辽宁省朝阳市部分学校2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含解析）

朝阳市部分学校2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷
2023.7
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟，
2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区城内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
3．本卷命题范围：高考范围。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．质量为的物块，重力约，从高处下落，后静止在海绵上，如下图所示．上述涉及了质量、长度、时间的单位及其他信息，下列说法正确的是（ ）
A．力学的三个基本单位是
B．是国际单位的导出单位
C．海绵比物块形变更明显，物块对海绵的力大于海绵对物块的力
D．在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的
2．下列说法中正确的是（ ）
A．液体温度越高、悬浮颗粒越大，布朗运动越剧烈
B．不考虑分子势能，则质量、温度均相同的氢气和氧气的内能也相同
C．石墨层状结构间距离较大，沿此方向易剥下，因而其机械强度具有方向性
D．一定质量的某种气体吸收了一定的热量，其内能一定增大
3．如图所示，平行板电容器充电后断开开关，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A．带电油滴将沿竖直方向向上运动
B．P点的电势将不变
C．带电油滴的电势能将减小
D．电容器的电容减小，极板带电荷量将增大
4．“天地通话”的信号需要通过地球同步卫星传送．若已知地球半径为，无线电信号传播速度为，月球绕地球运动的轨道半径为，运行周期为27天．则在地面上发出信号至航天员接收到信号所需最短时间至少为（ ）
A． B． C． D．
5．我校组织篮球赛，比赛中一同学将篮球从地面上方点以速度斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上点，如图所示．若该同学后撤到与等高的点投篮，还要求垂直击中篮板上点，不计空气阻力，运动员做法可行的是（ ）
A．增大抛出速度，同时增大抛射角 B．减小抛出速度，同时增大抛射角
C．减小抛射角，同时增大抛射速度 D．减小抛射角，同时减小抛射速度
6．如图a为一列简谐横波在时的波形图，图b为媒质中平衡位置在处的质点的振动图像，是平衡位置为的质点．下列说法正确的是（ ）
A．波速为
B．波的传播方向向左
C．时间内，运动的路程为
D．时，正位于正向最大位移处
7．在如图所示的电路中，变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，接在电压有效值不变的交流电源两端，为定值电阻，为滑动变阻器．现将滑动变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表的示数增大了，电流表的示数增大了，则下列说法正确的是（ ）
A．该变压器起升压作用 B．电压表示数增大
C．电压表示数减小 D．滑动变阻器滑片是沿的方向滑动
8．下列核反应不属于衰变的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示为粗细均匀的带电绝缘半圆环，环上电荷分布均匀，此时圆心点的电场强度大小为，电势为，若将环水平对称轴下方截去，则剩下的四分之一圆环上电荷在点产生的场强大小，电势为，则下列关系正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，存在磁场，点坐标为点为的中点．质量为、带电量为的粒子从点以沿轴负方向射入磁场中，速度大小为，不计粒子所受重力，粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场，则（ ）
A．粒子能到达点，中磁感应强度大小
B．粒子能到达点，中磁感应强度大小
C．粒子不会到达轴下方，中磁感应强度可能为
D．粒子不会到达轴下方，中磁感应强度可能为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）如图甲所示为“验证力的平行四边形定则”的实验装置图，其中为固定橡皮筋的图钉，为橡皮筋的原长位置，为橡皮筋在弹簧单独拉伸后的位置．弹簧和通过细绳共同拉伸橡皮筋．
（1）如图乙所示为某次弹簧秤b的读数，其读数是__________N．
（2）关于此实验，下列说法中正确的是__________（填标号）．
A．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度
B．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计的拉力
C．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同
D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时，拉力的夹角越大越好
（3）某同学已画出某次实验中两弹簧测力计拉力的示意图及两个拉力的合力F，如图丙所示，则该同学量出的F的值为__________（结果保留3位有效数字）．
（4）若两个弹簧测力计的读数均为，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则__________（填“能”或“不能”）用一个量程为的弹簧测力计测量出它们的合力，理由是__________．
12．（9分）某同学用下列器材测电源的电动势与内阻．
A．待测电源（电动势约，内阻约）
B．电流表A（量程，内阻约）
C．电阻箱
D．定值电阻
E．定值电阻
F．开关、导线若干
（1）该同学先将器材连接成图甲所示的电路测量电流表内阻．闭合开关，反复调节电阻箱阻值，当时，发现闭合和打开开关时电流表指针指示值相同，则电流表的内阻__________．若忽略偶然误差，从理论上分析，实验测得的电流表内阻值__________（填“大于”小于”或“等于”）真实值．
（2）该同学利用测得的电流表内阻，又将部分器材连接成图乙所示的电路测电源的电动势与内阻．将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数和电阻箱相应阻值；将测量数据在坐标系中描点如图丙如示．则电源的电动势__________V，内阻__________（结果保留两位有效数字）．
13．（10分）如图所示，为直角三棱镜，长为，一束单色光从面上的点斜射入棱镜，入射光线与边平行，折射光线传播到面上的点后经面反射到面上的点，且与平行，，光在真空中的传播速度为，求：
（1）棱镜对光的折射率；
（2）光沿传播所用的时间．
14．（12分）如图所示，平行长直金属导轨水平放置，间距为．导轨右端接有阻值为的电阻．导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为连线与导轨垂直，长度也为L．棒以速度从导轨左端开始向右匀速运动，从棒到达点进入磁场开始计时，写出棒通过正方形区域时所受到的安培力与时间的关系式．
15．（17分）如图所示为某种游戏装置的示意图，水平导轨和分别与水平传送带左侧和右侧理想连接，竖直圆形轨道与相切于．已知传送带长，且沿顺时针方向以恒定速率匀速转动．质量为的滑块静止置于水平导轨上，另一质量也为的滑块以初速度沿连线方向向运动且与发生弹性正磁．若距离足够远，滑块以速度滑上传送带，并恰好停在点．已知滑块与传送带及之间的动摩擦因数均为，装置其余部分均可视为光滑，重力加速度取．求（结果可带根号）：
（1）的距离；
（2）的大小；
（3）已知竖直圆轨道半径为，若要使进入但不脱离竖直圆轨道，求的范围．
朝阳市部分学校2022-2023学年高二下学期期末考试
物理
参考答案、提示及评分细则
1．D 力学的三个基本单位是，A、B错误；物块对海绵的力与海绵对物块的力是作用力与反作用力，大小相等，C错误．
2．C 悬浮颗粒小，布朗运动剧烈；温度相同，分子平均动能相同，但氢分子个数多，总动能更大；吸收热量同时，还可对外做功，因此内能变化不确定．
3．B 平行板电容器充电后断开电源，电容器上电荷量不变，由和可得：，上极板向上移动一小段距离后，电场强度将不变，油滴所受电场力不变，故油滴仍然静止，选项A错误；点的电势大于零，且点与下极板间的电势差不变，所以点的电势不变，选项B正确；两极板间电场方向竖直向下，所以点的油滴应带负电，当点电势不变时，油滴的电势能应不变，选项C错误；电容器的电容，由于增大，电容应减小，极板带电荷量不变，选项D错误．
4．A 由开普勒行星运动第三定律得，所以地球同步卫星离地面的高度，地面发出的信号要先到达同步卫星位置，所以，A对．
5．C 篮球垂直击中点，其逆过程是平抛运动，当平抛运动的水平速度越大时，抛出后落地速度越大，水平位移越大，与水平面的夹角越小．因此当该运动员后撤到与等高的点时，只有增大抛射速度，同时减小抛射角，才能仍垂直击中篮板上点．故C正确，A、B、D错误．
6．C 由图可知该简谐横波波长为，由图知周期为，则波速为，故A错误；根据图的振动图象可知，在处的质点在时振动方向向下，所以该波向右传播，故B错误；由于时，质点在平衡位置，且有，所以在时间内，质点的路程为，故C正确；由于该波向右传播，由图可知时，质点在平衡位置向上运动，所以时，正位于负向最大位移处，故D错误．
7．C ，得，则该变压器起降压作用，故A错误；由于接在电压有效值不变的交流电源两端，则电压表示数不变，，可知电压表示数不变，故B错误；电压表的示数，由于不变，增大，则减小，故C正确；由，且不变，增大，则减小，所以滑动变阻器滑片应沿的方向滑动，故D错误．
8．ACD A、D中无粒子、C选项是核聚变．
9．BC 两个四分之一圆环上电荷在点产生的电场叠加后场强大小为，根据矢量叠加原理可知，，半圆环上电荷产生的电场在点的电势等于两个四分之一圆环上电场在点电势的代数和，因此有，A、D项错误，B、C项正确．
10．AD 粒子速度一定的情况下，磁场强度越小，轨迹半径越大，当运动轨迹恰好与轴相切时，恰好能进入Ⅰ区域，此时粒子运动半径：，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，已知：，解得：；若粒子不会到达轴下方，则取，选项C错误、D正确．如图1所示，若粒子由区域Ⅱ能到达点，则得，由几何关系可得：，解得：．选项A正确、B错误．
11．（1） （2）A （3）15.0（14.515.5均可） （4）不能 合力超过弹簧测力计量程
解析：（2）合力可以小于分力，选项B说法错误；节点的位置要相同，选项C说法错误；用两个测力计互成角度拉橡皮条时，拉力的夹角太大，合力太小，作图时相对误差大，选项D说法错误；
（4）若两个弹簧测力计的读数均为，且两弹簧测力计拉力的方向相互垂直，则其合力为，故不能用一个量程为的弹簧测力计测量出它们的合力．
12．（1）1.2 等于 （2）
解析：（1）闭合和打开开关时电流表指针指示值相同，即闭合的情况下，没有电流通过开关，则有，可得：．从理论上分析，是没有系统误差的，实验测得电流表内阻值等于真实值；
（2）由闭合电路的欧姆定律知与的关系为：
；即得：，将丙图中的点连成一条直线（如右图），可得：
，故；，故．
13．解：（1），又在面上的入射光线与平行，因此光在面上的入射角由于与平行，因此光线在面上的入射角
根据几何关系，光线在面上的折射角
因此棱镜对光的折射率
（2）由几何关系可知，
设长为，则
解得
光在棱镜中传播速度
光沿传播所用的时间
14．解：当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为时，由法拉第电磁感应定律可知导体棒上感应电动势的大小为，其中
由欧姆定律可知流过导体棒的感应电流为
此时导体棒所受安培力大小为
由题设和几何关系有
联立各式得
解：（1）设滑上传送带后一直加速，则
解得，
所以在传送带上一定先加速后匀速，滑上的速度
又因为恰好停在点，则有
解得
（2）与弹性正碰，由动量守恒：①
由动能守恒：②
解①②得
（3）要使不脱离轨道，有两种情况，一是最多恰能到达圆心等高处，二是至少能到达最高处，若恰能到达圆心等高处，则得
段：
解得
结合（2）中结论
所以这种情况下，的初速度范围是
若恰能到达最高点，则易得
同理可得的初速度范围是
所以要使既能到达竖直圆轨道又不脱离竖直圆轨道，或