广东省江门市2022-2023学年高二下学期期末调研考试物理试题

江门市2023年普通高中高二调研测试（二）

物理

本试卷共5页，17小题，满分100分，考试时间75分钟。

一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分。

1. 关于热现象，下列说法正确的是（　　）

A. 冬天温度很低时可能无法发生布朗运动

B. 两个分子由平衡距离开始相互远离，则分子势能减小

C. 物体所有分子热运动的动能之和就是物体的动能

D. 物体的内能与分子热运动的剧烈程度和分子间的距离有关

【答案】D

【解析】

【详解】A．一切分子都在不停的做无规则运动，则悬浮在液体中的小颗粒也在不停的做无规则运动，所以冬天温度很低时也会发生布朗运动，故A错误；

B．两个分子由平衡距离开始相互远离，分子间表现为引力，引力做负功，则分子势能增大，故B错误；

C．物体动能取决于物体的运动速度和质量，与物体内所有分子热运动的动能之和无关，故C错误；

D．物体的内能是分子动能和分子内能的综合，分子动能与分子热运动的剧烈程度有关，分子势能与分子间的距离有关，故D正确。

故选D。

2. 关于固体、液体、气体，下列说法正确的是（　　）

A. 单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点

B. 非晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性

C. 荷叶上的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果

D. 完全失重状态下气体对容器的压强为零

【答案】C

【解析】

【详解】A．单晶体和多晶体都有固定的熔点，故A错误；

B．单晶体中原子（或分子、离子）的排列是规则的，具有空间周期性，而非晶体则没有这样的特性，故B错误；

C．荷叶上的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果，故C正确；

D．压强是气体分子频繁撞击容器壁造成的，与是否完全失重无关，故D错误。

故选C。

3. 根据热力学定律，下列说法正确的足（　　）

A. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递

B. 功转变为热的实际宏观过程是可逆过程

C. 科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机

D. 对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少，形成能源危机

【答案】A

【解析】

【详解】A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其它变化，故A正确；

B．根据热力学第二定律，功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，故B错误；

C．根据热力学第二定律，从单一热源吸收热量，全部用来对外做功而不引起其他变化是不可能的，故C错误；

D．自然界的能量不会减少，形成“能源危机”的原因是能源的品质下降，可利用的能源不断减少，故D错误；

故选A。

4. 下列说法不正确是（　　）

A. 在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化

B. 均匀变化的电场产生均匀变化的磁场

C. 调制是指在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术

D. X射线是电磁波

【答案】B

【解析】

【详解】A．在电磁振荡过程中，能够形成电磁波，电场能和磁场能发生周期性的转化，故A正确；

B．均匀变化的电场产生恒定的磁场，故B错误；

C．使电磁波随各种信号而改变的技术，叫做调制，故C正确；

D．X射线是电磁波，故D正确；

本题选择错误选项；

故选B。

5. 如图所示，在光滑的水平面上，有两个小球A和B，球A的质量为2m，球B的质量为m，两球之间用处于原长状态的轻质弹簧相连，小球B一开始静止，小球A以速度向右运动，求这以后的运动过程中，弹簧获得的最大弹性势能为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】两车具有共同速度时，弹簧的弹性势能最大，规定向右为正方向，根据动量守恒定律与能量守恒定律，则有

解得

故选A。

6. 某同学拿一张不透光的卡片，用剪刀剪一条零点几毫米的细缝，再用激光笔发射激光照射细缝，他在对面的墙上看到，中央有一条较宽的亮条纹，两侧还有一系列明暗相间的条纹。产生这种现象的原因是（　　）

A. 光的干涉 B. 光的衍射 C. 光的折射 D. 光的偏振

【答案】B

【解析】

【详解】单缝衍射图像的特点：中央有一条较宽较亮的条纹，两边是对称且明暗相间的条纹，且亮条纹的强度向两边逐渐减弱。所以产生这种现象的原因是光的衍射。

故选B。

7. 如图，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动，以O为坐标原点，沿CB方向建立x轴，已知振子的位移随时间的变化关系为，则下列判断正确的是（　　）

A. 振子振动周期

B. BC间的距离为10cm

C. 2s内振子通过的路程为80cm

D. 时刻振子沿x轴的负方向运动

【答案】C

【解析】

【详解】A．振子的振动周期

故A错误；

B．BC间距离为

故B错误；

C．2s内振子通过的路程为

故C正确；

D．时刻，振子处于平衡位置且沿x轴的正方向运动，故D错误。

故选C。

8. 已知两种单色光a和b在某种介质中传播的速度大小之比是1：2，以下判断正确的是（　　）

A. a的频率小于b的频率

B. a、b在该种介质中的折射率之比为1：2

C. 若a、b分别从该种介质射向空气，它们发生全反射的临界角之比为1：2

D. 在实验条件相同的情况下，用b光进行双缝干涉实验观察到的条纹更宽

【答案】D

【解析】

【详解】AB．两种单色光a和b在某种介质中传播的速度大小之比是1：2，根据

可知a、b在该种介质中的折射率之比为2：1，则a的频率大于b的频率，故AB错误；

C．根据全反射临界角公式有

可知若a、b分别从该种介质射向空气，它们发生全反射的临界角正弦之比为1：2，故C错误；

D．由上述分析可知a的波长小于b的波长，根据

可知在实验条件相同的情况下，用b光进行双缝干涉实验观察到的条纹更宽，故D正确；

故选D。

二、多项选择题：本大题共4题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错或不答得0分。

9. 一定质量的理想气体从状态a开始变化到状态c，再到状态b，最后回到原状态a，某图像如图所示，ab段平行于纵轴，bc段平行于横轴。下列判断正确的是（　　）

A. 气体在状态b时的压强大于在状态a时的压强

B. 气体在状态a时的压强小于在状态c时的压强

C. 气体在状态c时的内能等于在状态b时的内能

D. 状态a到状态c的过程气体对外界做负功

【答案】D

【解析】

【详解】A．从状态a开始变化到状态b，气体做等温变化，体积增大，压强减小，所以气体在状态b时的压强小于在状态a时的压强，故A错误；

B．根据公式

可知图像中斜率变化表示压强变化，状态a开始变化到状态c，斜率不变，表示压强不变，所以气体在状态a时的压强等于在状态c时的压强，故B错误；

C．从状态c开始变化到状态b，气体做等容变化，温度升高，理想气体内能只与温度有关，温度越高内能越大，所以气体在状态c时的内能小于在状态b时的内能，故C错误；

D．状态a到状态c的过程，体积减小，所以外界对气体做功，即气体对外界做负功，故D正确。

故选D

10. 一列简谐横波在时的波形图如图所示，介质中处的质点P正沿y轴正方向运动，经0.1s第一次到达最大位移处，下列判断正确的是（　　）

A. 波长为6m B. 波速为10m/s

C. 波向x轴的负方向传播 D. 振幅为10cm

【答案】BD

【解析】

【详解】AD．由题图可知，振幅为10cm，波长为4m，故A错误，D正确；

B．由题意可知

可得

波速为

故B正确；

C．由“同侧法”可知，波向x轴的正方向传播，故C错误。

故选BD。

11. 甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度”的实验，回来后共同绘制了-L图像，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法正确的是（　　）

A. 单摆的固有周期由摆长和摆球质量决定

B. A图线所对应的地点重力加速度较小

C. 若将单摆放入绕地球稳定飞行的宇宙飞船中，则无法利用单摆测出飞船轨道处的重力加速度

D. 如果甲同学减小摆长，他得到的共振曲线的峰将向右移动

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．单摆的固有周期公式为

L为摆长，g为当地重力加速度，故单摆的固有周期与摆球质量没有关系，故A错误；

B．根据

可得

所以T2L图像的斜率为

图甲中A图线的斜率大于B图线的斜率，故A图线对应的地点重力加速度较小，故B正确；

C．若将单摆放入绕地球稳定飞行的宇宙飞船中，摆球处于完全失重状态，不能在竖直平面内来回摆动，故C正确；

D．根据

可知在同一地点减小摆长，则单摆固有周期减小，固有频率增大，则发生共振时的驱动力频率变大，共振曲线的峰向右移动，故D正确。

故选BCD。

12. 如图所示，理想变压器原线圈接在恒压交流电源上，副线圈接一个定值电阻和滑动变阻器，不计电表内电阻影响。当滑动变阻器的滑片向下滑动，下列说法正确的是（　　）

A. 电流表的示数不变 B. 电压表的示数不变

C. 电压表V2的示数变大 D. 电流表的示数变大

【答案】BD

【解析】

【详解】ABD．根据理想变压器原线圈接在恒压交流电源上，故原副线圈两端的电压有效值保持不变，因此电压表的示数不变，而当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入的电阻减小，因此负载总电阻减小，根据欧姆定律可知副线圈电流增大，即电流表的示数变大，而

因此电流表的示数增大，故A错误，BD正确；

C．由于副线圈电压保持不变，又因

而增大，因此减小，即电压表V2的示数减小，故C错误。

故选BD。

三、实验题：共16分。

13. 某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率。在平铺的白纸上垂直纸面插大头针、确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针，使挡住、的像，连接，图中MN为分界线，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点。

（1）为了减小误差，和之间的距离应该____________（选填“大一些”、“小一些”）；

（2）设AB的长度为，AO的长度为，CD的长度为，DO的长度为，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，上述长度中需用刻度尺测量的是____________，则玻璃砖的折射率可表示为n=____________；

（3）该同学在插大头针前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，由此测得玻璃砖的折射率将____________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

【答案】    ①. 大一些    ②. 和    ③.     ④. 偏大

【解析】

【详解】（1）[1]大头针之间的距离适当大一些，且垂直地插在纸面上，可使出射光线和折射光线定位准确，减小误差。

（2）[2][3]如图

根据几何关系有

因此玻璃的折射率

因此只需测量和即可。

（3）[4] 该同学在插大头针前不小心将玻璃砖以O为圆心顺时针转过一小角度，当玻璃砖顺时针转过一个小角度时，光路图如图

在处理数据时，由于和已经在玻璃砖转动前确定，认为l1是不变的，即入射角不变，而实际情况入射角变大，由

可知折射率不变，比值不变，玻璃砖转动后，入射角变大为

由正弦三角函数图像

可知入射角的图像斜率较大，而折射角的图像斜率较小，所以入射角变大的同时，要保证折射率计算式子比值不变，折射角应该变大的程度更大，即实际折射角变为

由于默认法线不变，则变大实际的光线将远离原设定的法线，即测量的折射角变为，由几何关系可知l3变大，所以测量值

将偏大。

14. 一些材料的电阻随温度的升高而变化。如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势，内阻不计）、电流表（量程为6mA，内阻不计）、电阻箱R'串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。

（1）电流刻度较大处对应的温度刻度____________；（选填“较大”或“较小”）

（2）在50℃时，电路中的电流表的示数如图丙所示，电流表的读数为____________ mA，则电阻箱的阻值=____________Ω；

（3）若电池的内阻不能忽略不计，则第（2）问电阻箱的阻值将____________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

【答案】    ①. 较小    ②. 5.00    ③. 150    ④. 偏大

【解析】

【详解】（1）[1]由甲可知，电阻阻值随温度升高而变大，因此根据欧姆定律，电流变大，电阻降低，温度也应该降低，因此电流刻度较大处对应温度刻度较小；

（2）[2]由丙图可知，电流表分度值为0.1mA，因此读数要多估读一位，因此读数为5.00mA；

[3]在50℃时，热敏电阻阻值为150Ω，根据闭合电路欧姆定律可得

可得电阻箱阻值为150Ω；

（3）[4]若电池的内阻不能忽略不计，则电阻箱的阻值和电源内阻之和为150Ω，因此第问电阻箱的阻值将偏大。

四、计算题：本大题共3小题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

15. 如图所示，一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向上竖起放置，管中用一段长度为4cm的水银柱封闭了一段长度为50cm的空气柱。已知环境的温度是27℃，大气压强为76cmHg，求：

（1）空气柱的压强多大：

（2）现将玻璃管缓慢地均匀加热至87℃，此时空气柱的长度是多少？（玻璃管足够长）

【答案】（1）80cmHg（2）60cm

【解析】

【详解】（1）设空气柱压强为，水银柱自身高度表示液体压强，因此根据液体压强平衡可得

解得

（2）若玻璃管缓慢地均匀加热，则气体变化为等圧変化，设玻璃管的横截面积为S，变化后的高度为H，则可得

联立解得

16. 用透明材料制成横截面为长方形的长方体，横截面的长AB足够长，宽，按图示放置在水平地面上，在地面上的P点有一个光源，向该材料CD面入射一束光，当入射光与CD面夹角为时，反射光与折射光恰好垂直。光在真空中传播速度为c，，。求：

（1）这种材料的折射率；

（2）这束光线在材料中传播经历的时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）光路图如图所示

由图中几何关系可得

可得

,

根据折射定律可得这种材料的折射率为

（2）这束光线在材料中传播的速度为

这束光线在材料中传播经历的时间为

17. 某兴趣小组制作了一个小型的风力发电机给手机无线充电电池充电，其发电、充电简易模型如图所示。已知风轮机叶片转速为，通过转速比为1：5的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为，匝数为匝，匀强磁场的磁感应强度为，时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直。把发射线圈和接收线圈看作理想变压器的原副线圈，发射线圈和接收线圈的匝数比为，整流电路的作用是把交流电变成直流电，不改变电压有效值的大小。求：

（1）写出发电机产生的瞬时电动势；

（2）若不计发电机线圈电阻及发射接收时的能量损失，则手机电池的充电电压多大；

（3）该小组测得发电机的内阻为。在给手机电池充电前做电路测试，去掉整流电路，把接收线圈两端与一个阻值为的电阻串联，测得通过电阻R的电流为。已知工作状态下，由于发射线圈的磁通量只有部分穿过接收线圈，接收线圈得到的实际电压只有理想值的60%，忽略其它损耗，则高速转轴在一个周期内对发电机做的功为多少。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）由题意，可得该交流发电机电动势的最大值为

式子中

可得该发电机产生的瞬时电动势为

（2）若不计发电机线圈电阻及发射接收时的能量损失，根据理想变压器电压与匝数比关系

可得手机电池的充电电压

式中

可得

（3）已知工作状态下，由于发射线圈的磁通量只有部分穿过接收线圈，接收线圈得到的实际电压只有理想值的60%，相当于发射线圈和接收线圈的匝数比为

发电机高速转轴在一个周期内，接受线圈获得的电能为

根据变压器电流与匝数比关系，可得流经发电机内部的电流为

则发电机内部消耗的电能为

根据功能关系，可得高速转轴在一个周期内对发电机做的功为

联立以上式子，代入相关已知数据求得