云南省楚雄名校2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷（含答案）

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楚雄名校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）
1. 霍尔元件是一种磁传感器，是实际生活中的重要元件之一．如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，霍尔元件中的载流子为负电荷．则下列说法正确的是(　　)
A. 该元件能把电学量转换为磁学量
B. 左表面的电势高于右表面
C. 如果用该元件测赤道处的磁场，应保持元件上表面呈水平状态
D. 如果霍尔元件中的电流大小不变，则左、右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
2. 在检验两地是否短路的测试中，经常用到如图所示的T形电路，电路中的电阻R1＝50 Ω，R2＝R3＝20 Ω，有一测试电源，所提供的测试电压恒为70 V，以下说法正确的是(　　)
A. 若将cd端短路，ab之间的等效电阻为70 Ω
B. 若将ab端短路，cd之间的等效电阻为40 Ω
C. 当ab两端接上测试电压时，cd两端的电压为20 V
D. 当cd两端接上测试电压时，ab两端的电压为20 V
3. 如图所示，将一根绝缘硬金属导线弯曲成一个完整的正弦曲线形状，它通过两个小金属环a、b与长直金属杆导通，图中a、b间距离为L，导线组成的正弦图形顶部或底部到杆的距离都是d.右边虚线范围内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于弯曲导线所在平面的匀强磁场，磁场区域的宽度为，现在外力作用下导线沿杆以恒定的速度v向右运动，t＝0时刻，a环刚从O点进入磁场区域，则下列说法正确的是(　　)
A. 在t＝时刻，回路中的感应电动势为Bdv
B. 在t＝时刻，回路中的感应电动势为2Bdv
C. 在t＝时刻，回路中的感应电流第一次改变方向
D. 在t＝时刻，回路中的感应电流第一次改变方向
4. 关于单摆摆球在运动过程中的受力，下列结论正确的是(　　)
A. 摆球受重力、摆线的拉力、回复力、向心力的作用
B. 摆球的回复力最大时，向心力为零；回复力为零时，向心力最大
C. 摆球的回复力最大时，摆线中的拉力大小比摆球的重力大
D. 摆球的向心力最大时，摆球的加速度方向沿摆球的运动方向
5. 三根平行的直导线，垂直于等腰直角三角形平面且分别过等腰直角三角形的三个顶点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小均为B，则该处的磁感应强度的大小和方向是(　　)
大小为B，方向垂直斜边向下
B. 大小为B，方向垂直斜边向上
C. 大小为B，斜向右下方
D. 大小为B，斜向左下方
6. 如图所示，一束复色光从空气中射入水中，分成两束单色光a和b，则下列说法正确的是(　　)
A. 在水中，a光的频率大于b光的频率
B. 在水中，a光的光速大于b光的光速
C. 在水中，a光的波长大于b光的波长
D. 若光从水中射向空气中，a光的临界角大于b光的临界角
7. 如图所示，甲、乙两人各站在静止小车的左、右两端，当两人同时相向行走时，发现小车向右运动．下列说法不正确的是(车与地面之间无摩擦)(　　)
乙的速度必定大于甲的速度
B. 乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量
C. 乙的动量必定大于甲的动量
D. 甲、乙动量总和必定不为零
8. 一列简谐横波a，某时刻的波形如图甲所示．从该时刻开始计时，波上质点A的振动图像如图乙所示．波a与另一列简谐横波b相遇能发生稳定干涉现象，则下列判断正确的是(　　)
A. 波a沿x轴负方向传播
B. 波b的频率为0.4 Hz
C. 从该时刻起，再经过0.4 s，质点A通过的路程为40 cm
D. 若波a遇到障碍物能发生明显衍射现象，则障碍物的尺寸一定比0.4 m大很多
二、多选题（共4小题，每题4分）
9. 对以下物理现象的正确分析是(　　)
①从窗外射来的阳光中，可以看到空气中的微粒在上下飞舞　②上升的水汽的运动　③用显微镜观察悬浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做无规则运动　④向一杯清水中滴入几滴红墨水，红墨水向周围运动
A. ①②③属于布朗运动 B. ④属于扩散现象
C. 只有③属于布朗运动 D. 以上结论均不正确
10. 如图所示，一个光滑弧形凹槽半径为R，弧长为L(已知R L)．现将一质量为m的小球从凹槽边缘由静止释放，小球以最低点为平衡位置做简谐运动．已知重力加速度大小为g，下列说法正确的是(　　)
A. 小球做简谐运动的回复力为重力和支持力的合力
B. 小球做简谐运动的回复力为重力沿凹槽圆弧切线方向的分力
C. 小球做简谐运动的周期为2π
D. 小球做简谐运动的周期为2π
11. 某振动系统的固有频率为f0，在周期性驱动力的作用下做受迫振动，驱动力的频率为f，下列说法正确的是(　　)
A. 当fB. 当f>f0时，该振动系统的振幅随f减小而增大
C. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f
D. 该振动系统的振动稳定后，振动的频率等于f0的整数倍
12. 如图所示，一电子以初速度v沿与金属板平行方向飞入M、N极板间，突然发现电子向M板偏转，若不考虑磁场对电子运动方向的影响，则产生这一现象的时刻可能是(　　)
A. 开关S闭合瞬间
B. 开关S由闭合到断开瞬间
C. 开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向右迅速滑动时
D. 开关S是闭合的，滑动变阻器滑片P向左迅速滑动时
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 小明想测量一个电压表的内阻(量程为6 V，内阻约为1 000 Ω)，但他手上只有一根带有滑动金属夹的均匀长直电阻丝、一个学生电源(电动势未知)、一个电阻箱、一个灵敏电流计(量程为1 mA，内阻很小可忽略)、一个开关、导线若干、一把刻度尺．他首先想到的是用伏安法来设计电路，但发现电流计的量程太小，于是他以惠斯通电桥电路为原理，设计出如图甲所示的实验电路.
(1)请帮小明同学将实物图按电路图进行连接；
(2)实验时，先闭合开关S，调节电阻丝上金属夹的位置，使电流计的示数为________，用刻度尺测出此时电阻丝左右两端长度分别为L1、L2.并读出电阻箱的阻值为R.试用所给字母表示电压表的内阻RV＝________(用所给物理量符号表示)；
(3)实验后，小明发现刻度尺的刻度并不准确，于是他在保持滑片位置不变的情况下，将电压表和电阻箱的位置交换了一下，并重新通过调节电阻箱，使电流计的示数为________，读出此时电阻箱的阻值为R1，请用小明所得数据计算电压表的内阻RV＝________(用所给物理量符号表示)．
14. 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)
四、计算题（共3小题）
15. 如图所示,绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V0、温度均为T0,缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后,A中的气体压强为原来的1.2倍.设环境温度始终保持不变，求汽缸A中的气体体积VA和温度TA.
16. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T。边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈总电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线且与线圈共面的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω(π取3.14)，求：
(1)线圈转动过程中感应电动势的最大值；
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°时的瞬时感应电动势；
(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势；
17. 如图所示，质量为mB的平板车B上表面水平，开始时静止在光滑水平面上，在平板车左端静止放置一质量为mA的物体A，一颗质量为m0的子弹以水平初速度v0射入物体A，射穿A后速度变为v，子弹穿过物体A的时间极短．已知A、B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终相对静止．求：
(1)子弹射穿物体A的瞬间物体A的速度大小vA；
(2)平板车B和物体A的最终速度大小v共．(设车身足够长)
1. D 2. C 3. D 4. B 5. C 6. A 7. A 8. C
9. BC 10. BD 11. BC 12. AD
13. (1)电路图见解析 (2)0　R　 (3)0　
【解析】(1)根据电路图连接实物电路时，要注意电源与电表的正负极，不能接反．
(2)当灵敏电流计的示数为0时，滑动变阻器左右两部分电流相等，即左右两部分分压比等于电压表与电阻箱的分压比：＝＝，故RV＝R.
(4)因刻度尺的刻度并不准确，故L1、L2不能用，开始时＝，互换位置后并重新通过调节电阻箱，使电流计的示数为0，有＝，故RV＝
14. 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.
15. 　1.4T0
【解析】设初态压强为p0,稳定后，A、B中的气体压强相等，均为1.2p0,对B中气体，气体发生等温变化，根据玻意耳定律，有p0V0=1.2p0(2V0-VA)
解得VA =V0
对A中气体，根据理想气体状态方程，有
解得TA=1.4T0.
16. (1)3.14 V　(2)1.57 V　(3)2.60 V
【解析】(1)根据Em＝NBSω可得，感应电动势的最大值
Em＝100×0.5×0.1×0.1×2π V＝3.14 V。
(2)由于从图示位置(线圈平面与磁感线平行)开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为e＝3.14cos(2πt)V。当线圈转过60°角时的瞬时感应电动势e＝1.57 V。
(3)根据法拉第电磁感应定律可得，线圈由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势大小
＝N＝100×＝2.60 V。
17. (1)　(2)
【解析】(1)子弹穿过物体A的时间极短，在此过程中，可认为子弹和物体A组成的系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得m0v0＝m0v＋mAvA
解得vA＝.
(2)对物体A和平板车B组成的系统，以A的速度方向为正方向，
由动量守恒定律得mAvA＝(mA＋mB)v共
解得v共＝.
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