云南省腾冲市名校2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷（含答案）

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腾冲市名校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. 某一弹簧振子的振动图像如图所示，则由图像判断下列说法正确的是(　　)
A. 振子偏离平衡位置的最大距离为20cm
B. 从第1s末到第2s末的时间内振子向平衡位置运动
C. 在第2s末和第4s末振子的位移相等，速度也相同
D. 振子在4s末向平衡位置运动
2. 下列关于温度、内能、热量和功的说法正确的是(　　)
A. 同一物体温度越高，内能越大
B. 要使物体的内能增加，一定要吸收热量
C. 要使物体的内能增加，一定要对物体做功
D. 物体内能增加，它的温度就一定升高
3. 如图甲，理想变压器原、副线圈匝数之比为22∶1，接线柱a、b所接正弦式交变电压u随时间t变化规律如图乙所示．变压器副线圈接有一火警报警系统，其中R1为定值电阻，R2为热敏电阻，其电阻随温度升高而增大．电压表、电流表均为理想电表，下列说法正确的是(　　)
A. 电压表示数为10 V B. 此交变电源的频率为0.5 Hz
C. 出现火警时，电流表示数增大 D. 出现火警时，电压表示数增大
4. 如图所示，a、b、c为三根与纸面垂直的固定长直导线，其截面位于等边三角形的三个顶点上，bc沿水平方向，导线中均通有大小相等的电流，方向如图所示，O点为三角形的中心(O点到三个顶点的距离相等)，则(　　)
A. O点的磁感应强度为零
B. O点的磁场方向垂直Oc斜向下
C. 导线a受到的安培力方向垂直Oa水平向右
D. 导线b受到的安培力方向垂直Ob斜向上
5. 研究光电效应的实验电路图如图甲所示，其光电流与电压的关系如图乙所示．则下列说法正确的是(　　)
A. 闭合开关，若把滑动变阻器的滑片向右滑动，光电流一定增大
B. 若将开关断开，微安表的示数立即变为0
C. 三种光在水中的折射率大小关系为n1＝n3D. 利用同样的干涉装置做双缝干涉实验时，三种光产生的条纹间距大小关系为x36. 下列说法正确的是(　　)
A. 功可以完全转化为热量，而热量不可以完全转化为功
B. 热机必须具有两个热库，才能实现热功转化
C. 热机的效率不可能大于1，但可能等于1
D. 热机的效率必定小于1
7. 在光滑的水平面上，有A、B两个小球沿同一直线向右运动，以向右为正方向，两球的动量分别为pA＝5 kg·m/s、pB＝7 kg·m/s，如图所示．若两球发生正碰，则碰后两球的动量增量ΔpA、ΔpB可能是(　　)
A. 3 kg·m/s，3 kg·m/s B. 3 kg·m/s，－3 kg·m/s
C. －10 kg·m/s，10 kg·m/s D. －3 kg·m/s，3 kg·m/s
8. 如图甲所示为一列简谐横波在某时刻的波动图像，图乙所示为该波中平衡位置在x＝1.5 m处的质点P的振动图像，下列说法正确的是(　　)
该波的传播速度为2 m/s
B. 该波一定沿x轴负方向传播
C. t＝1 s时，质点P的加速度最小，速度最大
D. 图甲对应的时刻可能是t＝0.5 s
二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9. 一定质量的某种理想气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程如图所示，则(　　)
在过程AC中，气体的压强不断变大
B. 在过程CB中，气体的压强不断变小
C. 在状态A时，气体的压强最大
D. 在状态B时，气体的压强最大
10. 如图所示，A、B是完全相同的两个小灯泡，L为自感系数很大的线圈，其直流电阻等于灯泡电阻．闭合开关S，电路稳定时，B灯恰能正常发光．则(　　)
A. 开关S闭合时，A、B两灯同时亮
B. 开关S闭合，电流稳定时，A灯熄灭
C. 开关S断开时，两灯都会亮一下再熄灭
D. 开关S断开时，A灯灯丝不可能被烧断
11. 有一束单色光从介质A射入介质B，再由介质B射入介质C，如图所示．根据图中所给的情况判断，下列说法正确的是(　　)
介质B的折射率最大
B. 介质C的折射率最大
C. 光在介质B中的速度最大
D. 光在介质C中的速度最大
12. 下列说法正确的是(　　)
A. H＋H→He＋n是聚变反应 B. U＋n→Xe＋Sr＋2n是裂变反应
C. Ra→Rn＋He是α衰变 D. Na→Mg＋e是裂变
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验，实验中选出的一条纸带如图乙所示。
(1)根据纸带上已测出的数据，可得打“5”点时重物的速度为v5＝________m/s；取刚下落时重物所在位置为零势能面，可得出打“5”点时重物的重力势能为Ep＝________J，此时重物的机械能E5＝________J(电源频率为50 Hz，重物质量为m，g＝9.8 m/s2)。
(2)用同样的办法计算得到打“6”点时重物的机械能E6，发现E614. 某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ。步骤如下：
(1)用游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度L=___________mm；用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径D=___________mm；
(2)该同学想用伏安法精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R（电阻约220 Ω）；
电流表A1（量程0~5 mA，内阻约50 Ω）；
电流表A2（量程0~15 mA，内阻约30 Ω）；
电压表V1（量程0~3 V，内阻约10 kΩ）；
电压表V2（量程0~15 V，内阻约25 k）；
直流电源E（电动势4 V，内阻不计）；
滑动变阻器R（阻值范围0~15 Ω，允许通过的最大电流2.0 A）；
开关S；导线若干。
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表选用___________，电压表选用___________；
(3)请在下面框中画出测量的电路图___________，并标明所用器材的代号，并用实线代替导线在图3中链接实物图；
四、计算题（共3小题）
15. 如图所示，第Ⅰ象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第Ⅳ象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B.一带正电粒子以大小为v0的初速度从y轴上的P点进入第Ⅰ象限的磁场，速度方向与y轴正方向成45°角，粒子进入第Ⅳ象限的磁场时垂直x轴，已知O、P之间的距离为d，求：(不计粒子重力)
(1)带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；
(2)带电粒子从进入磁场到第二次经过x轴的总时间；
(3)带电粒子的比荷．
16. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A到状态B，再从状态B到状态C，最后从状态C回到状态A.已知气体在状态A的体积VA＝3.0×10－3m3，从B到C过程中气体对外做功1 000 J．求：
(1)气体在状态C时的体积；
(2)气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量．
17. 如图所示，在光滑水平地面上有一辆质量m1＝3.98 kg的平板小车，小车上表面离地高度h＝0.2 m，小车右端有一个质量m2＝1 kg的木块(木块可视为质点)，小车与木块一起静止在地面上．一颗质量m0＝20 g的子弹以v0＝300 m/s的初速度水平向右飞行，瞬间击中小车并留在其中．木块与小车上表面之间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2.
(1)如果木块刚好不从小车上掉下，求小车的长度L0；
(2)如果小车长度L＝0.25 m，求木块落地瞬间与小车左端的水平距离x.
1. B 2. A 3. D 4. D 5. C 6. D 7. D 8. D 9. AD
10. AD 11. BC 12. ABC
13. (1)0.96　－0.47m　－0.01m　(2)空气阻力或纸带与限位孔间的摩擦
【解析】(1)打“5”点时重物的速度等于4～6段的平均速度，则有
v5＝＝×10－3m/s＝0.96 m/s
取刚下落时重物所在水平面为零势能面，可得出打“5”点时重物的重力势能为Ep5＝－mgh5＝－m×9.8×48.0×10－3J＝－0.47mJ，此时重物的机械能为E5＝Ek5＋Ep5＝×m×0.962J－0.47mJ＝－0.01mJ。
(2)通过计算发现E614. (1)50.15　4.700　(2)A2　V1　(3)　(4)
【解析】(1)由题图1可知圆柱体的长度为L=50mm+3×0.05mm=50.15m，由题图2可知圆柱体的直径为D=4.5mm+0.01×20.0mm=4.700mm
(2)待测电阻两端的电压能够到达的最大值为4 V，虽然电压表V2的量程大于4 V，但其指针偏转幅度小于量程的三分之一，读数误差较大，则电压表应选择V1；
通过待测电阻的最大电流为，所以电流表应选择A2
(3)由于待测电阻的阻值满足，所以为了减小系统误差，电流表应采用外接法。电路图和实物图分别如答图1和答图2所示。
15. (1)d　(2)　(3)
【解析】(1)带电粒子的运动轨迹如图所示．
根据几何关系得，带电粒子在磁场中的轨道半径r＝d.
(2)带电粒子从进入磁场到第二次经过x轴，在第Ⅰ象限中运动的时间为t1＝×＝.
在第Ⅳ象限中运动的时间为t2＝＝.
所以总时间t总＝t1＋t2＝.
(3)粒子在磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，
有q(v0)B＝m，解得＝.
16. (1)9.0×10－3m3　(2)400 J
【解析】(1)气体从C→A，发生等压变化，根据盖－吕萨克定律有＝
解得VC＝9.0×10－3m3
(2)气体从A→B，根据查理定律＝C可知气体发生等容变化，则WAB＝0
气体从B→C，体积增大，气体膨胀对外做功，
则WBC＝－1 000 J
气体从C→A，体积减小，外界对气体做功，
则WCA＝pC(VC－VA)＝600 J
全过程中W＝WAB＋WBC＋WCA＝－400 J
初、末状态温度相同，所以全过程ΔU＝0
根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，
得吸收的热量Q＝－W＝400 J
17. (1)0.45 m　(2)0.2 m
【解析】(1)子弹射入小车的过程，取向右为正方向，以子弹和小车组成的系统为研究对象，系统动量守恒，根据动量守恒定律得m0v0＝(m0＋m1)v1，
其中m0＝20 g＝0.02 kg，
解得二者的共同速度v1＝1.5 m/s，
木块刚好不从小车上掉下，木块到达小车左端时与小车速度相同，设共同速度大小为v2，根据动量守恒定律得
(m0＋m1)v1＝(m0＋m1＋m2)v2，
根据能量守恒定律得
(m0＋m1)v12＝(m0＋m1＋m2)v22＋μm2gL0，
解得L0＝0.45 m.
(2)设木块离开小车时木块和小车的速度大小分别为v3和v4.
根据动量守恒定律得(m0＋m1)v1＝(m0＋m1)v4＋m2v3，
根据能量守恒定律得
(m0＋m1)v12＝(m0＋m1)v42＋m2v32＋μm2gL，
解得v4＝1.4 m/s，v3＝0.4 m/s，
木块离开小车后做平抛运动，小车向右做匀速直线运动，则h＝gt2，
木块落地后瞬间与小车左端的水平距离为x＝(v4－v3)t＝0.2 m.
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