

CD、照射后可觀測到氫原子發(fā)射出種波長的光，C錯誤，D正確。

故答案為：D

【分析】對基態(tài)氫原子進(jìn)行分析，根據(jù)玻爾的能級躍遷理論以及氫原子躍遷和電離的條件分析求解。

6．一個質(zhì)量為m的小球在半徑為R的光滑圓弧槽上來回運(yùn)動，如圖，圓弧槽的長度。為了使小球振動的頻率變?yōu)樵瓉淼?，可以采用的辦法是()

A．將R減小為原來的B．將R增大為原來的倍

C．將圓弧長l增大為原來的倍D．將m減小為原來的

【答案】B

【知識點(diǎn)】簡諧運(yùn)動

【解析】【解答】小球在光滑圓弧上做簡諧運(yùn)動，根據(jù)，要使小球的震動頻率變?yōu)樵瓉淼囊话?，可將R增大為原來的2倍，圓弧長度和小球的質(zhì)量不會影響到小球簡諧運(yùn)動的頻率。

故答案為：B

【分析】對小球進(jìn)行分析，根據(jù)簡諧運(yùn)動的周期公式以及頻率與周期的關(guān)系分析求解。

7．在光滑的水平面上，有A、B兩個小球沿同一直線向右運(yùn)動，以向右為正方向，兩球的動量分別為、，如圖所示。若兩球發(fā)生正碰，則碰后兩球的動量增量、可能是（）

A．，B．，

C．，D．，

【答案】D

【知識點(diǎn)】動量守恒定律

【解析】【解答】A、兩小球發(fā)生正碰，碰撞前后動量守恒，即總動量的變化量，此時，則A錯誤。

B、由題意可知，系統(tǒng)碰撞后的總動量的變化量為，則碰撞后系統(tǒng)總動量保持不變，滿足碰撞前后動量守恒，碰撞后兩球的動量與原方向相同，但A動量增大，與實際運(yùn)動不符，B錯誤。

C、根據(jù)題意可知，系統(tǒng)碰撞后的動量變化量為，滿足碰撞后動量守恒，進(jìn)一步分析可知，碰后A球的動量為，B球碰后的動量為，根據(jù)動能與動量之間的關(guān)系，由上述公式可知，A球碰撞前后動能大小保持不變，但B球動能增大，違反了能量守恒定律，C錯誤。

D、系統(tǒng)碰撞后的動量變化量為，滿足動量守恒定律，碰后A球的動量為，B的動量為，碰撞前總動能為，碰后的總動能為，此時發(fā)生非彈性碰撞，D正確。

故答案為：D

【分析】根據(jù)碰撞過程的特點(diǎn)：一、碰撞前后動量守恒；二、碰撞前后能量守恒；三、碰撞前后不違背實際運(yùn)動情況，三個條件分析求解。

8．圖1所示為一列簡諧橫波在某時刻的波動圖象，圖2所示為該波中x=1.5m處質(zhì)點(diǎn)P的振動圖象，下列說法正確的是

A．該波的波速為2m/s

B．該波一定沿x軸負(fù)方向傳播

C．t=1.0s時，質(zhì)點(diǎn)P的加速度最小，速度最大

D．圖1所對應(yīng)的時刻可能是t=0.5s

【答案】D

【知識點(diǎn)】機(jī)械波及其形成和傳播；橫波的圖象

【解析】【解答】A、根據(jù)波形圖和振動圖像可知，，則波速為，A錯誤。

B、由于圖1無法確定是哪一時刻的波形圖，故無法判斷此列波的傳播方向，B錯誤。

C、t=1.0s時，質(zhì)點(diǎn)P到達(dá)正向最大位移處，加速度最大，速度為零，C錯誤。

D、由于無法判斷傳播方向，所以由圖1中P點(diǎn)的位置結(jié)合圖2可知，若波向正方向傳播，由平移法可知傳播距離為，對應(yīng)的時刻為，向左傳播的距離為，對應(yīng)的時刻為，其中n=0，1，2，3……，所以當(dāng)波沿x軸正方向傳播，n=0時，t=0.5s，D正確。

故答案為：D

【分析】對波形圖和振動圖像進(jìn)行分析，根據(jù)波長，波速和周期之間的關(guān)系分析求解。

二、多選題

9．一定質(zhì)量的某種氣體自狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)C變化到狀態(tài)B，這一過程如圖所示，則（）

A．在過程AC中，氣體的壓強(qiáng)不斷變大

B．在過程CB中，氣體的壓強(qiáng)不斷變小

C．在狀態(tài)A時，氣體的壓強(qiáng)最大

D．在狀態(tài)B時，氣體的壓強(qiáng)最大

【答案】A,D

【知識點(diǎn)】理想氣體與理想氣體的狀態(tài)方程

【解析】【解答】A、AC過程中，氣體溫度不變，體積減小，根據(jù)，可知?dú)怏w壓強(qiáng)增大，A正確。

B、CB過程中，體積不變，溫度升高，根據(jù)，可知?dú)怏w壓強(qiáng)不斷增大，B錯誤。

CD、ACB過程中，氣體壓強(qiáng)一直增大，故狀態(tài)B時氣體壓強(qiáng)最大，C錯誤，D正確。

故答案為：D

【分析】對氣體狀態(tài)變化圖像進(jìn)行分析，根據(jù)氣體等溫變化特點(diǎn)和等容變化特點(diǎn)分析求解。

10．有一束單色光從A穿過B再折向C，如圖所示，下列說法中正確的是（）

A．介質(zhì)B的折射率最大B．介質(zhì)C的折射率最大

C．光在介質(zhì)B中的速度最大D．光在介質(zhì)C中的速度最大

【答案】B,C

【知識點(diǎn)】光的折射及折射定律

【解析】【解答】AB、由于光路的可逆性，假設(shè)光分別由B進(jìn)入A和C，根據(jù)折射率的物理意義可知，C的折射率比A大，B中的入射角最大，折射率最小，可得，A錯誤，B正確。

CD、根據(jù)光在介質(zhì)中的傳播速度，可以判斷出光在B中的傳播速度最大，在C中傳播速度最小，C正確，D錯誤。

故答案為：BC

【分析】對光路圖進(jìn)行分析，根據(jù)光的折射率定義以及光在介質(zhì)中的傳播速度與介質(zhì)折射率的關(guān)系分析求解。

11．下列說法正確的是（）

A．是聚變反應(yīng)

B．是裂變反應(yīng)

C．是α衰變

D．是裂變

【答案】A,B,C

【知識點(diǎn)】原子核的衰變、半衰期；核裂變；核聚變

【解析】【解答】A、是核聚變反應(yīng)，A正確。

B、是核裂變反應(yīng)，B正確。

C、：是衰變，C正確。

D、是β衰變，D錯誤。

故答案為：ABC

【分析】根據(jù)核聚變、核裂變，衰變和β衰變的核反應(yīng)方程特點(diǎn)分析求解。

12．（2023高三上·海淀期末）如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電粒子從P點(diǎn)以垂直于磁場邊界方向的速度v射入磁場，穿出磁場時，速度方向與入射方向夾角為。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、磁場寬度為d。粒子速度始終與磁場垂直，不計粒子所受重力和空氣阻力。下列說法正確的是（）

A．在粒子穿越磁場的過程中，洛倫茲力對該粒子做的功為0

B．在粒子穿越磁場的過程中，洛倫茲力對該粒子的沖量為0

C．該粒子在磁場中運(yùn)動的時間為

D．該粒子的比荷為

【答案】A,D

【知識點(diǎn)】帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動

【解析】【解答】A．在粒子穿越磁場的過程中，洛倫茲力與粒子的速度方向始終垂直，則洛倫茲力對該粒子做的功為0，A符合題意；

B．在粒子穿越磁場的過程中，速度大小不變但方向改變，則動量改變，根據(jù)動量定理可知，則合外力沖量不為零，粒子僅受洛倫茲力作用，則洛倫茲力對該粒子的沖量不為0，B不符合題意；

C．粒子在磁場中在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，穿越磁場的過程中，水平方向速度大小由v一直減小，則該粒子在磁場中運(yùn)動的時間大于，C不符合題意；

D．粒子在磁場中在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)幾何關(guān)系，聯(lián)立解得，D符合題意。

故答案為：AD。

【分析】洛倫茲力方向與粒子速度方向相同所以對該粒子不做功；利用洛倫茲力和時間可以判別洛倫茲力的沖量不等于0；利用粒子運(yùn)動的軌跡及線速度可以判別粒子在磁場運(yùn)動的時間，利用牛頓第二定律及軌跡半徑的大小可以求出粒子比荷的大小。

三、實驗題

13．（2022高二下·昆明期末）某實驗小組利用圖甲所示裝置測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?。輕繩一端系住直徑為d的小球，另一端固定在鐵架臺上O點(diǎn)，已知O點(diǎn)到小球球心的距離為l，在O點(diǎn)正下方固定一個光電門，小球運(yùn)動至最低點(diǎn)時光電門能夠記錄下小球的遮光時間。實驗時，將小球拉起至輕繩和豎直方向夾角為，由靜止釋放小球，小球擺至最低點(diǎn)時光電門光線正好射向小球球心，小球的遮光寬度可近似為d，光電門記錄小球的遮光時間為，試回答以下問題：

（1）用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=cm；

（2）小球從釋放位置運(yùn)動至最低點(diǎn)時的速度為v=；（用題中相關(guān)物理量的字母表示）

（3）多次改變的數(shù)值，重復(fù)以上實驗過程并測量對應(yīng)的，得到隨變化的關(guān)系如圖丙所示，該圖線斜率的絕對值為k，可計算得重力加速度g=；（用k、l和d表示）

（4）若考慮到實際實驗過程中存在阻力，重力加速度g的測量值。（選填“偏大”或“偏小”）

【答案】（1）1.225

（2）

（3）

（4）偏大

【知識點(diǎn)】探究單擺的運(yùn)動，用單擺測定重力加速度

【解析】【解答】（1）小球的直徑

（2）小球從釋放位置運(yùn)動至最低點(diǎn)時的速度為

（3）由動能定理

可得

圖丙中圖線斜率的絕對值為k，則可得

可得

（4）考慮空氣阻力作用，小球運(yùn)動時克服空氣阻力做功W，可得

可得隨變化的關(guān)系如圖中1所示

可知重力加速度g的測量值比真實值偏大。

【分析】（1）利用游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理得出小球的直徑：

（2）根據(jù)短時間內(nèi)的平均速度等于瞬時速度得出最地點(diǎn)的速度：

（3）小球運(yùn)動的過程中利用動能定理結(jié)合圖像的斜率得出重力加速度的表達(dá)式：

（4）根據(jù)（3）中的表達(dá)式得出重力加速度的測量值和真實值的大小關(guān)系。

14．某同學(xué)想通過實驗探究一個熱敏電阻的特性。

（1）為探究熱敏電阻的特性，設(shè)計了如圖甲所示的電路，R0為電阻箱，R為熱敏電阻，開關(guān)S、S1、S2先斷開，滑動變阻器的滑片移到最（選填“左”或“右”）端。

（2）實驗時，溫控室的溫度為t0，閉合S、S1，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電流表有合適的示數(shù)I0，現(xiàn)斷開S1閉合S2，滑動變阻器的滑片不動，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值R0=90Ω時，電流表的示數(shù)也為I0，則此室溫的熱敏電阻值為Ω。多次改變溫控室的溫度，重復(fù)上述實驗過程，測得多組熱敏電阻在不同溫度t下對應(yīng)的電阻值R，作出R-t圖像，如圖乙所示，室溫t0為℃。

（3）把這個熱敏電阻接入如下丙圖所示的電路中，可以制作溫控報警器。已知電源電壓為9V，內(nèi)阻r=2Ω，R2=50Ω；當(dāng)圖中的電流表A達(dá)到或超過0.5A時，便觸發(fā)報警器（圖中未畫出）報警。若要求開始報警時環(huán)境溫度為80℃，圖中R1阻值為Ω（保留2位有效數(shù)字）。

【答案】（1）左

（2）90；30

（3）20

【知識點(diǎn)】特殊方法測電阻

【解析】【解答】（1）閉合開關(guān)前應(yīng)保證電流表的示數(shù)為零，則滑動變阻器滑片至于最左端。

（2）實驗中，用電阻箱代替熱敏電阻，二者阻值相等時，電流表的示數(shù)相同，在乙圖中找到縱坐標(biāo)為90Ω的點(diǎn)對應(yīng)橫坐標(biāo)為30℃。

（3）在乙圖中讀出環(huán)境溫度為80度是熱敏電阻的阻值為30Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律由，代入數(shù)據(jù)解得。

【分析】（1）根據(jù)實驗要求，閉合開關(guān)應(yīng)保證安全性，需要使通過電流表的電流最小。

（2）根據(jù)圖像和熱敏電阻的特性以及串并聯(lián)電路特點(diǎn)分析求解。

（