山西省朔州市怀仁市第九中学高中部2022-2023学年高二下学期7月期末考试物理试题（含答案）

怀仁市第九中学高中部2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理试题
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中1-8小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，9-12小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分）
1、如图甲所示，在匀强磁场中，匝数之比为的两个正方形金属线圈a、b绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势e随时间t变化的图像如图乙中曲线a、b所示，则( )
甲 乙
A.时刻，两线圈均处于垂直于中性面的位置
B.线圈a、b转速之比为2：3
C.线圈a、b在转动过程中最大磁通量之比为1：1
D.线圈a、b在转动过程中最大磁通量之比为1：2
2、一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中ba的延长线通过坐标原点，a、b、c、d四个状态气体的压强与温度如图所示，则( )
A.气体在ab过程中内能的增加量小于cd过程中内能的减少量
B.气体在ab过程中吸收的热量大于cd过程中放出的热量
C.气体在bc过程中体积的变化量小于da过程中体积的变化量
D.气体在bc过程中体积的变化量等于da过程中体积的变化量
3、建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升物体，忽略空气阻力，则物体所受拉力( )
A.竖直向上 B.斜向右上，且不与速度同方向
C.斜向右上，且与速度同方向 D.大于物体重力
4、如图所示，用水平恒力推小车使之与货物一起做匀加速直线运动，小车质量为M，货物的质量为m，它们的共同加速度为a。货物与小车间的动摩擦因数为μ，小车与地面间的摩擦力不计。在运动过程中( )
A.水平恒力的大小为 B.小车对货物的摩擦力大小一定为
C.小车对货物的作用力大小为 D.小车受到的合力为0
5、已知中子的质量为1.0087u，质子的质量为1.0073u，氦核（）的质量是4.0026u，1u的质量对应的核能为931.5MeV。则氦核的比结合能约为( )
A.3.4MeV B.6.8MeV C.13.5MeV D.27MeV
6、2023年5月，世界现役运输能力最大的货运飞船天舟六号，携带约5800kg的物资进入距离地面约400km（小于地球同步卫星离地的高度）的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动。对接后，这批物资( )
A.所受重力为零
B.所受地球引力比静止在地面上时小
C.所受合力比静止在地面上时小
D.做圆周运动的角速度大小比地球自转角速度小
7、氢原子能级如图甲所示。一群处于能级的氢原子，向低能级跃迁时能发出多种频率的光，分别用这些频率的光照射图乙电路的阴极K，只能得到3条电流随电压变化的图线，如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.阴极K材料的逸出功为
B.a光的波长大于b光的波长
C.图中M点的数值为-6.34
D.滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表的示数一定持续增大
8、2023年6月15日，长征二号丁遥八十八运载火箭在太原卫星发射中心，成功将吉林一号高分06A星等41颗卫星准确送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，创下中国航天发射一箭多星新纪录。图为其中一颗卫星绕地球运行的示意图，测得该卫星在t时间内沿逆时针从P点运动到Q点，这段圆弧对应的圆心角为θ。已知地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，则该卫星运动的( )
A.线速度大小为 B.周期为
C.向心加速度大小为 D.轨道半径为
9、电影“流浪地球”曾出现太空电梯的场景。如图甲所示，设想在赤道上建造一个始终与地表垂直的太空梯，航天员可通过梯仓P缓慢地到达太空中某一位置，设该位置距地心的距离为r，地球半径为R，图乙中曲线A为地球引力对航天员产生的加速度大小随r变化的图线；直线B为航天员的向心加速度大小随r变化的图线。下列说法正确的是( )
甲 乙
A.航天员在处的速度大于地球的第一宇宙速度
B.地球同步卫星的轨道半径为，宇航员只在位置时处于完全失重状态
C.在大于的范围内，航天员与座椅间没有弹力且需系上安全带
D.在小于的范围内，航天员越接近地面感受到的“压力”越小
10、如图所示，在坐标系xOy中，弧BDC是以A点为圆心、AB为半径的一段圆弧，，，D点是圆弧跟y轴的交点。当在O点和A点分别固定电荷量为和的点电荷后，D点的电场强度恰好为零。下列说法正确的是( )
A.
B.圆弧BDC上的各点中，D点的电势最低
C.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中，电势能先减小后增大
D.电子沿着圆弧从B点运动到C点的过程中，电势能先增大后减小
11、如图所示的两种明暗相间条纹，分别是a、b两种单色光通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样。下列说法正确的是( )
A.a的波长小于b的波长
B.保持其它条件不变，适当减小双缝间距，条纹间距将变大
C.保持其它条件不变，增大双缝到光屏的距离，条纹间距将变小
D.若用a照射某金属表面能使其发射电子，则用b照射也一定可以
12、如图甲所示，倾角为θ的光滑斜面上有两个小球A、B从不同位置于不同时刻静止释放。两小球可视为质点，它们在同一直线上运动，且球A始终在球B上方，两球未发生碰撞。以某小球释放的时刻作为计时起点，测得它们之间的距离随时间的图像如图乙所示，d与t呈线性关系，图线斜率为k，纵截距为，已知重力加速度g。则( )
A.球B一定比球A先释放
B.两小球释放的时间差为
C.两小球释放位置的距离为
D.当一个小球的速度是另一个小球速度两倍时，它们之间的距离可能为
二、计算题（共计28分，请写出必要的解题过程，只写答案的不得分）
13、如图所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的竖直汽缸内，已知初始环境温度，活塞距汽缸底部的高度，大气压强，活塞面积，，不计活塞质量和厚度，汽缸内壁光滑。现将质量的物体放在活塞上，活塞向下移动。
（1）求活塞稳定后气体的压强和活塞距汽缸底部的高度；
（2）活塞稳定后再将环境温度缓慢升高至，若升温过程中气体吸收20J的热量，求该过程中气体的内能变化量。
14、如图所示，竖直面内处于同一高度的光滑钉子M、N相距2L。带有光滑小孔的小球A穿过轻绳，轻绳的一端固定在钉子M上，另一端跨过钉子N与小球B相连，B球质量为m。用手将A球托住静止在M、N连线的中点P处，此时B球也处于静止状态。放手后，A球下落的最大高度为，重力加速度为g。求：
（1）A球的质量；
（2）A球下降时的速度大小v；
（3）A球下落到最低点时绳中张力大小T。
三、实验题（本题包含2小题，共24分）
15、小明家里有一台小型的风扇灯，额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，他想利用实验室的器材描绘出这台风扇灯的伏安特性曲线。在实验室中找到了导线、开关，还有以下器材：
A.电源E：电动势为6.0V
B.电流表：量程，内阻约为0.5Ω
C.电流表：量程，内阻为
D.定值电阻
E.定值电阻
F.滑动变阻器：最大阻值100Ω
G.滑动变阻器：最大阻值10Ω
甲乙
（1）为了便于调节，且能够实现在0~5.0V范围内对风扇灯两端电压进行测量，实验中滑动变阻器应选用______；为尽可能精确测量实验数据，应选用定值电阻______，将电流表______改装成电压表使用。（均选填器材前的字母序号）
（2）请帮助小明根据题中所给实验器材设计实验电路，并在甲图中将电路设计图补充完整。（风扇灯用表示）（注意请在图中标上所用元件相应的符号）
（3）该同学在实验过程中发现，小风扇灯在电流表读数小于0.15A时灯亮但风扇不能转动。他通过实验描绘出图像如图乙所示，其中为电流表的读数、为电流表的读数。由实验数据可得：为0.10A时为。则灯亮但风扇不能转动时小风扇灯的电阻为_________。（计算结果保留两位有效数字）
16、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。
物理参考答案
一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中1-8小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，9-12小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分）
1-5、DCAAB 6-8、BCA 9、BC 10、BD 11、BD 12、AD
二、计算题（共计28分，请写出必要的解题过程，只写答案的不得分）
13、答案：（1），
（2）11J
解析：（1）对气体，有
解得
根据玻意耳定律，有
解得
（2）由于气体发生等压变化，则
解得
外界对气体做功为
根据热力学第一定律有
解得：。
14、答案：（1）m
（2）
（3）
解析：（1）A球下落到最低点时，根据几何关系可得B上升的高度为
根据AB系统机械能守恒有
解A球的质量
（2）A球下降时，设A球与M或N连线与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系，则有
解得
根据几何关系，可得B球上升高度为
根据运动的合成与分解可得
根据系统机械能守恒，则有
代入数据联立得
（3）A下到最低点时，设A球与M或N连线与竖直方向的夹角为α，根据几何关系，则有
解得
则A、B的加速度分别为、，对A、B根据牛顿第二定律有
A到最低点时后，在极短的时间内，A、B的位移为
（或）
联立解得
三、实验题（本题包含2小题，共24分）
15、答案：（1）G；E；C；
（2）；
（3）5.0Ω
解析：（1）额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，风扇灯的额定电流为，因此选用电流变；因电压表需从0开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，而风扇灯的电阻大约为，则滑动变阻器选择总电阻为10Ω的误差较小，即选G；由于没有电压表，则必须通过电流表与电阻来改装，因电源电动势为6.0V，则电流表与固定电阻改装成电压表，即选CE；
（2）因电压需从0开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，风扇灯的电阻约为10Ω，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，电路如图；
（3）风扇灯在电流表读数小于0.15A时灯亮但风扇不能转动，属于纯电阻，根据为0.10A时为，则风扇灯电阻为。
16、答案：（1）甲（2）A（3）>；
解析：（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）滑块从轨道右端向左运动，通过光电门2的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）由题意可知碰撞后滑块A没有反弹，所以。
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