2022-2023学年陕西省安康市高二(下)期末联考物理试卷（含解析）

2022-2023学年陕西省安康市高二(下)期末联考物理试卷

1.  微光夜视仪的核心部件是微光像增强器，它利用光电效应将输入的微弱光信号转换成电信号，工作光谱主要在可见光和红外线波段。若用蓝光和红外线照射同一微光夜视仪中光电管的阴极，下列说法正确的是(    )

 

A. 红外线的频率比蓝光的频率大
B. 用蓝光照射时产生光电子的最大初动能更大
C. 用蓝光照射时产生的光电流一定更大
D. 用红外线照射时产生的光电流一定更大

2.  交流发电机的示意图如图所示，磁极中间区域的磁场近似为匀强磁场，矩形线圈绕轴沿逆时针方向匀速转动，矩形线圈在转动中始终保持和外电路电阻形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表。下列说法正确的是(    )

 

A. 图示位置为中性面
B. 图示位置穿过线圈的磁通量变化率最大
C. 从图示位置转过周，线圈中的电流方向将发生改变
D. 线圈转动过程中电流表的示数忽大忽小

3.  如图所示，某人斜拉着跨过光滑定滑轮的细绳提升重物，重物竖直上升依次经历了匀加速、匀速和匀减速三个过程。若细绳与竖直方向的夹角恒定，人始终静止在水平地面上，则下列说法正确的是(    )
 

A. 重物匀速上升时，细绳对人的拉力最小
B. 重物匀加速上升时，地面对人的支持力最大
C. 重物匀减速上升时，地面对人的摩擦力最小
D. 三个过程中，地面对人的作用力大小相同

4.  我国新型电动汽车迅猛发展，一新型电动汽车在水平路面上进行测试时，汽车由静止以恒定的加速度启动，在汽车做匀加速直线运动的时间内，下列关于汽车的动量大小和汽车的速度大小、运动时间、位移大小的关系图像，可能正确的是(    )

A.  B.
C.  D.

5.  现代都市高楼林立，高楼出现火情时需要一种高架水炮消防车。现距水平地面高的某楼房出现火情，消防员紧急出动救援，已知高架水炮消防车的水炮炮口距离水平地面，到起火房间的水平距离为，水柱刚好从起火房间的窗户垂直打入，取重力加速度大小，不计空气阻力，则水炮炮口的水流速度为(    )

A.  B.  C.  D.

6.  人体的细胞膜由磷脂双分子层组成，双分子层之间存在电压医学上称为膜电位。现研究某小块均匀的厚度为的细胞膜，膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图所示。初速度可视为零的钠离子仅在电场力的作用下，从图中的点加速运动到点，下列说法正确的是(    )
 

A. 膜内的电场方向为
B. 钠离子在点的电势能大于在点的电势能
C. 若膜电位不变，钠离子的加速度与成反比
D. 若膜电位不变，钠离子到达点的动能与成正比

7.  年月日，我国首颗容量超的高通量地球静止轨道通信卫星成功发射，其轨道如图中所示，图中为太阳探测卫星“夸父一号”，轨道高度小于地球同步卫星轨道高度。下列说法正确的是(    )

 

A. 、的发射速度均大于 B. 的运行速度小于的运行速度
C. 的运行周期小于的运行周期 D. 的向心加速度小于的向心加速度

8.  如图所示，长度均为的两条通电长直导线平行放置，导线中的电流为，导线中的电流为，导线对导线的磁场力大小为，下列说法正确的是(    )
 

A. 导线对导线的磁场力大于
B. 导线对导线的磁场力水平向右
C. 导线在导线左侧产生的磁场方向垂直纸面向外
D. 导线在导线处产生的磁场的磁感应强度大小为

9.  树上的椰子熟了以后会自己落下来，一个质量为的椰子视为质点从树上掉下来落入树下的静水中，椰子入水瞬间的速度大小为，下降的最大深度为，水对椰子的作用力大小恒为，重力加速度大小为，下列说法正确的是(    )

A. 椰子在水中减速的过程中重力势能减少了
B. 椰子在水中减速的过程中动能减少了
C. 椰子在水中减速的过程中机械能减少了
D. 椰子在水中减速的过程中产生的热量为

10.  如图所示，先后以速度和匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域，，在先后两种情况下(    )

 

A. 线圈中的感应电动势之比为
B. 线圈中的感应电流之比为
C. 线圈中产生的焦耳热之比为
D. 通过线圈某截面的电荷量之比为

11.  用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，电火花计时器的额定频率为，某次记录小车运动情况的纸带如图所示，图中、、、、为相邻的计数点，相邻两计数点间还有四个计时点未画出。
实验时，下列说法正确的是______。
A.电火花计时器应接在的交流电源上
B.电火花计时器应接在的交流电源上
C.每打完一条纸带要及时切断电源，防止线圈过热而损坏
D.开始实验时应先释放纸带再接通电源
小车加速下滑过程中的加速度大小为______。
如果电源的实际频率比额定频率大，做实验的同学并不知情，那么加速度的测量值与实际值相比______填“偏大”、“偏小”或“不变”。

12.  小阳同学在测量一均匀导电圆柱体的电阻率，实验步骤如下：

该同学用螺旋测微器测量圆柱体的直径，测得示数如图甲所示，则圆柱体的直径________；用毫米刻度尺测得圆柱体的长度为；

她接着用多用电表的电阻“”挡，按正确的操作步骤测量此圆柱体的电阻，表盘示数如图乙所示，则该圆柱体的电阻为________；

为了减小误差，该同学想尽可能地多测几组数据，她设计的实验电路如图丙所示，请按设计的电路完成图丁中实物的连接；(    )

测得该圆柱体的伏安特性曲线如图戊所示，其斜率为，则该圆柱体的电阻率________用、、表示；

若考虑系统误差的影响，利用电路图测得的电阻率________填“大于”或“小于”真实值。

13.  如图所示，为固定在水平地面上侧放的半圆形凹槽，其内侧面光滑，半径，质量的小木块视为质点静止放在光滑水平平台上。质量的长木板足够长，开始时它的左端紧靠凹型槽，上表面与凹型槽内侧最低点相切并静止在光滑地面上。某时刻，给木块一个水平向左的瞬时冲量，之后木块从内侧最高点沿切线进入半圆形凹槽，已知小木块与长木板上表面间的动摩擦因数，取重力加速度大小，求：

小木块刚进入半圆形凹槽内侧最高点时受到的压力的大小；

小木块和长木板最终的共同速度共的大小。

14.  如图所示，虚线为匀强电场和匀强磁场的分界线，匀强电场方向竖直向上，电场强度大小为，边界与水平方向的夹角。匀强磁场的磁感应强度方向垂直纸面向里、大小未知。现将一质量为、电荷量为的带电粒子从电场中的点由静止释放，一段时间后粒子从点第一次进入磁场，从点第一次离开磁场。已知、和、的距离均为，不计粒子所受重力，电场和磁场范围足够大。

求粒子第一次进入磁场时的速度大小；

求匀强磁场的磁感应强度大小；

若粒子第一次进入磁场后的某时刻，磁感应强度大小突然变为，但方向不变，此后粒子被束缚在该磁场中，求的最小值。

15.  下列说法正确的是(    )

A. 单晶体和多晶体在不同方向上的导热性、机械强度等物理性质都不一样
B. 热量不能自发地从低温物体传递给高温物体
C. 一定质量的理想气体，保持气体的密度不变，温度越高，压强越大
D. 不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化
E. 当分子间作用力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而减小

16.  如图甲所示，一缸壁导热的汽缸水平放置，用质量为的活塞封闭一定量的理想气体，活塞与汽缸底部用一原长为、劲度系数为的轻质弹簧连接，当封闭气体的热力学温度为时，弹簧恰好处于自然状态。现缓慢将汽缸转动到开口向上竖直放置，如图乙所示，此时弹簧被压缩的长度为。已知重力加速度大小为，活塞面积为，外界大气压强恒为，忽略活塞与汽缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积，环境的热力学温度保持不变。

求弹簧的劲度系数；

现使汽缸内气体的温度缓慢升高，求弹簧恢复原长时，缸内气体的热力学温度。

选修

17.  一列简谐横波沿轴传播，图甲是时的波形图，图乙是平衡位置在处的质点的振动图像。则该简谐横波沿轴________填“正方向”或“负方向”传播，该波的传播速度为________，该波遇到宽为的缝隙时，________填“会”或“不会”发生明显的衍射现象。
 

18.  如图所示，某种透明物质制成的直角三棱镜，其中、，一束光线在纸面内垂直边射入棱镜，光线进入棱镜后射到边的点，发现光线刚好不能从边射出。已知的长度为，的长度为，光在真空中的传播速度为，取，。求：

透明材料的折射率；

光从射入棱镜到首次射出棱镜所用时间。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查光电效应的条件：当入射光的频率大于金属的极限频率时，金属才能产生光电效应，与入射光的强度、光照时间、所加电压无关，注意可见光、蓝光与红外线的频率高低关系。
根据光电效应产生的条件，结合蓝光频率高于可见光，而红外线频率低于可见光，以及光电流大小与入射光强度有关，再根据可得最大初动能，从而即可进行分析。
【解答】A、红外线的频率比蓝光的频率小，A错误；
B、由于蓝光的频率大于可见光和红外线的频率，根据，可知用蓝光照射时产生光电子的最大初动能更大， B正确；
、光电流大小与入射光强度有关，蓝光和红外线的强度大小未知，无法比较，BC错误。
故选 B。  

2.【答案】 

【解析】

【分析】

本题考查了交流电产生的基础知识，记住：线圈平面与磁场方向平行时，磁通量为零，磁通量变化率反而最大。
明确交流电的产生规律，知道线圈每转动一周，电流方向改变次；根据右手定则判断感应电流的方向。

【解答】

A、线圈平面垂直于磁感线的位置称为中性面，图示位置为中性面，故A正确；
B、图示位置线圈平面与磁感线的方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为，故B错误。
C、每经过一次图示位置的中性面，电流方向就改变一次，从图示位置转过周，线圈中的电流方向不发生改变，故C错误；
D、线圈转动过程中电流表的示数为有效值，不变，D错误。

3.【答案】 

【解析】A.根据题意可知，绳子对重物的拉力与绳子对人的拉力大小相等，设绳子的拉力为  ，以重物为对象，由牛顿第二定律可知，重物匀加速上升时，有

匀速时，有

匀减速上升时，有

则重物匀减速上升时，绳子对人的拉力最小，故A错误；

根据题意，对人受力分析，如图所示

由平衡条件有

则有

由于  不变，可知，重物匀加速上升时，  最大，则地面对人的支持力最小；重物匀减速上升时，  最小，则地面对人的摩擦力最小，故B错误，C正确；

D.由平衡条件可知，地面对人的作用力大小与绳子拉力和人重力的合力大小相等，由于三个过程中，绳子的拉力均不相等，则三个过程中，地面对人的作用力大小不相同，故D错误。

故选C。

4.【答案】 

【解析】A.汽车的动量大小可表示为

故  图线为过原点的倾斜直线，A错误；

B.由于汽车做匀加速直线运动，速度满足

动量大小可表示为

故  图线为过原点的倾斜直线，B错误；

据匀变速直线运动规律可得

动量大小可表示为

由函数规律可知，  图线为开口向右的抛物线的一部分，C错误，D正确。

故选D。

5.【答案】 

【解析】

【分析】

水柱刚好从起火房间的窗户垂直打入，水流做末速度水平的斜抛运动，可反向看作平抛运动，结合平抛运动规律即可求解。

【解答】

水流做斜抛运动，末速度水平，可反向看作平抛运动，水流高度差，竖直方向为自由落体运动：
代入数据解得：
根据
代入数据解得：
又水平位移为，有
代入数据解得：
合速度为
代入数据解得：
故ABD错误，C正确。

6.【答案】 

【解析】A.初速度可视为零的钠离子仅在电场力的作用下，所受电场力方向即为电场方向，因为从图中的点加速运动到点，可知膜内的电场方向为，故A错误；

B.钠离子仅在电场力的作用下，从图中的点加速运动到点，电场力做正功，电势能减小，所以钠离子在点的电势能小于在点的电势能，故B错误；

C.膜电位不变，表示电势差不变，根据牛顿第二定律，得

钠离子的质量、电荷量不变，所以钠离子的加速度与成反比，故C正确；

D.膜电位不变，根据动能定理，得

可知此时电场力做功与距离无关，所以钠离子到达点的动能与无关，故D错误。

故选C。

7.【答案】 

【解析】

【分析】

第一宇宙速度是最小的发射速度，最大的运行速度；
卫星绕绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律得到线速度、向心加速度与轨道半径的关系；
根据开普勒第三定律确定周期关系。

【解答】

A.第一宇宙速度是最小的发射速度，因此、的发射速度均大于，故A正确；
B.卫星绕绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得得卫星的线速度，因卫星运行的半径大于卫星的半径，卫星运行的线速度小于卫星的线速度，故B错误；
C.根据开普勒第三定律可得，卫星的轨道半径大于卫星的轨道半径，所以卫星的公转周期大于卫星的公转周期，故C正确；

D.根据牛顿第二定律可得：，因卫星运行的半径大于卫星的半径，的向心加速度大于的向心加速度，故D错误．
 

8.【答案】 

【解析】A.导线  对导线  的磁场力大小为，两导线间的作用力为相互作用力，所以导线  对导线  的磁场力等于，故A错误；

B.根据反向电流相互排斥，可知，导线  对导线  的磁场力水平向右，故B正确；

C.根据右手定则，导线  在导线  左侧产生的磁场方向垂直纸面向里，故C错误；

D.根据安培力公式可知，导线  在导线  处产生的磁场的磁感应强度大小为

故D正确。

故选BD。

9.【答案】 

【解析】A.椰子在水中减速的过程中重力做功

故椰子在水中减速的过程中重力势能减少了，故A正确；

B.根据动能定理椰子在水中减速的过程中动能减少了

故B错误；

C.椰子在水中减速的过程中克服摩擦力做功，机械能减少

故C正确；

D.根据能量守恒，椰子在水中减速的过程中产生的热量

故D错误。

故选AC。

10.【答案】 

【解析】

【分析】
根据，求出线圈中的感应电动势之比；根据欧姆定律求出感应电流，然后求出感应电流之比；根据，求出线圈中产生的焦耳热之比；根据，求出通过线圈某截面的电荷量之比。
解决本题的关键掌握导体切割磁感线时产生的感应电动势，欧姆定律，知道电磁感应中电荷量公式。
【解答】
A.感应电动势为，由于，则感应电动势之比为，故A错误；

B.感应电流为，由于，则感应电流之比为，故B正确；

C.线框穿出磁场的时间为，由于，则有，产生的焦耳热为，则焦耳热之比 ，故C正确；

D.通过线圈某截面的电荷量为，由于、、都相等，则通过某截面的电荷量之比为：，故D错误。
故选 BC。

11.【答案】；；偏小。 

【解析】解：、电火花计时器应接在的交流电源上，故A错误，B正确；
C、实验过程，每打完一条纸带要及时切断电源，防止线圈过热而损坏，故C正确；
D、为充分利用纸带，开始实验时应先接通电源再释放纸带，故D错误。
故选：。
电火花计时器的额定频率为，相邻两计数点间还有四个计时点未画出，相邻计数点间的时间间隔
由匀变速直线运动的推论由逐差法可知，加速度大小：
如果电源的实际频率比额定频率大，加速度的测量值与实际值相比偏小。
故答案为：；；偏小。
电火花计时器使用的交流电源，根据实验注意事项分析答题。
根据匀变速直线运动的推论求出加速度。
根据实际频率与额定频率的关系分析实验误差。
理解实验原理、掌握基础知识是解题的前提，根据题意应用匀变速直线运动的推论即可解题。
 

12.【答案】                            小于 

【解析】用螺旋测微器测量圆柱体的直径读数为

多用电表的电阻“”挡，测得该圆柱体的电阻为

根据实验电路图连接实物图，如图所示

根据欧姆定律公式

又由电阻定律，有

联立得

考虑系统误差的影响，由于电表外接，电流偏大，根据欧姆定律可知，求得的电阻值偏小，又由表达式

可得出测得的电阻率小于真实值。

13.【答案】； 

【解析】小木块获得一个水平冲量，获得的初速度大小为，根据动量定理有

小木块进入半圆形凹槽，在最高点，根据牛顿第二定律有

解得

小木块从半圆形凹槽最高点滑到最低点，根据动能定理有

小木块滑上长木板后，根据动量守恒定律有

解得

14.【答案】  ；  ；  

【解析】粒子从到，根据动能定理可得

解得

设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为，根据几何关系有

根据牛顿第二定律有

解得

由题意可知，当粒子运动到点点到的距离最大时改变磁感应强度的大小，粒子运动的半径有最大值，设此后粒子做圆周运动的轨迹半径为，根据几何关系有

根据牛顿第二定律

解得

15.【答案】 

【解析】A.单晶体具有各异性，不同方向上的导热性、机械强度等物理性质都不一样，而多晶体具有各向同性，故A错误；

B.根据热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传递给高温物体，故B正确；

C.一定质量的理想气体，保持气体的密度不变，则气体的体积不变，温度越高、压强越大，故C正确；

D.根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化，故D正确；

E.当分子间作用力表现为引力时，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故E错误。

故选BCD。

16.【答案】  ；  

【解析】解：汽缸水平放置，对活塞受力分析可知，封闭气体的压强

汽缸开口向上竖直放置时，设封闭气体的压强为  ，根据等温变化规律有

对活塞受力分析有

解得

当弹簧恢复原长时，缸内气体的压强

根据等容变化定律有

解得

17.【答案】  负方向          会 

【解析】由图乙可知时在处的质点的振动方向向下，根据“同侧法”可知波的传播方向沿轴负方向；

由甲图可知波长为  ，由乙图可知周期为  ，则该波的传播速度为

由题意可知缝隙的宽度和波长关系为

满足发生明显衍射的条件，会发生明显的衍射现象。

18.【答案】  ；  

【解析】光线刚好不能从边射出，即在边上发生了全反射，由几何关系知临界角为

根据全反射临界角公式

解得透明材料的折射率为

光在棱镜中传播的速度为

如图所示

由几何关系知光在棱镜中传播的路程为

光从射入棱镜到首次射出棱镜所用时间为