云南省玉溪市名校2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（Word版含答案）

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玉溪市名校2022-2023学年高二下学期期末考试
物理
注意事项：
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷 选择题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1. 质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动．如果它们的圆周运动半径恰好相等，这说明它们在刚进入磁场时(　　)
A. 速率相等 B. 动量大小相等 C. 动能相等 D. 质量相等
2. 将硬导线中间一段折成不封闭的半圆形，其半径为l.它在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为(　　)
D.
3. 如图甲所示，长直导线与闭合金属线框位于同一平面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示．在0～时间内，直导线中电流向上，则在～T时间内，线框中感应电流的方向与所受安培力的情况是(　　)
A. 感应电流沿顺时针方向，线框所受安培力的合力方向向左
B. 感应电流沿逆时针方向，线框所受安培力的合力方向向右
C. 感应电流沿顺时针方向，线框所受安培力的合力方向向右
D. 感应电流沿逆时针方向，线框所受安培力的合力方向向左
4. 如图所示是一个玩具陀螺．a、b和c是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于水平地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是(　　)
a、b和c三点的线速度大小相等
B. a、b和c三点的角速度大小相等
C. a、b的角速度比c的大
D. c的线速度比a、b的大
5. 如图所示的p－V图像中A→B→C→A表示一定质量的理想气体的状态变化过程，1 atm＝1.01×105Pa，则以下说法正确的是(　　)
A. 气体在A、B两状态时的温度相等，由状态A到状态B的过程中，气体温度保持不变
B. 由状态A到状态B的过程中，气体从外界吸收的热量大于气体对外界所做的功
C. 由状态B到状态C的过程中，外界对气体做了202 J的功
D. 由状态C到状态A的过程中，气体吸收的热量等于外界对气体做的功
6. 如图所示，半径为12 cm的半圆形透明柱体与屏幕MN接触于B点，MN垂直于直径AB，一单色光a以入射角53°射向圆心O，反射光线b与折射光线c恰好垂直。已知光在真空中的传播速度为3×108m/s，则下列说法正确的是(　　)
柱体的折射率为
B. 两个光斑之间的距离为20 cm
C. 增大光束a的入射角，可以在O点发生全反射
D. 光在介质中的传播速度v＝2.25×108 m/s
7. 如图所示，质量为M的小车在光滑的水平面上以v0向右匀速运动，一个质量为m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞后，与车一起向右运动，则其速度为(　　)
D. v0
8. A、B两小球静止在光滑水平面上，用水平轻弹簧相连接，A、B两球的质量分别为m和M(mA. L1>L2 B. L1二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9. 甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于r轴上，甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图线如图所示.现把乙分子从r3处由静止释放，则( )
A. 乙分子从r3到r1过程中，乙分子一直做加速运动
B. 乙分子从r3到r2过程中，甲、乙两分子间作用力表现为引力，从r2到r1过程中，甲、乙两分子间作用力表现为斥力
C. 乙分子从r3到r1过程中，甲、乙两分子间的作用力先增大后减小
D. 乙分子从r3到距离甲分子最近的位置的过程中，甲、乙两分子间的作用力先减小后增大
10. 如图所示，边长为L的正方形单匝线圈abcd，其电阻为r，外电路的电阻为R，ab中点和cd中点的连线O′O恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B.若线圈从图示位置开始以角速度ω绕轴O′O匀速转动，则下列判断正确的是(　　)
A. 图示位置线圈中的感应电动势最大，为Em＝BL2ω
B. 闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为e＝BL2ωsinωt
C. 线圈从图示位置转过180°的过程中，流过电阻R的电荷量为q＝
D. 线圈转动一周的过程中，电阻R上产生的热量为Q＝
11. 下列过程，可能发生的是(　　)
A. 物体吸收热量，对外做功，同时内能增加
B. 物体吸收热量，对外做功，同时内能减少
C. 外界对物体做功，同时物体吸热，内能减少
D. 外界对物体做功，同时物体放热，内能增加
12. 如图所示，一列简谐横波在x轴上传播，在t1＝0时刻的波形如图中实线所示，t2＝0.10 s时刻的波形如图中虚线所示，下列说法中正确的是(　　)
由该波形曲线读出这列波的振幅为0.6 cm
B. 该波形曲线上x＝7 m的质点振动的周期可能是0.4 s
C. 若周期大于(t2－t1)，则波速可能是30 m/s
D. 若周期大于(t2－t1)，则波速可能是270 m/s
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 在用气垫导轨做“验证动量守恒定律”实验时，左侧滑块质量m1＝170 g，右侧滑块质量m2＝110 g，挡光片宽度d＝3.00 cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示．开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动．挡光片通过光电门的时间分别为Δt1＝0.32 s，Δt2＝0.21 s．则两滑块的速度大小分别为v1′＝________m/s，v2′＝________m/s(结果保留三位有效数字)．烧断细线前m1v1＋m2v2＝________kg·m/s，烧断细线后m1v1′＋m2v2′＝________kg·m/s.可得到的结论是______________________________________________________________________________________________.(取向左为速度的正方向)
14. 某实验小组利用如图甲所示的电路图连接好图乙的电路，来研究某定值电阻R0的U—I关系图像和电源的U—I关系图像，进一步来测量电阻R0的阻值和电源的电动势E，内阻r；电流表A和电压表V均可视为理想电表，开关S1、S2闭合，S3断开，调节滑动变阻器R的滑片，记录电流表A的读数，电压表V的读数，根据所得的数据描绘出U—I关系图线如图丙的I所示，横轴的截距为b：开关S1、S3闭合，S2断开，调节滑动变阻器R的滑片，记录电流表A的读数，电压表V的读数，根据所得的数据描绘出U—I关系图线如图丙的II所示，两图像的交点为（a，c）。回答下列问题：
（1）下列说法正确的是___________
A．定值电阻R0的测量值偏小
B．合上开关之前，滑片必须置于滑动变阻器的最右端
C．图线I与图线II的交点表示回路的电流与内电压
D．拆掉滑动变阻器R，把定值电阻R0直接接在电源两端，输出的功率为ac
（2）按照电路图甲，在乙图中用笔画线代替导线，把电路连接完成____；
（3）由丙图可得R0=___________，电动势E=___________，内阻r=___________。（用丙图所给的坐标来表示）
四、计算题（共3小题）
15. 如图所示，下端开口的圆柱形容器(导热性能良好)竖立在水面上，其上部封闭有一定质量的理想气体．当环境温度为T1时，容器底部与水面间的高度差为h1，容器内外水面间的高度差为h2；当环境温度升高到T2(未知)时，容器上升的高度为h，此过程中气体从环境中吸收的热量为Q.容器的横截面积为S，已知大气压强始终保持p0不变，水的密度为ρ，当地的重力加速度为g.求：
(1)初状态时容器内部气体压强p；
(2)环境温度T2；
(3)环境温度从T1升高到T2过程中，气体内能的变化量ΔU.
16. 如图所示，在光滑水平面上，使滑块A以2 m/s的速度向右运动，滑块B以4 m/s的速度向左运动并与滑块A发生相互作用，已知滑块A、B的质量分别为1 kg、2 kg，滑块B的左侧连有水平轻弹簧，求：
(1)当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小；
(2)两滑块相距最近时，滑块B的速度大小；
(3)弹簧弹性势能的最大值．
17. 如图甲所示，质量m＝1 kg，边长ab＝1.0 m，电阻r＝2 Ω的单匝正方形闭合线圈abcd放置在倾角θ＝30°的斜面上，保持静止状态。匀强磁场垂直线圈平面向上，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示，整个线圈都处在磁场中，重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)t＝1 s时穿过线圈的磁通量。
(2)4 s内线圈中产生的焦耳热。
(3)t＝3.5 s时，线圈受到的摩擦力。
1. B 2. A 3. C 4. B 5. C 6. D 7. A 8. C 9. AC 10. BD 11. ABD 12. BC
13. 【答案】0.093 8　0.143　0　2.16×10－4　在实验误差允许的范围内，两滑块总动量保持不变
【解析】两滑块速度
v1′＝＝m/s≈0.093 8 m/s，
v2′＝＝m/s≈－0.143 m/s，
烧断细线前m1v1＋m2v2＝0
烧断细线后m1v1′＋m2v2′＝(0.170×0.093 8－0.110×0.143) kg·m/s＝2.16×10－4kg·m/s，
在实验误差允许的范围内，
m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′成立.
14. 【答案】D
【解析】（1）[1]A．电流表A测量的是通过电阻R0的实际电流，因电流表可视为理想电表，所以没有分压，电压表测量的即为电阻R0两端电压，即定值电阻R0的测量值即为实际值，A错误；
B．合上开关之前，滑动变阻器的阻值应调至最大值，滑片必须置于滑动变阻器的最左端，B错误；
CD．图线I与图线II的交点表示外电路的电阻等于R0，电源两端的电压即为电阻电压，此时滑动变阻器阻值为0，相当于拆掉滑动变阻器R，把定值电阻R0直接接在电源两端，输出的功率为ac，C错误，D正确。
（2）[2]按照电路图甲，在乙图中用笔画线代替导线，电路连接如下图所示
（3）[3]由丙图可得
[4][5]由丙图可得图像的斜率为，则
可得电动势为，内阻为
15. 【答案】(1)p0＋ρgh2　(2)　(3)Q－(p0＋ρgh2)Sh
【解析】(1)对容器内水面分析可得p＝p0＋ρgh2(2分)
(2)对容器底部受力分析得mg＋p0S＝pS(2分)
因大气压强p0、容器质量m均不变，可知容器内部气体压强p不变，即T1到T2过程为等压膨胀过程，由盖－吕萨克定律有＝(2分)
可得T2＝＝(2分)
(3)该过程中气体对外界做功，W＝－p(V2－V1)＝－(p0＋ρgh2)Sh(2分)
由热力学第一定律可得ΔU＝W＋Q＝Q－(p0＋ρgh2)Sh(2分)
得ΔU＝318 J．(1分)
16. 【答案】(1)3 m/s　(2)2 m/s　(3)12 J
【解析】(1)以向右为正方向，A、B与轻弹簧组成的系统所受合力为零，系统动量守恒．当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度为vB′，由动量守恒定律得，
mAvA＋mBvB＝mBvB′
解得vB′＝－3 m/s，
故滑块B的速度大小为3 m/s，方向向左；
(2)两滑块相距最近时速度大小相等，设此速度为v.
根据动量守恒定律得：mAvA＋mBvB＝(mA＋mB)v，
解得v＝－2 m/s，
故滑块B的速度大小为2 m/s，方向向左；
(3)两个滑块的速度相等时，弹簧压缩至最短，弹性势能最大，根据系统的机械能守恒知，弹簧的最大弹性势能为
Epm＝mAvA2＋mBvB2－(mA＋mB)v2
解得Epm＝12 J.
17. 【答案】(1)0.1 Wb　(2)0.01 J　(3)5 N
【解析】(1)根据磁通量定义式，t＝1 s时穿过线圈的磁通量：Φ＝BS＝0.1 Wb
(2)由法拉第电磁感应定律E＝，
结合闭合电路欧姆定律I＝，
可得4 s内线圈中产生的感应电流大小
I＝＝0.05 A
由题图乙可知，t总＝2 s；
依据焦耳定律，则有：Q＝I2rt总＝0.01 J
(3)虽然穿过线圈的磁通量变化，线圈中产生感应电流，各边受到安培力，但依据矢量的合成法则，线圈受到的安培力的合力为零，因此t＝3.5 s时，线圈受到的摩擦力等于重力沿着斜面的分力，即：f＝mgsinθ＝5 N。
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