江苏省常州市2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含答案）

常州市2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试题 202306
一、单项选择题：共10题，每小题4分，共40分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 中科院近代物理所将原子核加速后轰击原子核，成功合成了超重元素，反应中还释放出某种粒子，该粒子为（ ）
A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 氦核
2. 关于下列插图的说法正确的是（ ）
A. 甲图中方解石发生双折射现象，说明其内部分子排列无序
B. 乙图中细管材料制作防水衣的防水效果比细管材料好
C. 丙图中是绘制的粒子散射轨迹图，其中的轨迹不可能存在
D. 丁图中容器绝热，若抽掉中间隔板，则容器内理想气体温度会降低
3. 健身球是一种内部充气的健身辅助器材。如图所示，用绝热材料制成的健身球，球内的气体视为理想气体，则下列说法正确的是（ ）
A. 体挤压健身球过程中，球内气体内能增大
B. 人体离开健身球过程中，球内所有气体分子的运动速率均减小
C. 人体离开健身球过程中，球内单位面积上单位时间内撞击的分子数不变
D. 将健身球举高，球内气体的分子势能增大
4. 图甲所示的是振荡电路，规定逆时针电流的方向为正，是电容器的上极板。从某时刻起记录的电流随时间变化的关系如图乙所示。则图像乙中的段对应甲图振荡电路中的（ ）
A. 板带正电
B. 板的带电量在变大
C. 线圈中的磁场能在变大
D. 线圈中的自感电动势在变大
5. 如图所示的是“研究影响饱和电流的因素”的实验电路，用某频率的光照射光电管，发生了光电效应，则（ ）
A. 电源的左端为负极
B. 滑动变阻器滑片移至最左端，电流表示数为零
C. 用频率更高的光照射时，电流表示数一定增大
D. 用光照强度更大的频率相同的光照射，饱和电流值一定增大
6. 如图所示，是两列频率相同的横波相遇后某时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。则在两列波相互叠加的过程中（ ）
A. 点相对平衡位置的位移始终最大
B. 点相对平衡位置的位移可能小于点相对平衡位置的位移
C. 点和点的振动情况完全相同
D. 点和点连线上的某点可能与点的振幅相同
7. 如图所示，条形磁铁与螺线管在同一平面内，条形磁铁由位置运动到位置，则（ ）
A. 若磁铁匀速运动，则电流计的示数不变
B. 若磁铁加速运动，则电流计的示数比匀速过程的小
C. 无论磁铁加速还是匀速运动，通过电流计的电荷量相同
D. 无论磁铁加速还是匀速运动，电流计所在回路产生的焦耳热相同
8. 一定质量的理想气体从状态开始中，经历一次循环回到状态，其压强随体积倒数变化的图像如图所示，其中的延长线过原点，平行于横轴，平行于纵轴。下列表述正确的是（ ）
A. 由，气体分子的平均速率减小
B. 由，气体对外界做功
C. 由，在单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数增多
D. 经一次循环过程，气体从外界吸收的热量与放出的热量相等
9. 如图所示，一同学练习使用网球训练器单人打回弹，网球与底座之间有一弹性绳连接，练习过程中底座保持不动。该同学将网球抛至最高点处用球拍击打，是轨迹上的最高点，处弹性绳仍然处于松弛状态，处弹性绳已经绷紧并撞在竖直墙壁上。不计空气阻力。则（ ）
A. 处网球拍给网球的冲量沿水平方向
B. 拍打后到过程中网球受到的冲量方向竖直向下
C. 到过程中网球受到的冲量方向竖直向下
D. 处反弹后网球做平抛运动
10. 如图所示，两光滑平行长直导轨，间距为，固定在水平面上，磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直。两质量都为、电阻都为的导体棒平行放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好，初始两导体棒距离足够远，静止，以初速度向右运动，不计导轨电阻，忽略感应电流产生的磁场。则（ ）
A. 导体棒的最终速度为
B. 导体棒产生的焦耳热为
C. 通过导体棒横截面的电量为
D. 两导体棒初始距离最小值为
二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题-第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
11. （15分）兴趣小组用图甲所示装置验证动量守恒定律。主要实验步骤如下：
①用气泵对气垫导轨充气，将滑块1和滑块2放在气垫导轨上，调节导轨底部螺母，直到两滑块都能保持静止；
② 在滑块1上装上挡光片，用游标卡尺测量挡光片宽度，在滑块2碰撞端粘上橡皮泥；
③ 用天平测出滑块1（含挡光片）和滑块2（含橡皮泥）的质量、；
④让滑块1以一定的初速度向右运动，与滑块2碰撞后两者粘在一起，光电门记录下碰前挡光片的遮光时间和碰后挡光片的遮光时间。
（1）步骤①的目的是_____________，上述步骤的合理排序为__________________。
（2）游标卡尺测量的挡光片宽度如图乙所示，则_____________。
（3）滑块1碰前的动量_________；两滑块碰撞后的总动量_________（计算结果保留两位有效数字）。
（4）与的大小有差异，其原因是__________________。
12.（8分）如图所示，三角形是某等腰直角三棱镜的截面，一束单色光平行于底边，射向直角边，光束进入棱镜后直接射到另一直角边时，恰好能发生全反射。已知光在真空中的传播速度为。求：
（1）该三棱镜对此单色光的折射率；
（2）此单色光在该三棱镜中的传播速度。
13.（8分）如图1所示为音响中的扬声器，结构图和沿对称轴的截面图如图2所示。当交变电流通过线圈时，圆形线圈在磁场中往复运动从而带动振膜发出声音。已知线圈由粗细均匀的钢丝绕制而成，线圈的半径、匝数匝，电阻。某实验小组扬声器与阻值的电阻相连，将扬声器充当话筒让振膜振动，带动线圈以速度垂直磁场振动。线圈所在处的辐向磁场与线圈平面垂直，磁场磁感应强度大小为。取3。求：
（1）线圈受到的安培力的最大值；
（2）内电阻上产生的热量。
14.（13分）如图，某人用手抓住一个箱子静止在足够长的光滑水平面上，已知人的质量为，箱子质量为。某时刻人以相对地面的速度向右推出箱子，箱子与右侧墙壁碰撞后以的速度弹回，箱子与墙壁碰撞所用时间为，当人接到箱子后再以相对地面的速度向右推出箱子，如此反复。求：
（1）第一次推出箱子后人的速度大小；
（2）箱子所受墙壁的平均冲力的大小；
（3）试通过计算推断人第二次推出箱子后，能否再次接到与墙壁碰撞弹回的箱子。
15. （16分）如图甲所示，两平行边界线与之间存在一方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度；磁场左边界上有一个粒子源，能够在磁场中沿纸面向任意方向射出比荷为的带正电的粒子，粒子速度大小约为。已知沿方向射出的粒子恰不会从磁场右边界飞出，不计粒子重力。求：
（1）磁场宽度；
（2）磁场中有粒子经过的区域的面积；
（3）若磁感应强度随时间按图乙所示规律变化（以垂直纸面向里为正方向），粒子在磁感应强度为的磁场中做匀速圆周运动的周期为（未知），要使时刻从点沿方向射入磁场的粒子能从右边界上与成60°角斜向上飞出磁场，求磁感应强度应满足的条件。
参考答案
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C A C D B C C B D
二、非选择题
11. （1）使气垫导轨处于水平， ②③①④
（2）4.50mm
（3），
（4）存在空气阻力
12. 解：（1）单色光进入棱镜时的入射角，设折射角为，则
在直角边刚好能发生全反射，应满足
解得
（2）由于
解得
13. 解：（1），
解得
（2）
解得：
14. 解：取水平向左为正方向。
（1）对人和箱子组成的系统，由动量守恒定律，有
可得
（2）对箱子，由动量定理，有
可得
（3）研究人第一次接到箱子并第二次推出箱子的过程，人和箱子组成的系统动量守恒，则
解得
因为，所以能再次接到弹回的箱子。
15. 解：（1）由
得
磁场宽度
（2）磁场中有粒子经过的区域如图甲中阴影所示
其面积为
解得
（3）由题意可知粒子在磁场中的运动情形如图乙所示。
设粒子在磁感应强度为的磁场中做圆周运动的半径为，则
①若射出时的情形如图所示，则
解得
②若射出时的情形如图丁所示，则
解得