2022-2023学年河南省商丘市重点学校高二（下）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年河南省商丘市重点学校高二（下）期末物理试卷
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
1. 下列关于物理学史和物理学方法的叙述中，正确的是( )
A. 牛顿运用理想实验的方法得出“力不是维持物体运动的原因”
B. 安培发现了电流周围存在磁场，并总结出电流周围磁场方向的判定方法--右手螺旋定则，也称安培定则
C. 在定义电场强度时应用了比值法，因而电场强度和电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比
D. 在利用速度时间图象推导匀变速直线运动位移公式时应用的是微元法
2. 某一质点从开始由轴原点出发，其运动的图象如图所示，则( )
A. 时，物体位移的方向发生改变 B. 时，物体离原点的距离最大
C. 时，物体回到原点 D. 时，物体回到原点
3. 中午时车胎内气体视为理想气体的温度高于清晨时的温度，若不考虑车胎体积的变化，则与清晨相比，下列说法正确的是( )
A. 中午时车胎内气体分子的平均动能增大
B. 中午时车胎内气体分子的平均动能减小
C. 中午时车胎内气体分子在单位时间内对车胎内壁单位面积的碰撞次数不变
D. 中午时车胎内气体分子在单位时间内对车胎内壁单位面积的碰撞次数减小
4. 如图，一轻杆两端固定着，两个小球，放在粗糙的水平面上，靠在光滑的竖直墙上静止现在将稍向上移达到新的平衡。将后来的平衡状态与原来的平衡状态相比较，球受到水平面的支持力与摩擦力的变化情况为：( )
A. 变大，变小 B. 不变，变小 C. 不变，变大 D. 变小，变大
5. 一定质量理想气体的状态经历了如图所示的、、、四个过程，其中的延长线通过原点，垂直于且与水平轴平行，与平行，则气体体积在( )
A. 过程中不断增加 B. 过程中不断减小
C. 过程中不断增加 D. 过程中保持不变
6. 某抽水蓄能电站图甲分为上水库和下水库。上水库蓄水之后，湖面面积，下水库湖面面积，上、下水库湖面落差，两水库之间用倾斜输水管道及水平支管相连图乙。某次上水库放水发电，上水库湖面下降。若水电站发电效率为，假定湖面面积没变化，则该次电站的发电量大约为( )
A. B. C. D.
7. 目前，在居室装修中经常用到的花岗岩、大理石等装修材料，都不同程度地含有放射性元素，装修污染已经被列为“危害群众最大的五种环境污染”之一。有关放射性元素的下列说法正确的是( )
A. 氡的半衰期为天，若取个氡核，经过天就只剩下一个氡核了
B. 已知氡的半衰期为天，若取氡放在天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好平衡，则天后，需取走砝码天平才能再次平衡
C. 衰变所释放的电子是原子核中的中子转化为质子所产生的
D. 射线一般伴随着或射线产生，在这三种射线中，射线的穿透能力最强，电离能力也最强
8. 如图所示，矩形导线框在匀强磁场中沿垂直磁场方向向右做匀速运动，下列说法正确的是( )
A. 线框中无感应电流，、两点电势相等
B. 线框中无感应电流，点电势高于点电势
C. 线框中无感应电流，点电势低于点电势
D. 线框中有感应电流，点电势高于点电势
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9. 关于分子运动和热现象的说法，正确的是( )
A. 布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
B. 气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
C. 一定量的水变成的水蒸汽，其分子之间的势能增加
D. 空调机作为制冷制使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
10. 如图所示，垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框，现将导体框分别向两个方向以、的速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的过程中( )
A. 导体框边两端电势差相同 B. 通过导体框截面的电量相同
C. 导体框中产生的焦耳热相同 D. 导体框中产生的感应电流方向相同
11. 某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实验，操作完全正确．根据实验数据却在图上画出了两条不同双曲线．造成这种情况的可能原因是( )
A. 两次实验中空气质量不同
B. 两次实验中温度不同
C. 两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同
D. 两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同
12. 下列说法中正确的是( )
A. 照相机镜头涂有增透膜削弱反射光是利用了光的干涉原理
B. 拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减弱反射光使影像清晰
C. 在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
D. 当声波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小
三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
13. 一水平放置的圆盘绕过其圆心的竖直轴匀速转动。盘边缘上固定一竖直的挡光片。盘转动时挡光片从一光电数字计时器的光电门的狭缝中经过，如图所示。图为光电数字计时器的示意图。光源中射出的光可照到中的接收器上。若、间的光路被遮断，显示器上可显示出光线被遮住的时间。
挡光片的宽度用螺旋测微器测得，结果如图所示，圆盘直径用游标卡尺测得，结果如图所示。由图可知，
挡光片的宽度______。
圆盘的直径______。
若光电数字计时器所显示的时间为则圆盘转动的角速度的表达为______用题目中给定的符号表示。
14. 某实验：小组用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。
从压力表中读取空气柱的________，从注射器旁的________中读取空气柱的长度。
为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是__________________________写出条就可以
实验过程中，下列操作正确的是________。
A.推拉柱塞时，动作要快，以免气体进入或漏出
B.推拉柱塞时，手不可以握住整个注射器
C.柱塞移至某位置时，应迅速记录此时注射器内空气柱的长度和压力表的压强值
四、计算题（本大题共3小题，共36.0分）
15. 如图所示，轻质绝缘细线的上端固定在天花板上，下端拴着一个质量为的带电小球，细线长为，当空间中加上一个水平向右的匀强电场时，小球由静止开始从点向左边摆动，经过点之后到达最高点。小球经过点时，细线与竖直方向夹角为角，到达点时，细线与竖直方向成角，，，当地重力加速度为，求
小球带何种电荷？
小球经过点时，细线的拉力是多少？
若保持电场强度的大小不变，将其方向变为竖直向下，让小球从点由静止释放，小球经过点时，细线的拉力是多少？
16. 随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常低头看手机，然而开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故。一辆出租车在平直公路上以的速度匀速行驶，它正前方处有一辆货车以的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始匀减速，而出租车司机此时开始低头看手机，后才发现危险，司机经反应时间后，立即采取紧急制动措施开始匀减速直线运动，若货车从故障开始，需向前滑行才能停下，求：
货车加速度的大小；
当出租车开始刹车时，两车之间的距离；
若出租车在停止运动时恰好未追上货车，则出租车刹车的加速度为多大？
17. 如图所示，某洗车的高压水枪由长方体储水箱、空气压缩机、进气管、进水管和出水管几部分组成，其中水箱的体积为，底面面积为，出水管紧靠水箱顶部。为检测水箱是否漏气，将的水注入水箱，关闭进水管阀门；再用空气压缩机将一大气压下体积为空气压入储水箱；打开出水管阀门，查看水箱内剩余水的体积即可判别是否漏气。忽略进、出水管及进气管中气体和水的体积，已知一个大气压相当于高的水柱产生的压强，温度保持不变，若水箱不漏气，求剩余水的体积应为多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、伽利略根据理想斜面实验首先提出了惯性的概念，并得出了力不是维持物体运动原因的结论，从而奠定了牛顿力学的基础，故A错误．
B、奥斯特发现了电流周围存在磁场，安培总结出电流周围磁场方向的判定方法--右手螺旋定则，也称安培定则，故B错误．
C、在定义电场强度时应用了比值法，电场强度反映了电场本身的特性，与试探电荷无关，故C错误．
D、在利用速度时间图象推导匀变速直线运动的位移公式时，采用极限思想，把时间轴无限分割，得出面积大小等于物体位移的结论，这是一种微元法，故D正确．
故选：．
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．
2.【答案】
【解析】
【分析】
根据速度图象分析物体的运动情况，确定何时物体离原点最远．分析时抓住图象的“面积”等于位移大小．
本题考查基本的读图能力，关键抓住速度图象的“面积”的大小等于位移，根据速度的正负分析物体的运动方向，从而分析物体的运动情况．
【解答】
A、在速度时间图象中，图象与坐标轴围成面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负，可知在前内位移为负，前内位移为，所以时，物体位移的方向没有发生改变．故A错误．
B、前内质点沿负方向运动，内质点沿正方向运动，内质点沿负方向运动，根据“面积”表示位移可知，时，位移为，物体回到出发点．故B错误．
C、前内物体的位移为正，说明物体在时在原点正方向上，不在原点．故C错误．
D、根据“面积”大小等于位移可知，时，物体的位移为，回到原点．故D正确．
故选：
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查气体压强的微观意义以及温度的性质，要知道温度是分子平均动能的标志，同时掌握气体压强的微观意义，会根据温度和体积的变化分析压强的变化。
【解答】
当车胎内气体的温度升高时，分子运动越剧烈，车胎内气体分子的平均动能增大，故A正确，B错误；
气体单位体积内分子数不变，但是温度升高，分子平均速率增大，所以气体分子在单位时间内单位面积上与车胎碰撞的次数增多，故C、D错误。
故选A。

4.【答案】
【解析】
【分析】
先对整体受力分析，整体受总重力、地面的支持力、墙壁对的弹力，地面对的静摩擦力。整体处于平衡状态，从而可知的大小变化．再隔离对球进行受力分析，球受重力，墙壁的弹力和杆子的弹力，三个力处于平衡状态，通过夹角的变化，判断墙壁弹力的变化，从而得出摩擦力的变化。
在该题中运用了整体法和隔离法，先对整体受力分析，确定地面对球的支持力不变，再隔离分析，判断墙壁弹力的变化，从而得出地面对摩擦力的变化。
【解答】
对整体进行受力分析，知，移动两球后，仍然平衡，则仍然等于，所以不变。墙壁对小球的弹力始终等于地面对的摩擦力。再隔离对进行受力分析，墙壁对的弹力，当球向上移动一小段距离，夹角减小，所以减小。而墙壁对小球的弹力始终等于地面对的摩擦力，所以减小。故B正确，ACD错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】解：根据理想气体的状态方程：，其中为一定值，可知，其中为图象上各点到原点连线的斜率，
A、过程中图象上各点到原点连线的斜率减小，故体积不断增加，故A正确；
B、过程中图象上各点到原点连线的斜率不变，故体积保持不变，故B错误；
C、过程中图象上各点到原点连线的斜率变大，故体积不断减小，故C错误；
D、过程中图象上各点到原点连线的斜率减小，故体积不断变大，故D错误。
故选：。
根据理想气体的状态方程：，其中为一定值，可知，其中为图象上各点到原点连线的斜率，分析图象上各点到原点连线的斜率的变化，即可判断出体积的变化情况．
本题考查气体定律的综合运用，解题关键是要根据图象分析好压强、体积、温度三个参量的变化情况，知道发生何种状态变化过程，选择合适的实验定律，难度不大，本题需要注意的是体积变化与各点到原点连线的斜率有关，并不是图象本身的斜率．
6.【答案】
【解析】
【分析】
根据能量守恒定律可以求出电站的电功。
本题考查了能源的开发和利用、能量守恒定律等知识点。计算时，要注意能量转化的效率，并非是的转化。
【解答】
根据能量守恒定律：

7.【答案】
【解析】解：、半衰期的对大量原子核的衰变的统计规律，对于单个是不成立的，故A错误；
B、半衰期是指一半原子核发生衰变的时间，一半原子核发生衰变并不是质量减少一半，故B错误；
C、发生衰变的过程是：一个中子变为质子同时放出一个电子，故C正确；
D、根据、、三种射线特点可知，射线穿透能力最强，电离能力最弱，射线电离能量最强，穿透能力最弱，故D错误。
故选：。
根据质量数和电荷数守恒判断产生衰变和衰变次数；明确衰变的实质；半衰期的物理意义；、、三种射线的特点以及应用。
正确理解、、衰变特点，另外要充分理解半衰期的概念，半衰期是一半原子核发生衰变的时间周期，而不是质量减半，要加强重点知识的理解和应用。
8.【答案】
【解析】解：线圈没有出磁场时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流，线圈在磁场中运动时边切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，点电势比点电势高，故B正确；ACD错误；
故选：．
根据感应电流产生的条件：穿过变化线圈的磁通量变化，线圈中产生感应电流分析电路中是否有电流产生；再应用右手定则分析电势的高低．
本题考查了判断感应电流方向、判断电势高低，注意本题中虽然没有感应电流，但是由于导体切割磁感线，故AB和中均不感应电动势产生．
9.【答案】
【解析】试题分析：正确解答本题要掌握：温度是分子平均动能的标志；布朗运动；物体的内能；正确理解好应用热力学第二定律．
A、布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动，反映了液体或气体分子的无规则运动．故A正确．
B、气体温度升高，分子的平均动能增加，有些分子的速率增加，也有些分子的速率会减小，只是分子的平均速率增加．故B错误．
C、一定量的水变成的水蒸汽，温度没有变化，分子的平均动能不变，但是在这个过程中要吸热，内能增加，所以分子之间的势能必定增加．故C正确．
D、将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，产生了其它影响，即消耗了电能，所以不违背热力学第二定律．故D错误．
故选AC
10.【答案】
【解析】解：、导体框边两端电势差公式为，则知以以速度拉出磁场时边两端电势差大，故A错误。
B、由，可知磁通量的变化量相同，电阻相等，则通过导体框截面的电量相同，故B正确。
C、设磁感应强度为，线框边长为，电阻为，则
则，又，得到，则，当速度为时产生的焦耳热多。故C错误。
D、将导体框从两个方向移出磁场的两个过程中，磁通量均减小，而磁场方向都垂直纸面向里，根据楞次定律判断知，导体框中产生的感应电流方向均沿逆时针方向，故D正确。
故选：。
感应电流方向根据楞次定律判断；感应电流大小先由和欧姆定律分析；根据欧姆定律和电路的连接关系，分析边两端电势差关系；由，分析通过导体框截面的电量关系．
在电磁感应问题中常用到两个经验公式：感应电量，安培力．
11.【答案】
【解析】解：根据理想气体状态方程公式，得到；
若乘积一定，则图是双曲线，且乘积不同，双曲线不同；
故题中可能是温度不同，也可能是常数不同，而常数由质量决定，即也可能是气体质量不同；
故A正确，B正确，C错误，D错误；
故选：。
根据理想气体状态方程公式，得到关系，然后分析即可．
本题关键根据理想气体状态方程推导出的函数表达式进行分析讨论，同时要明确理想气体状态方程公式中的常数由气体质量决定，不难．
12.【答案】
【解析】解：、照相机镜头表面涂有增透膜，利用了光的干涉原理，使反射光线进行叠加削弱，从而增加透射光的强度，故A正确；
B、拍摄玻璃橱窗内的物品时，透射光折射光和反射的偏振方向是不同的，因此加上偏振片，就可以滤去反射光，只留下橱窗内的物品的透射光，这样就能看清，故B正确；
C、在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，故C错误；
D、当声波从空气中进入水中时，频率不变，但波速变大，所以波长也变大，故D错误；
故选：。
本题关键知道光的干涉、光的偏振原理，掌握调制与调谐的不同，理解机械波在介质中传播速度大，而电磁波在真空中传播速度最大，注意自然光与偏振光的区别。
13.【答案】
【解析】解：由螺旋测微器读出整毫米数为，由可动刻度读出毫米的小部分为。
则挡光片的宽度为：。
由主尺读出整毫米数为，游标尺上第条刻度线与主尺对齐，读出毫米数小数部分为，则圆盘的直径为。
圆盘转动的线速度为：
由，得角速度为：
又
联立得：
故答案为：；；。
由螺旋测微器读出整毫米数，由可动刻度读出毫米的小部分。即可得到挡光片的宽度。
图中分度的游标卡尺，游标尺每一分度表示的长度是。由主尺读出整毫米数，游标尺上第条刻度线与主尺对齐，即可读出毫米数小数部分。
由求出圆盘转动的线速度，由，求出角速度。
螺旋测微器和游标卡尺的读数是基本功，要熟悉读数的方法。题中还要掌握圆周运动的线速度与角速度的关系。
14.【答案】压强；刻度尺；
塞上涂上润滑油保证封闭气体质量不变的措施都可以；
。
【解析】
【分析】
本题考察实验，探究气体等温变化规律，这里主要就是看懂实验器材，明确各个仪器的作用以及实验的原理操作，这类题型的实验题考察的频率不高，试题本身的难度中等偏下。
【解答】
探究气体等温变化规律，那就需要测量压强和体积的变化，很显然这里的压力表就是为了读取空气柱的压强，而从注射器的刻度就能读出空气柱的长度进而得到体积；
为了保证封闭气体的质量不变，就是要保证注射器的密闭性，我们可以通过扎紧橡胶套，在活塞上涂润滑油等措施来实现；
A、推拉柱塞不能过快，容易导致气体进入或漏出，故A错误；
B、推拉柱塞，不能用手握住整个注射器，防止气体温度上升，破坏了实验需要控制的变量，故B正确；
C、气体状态的变化是一个过程，每次改变状态后，要等气体稳定后再读数，故C错误；
故选B。
15.【答案】解：带电小球向左边运动，说明电场力的方向水平向左，
由于电场力方向与场强方向相反，所以小球带负电。
将小球受到的电场力和重力的合力看成等效重力，由几何关系可知，、两点关于点对称，
故B点是等效最低点，此时细线与等效重力共线。
由平行四边形定则得
小球从点运动到点时，由动能定理得：
小球处在点时，由牛顿第二定律得：
联立以上各式得：
当电场强度的方向变成竖直向下以后，小球受到的电场力方向为竖直向上，
小球从点运动到点时，由动能定理得：
小球处在点时，由牛顿第二定律得：
联立各式解得：
答案：小球带负电荷；
小球经过点时，细线的拉力是；
若保持电场强度的大小不变，将其方向变为竖直向下，让小球从点由静止释放，小球经过点时，细线的拉力是。
【解析】根据图给信息，由受力方向和场强方向判断带电粒子的电性；
通过等效处理，结合动能定理，可以求出拉力大小；
根据受力分析，结合动能定理，利用牛顿第二定律可以求出拉力大小。
本题考查带电粒子在匀强电场中的运动，要注意这里的等效重力作用和只有重力作用时的相关规律都是相同的，要注意等效最高点和等效最低点。
16.【答案】解：设货车的加速度为，根据匀变速直线运动位移速度关系得：
，
代入数据可得：
，
货车加速度大小为，负号表示方向与初速度方向相反。
货车开始减速到出租车开始减速经历时间为：
，
货车在这段时间内运动的位移为：
，
出租车运动的位移为：
所以可得，当出租车开始刹车时，两车之间的距离为。
出租车开始刹车时，货车的速度为：
，
货车停止还需时间，则
，
解得：
，
货车停止运动前，出租车在停止运动时恰好未追上货车，有：
，
代入数据解得：
。
答：货车加速度的大小为；
当出租车开始刹车时，两车之间的距离为；
若出租车在停止运动时恰好未追上货车，则出租车刹车的加速度大小为。
【解析】根据速度位移公式计算出货车的加速度；
根据位移时间公式分别求出两车的位移，根据位移关系分析出两车的距离；
根据位移关系列出等式并求解出出租车的加速度。
本题主要考查了追及相遇问题，根据实际情况构建物理模型，根据位移关系列出等式，结合运动学公式完成解答。
17.【答案】解：设放水结束后水箱内气体的压强为，体积为，出水管中超出水箱内水面的水柱高度为，
气体初状态的压强，体积，气体末状态压强，末状态体积
气体温度不变，由玻意耳定律得：，
水箱内剩余水的体积：
代入数据解得：
【解析】根据题意求出气体的状态参量，气体温度不变，应用玻意耳定律可以求出剩余水的体积。
根据题意求出气体的状态参量是解题的前提与关键，应用玻意耳定律即可解题。
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