云南省普洱市镇沅县2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷（含答案）

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云南省镇沅县2022-2023学年高二下学期期末考试
高二 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）
1. 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图像如图所示，则(　　)
A. 当t＝0时，穿过线圈的磁通量为0
B. 当t＝0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大
C. 当t＝π s时，e有最大值
D. t＝π s，e＝－10 V最小，磁通量变化率最小
2. 如图所示，在水平面内有一固定的U形裸金属框架，框架上静止放置一根粗糙的金属杆ab，整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，下列说法正确的是(　　)
A. 只有当磁场方向向上且增强，ab杆才可能向左移动
B. 只有当磁场方向向下且减弱，ab杆才可能向右移动
C. 无论磁场方向如何，只要磁场减弱，ab杆就可能向右移动
D. 当磁场变化时，ab杆中一定有电流产生，且一定会移动
3. 用如图所示的装置研究光电效应现象，当用某种频率的光照射到光电管上时，电流表的读数为I.则(　　)
A. 将开关S断开，也会有电流流过电流表
B. 将变阻器的触点c向a移动，光电子到达阳极时的速度必将变小
C. 如果减小入射光的强度，光电管中可能不会有光电子产生
D. 如果将电池极性反转，光电管中可能不会有光电子产生
4. 下列关于结合能和比结合能的说法正确的是(　　)
A. 核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能
B. 比结合能越大的原子核越稳定，因此它的结合能也一定越大
C. 重核与中等质量的原子核相比较，重核的结合能和比结合能都大
D. 中等质量的原子核的结合能和比结合能均比轻核的要大
5. 理想变压器的原线圈连接电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过触头Q调节，在副线圈输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，如图所示。下列情况可能出现的是(　　)
A. 若Q位置不变，将P向上滑动，U′变大
B. 若Q位置不变，将P向上滑动，电流表的读数变大
C. 若P位置不变，将Q向上滑动，电流表的读数变大
D. 若P位置不变，将Q向上滑动，变压器的输入功率不变
6. 各种不同频率范围的电磁波按频率由高到低的排列顺序是(　　)
A. γ射线、紫外线、可见光、红外线 B. γ射线、红外线、紫外线、可见光
C. 紫外线、可见光、红外线、γ射线 D. 红外线、可见光、紫外线、γ射线
7. 如图所示为一对不等量异号点电荷的电场线分布，下列说法正确的是(　　)
A. Q1的电性无法确定
B. B处没画电场线，故B处电场强度为零
C. A点电势一定高于B点电势
D. 将一电子从A点移到B点，电场力对电子做正功
8. 某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同，如图所示，将横截面积之比为3∶5，长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水，封闭构成盐水柱a和b，并联接入电路中，忽略温度对电阻的影响，则下列说法正确的是(　　)
盐水柱a和b电阻之比为3∶5
B. 通过盐水柱a和b电流之比为3∶5
C. 盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比为3∶5
D. 电路稳定时盐水柱中电场强度处处为0
第Ⅰ卷 选择题
二、多选题（共4小题，每题4分）
9. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动．取向右为正方向，振动物体的位移x随时间t的变化如图乙所示，则由图可知(　　)
A. t＝0.2 s时，振动物体的加速度方向向左
B. t＝0.6 s时，振动物体的速度方向向右
C. 在t＝0.4 s到t＝0.8 s时间内，振动物体的动能逐渐增大
D. 在t＝0到t＝2.4 s时间内，振动物体通过的路程是80 cm
10. 如图所示，水平放置的单色线光源S发出的光有一部分直接入射到竖直光屏上，一部分通过水平放置的平面镜反射后射到光屏上，这两列光相遇时会发生干涉，形成水平的明暗相间的条纹．则(　　)
将光屏向右平移，相邻亮条纹间距减小
B. 将光屏向右平移，相邻亮条纹间距增大
C. 将线光源S向下平移，相邻暗条纹间距减小
D. 将线光源S向下平移，相邻暗条纹间距增大
11. 如图所示，一质量为m的带电粒子从P点以垂直于磁场边界方向的速度v射入磁场，穿出磁场时，速度方向与入射方向夹角为。设磁感应强度为B、磁场宽度为d。粒子速度始终与磁场垂直，不计粒子所受重力和空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 在粒子穿越磁场的过程中，洛伦兹力对该粒子做的功为0
B. 在粒子穿越磁场的过程中，洛伦兹力对该粒子的冲量为0
C. 该粒子在磁场中运动的时间为
D. 该粒子的比荷为
12. 如图所示，在光滑的水平面上，静止停放的小车内有一弹簧被A和B两物体压缩，A和B的质量之比为1∶2，它们与小车间的动摩擦因数相等，释放弹簧后物体在极短时间内与弹簧分开，分别向左、右运动，两物体相对小车静止下来，都未与车壁相碰，则(　　)
B先相对小车静止下来
B. 小车始终静止在水平面上
C. 最终小车静止在水平面上
D. 最终小车水平向右匀速运动
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题，共15分）
13. 测量分子大小的方法有很多，如油膜法、显微法.
(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，用移液管量取0.25 mL油酸，配制成250 mL油酸酒精溶液.然后用滴管吸取这种溶液向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴入两滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待薄膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下勾画出油膜边框，如图所示.坐标格的正方形大小为2 cm×2 cm.由图可以估算出油膜的面积是____________________cm2，由此估算出油酸分子的直径是___________m(保留一位有效数字).
(2)查找资料，得知油酸分子的直径为4.6×10-10 m，则造成实验结果偏大的原因可能是________________________________.
A．爽身粉撒得过多
B．勾画油膜边框时面积圈大了
C．计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数多记了几滴
D．在滴入量筒之前，配制的溶液在空气中搁置了较长时间
14. 某兴趣小组利用铜片、锌片和猕猴桃制作了水果电池，并采用图1所示的电路测定其电动势E和内阻r。实验室提供了以下器材：微安表（内阻R=2500Ω，量程为0～200μA），电阻箱（阻值R的变化范围为0～9999Ω），开关、导线若干。
（1）请根据图1所示的实物连接图，在方框中画出相应的电路图。
（2）连接电路时，电阻箱阻值调到___________（填“最大”或“最小”），开关要处于___________（填“断开”或“闭合”）状态。
（3）实验中多次改变并记录电阻箱阻值R，同时读取并记录对应微安表示数I。描绘R-图像如图2所示，图中斜率为k1，在纵轴上的截距为b1，则水果电池的电动势E=___________，内电阻r=___________。（用题中物理量的符号表示）
若描绘IR-I图像如图3所示，图中直线的斜率为k2，在纵轴上的截距为b2，则水果电池的电动势E=___________，内电阻r=___________。（用题中物理量的符号表示）
四、计算题（共3小题）
15. 如图所示，U形细管左端开口，右端封闭一定质量的气体，气柱长度为9 cm；左边用5 cm 高水银柱也封闭有一定质量的气体，管内下方装有水银。两边气柱下端液面高度差为20 cm，大气压为75 cmHg。现向左边注入一部分水银，发现右边液面上升了3 cm。气体温度均保持不变。求：
(1)左边注入水银后，右边气柱压强的数值；
(2)左边注入水银的高度。
16. 一个重力不计的带电粒子，以大小为v的速度从坐标(0，L)的a点，平行于x轴射入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，并从x轴上b点射出磁场，射出速度方向与x轴正方向间的夹角为60°，如图，求：
(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；
(2)带电粒子的比荷及粒子从a点运动到b点的时间；
(3)其他条件不变，要使该粒子恰从O点射出磁场，求粒子的入射速度大小．
17. 如图所示，如果悬挂球的绳子能承受的最大拉力FT0＝10 N，球质量m＝0.5 kg，L＝0.3 m，锤头质量M＝0.866 kg，如果锤头沿水平方向打击球m，锤头速度多大时才能把绳子打断？(设球原来静止，打击后锤头静止，g取10 m/s2)
1.B 2.C 3.A 4.D 5.C 6.A 7.C 8.B
9.AC 10.BD 11.AD 12.AC
13.(1)2.64×l02（2.48×102~2.72×102均正确） 8×10-10　(2)A
【解析】(1)由图示油膜可知，油膜的面积
S＝66×4 cm2＝2.64×l02cm2
两滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积
V＝2× cm3＝2×10-5 mL
油酸分子的直径
d＝ cm≈8×10-8 cm＝8×10-10 m.
(2)A对：水面上爽身粉撒得过多，油膜没有充分展开，则测量的面积S偏小，导致计算结果偏大.
B错：勾画油膜边框时面积圈大了，会导致计算结果偏小.
C错：计算每滴油酸酒精溶液的体积时，1 mL的溶液的滴数多记了几滴，则计算时所用体积数值偏小，会导致计算结果偏小.
D错：在滴入量筒之前，配置的溶液在空气中搁置了较长时间，酒精挥发使溶液的浓度变大，则会导致计算结果偏小.
14.（1） （2）最大 断开 （3）
【解析】（1）由实物图可知，本实验采用安阻法测电源电动势和内阻，则电路图如图所示
（2）为保护电路，开关应断开，电阻箱应调到阻值最大；因实验中水果电池内阻会发生明显改变，测量应尽量迅速；
（3）由闭合电路欧姆定律
得，故电动势，内电阻
（4）由闭合电路欧姆定律
得
故电动势，内电阻
15.(1)90 cmHg　(2)36 cm
【解析】(1)左边气体压强开始为
p1＝75 cmHg＋5 cmHg＝80 cmHg
右边气体压强开始为p2＝80 cmHg－20 cmHg＝60 cmHg
右边气体体积V2＝l2S，l2＝9 cm
右边液面上升3 cm，气体长度变为l2′＝l2－3 cm＝6 cm
设右边气体压强后来为p2′，体积为V2′＝l2′S
对右边气体由玻意耳定律知p2V2＝p2′V2′
解得p2′＝90 cmHg
即左边注入水银后，右边气柱压强的数值为90 cmHg。
(2)左边注入水银后，气体压强值变为
p1′＝p2′＋ρg＝116 cmHg
则其上端水银柱长
h1′＝116 cm－75 cm＝41 cm
注入水银柱的长度h＝h1′－h1＝36 cm
即左边注入的水银柱高度为36 cm。
16.(1)2L　(2)　　(3)v
【解析】(1)画出粒子运动的轨迹如图，由几何知识，Rcos 60°＋L＝R，
解得R＝2L.
(2)由洛伦兹力提供向心力，得
qBv＝
所以＝＝
粒子运动的周期T＝＝
粒子从a点运动到b点的时间t＝T＝
(3)要使该粒子恰从O点射出磁场，则R′＝
由qBv′＝可知v′＝v.
17.大于等于1 m/s
【解析】球m被锤头打击后以O为圆心，L为半径做圆周运动，且在刚打过后绳子拉力最大，
由圆周运动向心力计算公式有FT0－mg＝m
得v＝＝m/s
锤头打击m过程中，系统水平方向不受外力作用，水平方向动量守恒，
根据动量守恒定律有Mv0＝mv，得v0＝＝1 m/s
若要锤头打击球后绳子被拉断，锤头的速度应大于等于1 m/s.
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