福建省福州市福清市西山学校2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含解析）

福清西山学校高中部2022-2023学年高二期末物理考试试卷
一、单选题
1．人从高处跳到地面，为了安全，一般都是让脚尖先着地，接着让整个脚底着地，并让人下蹲，这样做是为了（　　）
A．减小人受到的冲量
B．增大人受到的冲量
C．延长与地面的作用时间，从而减小人受到的作用力
D．延长与地面的作用时间，从而减小人动量的变化
2．关于简谐运动的位移、速度和加速度的关系，下列哪些说法正确（ ）
A．位移减小时，加速度增大，速度增大
B．位移方向总跟加速度的方向相反，跟速度方向相同
C．物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同
D．物体向平衡位置运动时，做减速运动，背离平衡位置时，做加速运动
3．近几年，主动降噪功能成为耳机的热门卖点，主动降噪功能是通过降噪系统产生与外界噪音振幅、频率相同，相位相反的声波，将噪音中和，从而实现降噪的效果，主动降噪功能主要采用的原理是（　　）
A．波的折射 B．波的衍射 C．波的干涉 D．波的多普勒效应
4．如图所示，a、b两种单色光沿不同方向射向玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射出，下列说法中正确的是（ ）
A．在玻璃中，a光传播速度较大
B．若a为绿光，则b可能为黄光
C．光从玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角较小
D．在玻璃中，b光波长较长
二、多选题
5．关于电荷在磁场中受力，下列说法中正确的是（　　）
A．静止的电荷一定不受洛伦兹力的作用，运动电荷一定受洛伦兹力的作用
B．洛伦兹力的方向有可能与磁场方向平行
C．洛伦兹力的方向一定与带电粒子的运动方向垂直
D．带电粒子运动方向与磁场平行时，一定不受洛伦兹力的作用
6．图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是（　　）
A．图甲表示的是交流电，图乙表示的是直流电
B．图甲所示电压的瞬时值表达式为u=220sin100πt（V）
C．图甲、乙两种电压的有效值分别为220V和4V
D．图甲、乙两种电压分别给同一电阻丝供电，热功率之比是442：1
7．日常生活和生产中，很多现象和原理都会涉及物理相关知识，针对下面四幅图，下列说法正确的是（ ）

A．图甲中雨后的彩虹是光的干涉现象
B．图乙中观察者接收到的飞奔而来的列车的鸣笛声频率变大
C．图丙中减小空气层的夹角，干涉条纹间距变小
D．图丁中真空冶炼炉冶炼金属是利用的涡流
8．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，图中电表均为理想电表，R为光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），和是两个完全相同的灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（　　）
A．若的灯丝烧断，则电压表的示数会变小 B．电压表的示数为
C．当照射R的光强增大时，电流表的示数变大 D．交流电压的频率为
三、填空题
9．物体内能的相关因素
（1）物体所含的分子总数由_______决定（填“温度”或“物质的量”或“体积”）；
（2）分子热运动的平均动能与_______有关（填“温度”或“物质的量”或“体积”）；
（3）分子势能与物体的_______有关（填“温度”或“物质的量”或“体积”）；
如图所示是一定质量的理想气体沿直线ABC发生状态变化的p-V图像，三点对应的温度分别是TA、TB、TC，则TA:TB=___________，TA:TC=___________。
四、实验题
11．用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
（1）为了减少测量误差，下列做法正确的是___________
A．摆的振幅越大越好
B．摆球质量大些、体积小些
C．摆线尽量细些、长些、伸缩性小些
D．计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处
（2）用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，为___________cm；把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L；然后用停表记录了单摆完成60次全振动所用的时间如图乙所示，该单摆的周期是T=___________s（结果保留三位有效数字）。

（3）实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，画出T2-L图线如图丙，此图线斜率的物理意义是___________。

g B． C． D．
（4）如果测得的g值偏小，可能的原因是___________。
A．测摆长时只测量了摆线长度而忘记考虑小球半径
B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，导致摆线长度增加了
C．开始计时时，秒表过迟按下
D．实验中误将59次全振动的次数记为60次
12利用如图所示的实验装置可探究动量守恒的实验中，由于小球的下落高度是定值，所以小球落在地面上的水平位移就代表了小球做平抛运动时水平初速度的大小，这样碰前速度和碰后速度就可以用平抛运动的水平位移来表示。
(1)（多选）以下要求正确的是______。
A．入射小球的半径应该大于被碰小球的半径
B．入射小球的半径应该等于被碰小球的半径
C．入射小球每次应该从斜槽的同一位置由静止滚下
D．斜槽末端切线必须是水平的
(2)（多选）关于小球的落点，下列说法正确的是_____。
A．如果小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下，重复几次的落点一定是完全重合的
B．由于偶然因素存在，重复操作时小球的落点不会完全重合，但是落点应当比较密集
C．测定落点P的位置时，如果几次落点的位置分别为P1、P2…Pn，则落点的平均位置OP=
D．用尽可能小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置就是小球落点的平均位置
(3)实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射小球，在记录纸上找到了未放被碰小球时，入射小球的平均落点位置P，以及放上被碰小球时，入射小球与被碰小球的平均落点位置M、N，并测得它们到O点的距离分别为OP、OM和ON。已知入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，质量关系是m1__________m2，（填大于、等于、小于）如果动量守恒，需满足的等量关系是____。
五、解答题
13．蹦床运动有“空中芭蕾”之称。某次蹦床比赛中，质量为m的运动员从最高点自由下落h后触碰蹦床。此后，经时间t运动员达到最低点。若在此过程中蹦床给运动员的作用力始终竖直向上，该时间段内蹦床对运动员的平均作用力大小为多少？
14．一列简谐横波沿x轴正方向传播，在x=0 和x=0.6 m处的两个质点A、B的振动图象如图所示。已知该波的波长大于0.6 m，求其波速和波长。
15．如图所示，在竖直平面内有两根相互平行、电阻忽略不计的光滑金属导轨（足够长），两平行金属导轨间的距离，在导轨间接有阻值的电阻，一根质量为的金属棒垂直导轨放置其上，金属棒的电阻。整个装置处于垂直导轨所在平面的匀强磁场中，磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面向里。现让金属棒沿导轨由静止开始运动，金属棒下滑高度为时恰好达到最大速度。重力加速度为，求：
（1）金属棒下滑能达到的最大速度vm；
（2）金属棒由静止开始到达最大速度的过程中，通过电阻R的电荷量q；
（3）金属棒由静止开始到达最大速度的过程中，金属棒所产生的热量Q。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】AB．因为人的动量变化量相同，所以，人受到的冲量相同，故AB错误；
CD．设人落地时速度为v，人受到地面的作用力为F，作用时间为t，人的质量为m，以向上为正方向，根据动量定理得
延长作用时间t，可以减小作用力F，故C正确，D错误。
故选C。
2．C
【详解】Ａ．位移减小时，加速度也减小，速度增大，所以A错误；
Ｂ．加速度，负号表示加速度方向与位移方向总相反，在衡位置过程中是加速运动，位移方向与速度方向相反，所以B错误；
Ｃ．物体运动方向指向平衡位置时，速度方向跟位移方向相反；背向平衡位置时，速度方向跟位移方向相同，所以C正确；
Ｄ．物体向平衡位置运动时，做加速运动，背离平衡位置时，做减速运动，所以D错误。
故选C。
3．C
【详解】主动降噪功能是发出与噪声振幅、频率相同，相位相反的声波与原来的噪声发生干涉，从而实现降噪，所以主动降噪功能主要是利用了波的干涉。
故选C。
4．A
【详解】A、由图可以看出b光偏折程度较大，则b光的折射率较大，根据知b光的传播速度较小，故A正确．B、b光的折射率较大，但黄光的折射率小于绿光的折射率，故B错误．C、光从玻璃射向空气时，由临界角公式，则b光的临界角较小，故C错误．D、a光的折射率小于b光的折射率，说明a光的频率小于b光的频率，由知，a光的波长大于b光的波长，故D错误．故选A．
【点睛】本题光的色散现象，对于色散研究得到的七种色光排列顺序、折射率大小等等要记牢，同时，要记住折射率与波长、频率、临界角的关系，这些都是考试的热点．
5．CD
【详解】A．运动的电荷不一定受到洛伦兹力作用，若电荷的运动方向与磁场方向平行，则运动电荷不受洛伦兹力作用，故A错误；
BC．根据左手定则，洛伦兹力的方向与磁场方向、粒子的运动方向垂直，故B错误，C正确；
D．带电粒子运动方向与磁场方向平行时，一定不受洛伦兹力的作用，故D正确。
故选CD。
6．BD
【详解】A．因为两图中表示的电流大小和方向都随时间周期性变化，因此都为交流电，故A错误；
B．由图可知图甲所示电压的周期是0.02s，则有：
所以瞬时值表达式为：
故B正确；
C．根据正弦电流有效值公式可知图甲的有效值为：
,
根据有效值定义可知对于乙图交流电有：
计算得出：，即甲、乙两种电压的有效值分别为220V和5V，故C错误；
D．根据：
可知热功率之比为：
故D正确。
故选BD。
7．BD
【详解】A．天空中的彩虹是天空中的小水滴对光的色散形成的，故A错误；
B．飞奔而来的列车鸣笛时，观察者接收到的列车声波的频率大于列车发出的声波的频率，会感觉列车的鸣笛声频率变大，故B正确；
C．根据薄膜干涉的原理可知，减小空气层的夹角，干涉条纹间距变大，故C错误；
D．高频交流电流产生高频变化的磁场，穿过金属块的磁通量高频变化，金属块中产生涡流，将金属块熔化，故D正确。
故选BD。
8．BC
【详解】A．当L1的灯丝烧断后，变压器的输入电压不变，根据变压比公式，输出电压也不变，故电压表读数不变，选项A错误；
B．原线圈接入电压的最大值是220V，所以原线圈接入电压的有效值是
U=220V
理想变压器原、副线圈匝数比为20：1，所以副线圈电压是11V，所以V的示数为11V，选项B正确；
C．R阻值随光强增大而减小，根据知副线圈电流增加，根据知副线圈输出功率增加，根据能量关系，原线圈输入功率也增加，则原线圈电流增加，所以电流表A的示数变大，选项C正确；
D．由图乙知
T=0.02s
所以频率为
选项D错误。
故选BC。
9． 物质的量 温度 体积 物质的量 温度 体积
【详解】略
10． 3：4 1：1
【详解】[1][2]由图可知
，
根据理想气体状态方程
所以
，
11． BC/CB 2.125 2.10 C AB/BA
【详解】（1）[1] A．摆长一定的情况下，摆角不超过5°，即并非摆的振幅越大越好，故A错误；
B．为减小空气阻力对实验的影响，摆球尽量选择质量大些、体积小些的，故B正确；
C．实验过程摆长应保持不变，为减小实验误差，摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，故C正确；
D．为减小误差，计时器点应选平衡位置，故D错误。
故选BC。
（2）[2] 游标卡尺的分度值为0.05mm,不需要估读，则摆球的直径为
d=21mm+5×0.05mm=21.25mm=2.125cm
[3]秒表的读数为
t=120s+6.0s=126.0s
该单摆的周期是
（3）[4] 由周期公式
可得
可知，图线斜率
故选C。
（4）[5]根据
A．摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，测摆线长时测了悬线的总长度，没有测出摆球半径，所测摆长偏小，可知测得的g值偏小，故A正确；
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，知摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故B正确；
C．开始计时时，停表过迟按下，周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故C错误；
D．实验时误将59次全振动数为60次，周期的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏大，故D错误。
故选AB。
12． BCD BD 大于
【详解】(1)[1]AB．两球要能发生正碰，则球心的连线要水平，则入射小球的半径与被碰小球的半径需相等，故A错误，B正确；
C．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；
D．为保证小球碰前碰后速度水平，则斜槽末端切线必须水平，碰前被碰小球需静止在斜槽末端，故D正确；
故选BCD。
(2)[2]AB．由于各种偶然因素，小球的落点不可能完全重合，落点应当比较集中，故A错误，B正确；
CD．确定落点平均位置的方法是最小圆法，即用尽可能最小的圆把各个落点圈住，这个圆的圆心位置代表落点的平均位置。由于落点比较密集，又较多，每次测量距离很难，故C错误，D正确；
故选BD。
[3]各个落点的平均位置即落点到O点距离的平均值
(3)[4] 为防止两小球碰撞后入射小球反弹，入射小球的质量应大于被碰小球的质量。
[5] 若两球相碰前后的动量守恒，则
又
， ，
代入得
13．
【详解】运动员刚接触蹦床的速度为v，则有
v2=2gh
解得
运动员与蹦床接触过程中，取向下为正，根据动量定理可得
联立方程，解得蹦床对运动员的平均作用力大小为
14．v=2m/s；λ=0.8 m
【详解】由图象可知，周期T=0.4s，由于波长大于0.6m；波从A到B的传播时间Δt=0.3s
则波速
代入数据得
v=2m/s
则波长
λ=vT
代入数据得
λ=0.8m
15．（1）；（2）；（3）1J
【详解】（1）当a=0时，速度达到最大，有

又
，
联立可得
（2）根据电量的定义式
又
而平均电动势为

联立可得

（3）根据能量守恒定律可得
又
联立解得