天津市东丽区2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷（含答案）

东丽区2022-2023学年度第二学期高二物理期末试卷
考试范围：选择性必修一、二、三（热学部分）；考试时间：60分钟
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。第Ⅰ卷1至5页，第Ⅱ卷6至10页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！
第I卷（选择题）
注意事项：
1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2．本卷共14题，共56分。
一、单选题（每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．物理学中，将一个力的冲量定义为这个力与其作用时间的乘积，用字母I表示，即。下列单位与冲量单位等价的是（ ）
A． B．N/s C． D．N/m
2.水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开，水即从枪口喷出。若在水不断喷出的过程中，罐内气体温度始终保持不变，则气体(　　)
A．压强变大 B．分子平均动能不变
C．对外界放热 D．对外界不做功
3.某质点做简谐运动的振动图像如图所示。关于该简谐振动，下列选项正确的是（　　）
A．振幅为10cm
B．周期为2s
C．t＝1s时，质点的速度为负的最大值
D．t＝3s时，质点的加速度为正的最大值
4.某同学用如图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，发现变压器两个线圈的导线粗细不同。该同学将原线圈接在学生电源上，分别测量原、副线圈的电压。下列说法中正确的是（　　）
A．原线圈应接在学生电源直流电压输出端
B．只增加原线圈的匝数就可以增大原线圈的输入电压
C．只增加原线圈的匝数就可以增大副线圈的输出电压
D．匝数较少的线圈应该使用较粗的导线
5.如图所示，取一条较长的软绳，用手握住O点连续上下抖动，在绳上形成一列简谐横波，某一时刻绳上a、b、c三个质点均处于平衡位置。已知O点完成一次全振动所用的时间为T。下列说法正确的是（　　）
A. a、b两质点间的距离等于波长 B. a、b两质点振动方向时刻相反
C. 再经，b质点将到达波峰位置 D. 再经，b质点将运动到c质点位置
6.图为苹果自动分拣装置，可以把质量大小不同的苹果，自动分拣开。该装置的托盘秤压在一个以O1为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在压力传感器R1上。当大苹果通过托盘秤时，R1所受的压力较大因而电阻较小，R2两端获得较大电压，该电压激励放大电路并保持一段时间，使电磁铁吸动分拣开关的衔铁，打开下面通道，让大苹果进入下面通道；当小苹果通过托盘秤时，R2两端的电压不足以激励放大电路，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道。托盘停在图示位置时，设进入下面通道的大苹果最小质量为M0，若提高分拣标准，要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于M0，下面操作可行的是（　　）
A．其他条件不变的情况下，只将托盘秤压在杠杆上的位置向左移动一些
B．其他条件不变的情况下，只适当减小R2的阻值
C．其他条件不变的情况下，只改变放大电路中电磁铁部分导线绕行的方向
D．其他条件不变的情况下，只增大和传感器R1相连接电路中电源电动势
7.2022年2月5日，北京冬奥会短道速滑项目在首都体育馆开赛，中国队以2分37秒348夺得混合团体冠军，比赛中“接棒”运动员（称为“甲”）在前面滑行，“交棒”运动员（称为“乙”从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法正确的是（　　）
A. 乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力
B. 甲、乙两运动员相互作用力做功之和一定等于零
C. 甲、乙两运动员相互作用力的冲量之和一定等于零
D. 甲、乙两运动员组成的系统动量和机械能均守恒
8.如图所示的电路中，、是两个完全相同的灯泡，为自感线圈（自感系数足够大，直流电阻不计）。为电源，S为开关。下列说法正确的是（　　）
A. 闭合开关，、同时发光
B. 断开开关，先熄灭，闪亮后熄灭
C. 闭合开关和断开开关瞬间，中的电流方向相反
D. 闭合开关和断开开关瞬间，中的电流方向相反
9.“4G改变生活，5G改变社会”。5G网络使用的无线电通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G网络（无线电通信频率在1.8GHz～2.7GHz之间）通信拥有更大的带宽，相同时间传递的信息量更大。下列说法正确的是（　　）
A．5G信号和4G信号都是横波
B．5G信号比4G信号波长更长
C．5G信号比4G信号传播速度更快
D．5G信号比4G信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
10.如图所示，P是绕有闭合线圈的螺线管，将一磁铁从距上端高处由静止释放，磁铁竖直穿过后落在海绵垫上。若仅增大，重复操作，磁铁穿过的过程与原来相比，下列说法正确的是（　　）
A. 穿过线圈的磁通变化量将增大
B. 线圈对磁铁平均阻力将变小
C. 通过线圈导线截面的电荷量相同
D. 磁铁在螺线管中都在做自由落体运动
二、多选题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
11.在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（　　）
A．法拉第首先引入电场线和磁感线
B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值
C．法拉第发现了电磁感应现象，并提出了法拉第电磁感应定律
D．麦克斯韦建立了经典电磁场理论
12.一束复色可见光入射到置于空气中的足够长的、厚度均匀的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示．对于两束单色光，下列说法正确的是( )
A．a光在玻璃中的折射率比b光在玻璃中的折射率大
B．a光在真空中的速度小于b光在真空中的速度
C．用同样装置做光的双缝干涉实验，a光比b光得到的干涉条纹间距小
D．单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角
13.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，原线圈输入的交流电如图乙所示，电阻，则下列选项正确的是（　　）
A．原副线圈中的磁通量相等
B．时电压表的读数为
C．时电流表读数为0
D．该变压器原线圈的输入功率为22W
14.如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在电场强度为的匀强电场和磁感应强度为，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个带正电的粒子在两板间沿中心线做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从点进入磁感应强度为，方向垂直纸面向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板上的A点，测得O、A两点间的距离为L，不计粒子重力，求（　　）
A．金属板P电势高
B．粒子在P、Q两板间做匀速直线运动的速度大小
C．粒子的电荷量与质量之比
D．粒子在磁场中运动的时间为
第II卷（非选择题）
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2．本卷共5题，共42分。
三、实验题（共22分，每空2分）
15.某实验小组用如图所示装置做“用单摆测量重力加速度”实验。
（1）实验时除用到秒表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的______（选填选项前的字母）；
A．长约1m的细线 B．长约1m的橡皮绳
C．直径约1cm的匀质铁球 D．直径约10cm的匀质木球
（2）在摆球自然悬垂的状态下，用米尺测出摆线长为l，用游标卡尺测得摆球的直径为d，则单摆摆长为______（用字母l、d表示）。将摆球拉离平衡位置小角度由静止释放，摆球通过平衡位置时开始计时并记数为“0”，再次回到平衡位置时记为“1”，……当记数数到“n”用时为t。则重力加速度可表示为______（用字母l、d、n、t等表示）；
（3）某同学做实验时，测量摆线长l后，忘记测量摆球直径，画出了图像，该图像对应下列图中的______图。
A. B.C. D.
16.如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，双缝、之间的距离是，P为光屏，双缝到屏的距离为1.2m。用绿色光照射单缝S时，可在光屏P上观察到第1条亮纹中心与第6条亮纹中心间距为。若相邻两条亮条纹中心间距为，则下列说法错误的是（　　）
A. 为
B. 增大双缝到屏的距离，将变大
C. 改用间距为的双缝，将变大
D. 换用红光照射，将变大
17.在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，已知配制的油酸溶液中，纯油酸与溶液体积之比为，该溶液能滴50滴，一滴溶液在水面上形成的单分子油膜的面积为。
（1）一滴溶液中所含的纯油酸体积为___________；
（2）可测得油酸分子直径为___________m；
18.如图甲、图乙所示，在“用插针法测定玻璃的折射率”的实验中，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线O'B，从而确定折射光线OO'。
（1）如图甲，测出入射角i和折射角r，则玻璃的折射率n=___________。
（2）如图乙，以O为圆心，作圆与OA、OO'分别交于P、Q两点，过P、Q两点分别作法线NN'的垂线，垂足分别为P'、Q'，则玻璃的折射率可以表示为n=__________。
19.某同学用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图乙所示。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的入射小球多次从斜轨上由静止释放，找到其平均落地点的位置，然后把质量为的被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，实验得到小球的落点的平均位置分别为、，测量、、分别为、、距O点的水平距离。
（1）关于本实验，下列说法正确的是______ 。
A．入射小球每次可由不同位置自由滚下
B．两小球的质量关系必须
C．斜槽轨道必须光滑
D．斜槽轨道末端必须水平
（2）若测量数据近似满足关系式 ，则说明两小球碰撞过程动量守恒。
（用、、、、表示）
四、解答题(共22分，23题8分，24题14分）
20.如图所示，光滑曲面与粗糙平面平滑连接，滑块B静止在曲面的底端，滑块A由曲面上高H处由静止释放，滑到底端和滑块B发生碰撞后粘在一起在平面上滑行一段距离后停下。已知：A、B滑块的质量均为m，与平面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。求：
（1）A与B碰撞前瞬间，A的速度大小v0；
（2）A与B碰撞后滑行的距离x。
21.如图所示，两根足够长的平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒置于导轨上，在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力影响，已知金属棒与导轨间动摩擦因数，，取。
（1）求金属棒沿导轨向下运动的最大速度。
（2）求金属棒沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率。
（3）若从金属棒开始运动至达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热总共为，求这个过程的经历的时间。
东丽区2022—2023学年度第二学期高二年级物理期末试卷答案
一、单选题（每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B D D B B B C A C
二、多选题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分）
题号 11 12 13 14
答案 BC AC CD ACD
三、实验题（共22分，每空2分）
15.（1） AC （漏选得1分） （2） （3） C
16.C
17. ① ②
18.（1）（2）
19.BD （漏选得1分）
四、解答题(共22分，20题8分，21题14分）
20.（1）滑块A在光滑曲面上下滑过程，取水平面为参考平面，
由机械能守恒定律得 mgH＝ （1分）
可得v0＝ （2分）
（2）设滑块A与滑块B碰撞后瞬间速度为v。
滑块A与滑块B碰撞过程，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律得
mv0＝2mv （2分） 可得v＝ （1分）
碰后两滑块滑行过程，根据动能定理得﹣μ 2mgx＝0﹣ （1分）
联立解得x＝ （1分）
21.（1）金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度，由牛顿第二定律得 （1分）
又，， （3分）
解得 （1分）
（2）金属棒以最大速度匀速运动时，电阻R上的电功率最大，此时（1分）
联立解得 （2分）
（3）设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律
（1分）
根据焦耳定律联立解得 （1分）
根据，，， （1分）
解得 （1分）
由动量定理 （1分）
解得 （1分）