金华十校2022—2023学年第二学期期末调研考试
高二物理试题卷
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分，每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、错选、多选的得0分）
1. 下列物理量及其单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（ ）
A. 位移 B. 能量
C. 温度K D. 光强度
【答案】C
【解析】
【详解】A．不是国际单位制中的基本单位，故A错误；
B．不是国际单位制中的基本单位，故B错误；
C．热力学温度K是国际单位制中的基本单位，故C正确；
D．不是国际单位制中的基本单位，故D错误。
故选C。
2. “拔河”活动在中国有着悠久的历史，近几年出现了三支队伍拔河的娱乐形式。如图所示，三支队伍进行比赛，此时甲、乙两队对绳子的拉力大小均为5000N，三队所拉绳子的夹角均相等。开始时三队僵持不下，当丙队发力，使得甲、乙两队绳子的夹角缓慢减小到时（设甲、乙两队对绳子的拉力大小始终不变），分析此过程中丙队对绳子的拉力是如何变化的（ ）
A. 逐渐增加 B. 逐渐减小 C. 先增加后较小 D. 先减小后增加
【答案】A
【解析】
【详解】由题意可得，三股绳子拉力平衡，且甲、乙两队绳子拉力大小相等，夹角逐渐减小，所以它们的合力逐渐增加，丙队对绳子的拉力逐渐增加，A正确。
故选A。
3. 如图所示“礼让行人”是城市文明的重要标志。某汽车正以的速度行驶在城市道路上，在车头距离“礼让行人”停车线时，驾驶员发现前方有行人通过人行横道，后刹车使汽车匀减速滑行，为了保证汽车车头不越过停车线，下列说法中正确的是（ ）
A. 汽车刹车匀减速滑行的最大距离为
B. 汽车刹车匀减速滑行的最小加速度为
C. 汽车刹车匀减速滑行的时间不超过
D. 整个过程汽车行驶的平均速度不能超过
【答案】C
【解析】
【详解】A．汽车刹车前，在内做匀速运动的位移为
则汽车刹车滑行的最大距离为
故A错误；
B．汽车刹车的最小加速度为
故B错误；
C．汽车用于减速滑行的最长时间为
故C正确；
D．汽车从发现前方有行人通过人行横道到停下来过程的平均速度满足
故D错误。
故选C。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 空调在制冷过程中，从室内吸收的热量等于向室外放出的热量
B. 海水降低温度可以放出大量的热量，科技的不断进步使得人类有可能通过降低海水的温度来发电，从而解决能源短缺的问题
C. 即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能
D. 对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”
【答案】C
【解析】
【详解】A．空调机在制冷过程中，把室内的热量向室外释放，消耗电能，产生热量，故从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故A错误；
B．根据热力学第二定律降低海水温度要放出热量，但是要引起其他的变化，根据能量守恒定律，此方法不可能实行，选项B错误；
C．根据热力学第二定律，即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可以把燃料产生的内能全部转化为机械能，故C正确；
D．对能源的过度消耗使自然界的可利用的能源不断减少，形成“能源危机”，自然界中能量总是守恒的，故D错误。
故选C。
5. 下列关于固体与液体的说法正确的是（ ）
A. 岩盐就是盐矿中的氯化钠，颗粒很大呈立方体，敲碎后，小颗粒岩盐不呈立方体
B. 锄松土壤是利用土壤里的毛细管把地下水分引上来
C. 液晶具有液体的流动性，在低温时液晶会凝固成结晶态，结晶态分子的取向是无序的
D. 石墨烯具有六边形的晶格结构，是目前人类已知的强度最高的物质之一
【答案】D
【解析】
【详解】A．岩盐就是盐矿中的氯化钠，颗粒很大呈立方体，说明岩盐是晶体，敲碎后，小颗粒岩盐仍然呈立方体形状，故A错误；
B．锄松土壤是切断土壤表面的毛细管，减少水分的蒸发，故B错误；
C．液晶具有液体的流动性，也具有晶体的特性，在低温时会凝固成结晶态，而结晶态的分子取向是有序的，故C错误；
D．石墨烯具有六边形的晶格结构，是目前人类已知的强度最高的物质之一，故D正确。
故选D。
6. 核磁共振成像（缩写为）是一种人体不接触放射线，可进行人体多部位检查的医疗影像技术。基本原理是：外来电磁波满足一定条件时，可使处于强磁场中的人体内含量最多的氢原子吸收电磁波的能量，去掉外来电磁波后，吸收了能量的氢原子又把这部分能量以电磁波的形式释放出来，形成核磁共振信号。关于人体内氢原子吸收的电磁波能量，正确的是（ ）
A. 电磁波的频率越高具有的能量越低
B. 吸收了电磁波的氢原子处于的状态叫基态
C. 氢原子吸收的电磁波与释放的电磁波频率不相等
D. 氢原子只能吸收某些特定频率的电磁波
【答案】D
【解析】
【详解】A．电磁波的频率越高具有的能量越高，选项A错误；
B．吸收了电磁波的氢原子处于的状态叫激发态，选项B错误；
C．氢原子吸收的电磁波与释放的电磁波频率是相等的，从而形成核磁共振信号，选项C错误；
D．根据波尔理论可知，氢原子只能吸收某些特定频率的电磁波然后才能发生跃迁，最后以电磁波的形式释放出来，选项D正确；
故选D。
7. 如图所示为某汽车自动感应雨刷的光学式传感器示意图，基本原理为：发出一束锥形红外线，经过透镜系统成为平行光射入前挡风玻璃，当挡风玻璃上有雨滴时，光电二极管接收到的光的总量会发生变化，进而计算出雨量大小并控制刮水速度和频率。透镜系统与挡风玻璃折射率相同，中间无间隙。以下说法正确的是（ ）
A. 挡风玻璃相对于空气是光疏介质
B. 若玻璃的折射率为，则红外线在挡风玻璃上表面的入射角应大于等于45°
C. 挡风玻璃上雨滴越多，光电二极管接收到的光的总量越多
D. 光源采用红外线是因为它还可以给车内消毒
【答案】B
【解析】
【详解】A．发生全反射的一个条件是光从光密介质射入光疏介质，由题中信息可知挡风玻璃的折射率大于空气的折射率，是光密介质，故A错误；
B．光发生全反射的临界角与介质的折射率n的关系为
若玻璃的折射率为，光发生全反射的临界角为45°，则红外线在挡风玻璃上表面的入射角应大于等于45°，故B正确；
C．当挡风玻璃外表面有雨滴时，一部分光会透过玻璃，传感器接收到的光的总量会减少，故C错误；
D．红外线可以用来加热理疗，紫外线可以消毒，故D错误。
故选B。
8. 如图所示为射线测厚装置示意图，它放射源为铯，已知铯的衰变方程为，半衰期约为30年，下列说法正确的是（ ）
A. 60年后铯全部衰变完
B. 若探测器测得射线强度变弱，说明金属板厚度变薄
C. 原子核的比结合能比原子核大
D. 该反应为衰变，射线即为核外电子的逸出
【答案】C
【解析】
【详解】A．60年经过两个半衰期后，铯剩余原来的四分之一，故A错误；
B．β射线有较强的的穿透能力，金属板厚度越薄，探测器测得射线强度越强，故B错误；
C．由于生成物比反应物稳定，所以原子核的比结合能比Cs原子核的比结合能大，故C正确；
D．β衰变的实质是原子核内部的一个中子放出一个电子变为一个质子，故D错误。
故选C。
9. 如图所示，原点处放置一个波源，时刻波源从平衡位置开始沿轴正方向做简谐运动，振幅为，产生的简谐横波在均匀介质中沿轴正方向传播。时，平衡位置坐标为（，0）的质点开始运动，此时波源的振动位移为，对该简谐横波，下列说法正确的是（ ）
A. 该列简谐横波在介质中传播的最大周期为
B. 该列简谐横波传播速度为
C. 波长可能为
D. 波长可能为
【答案】D
【解析】
【详解】B．由题意可知，该列简谐横波的传播速度为
故B错误；
A．由题意可知
（n=0，1，2……）
解得
当时，周期最大为6s；
或
（n=0，1，2……）
解得
当时，周期最大为。
故A错误；
CD．该列简谐横波在介质中传播的波长为
则有
或（n=0，1，2……）
若波长，则
或
不符合n=0，1，2……；
若波长，则
符合n=0，1，2……。
故C错误，D正确。
故选D。
10. 热循环的种类很多，其中斯特林循环是一种采用定容下回热的循环，它包含两个等容变化过程和两个等温变化过程，如图所示是一定质量的理想气体在该循环下的图像，其中和是等温过程。关于该斯特林循环，下列说法正确的是（ ）
A. 的过程中，气体从外界吸收热量
B. 过程气体吸收的热量等于过程气体释放的热量
C. 过程中，单个气体分子撞击容器壁的平均作用力增加
D. 经历完整的循环过程，气体向外界放出热量
【答案】B
【解析】
【详解】A．a→b的过程等温压缩，外界对气体做功，但内能不变，故气体对外放出热量，故A错误；
B．b→c过程和d→a过程都是等容变化，气体不对外界做功，但温度变化又相同，即内能变化量的大小相等，因此b→c过程吸收的热等于d→a过程放出的热，故B正确；
C．过程中，由于温度不变，分子平均动能不变，单个气体分子撞击容器壁的平均作用力不变，故C错误；
D．p－V图像图线与横轴所围面积表示做功，a→b过程外界对气体做功小于c→d过程气体对外界所做的功，由于一个循环结束后气体温度回到初始状态，即内能不变，故一个循环过程需要吸收热量，故D错误。
故选B。
11. 纵波也可以发生干涉现象，其原理与横波干涉相同。图甲是可以使轻质泡沫颗粒悬浮的声悬浮仪，上、下两圆柱体间有两列振幅相同的同频超声波相遇发生干涉现象。泡沫颗粒能在振幅为零的点附近保持悬浮状态。以上、下两波源的连线为轴，轴上两列超声波的叠加情况可简化为图乙所示，实线表示振动最强点的位置，虚线表示振动最弱点的位置。已知这两列超声波传播的速度均为。则下列说法正确的是（ ）
A. 振动加强点的质点，始终处于位移最大状态
B. 泡沫颗粒能悬浮在点附近
C. 该声悬浮仪发出的超声波波长为
D. 增大该声悬浮仪所发出的超声波频率，振动最弱点的个数增加
【答案】D
【解析】
【详解】A．振动加强点的质点，其振幅最大，可仍做周期性的振动，因此位移不是始终最大，A错误；
B．的M点是振动加强点，泡沫颗粒在该点附近振动剧烈，不能悬浮在M点附近，B错误；
C．由图乙可知，相邻两振动加强点（或相邻两减弱点）之间的距离为0.50cm，因此该声悬浮仪发出的超声波波长为
C错误；
D．增大该声悬浮仪所发出的超声波频率，则超声波的波长减小，则在相同的距离内振动减弱点的个数增加，因此泡沫颗粒可悬浮的点的个数增加，D正确。
故选D。
12. 光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还有动量，光子的能量与动量之间的关系是，其中是光速，。如图，一束功率为的激光束照射到透明介质小球上时，经两次折射后（忽略光的吸收和反射），光的传播方向改变了60°，则光对介质小球的作用力大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据矢量的方向性，结合几何关系
可知小球对光的冲量等于光的动量变化量
根据牛顿第三定律可知小球对光的作用力与光对小球的作用力等大反向。A正确，BCD错误。
故选A。
二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分）
13. 下列四幅图所涉及到的关于近代物理学发展的说法正确的是（ ）
A. 普朗克在对黑体辐射研究中大胆的提出了能量子概念并成功解释黑体辐射规律
B. 爱因斯坦首次发现光电效应现象并提出光子概念加以解释
C. 玻尔的原子结构模型不仅能够解释氢原子光谱，也能解释复杂原子的光谱问题
D. 电子的衍射与干涉现象证明了实物粒子德布罗意波的存在
【答案】AD
【解析】
【详解】A．1990年，德国柏林大学教授普朗克在对黑体辐射研究中大胆的提出了量子论，并在同一年用能量量子化的假说成功解释了黑体辐射规律，A正确；
B．爱因斯坦提出了光子说，并利用光子说解释了光电效应现象，但是首先发现光电效应现象的是德国物理学家赫兹，B错误；
C．玻尔的原子结构模型认为氢原子的核外电子轨道是分立的，这种模型不仅能够解释氢原子光谱，但是无法解释复杂原子的光谱问题，C错误；
D．电子的衍射与干涉现象证明了实物粒子也具有波动性，证明了实物粒子德布罗意波的存在，D正确。
故选AD。
14. 关于以下插图，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势
B. 图乙中悬浮在液体中的微粒越小，越难观察到布朗运动
C. 图丙中观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向一致的偏振片
D. 图丁是纤维的X射线衍射图样，生物学家根据这些数据提出了的双螺旋结构模型
【答案】AD
【解析】
【详解】A．图甲中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面张力的作用，导致液体表面具有收缩的趋势，A正确；
B．乙图中悬浮在液体中的微粒越小，布朗运动越剧烈，越容易观察到，B错误；
C．图丙中观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向相互垂直的偏振片，C错误；
D．图丁是纤维的X射线衍射图样，生物学家沃森和克里克从非常清晰的x射线衍射照片中央的那些小小的十字架样的图案，敏锐地意识到DNA是双链结构，提出了的双螺旋结构模型，D正确。
故选AD。
15. 如图所示，某医用氧气生产工厂要将氧气瓶甲中氧气分装到瓶乙中，两瓶的容积相同，阀门K打开前瓶乙已经抽成真空。现将阀门K打开，当两瓶内氧气的压强相等时再关闭阀门。两氧气瓶、阀门及连接管都看作绝热，瓶中的氧气看作是理想气体，不计连接管的容积。对此次分装过程，以下说法正确的是（ ）
A. 分装完毕后甲瓶中的氧气的压强为分装前的
B. 分装完毕后，氧气分子热运动的平均速率不变
C. 分装完毕后，甲乙两瓶内氧气的总内能减小
D. 氧气自发地从甲瓶向乙瓶的流动过程是不可逆的
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．由题意知，分装过程温度不变，由玻意耳定律知，气体体积变为两倍，压强减小为原来的，即分装完毕后甲瓶中的氧气的压强为分装前的，故A正确；
B．由于整个过程温度不变，可知分装完毕后，氧气分子热运动的平均速率不变，故B正确；
C．理想气体温度不变，可知分装完毕后，甲乙两瓶内氧气的总内能不变，故C错误；
D．由热力学第二定律可知，氧气自发地从甲瓶向乙瓶的流动过程是不可逆的，故D正确。
故选ABD。
16. 空间中有如图所示的匀强电场，刚放入点可视为静止的原子核立刻发生衰变。之后衰变产物A、B两粒子的初速度与电场强度垂直，A、B两粒子的运动轨迹如图虚线所示，不计粒子重力和两粒子间的库仑力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 原子核发生的是衰变
B. 粒子为粒子
C. A、B两粒子运动的加速度大小之比为
D. A、B两粒子运动的初速度大小相等
【答案】AC
【解析】
【详解】A．根据A、B两粒子的运动轨迹，可知其所受电场力均与电场方向相同，即两粒子均带正电，可知原子核发生的是衰变，故A正确；
D．根据上述，该衰变的核反应方程为
衰变过程动量守恒，则有
可知，质量越大，速度越小，即的初速度小于的初速度，故D错误；
B．粒子在电场中做类平抛运动，则有
，
解得
根据图像可知，当竖直分位移大小相等时，的初速度小，电荷量大，则水平分位移小一些，可知A粒子为粒子，故B错误；
C．A、B两粒子运动的加速度大小
则
C正确。
故选AC。
三、实验题（本题共2小题，共18分）
17. 小明在学习了单摆的知识以后利用单摆周期规律制作了一个单摆摆钟。
（1）若此摆钟摆长为，则摆钟的周期约为______（保留1位有效数字）。
（2）根据学过知识小明知道不同纬度的重力加速度不同，此摆钟在赤道时要比在两极时走得______（填“慢”或“快”）。
【答案】 ①. 2 ②. 慢
【解析】
【详解】（1）[1]由
（2）[2]两极重力加速度大于赤道，此摆钟在赤道时要比在两极时走得慢。
18. 某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。
（1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择_______组的实验装置（填“甲”或“乙”）。
（2）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。为使实验结果准确，后续的操作是_______。
A．调节旋钮使气垫导轨的左端升高
B．调节旋钮使气垫导轨的左端降低
C．将光电门1向左侧移动
D．将光电门2向右侧移动
（3）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程可视为弹性碰撞，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足_______（填“＞”“＜”或“＝”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。
【答案】 ①. 甲 ②. A ③. ＞ ④.
【解析】
【详解】（1）[1]甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，发生的是弹性碰撞；乙组两个滑块碰撞后连在一起，为完全非弹性碰撞，动能损失最大，要求碰撞过程动能损失最小，应选择甲。
（2）[2]滑块从轨道右端向左运动，通过光电门2时间小于通过光电门1的时间，可知滑块从右向左运动为加速运动，说明轨道右高左低，为了调节水平，所以调节旋钮P使轨道左端升高一些。
故选A。
（3）[3]由题意可知碰撞后滑块A没有反弹，所以。
[4]碰撞前A的速度大小为
碰撞后A、B的速度大小分别为
，
碰撞中若满足动量守恒则
得
19. 如图甲是“用研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。主要步骤如下：
①将压强传感器调零；
②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处；
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机；
④用手握紧针筒快速推动活塞，“压缩”气体，记录多组注射器内气体的体积，以及相应的压强传感器示数。
（1）上述实验操作中，错误的是_______（填步骤序号）；
（2）正确操作测得多组空气柱的压强和体积的数据后，小明所在的小组将测得数据画出如图乙的图线，发现图线的上端出现了一段弯曲，产生这一现象的最可能原因是_______。
【答案】 ①. ④ ②. 漏气
【解析】
【详解】（1）[1]本实验是探究一定质量的气体的等温变化，所以实验过程中手不能握住针筒，更不能快速推动活塞，因为此操作会导致气体温度变化，故④操作错误。
（2）[2]根据气体等温变化，有
根据表达式可知，该图像的斜率与C有关，又因为C与气体的质量有关；所以图线的上端出现了一段弯曲，斜率减小了，可能原因是气体质量减少了，即可能存在漏气现象。
20. 现用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_______放置（填“垂直”或“平行”）。
（2）若想增加从目镜中观察到的条纹数目，该同学可以_______。
A．将单缝向双缝靠近
B．将单缝向双缝远离
C．使用双缝之间的距离更小的双缝
D．使用双缝之间的距离更大的双缝
（3）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，则读数为_______。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离，则所测光的波长_______（保留3位有效数字）。
（4）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量个亮条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有_______。
A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
【答案】 ①. 平行 ②. D ③. 15.02 ④. ⑤. C
【解析】
【详解】（1）[1] 在组装仪器时单缝和双缝应该相互平行放置；
（2）[2]根据相邻两亮条纹中心间距的表达式
可知，越小条纹越密，故减小双缝到光屏的距离，增大双缝间的宽度，都可以实现条纹变密。
故选D。
（3）[3]测量头精度为0.02mm，故读数为
[4]由公式可知
（4）[5]A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量，采用等效替代的方法，A错误；
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量，采用多次测量求平均值的方法，B错误；
C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量采用的放大测量取平均值的方法，C正确。
故选C
四、计算题（本题共3小题，19题9分，20题9分，21题12分，共30分）
21. 如图所示，自左向右依次固定放置半径为的半圆形玻璃砖、平面镜和长方形玻璃砖，两玻璃砖材料相同。为半圆形玻璃砖的圆心，，。一束光从A点射入，光束与夹角为45°，光线经折射后从上点射出，，然后再经过平面镜反射进入长方形玻璃砖并从长方形玻璃砖右侧射出。不考虑光在玻璃砖界面的反射，真空中光速为。求：
（1）半圆形玻璃砖的折射率；
（2）光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置；
（3）光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间。
【答案】（1）；（2）距E点；（3）
【解析】
【详解】（1）作出光路如图
由几何关系有
由折射定律有
（2）由几何关系可知
则
所以
又
解得
所以
则
所以光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置
即光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置距E点。
（3）光线在圆形玻璃砖中传播时有
其中
在圆形玻璃砖与长方形玻璃砖之间传播时有
在长方形玻璃砖中传播时，有
光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间为
联立解得
22. 气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示。直立圆柱形密闭汽缸导热良好，气体温度与环境温度保持一致，横截面积为S的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时汽缸内密闭一段长度为，压强为的理想气体。汽缸与活塞间的摩擦忽略不计。在汽缸顶部加一个物体A，稳定时汽缸下降了，此过程环境温度保持不变。
（1）在汽缸下降过程中密闭气体是吸热还是放热，并做简要说明；
（2）求物体A的重力大小；
（3）汽缸顶部加物体A，汽缸稳定后，若环境温度由缓慢升高为，则汽缸向上还是向下移动，并求出移动的距离。
【答案】（1）放热，理由见解析；（2）；（3）向上移动，
【解析】
【详解】（1）在汽缸下降过程中密闭气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体放热。
（2）设汽缸下降后，气体压强为，由玻意耳定律
解得
气体对汽缸上表面的压力增加量等于物体A的重力大小
解得
（3）汽缸顶部加物体A，汽缸稳定后，若环境温度由缓慢升高为，气体等压变化，设此时气体长度为L，有
解得
所以汽缸向上移动，移动的距离为
23. 如图所示为某同学设计的一个摆动玩具。质量均为的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一细线，细线另一端系一质量为的球C。现有一质量为的子弹以速度水平击中球C并嵌入其中，嵌入过程极快。不计空气阻力。
（1）求子弹嵌入球C刚达到共速这一瞬间的速度大小及子弹嵌入过程产生的摩擦内能；
（2）若木块B固定在水平面上，球C第1次摆到杆右侧最大高度时，细线恰好水平，求细线的长度；
（3）若木块B不固定，求球C第一次摆回杆左侧时能达到的最大高度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）子弹嵌入小球的过程，子弹和小球组成的系统动量守恒
根据能量守恒，子弹嵌入过程产生的摩擦内能为
（2）若木块B固定在水平面上，球C第1次摆到杆右侧最大高度的过程，对小球和子弹整体应用机械能守恒
细线的长度为；
（3）若木块B不固定，子弹射入小球后到球C第1次摆到杆右侧最大高度的过程，对小球和子弹以及木块A和B应用水平方向动量守恒以及机械能守恒，有金华十校2022—2023学年第二学期期末调研考试
高二物理试题卷
一、选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分，每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、错选、多选的得0分）
1. 下列物理量及其单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（ ）
A. 位移 B. 能量
C. 温度K D. 光强度
2. “拔河”活动在中国有着悠久的历史，近几年出现了三支队伍拔河的娱乐形式。如图所示，三支队伍进行比赛，此时甲、乙两队对绳子的拉力大小均为5000N，三队所拉绳子的夹角均相等。开始时三队僵持不下，当丙队发力，使得甲、乙两队绳子的夹角缓慢减小到时（设甲、乙两队对绳子的拉力大小始终不变），分析此过程中丙队对绳子的拉力是如何变化的（ ）
A. 逐渐增加 B. 逐渐减小 C. 先增加后较小 D. 先减小后增加
3. 如图所示“礼让行人”是城市文明的重要标志。某汽车正以的速度行驶在城市道路上，在车头距离“礼让行人”停车线时，驾驶员发现前方有行人通过人行横道，后刹车使汽车匀减速滑行，为了保证汽车车头不越过停车线，下列说法中正确的是（ ）
A. 汽车刹车匀减速滑行的最大距离为
B. 汽车刹车匀减速滑行最小加速度为
C. 汽车刹车匀减速滑行的时间不超过
D. 整个过程汽车行驶的平均速度不能超过
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 空调在制冷过程中，从室内吸收的热量等于向室外放出的热量
B. 海水降低温度可以放出大量的热量，科技的不断进步使得人类有可能通过降低海水的温度来发电，从而解决能源短缺的问题
C. 即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能
D. 对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”
5. 下列关于固体与液体的说法正确的是（ ）
A. 岩盐就是盐矿中的氯化钠，颗粒很大呈立方体，敲碎后，小颗粒岩盐不呈立方体
B. 锄松土壤是利用土壤里的毛细管把地下水分引上来
C. 液晶具有液体流动性，在低温时液晶会凝固成结晶态，结晶态分子的取向是无序的
D. 石墨烯具有六边形的晶格结构，是目前人类已知的强度最高的物质之一
6. 核磁共振成像（缩写为）是一种人体不接触放射线，可进行人体多部位检查的医疗影像技术。基本原理是：外来电磁波满足一定条件时，可使处于强磁场中的人体内含量最多的氢原子吸收电磁波的能量，去掉外来电磁波后，吸收了能量的氢原子又把这部分能量以电磁波的形式释放出来，形成核磁共振信号。关于人体内氢原子吸收的电磁波能量，正确的是（ ）
A. 电磁波的频率越高具有的能量越低
B. 吸收了电磁波的氢原子处于的状态叫基态
C. 氢原子吸收的电磁波与释放的电磁波频率不相等
D. 氢原子只能吸收某些特定频率的电磁波
7. 如图所示为某汽车自动感应雨刷的光学式传感器示意图，基本原理为：发出一束锥形红外线，经过透镜系统成为平行光射入前挡风玻璃，当挡风玻璃上有雨滴时，光电二极管接收到的光的总量会发生变化，进而计算出雨量大小并控制刮水速度和频率。透镜系统与挡风玻璃折射率相同，中间无间隙。以下说法正确的是（ ）
A. 挡风玻璃相对于空气是光疏介质
B. 若玻璃的折射率为，则红外线在挡风玻璃上表面的入射角应大于等于45°
C. 挡风玻璃上雨滴越多，光电二极管接收到的光的总量越多
D. 光源采用红外线是因为它还可以给车内消毒
8. 如图所示为射线测厚装置示意图，它的放射源为铯，已知铯的衰变方程为，半衰期约为30年，下列说法正确的是（ ）
A. 60年后铯全部衰变完
B. 若探测器测得射线强度变弱，说明金属板厚度变薄
C. 原子核的比结合能比原子核大
D. 该反应为衰变，射线即为核外电子的逸出
9. 如图所示，原点处放置一个波源，时刻波源从平衡位置开始沿轴正方向做简谐运动，振幅为，产生的简谐横波在均匀介质中沿轴正方向传播。时，平衡位置坐标为（，0）的质点开始运动，此时波源的振动位移为，对该简谐横波，下列说法正确的是（ ）
A. 该列简谐横波在介质中传播的最大周期为
B. 该列简谐横波的传播速度为
C. 波长可能为
D. 波长可能为
10. 热循环的种类很多，其中斯特林循环是一种采用定容下回热的循环，它包含两个等容变化过程和两个等温变化过程，如图所示是一定质量的理想气体在该循环下的图像，其中和是等温过程。关于该斯特林循环，下列说法正确的是（ ）
A. 的过程中，气体从外界吸收热量
B. 过程气体吸收的热量等于过程气体释放的热量
C. 过程中，单个气体分子撞击容器壁的平均作用力增加
D. 经历完整的循环过程，气体向外界放出热量
11. 纵波也可以发生干涉现象，其原理与横波干涉相同。图甲是可以使轻质泡沫颗粒悬浮的声悬浮仪，上、下两圆柱体间有两列振幅相同的同频超声波相遇发生干涉现象。泡沫颗粒能在振幅为零的点附近保持悬浮状态。以上、下两波源的连线为轴，轴上两列超声波的叠加情况可简化为图乙所示，实线表示振动最强点的位置，虚线表示振动最弱点的位置。已知这两列超声波传播的速度均为。则下列说法正确的是（ ）
A. 振动加强点的质点，始终处于位移最大状态
B. 泡沫颗粒能悬浮在的点附近
C. 该声悬浮仪发出的超声波波长为
D. 增大该声悬浮仪所发出的超声波频率，振动最弱点的个数增加
12. 光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性一面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还有动量，光子的能量与动量之间的关系是，其中是光速，。如图，一束功率为的激光束照射到透明介质小球上时，经两次折射后（忽略光的吸收和反射），光的传播方向改变了60°，则光对介质小球的作用力大小为（ ）
A. B.
C D.
二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选的得0分）
13. 下列四幅图所涉及到的关于近代物理学发展的说法正确的是（ ）
A. 普朗克在对黑体辐射研究中大胆的提出了能量子概念并成功解释黑体辐射规律
B 爱因斯坦首次发现光电效应现象并提出光子概念加以解释
C. 玻尔的原子结构模型不仅能够解释氢原子光谱，也能解释复杂原子的光谱问题
D. 电子的衍射与干涉现象证明了实物粒子德布罗意波的存在
14. 关于以下插图，下列说法正确的是（ ）
A. 图甲中用烧热的针刺破棉线某一侧的肥皂膜后，棉线会向着另一侧的肥皂膜收缩，是因为液体表面具有收缩的趋势
B. 图乙中悬浮在液体中的微粒越小，越难观察到布朗运动
C. 图丙中观看立体电影时，观众戴的眼镜是一对透振方向一致的偏振片
D. 图丁是纤维的X射线衍射图样，生物学家根据这些数据提出了的双螺旋结构模型
15. 如图所示，某医用氧气生产工厂要将氧气瓶甲中氧气分装到瓶乙中，两瓶的容积相同，阀门K打开前瓶乙已经抽成真空。现将阀门K打开，当两瓶内氧气的压强相等时再关闭阀门。两氧气瓶、阀门及连接管都看作绝热，瓶中的氧气看作是理想气体，不计连接管的容积。对此次分装过程，以下说法正确的是（ ）
A. 分装完毕后甲瓶中的氧气的压强为分装前的
B. 分装完毕后，氧气分子热运动的平均速率不变
C. 分装完毕后，甲乙两瓶内氧气的总内能减小
D. 氧气自发地从甲瓶向乙瓶的流动过程是不可逆的
16. 空间中有如图所示的匀强电场，刚放入点可视为静止的原子核立刻发生衰变。之后衰变产物A、B两粒子的初速度与电场强度垂直，A、B两粒子的运动轨迹如图虚线所示，不计粒子重力和两粒子间的库仑力作用，下列说法正确的是（ ）
A. 原子核发生的是衰变
B. 粒子为粒子
C. A、B两粒子运动的加速度大小之比为
D. A、B两粒子运动的初速度大小相等
三、实验题（本题共2小题，共18分）
17. 小明在学习了单摆的知识以后利用单摆周期规律制作了一个单摆摆钟。
（1）若此摆钟摆长为，则摆钟的周期约为______（保留1位有效数字）。
（2）根据学过知识小明知道不同纬度的重力加速度不同，此摆钟在赤道时要比在两极时走得______（填“慢”或“快”）。
18. 某同学用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。
（1）实验室有两组滑块装置。甲组两个滑块的碰撞端面装上弹性碰撞架，乙组两个滑块的碰撞端面分别装上撞针和橡皮泥。若要求碰撞过程动能损失最小，应选择_______组的实验装置（填“甲”或“乙”）。
（2）安装好气垫导轨和光电门，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道右端向左运动，发现滑块通过光电门2的时间小于通过光电门1的时间。为使实验结果准确，后续的操作是_______。
A．调节旋钮使气垫导轨的左端升高
B．调节旋钮使气垫导轨的左端降低
C．将光电门1向左侧移动
D．将光电门2向右侧移动
（3）用天平测得滑块A、B的质量（均包括遮光条）分别为调整好气垫导轨后，将滑块A向左弹出，与静止的滑块B发生碰撞，此过程可视为弹性碰撞，与光电门1相连的计时器显示的挡光时间为，与光电门2相连的计时器显示的先后挡光时间为和。从实验结果可知两滑块的质量满足_______（填“＞”“＜”或“＝”）；滑块A、B碰撞过程中满足表达式_______（用所测物理量的符号表示，遮光条宽度相同），则说明碰撞过程中动量守恒。
19. 如图甲是“用研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。主要步骤如下：
①将压强传感器调零；
②在活塞上均匀涂抹润滑油，把活塞移至注射器满刻度处；
③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机；
④用手握紧针筒快速推动活塞，“压缩”气体，记录多组注射器内气体的体积，以及相应的压强传感器示数。
（1）上述实验操作中，错误的是_______（填步骤序号）；
（2）正确操作测得多组空气柱的压强和体积的数据后，小明所在的小组将测得数据画出如图乙的图线，发现图线的上端出现了一段弯曲，产生这一现象的最可能原因是_______。
20. 现用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。
（1）在组装仪器时单缝和双缝应该相互_______放置（填“垂直”或“平行”）。
（2）若想增加从目镜中观察到的条纹数目，该同学可以_______。
A．将单缝向双缝靠近
B．将单缝向双缝远离
C．使用双缝之间的距离更小的双缝
D．使用双缝之间距离更大的双缝
（3）已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并将该亮纹定为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为；接着再同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，则读数为_______。已知双缝间距，测得双缝到毛玻璃屏的距离，则所测光的波长_______（保留3位有效数字）。
（4）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离，而是先测量个亮条纹的间距再求出。下列实验采用了类似方法的有_______。
A．“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B．“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
C．“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
四、计算题（本题共3小题，19题9分，20题9分，21题12分，共30分）
21. 如图所示，自左向右依次固定放置半径为的半圆形玻璃砖、平面镜和长方形玻璃砖，两玻璃砖材料相同。为半圆形玻璃砖的圆心，，。一束光从A点射入，光束与夹角为45°，光线经折射后从上点射出，，然后再经过平面镜反射进入长方形玻璃砖并从长方形玻璃砖右侧射出。不考虑光在玻璃砖界面的反射，真空中光速为。求：
（1）半圆形玻璃砖的折射率；
（2）光从长方形玻璃砖右侧表面射出的位置；
（3）光从A点进入半圆形玻璃砖到从长方形玻璃砖右侧射出需要的时间。
22. 气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示。直立圆柱形密闭汽缸导热良好，气体温度与环境温度保持一致，横截面积为S的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时汽缸内密闭一段长度为，压强为的理想气体。汽缸与活塞间的摩擦忽略不计。在汽缸顶部加一个物体A，稳定时汽缸下降了，此过程环境温度保持不变。
（1）在汽缸下降过程中密闭气体是吸热还是放热，并做简要说明；
（2）求物体A的重力大小；
（3）汽缸顶部加物体A，汽缸稳定后，若环境温度由缓慢升高为，则汽缸向上还是向下移动，并求出移动的距离。
23. 如图所示为某同学设计的一个摆动玩具。质量均为的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一细线，细线另一端系一质量为的球C。现有一质量为的子弹以速度水平击中球C并嵌入其中，嵌入过程极快。不计空气阻力。
（1）求子弹嵌入球C刚达到共速这一瞬间的速度大小及子弹嵌入过程产生的摩擦内能；
（2）若木块B固定在水平面上，球C第1次摆到杆右侧最大高度时，细线恰好水平，求细线的长度；
（3）若木块B不固定，求球C第一次摆回杆左侧时能达到的最大高度。
