山西省朔州市应县2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含答案）

应县2022-2023学年高二下学期期末考试
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、如图所示，倾角为α的薄木板固定在水平面上，板上有一小孔B，不可伸长的轻绳一端系一物体A，另一端穿过小孔B竖直下垂.开始时，板上方的细线水平伸直。现慢慢拉动细绳下垂端，在物体缓慢到达小孔B的过程中，轨迹正好是一个半圆周，则物体与斜面间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
2、在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，为定值电阻，R为滑动变阻器。、为水平放置的两个平行金属板，二者之间的电场可以视为匀强电场，虚线平行于金属板。当R的滑片在中点时，闭合开关S，带电小球以从O点沿飞入，刚好从点飞出。若带电小球都能够从平行金属板右侧飞出，下列说法正确的是( )
A.若滑动变阻器R的滑片向右移动一段距离后不动，带电小球仍以从O点沿飞入，则飞出点在点
B.若滑动变阻器R的滑片向右移动一段距离后不动，带电小球仍以从O点沿飞入，则飞出点在点下方
C.若金属板平行上移一小段距离，带电小球仍以从O点沿飞入，则小球将在点飞出
D.若金属板平行下移一小段距离仍在上方，带电小球仍以从O点沿飞入，则小球将在点飞出
3、在如图所示的电路中，C是平行板电容器，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S，下列说法正确的是( )
A.当A板上所带的正电荷逐渐增多时，LC振荡电路中的电流在增加
B.当B板上所带的正电荷逐渐增多时，LC振荡电路中的电流在增加
C.仅减小电容器两极板间的距离，LC振荡电路的周期将变大
D.减小电容器两极板间的距离，同时增加电感线圈的匝数，LC振荡电路的周期可能不变
4、两分子间的分子力与它们之间距离的关系图像如图甲所示，图中为分子力的零点，为分子力的极值点；两分子的势能与分子间距离的关系图像如图乙所示，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0，为分子势能的零点，为分子势能的极值点，极小值为。下列判断正确的是( )
甲 乙
A. B. C. D.
5、如图所示，理想变压器三个线圈的匝数满足，当加在原线圈两端的电压为时，原线圈的输入功率为，电路中四个规格相同的灯泡A、B、C、D都恰好正常发光，两副线圈的输出电压分别为、，输出功率分别为、，电路中三个理想电流表的示数分别为、、，下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
6、固定在水平地面上的斜面PQO上方的弧形轨道末端水平，小球从弧形轨道上某处滑下水平飞出后，恰好落在Q点，已知，，取重力加速度大小，则小球做平抛运动的初速度大小为( )
A.1.0m/s B.1.5m/s C.2.0m/s D.2.5m/s
7、如图所示，一定质量的理想气体，从状态A沿直线经历状态B、C到达状态D，下列说法正确的是( )

A.过程中气体分子的平均动能不变
B.过程中气体对外界做功
C.过程中气体向外界放热
D.过程中气体分子的密集程度增大
8、某同学用如图所示的电路探究远距离输电的能量损耗，为两个完全相同的理想变压器（升压、降压），将总电阻为500Ω的长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线卷的自感作用，当变压器原线圈的输入电压为4V时，铭牌为“2.5V、0.3A”的灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是( )

A.变压器原线圈中的电流为0.25A B.导线卷A产生的热功率为0.45W
C.远距离输电的效率为80% D.变压器原线圈的输入电压为25V
9、两个沿y轴做简谐运动的质点产生的简谐波在时刻的图像如图所示，此刻平衡位置在和处的P、Q两质点刚开始振动。已知两波源分别位于横轴上和处，它们的周期均为1s、振幅均为2cm，质点M的平衡位置在处，下列说法正确的是( )
A.质点P、Q同时运动到M点
B.两波源的起振方向均沿y轴负方向
C.0~3s时间内质点M通过的路程为18cm
D.时刻，质点M偏离平衡位置的位移为-4cm
10、如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分平滑连接，平直部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A.流过金属棒的最大电流为
B.通过金属棒的电荷量为
C.金属棒内产生的焦耳热为
D.导体棒在磁场中运动的时间
11、如图所示，在水平地面上方固定一足够长水平轨道，质量为M的滑块套在水平轨道上，一不可伸长的轻绳一端固定在滑块底部O点，另一端连接质量为m的小球。已知C点到地面的高度为H，重力加速度大小为g，不计小球与滑块受到的空气阻力。现将小球拉至与O点等高的A处(A在水平轨道正下方)，轻绳伸直后由静止释放。下列说法正确的是( )
A.若水平轨道光滑，则滑块和小球组成的系统动量守恒，机械能守恒
B.若水平轨道光滑，轻绳OA长度为，当小球摆动到最低点时，迅速剪断轻绳小球运动一段时间后落地(不反弹)，小球落地时与滑块间的水平距离是
C.若水平轨道粗糙，小球在摆动过程中滑块始终保持静止，当小球所受重力的功率最大时，轻绳与水平方向的夹角的正弦值是
D.若水平轨道粗糙，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球在摆动过程中浓块始终保持静止，滑块与水平轨道间的动摩擦因数
12、如图甲所示，面积为的100匝线圈内部存在垂直纸面、磁感应强度随时间均匀增加的匀强磁场，线圈的电阻为2Ω，磁场方向垂直干线圈平面向里，已知磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，磁场垂直纸面向里为正，定值电阻R的阻值为8Ω，下列说法正确的是( )
甲 乙
A.a、b两点间的电势差 B.电阻R上产生的热功率为0.32W
C.内电阻R上产生的热量为1.6J D.内通过电阻R某截面的电荷量为1C
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、为了监控锅炉外壁的温度变化，某锅炉外壁上镶嵌了一个底部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸，汽缸内有一质量不计、横截面积的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为时，活塞与缸底相距、与重物相距。已知锅炉房内空气压强，重力加速度大小，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦，缸内气体温度等于锅炉外壁温度。
（1）当活塞刚好接触重物时，求锅炉外壁的温度；
（2）当锅炉外壁的温度为600K时，轻绳拉力刚好为零，警报器开始报警，求重物的质量M。
14、如图，直角坐标系xOy中，在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的粒子从y轴上P点以初速度垂直于y轴射入电场，再经x轴上的Q点沿与x轴正方向成45°角进入磁场，粒子重力不计。
（1）求匀强电场的场强大小E；
（2）要使粒子能够进入第三象限，求第四象限内磁感应强度B的大小范围；
（3）若第四象限内磁感应强度大小为，第三象限内磁感应强度大小为，且第三第四象限的磁场在)处存在一条与x轴平行的下边界MN(图中未画出)，则要使粒子能够垂直边界MN飞出磁场，求L的可能取值。
三、实验题（本题包含2小题，共24分）
15、某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系：
①电磁打点计时器接______电源（填“低压直流”、“低压交流”或“220V交流”）；
②实验时，使小车靠近打点计时器，先______再______（填“接通电源”或“放开小车”）.
③若所接电源的频率是50Hz，则每隔______秒打一个点.
④图乙是绘出的小车速度时间关系图线，根据图线求出小车的加速度为______（保留三位有效数字）.
16、某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺读取，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表读取。缓慢地向下压或向上拉柱塞，保持空气柱的温度不变，测量空气柱的长度及对应的压强，得到如图乙所示的图像.
（1）为了更直观地处理数据，将图乙化曲为直，绘制了如图丙所示的拟合直线，则图丙的横坐标为_________（填“”、“”、“”或“”）。
（2）本实验探究的是气体等温变化时压强p与体积V变化的规律，但测量时却测量了空气柱的长度L，用L代替V的理由是_________。
A.空气柱的横截面积S恒定 B.空气柱的温度恒定 C.空气柱的压强恒定
（3）根据实验数据，得出的结论为_________。
A.一定量的气体等温变化时，压强与体积成正比
B.一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比
C.一定量的气体等容变化时，压强与温度成正比
D.一定量的气体等容变化时，压强与温度成反比
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、C 2、C 3、C 4、B 5、D 6、B 7、C 8、D
9、BD 10、BD 11、BC 12、BCD
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）500K（2）2kg
解析：（1）活塞上升过程中，缸内气体发生等压变化，，，由盖一吕萨克定律：，
代入数据解得
（2）活塞刚好接触重物到轻绳拉力为零的过程中，缸内气体发生等容变化，
由平衡条件：，
由查理定律：，
代入数据解得
14、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）在第一象限内，粒子在静电力作用下做类平抛运动，由运动学规律有：
，，
由牛顿第二定律有，
联立解得
（2）粒子在Q点的速率，
，，
可得OQ的距离为，
粒子进入第四象限后做匀速圆周运动，如图甲所示，轨迹恰与y轴相切时，对应恰能够进入第三象限的磁感应强度最大值。
由牛顿第二定律有，
由几何关系有，
联立以上各式解得，
故B的大小范围为
（3）由洛伦兹力提供向心力可知粒子在第四、第三象限的轨道半径分别为
，，
粒子由Q点进入第四象限后运动半周进入第三象限，作出粒子在第四、第三象限的可能运动轨迹如图乙所示
要让粒子垂直边界MN飞出磁场，则L满足的条件为
三、实验题（本题包含2小题，共24分）
15、答案：①低压交流②接通电源；放开小车③0.02④0.625
16、答案：（1）；（2）A；（3）B
解析：（1）根据理想气体状态方程有，，可得。
（2）气体的体积，其中S为空气柱的横截面积，由于空气柱的横截面积S不变，所以用L代替V。故选A。
（3）根据实验数据，得出的结论为一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比。故选B。