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2023黄冈黄石鄂州三高二下学期期末联考物理试题含答案
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这是一份2023黄冈黄石鄂州三高二下学期期末联考物理试题含答案，共8页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，考试结束后，请将答题卡上交，3m/s等内容，欢迎下载使用。
黄冈黄石鄂州三市 2023年春季高二年级期末联考
物理
黄冈黄石鄂州三市教科研协作体命制_
本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
祝考试顺利
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将答题卡上交。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.如图所示的四幅图分别对应四种说法，其中正确的是
A．微粒运动（即布朗运动）就是物质分子的无规则热运动
B．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
C．当两个相邻的分子间距离为 r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等
D．该实验中要保证每颗豆粒与电子秤碰撞时的速率相等
2.关于原子物理，下列说法正确的是
A．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
B．普朗克提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱
C．氡核（）发生一次α衰变生成新核钋（Po）的衰变方程为
D．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要小
3.2022年5月，我国首个商用压缩空气储能电站投产发电。在用电低谷期，利用剩余的电力把洞外空气压缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中，储存能量；在用电高峰期，将储存在矿洞内的高压空气（可看作理想气体）释放出来驱动汽轮机发电。矿洞可视为绝热容器，在向外释放空气的过程中，矿洞内
A．气体内能一直增大
B．气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变小
C．气体分子的运动速率都减小
D．气体分子数密度增大
4.如图所示的四种明暗相间的条纹分别是黄光、紫光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及红光、蓝光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮条纹）。在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是
A．黄蓝紫红 B．黄红紫蓝
C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫
5.氢原子能级示意图如图所示，光子能量在 1.63eV~3.10eV为可见光。要使大量处于 n=1能级的氢原子被激发后可辐射出两种可见光光子，氢原子吸收的能量为
A．1.89 eV B．2.55 eV C．10.2 eV D．12.75 eV
6.如图所示，波源O垂直于纸面做简谐运动，激发的横波在均匀介质中向四周传播。图中两虚线 是以O点为圆心的同心圆弧。t=0时刻，距 O点1.00m的N点开始向上振动，t=0.50s时，距O点1.50m的M点也开始振动，此时N点恰好第1次到达波峰。关于该简谐横波，下列说法中正确的是
A．周期为1.00s
B．波长为1.00m
C． t=1.00s时，M点在波峰
D．当M点在波谷时，N点向下振动
7.一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历 ab、bc、cd、da 四个过程回到原来的状态，其p-V图象如图所示， da、bc与横轴平行， ab、cd为双曲线的一支，下列说法正确的是
A． 在 cd过程中，气体从外界吸收热量
B．气体在状态b时的温度小于它在状态c时的温度
C． 在 ab过程中，气体对外界做的功大于它从外界吸收的热量
D． bc过程外界对气体做的功和da过程气体对外界做的功是相等的
8.某介质中沿 x轴传播的一列简谐横波，在t=0s时的波形图如图甲所示，M、N是介质中的两个质点，图乙是质点M的振动图像。下列说法正确的是
A．该波沿x轴正方向传播
B．波速为 0.3m/s
C． M点平衡位置的x坐标为 5cm
D． N点平衡位置的x坐标为 25 cm
9.如图甲所示是观测光电效应现象的实验装置，某次实验中，光电管的阴极K的材料选用金属钠，通过实验测得钠的遏止电压Uc与入射光频率 v之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为 6.00×10¹⁴Hz。已知普朗克常量 h=6.63×10-34J·s。则下列说法中正确的是
A．要测遏止电压，开关S应接2
B．换用极限频率比钠大的金属做该实验，得到的Uc—v图线斜率将变大
C．开关S接1时，将滑动变阻器向右滑动，电流表示数一定增大
D．如果实验中入射光的频率 ν=6.50×10¹⁴Hz，则产生的光电子的最大初动能约为 Eₖ=3.32×10⁻²⁰J
10.如图所示，一粗细均匀的 U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为 l=20cm，B侧水银面比A侧的高h1=15 cm。现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面一样高时将开关K 关闭；再缓慢加热A 侧空气柱，最终 B侧水 银面 比 A 侧的高h2=5cm 。已知大气压强p0=75 cmHg，环境温度为 27℃且不变。则下列说法正确的是
A． 初始状态，A 侧气体压强为 60 cmHg
B．放出部分水银后 K关闭时，A 侧空气柱长度为 24cm
C．开关K打开时，放出的水银在管内的长度为 19cm
D． A侧空气柱最终温度约为 80℃
二、非选择题：本题共5 小题，共60分。
11.（8分）某实验小组用“插针法”测定玻璃砖折射率：
（1）如图甲所示，关于该实验的操作，下列说法中正确的是
A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像
B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线 NN'的夹角应尽量小些
C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些
D．若P1、P2的连线与法线 NN'夹角较大时，有可能在（ bb'面发生全反射，所以在bb′一侧会看不到P1、P2的像
（2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖的，根据测得的入射角θ1和折射角θ2的正弦值求出玻璃砖的折射率，由于测量角度误差较大且不方便，某同学以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点分别作法线的垂线，垂足为C、D点，如图乙所示，测得 AC长度为x1，BD的长度为x2，则玻璃的折射率 n （用已知字母表示）；为了进一步提高测量的精确程度，他改变入射光线与法线的夹角，进行多次实验，记录了多组x1和x2值，并画出x1-x2图象，如图丙所示，则玻璃的折射率 n= 。（保留两位有效数字）
（3）实验操作过程中，某同学在纸上画出平行玻璃砖的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系如图丁所示，其他操作均正确。该同学测得的折射率与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。
12.（9分）如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，将注射器活塞移动到适当的位置，逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器和计算机。推、拉活塞，改变注射器内气体体积，根据注射器针筒上的刻度读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机，实验完成后，实验模拟系统即可按要求显示出各种图线。
（1）关于该实验下列说法正确的是 。
A．为方便推拉活塞，可以用手握住注射器
B．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
C．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
D．实验过程中要以较快的速度推拉活塞，以免操作动作慢使空气柱的质量发生改变
（2）根据玻意耳定律，p-V图线理论上是一条 （“抛物线”、“双曲线”或“倾斜直线”），所以无法从输出的p-V图线中直观地反映出p与 V的关系，但是我们可以输出 p-1V或 V-1p图线，下面能正确反映它们之间关系的是 （注射器与压强传感器连接处软管的体积不能忽略）
（3）某同学想利用该装置测量出一个不规则形状小石块的体积，在连接器材时，他将小石块放进注射器针筒内，然后按规范的操作完成实验，输出的 V-1p图线如图所示，已知注射器与压强传感器连接软管的体积为Va，则小石块的体积为 。
13.（10分）某透明材料制成的半圆柱体放在水平桌面上，其截面如图所示，其圆心为O，半径为 R。一束复色光从P以入射角θ射入，在半圆柱体中分为两束单色光a、b，分别射到 A点、B点。所有光线与半圆柱体的截面均在同一水平面。真空中光速为c，则：
（1）若a光与法线夹角为α=30°，且在A处恰好发生全反射，求该材料对a光折射率；
（2）若θ=60°，求b光从P点传播到B的时间t（不考虑反射）。
14.（15分）如图所示，一竖直放置的气缸被轻活塞 AB封闭一定质量的理想气体，气缸内壁 CD处安装有固定卡环，AB到CD及CD到底部的距离均为 L。现将一定质量的细沙缓慢放置在活塞上方，活塞下移 L2的距离达到静止。已知活塞面积为 S、活塞与气缸间无摩擦，气体温度为 T0，大气压强为 p0，重力加速度为 g。
（1）不考虑气体温度的变化，求放置的细沙质量 m；
（2）若将气体温度降低至 T1，活塞 AB稳定后刚好到达卡环CD处而对卡环无压力，求 T1；
（3）若将气体温度降低至T2时，卡环受到活塞 AB对它的弹力大小为F=p0S，求 T2。
15.（18分）如图所示，光滑绝缘水平地面上有滑块A、B，质量均为m0=1kg，其中滑块A带有 q=+2×10⁻²C的电荷量，滑块 B不带电且绝缘。一劲度系数为k=200 N/m的轻弹簧右端固定于墙面上，另一端与滑块 B 相连。现给空间加上水平向右的匀强电场，电场强度为 E=1000 V/m。与滑块B的距离为d=0.3m 处将滑块 A 由静止释放，与静止滑块B发生碰撞后粘在一起开始做简谐运动。两滑块均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，已知弹簧的形变量为x时，弹性势能为 EP=12kx2。求：
（1）滑块 B 与滑块A 碰撞后瞬间一起向右运动的速度大小；
（2）滑块 A 与滑块B碰后一起做简谐运动的振幅；
（3）滑块 B从开始运动到第一次返回出发点所用的时间。已知 T=2πmk（T为简谐运动周期，k为劲度系数，m为振子质量）
黄冈黄石鄂州三市 2023年春季高二年级期末联考
物理试题答案及评分建议
一、选择题（每小题4分，共40分。多选题少选得2分，有错选不得分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
A
D
C
D
BC
AD
BD
二、非选择题（共60分）
11.（8分，每空2分）
（1） C （2）x1x2，1.6 （3）偏小
12.（9分）
（1） C （2分）（2）双曲线 （2分）， BD（3分，少选得 2分） （3） Va+Vb（2分）
13.（10分）
解： （1）如图所示， 根据几何关系可知∠OPA=∠PAO=90°-α，a光射到A处恰好发生全反射，入射角∠PAO等于临界角 C， 即
C=90°-α（1分）
根据全反射临界角公式得
sinC=1na（1分）
代入数据解得： na=233（2分）
（2）设b光的折射角为 i， 折射率为 nb，有
nb=sinθsini（1分）
光在玻璃砖中传播速度为 ν=cnb（1分）
光在玻璃砖中传播距离为s=2Rsini（1分）
光在玻璃中传播时间为 t=sν（1分）
联立以上各式得 t=3Rc（2分）
14.（15分）
解：（1）放置细沙前，封闭气体的压强为 p0，放置细沙活塞静止后，设封闭气体的压强为p1
由玻意尔定律得
p0×2LS=p12L-L2S（2分）
由活塞和细沙静止可得：
p₀S+mg=p₁S（1分）
解得： m=p0S3g（2分）
（2）气体温度由T₀降至 T₁的过程中，由盖吕萨克定律得
2L-L2ST0=LST1（2分）
解得： T1=23T0（2分）
（3）气体温度由T1降至 T2的过程中，设气体温度为T2时的压强为 p2，由查理定律得
p1T1=p2T2（2分）
由活塞和细沙静止可得：p₀S+mg=p₂S+F（2分）
解得 T2=16T0（2分）
15.（18分）
解：（1）设A滑块与 B滑块碰撞前速度为 v0，由动能定理得：
qEd=12m0ν02（2分）
设A滑块与 B滑块碰撞后速度为v，由动量守恒得：
m0v0= 2m0v（2分）
解得： v=3m/s（2分）
（2） A、B滑块一起做简谐运动， 设在平衡位置处弹簧形变量为x1，有
kx1= qE（1分）
A、B滑块碰后一起向右运动，设弹簧的最大形变量为x2，由能量守恒得
qEx2+12⋅2m0⋅ν2=12kx22（2分）
简谐运动的振幅为A=x2-x1（1分）
解得：A= 0.2m（2分）
（3）简谐运动的周期为 T=2π2m0k（1分）
滑块B开始运动的位置相对于平衡位置的位移为
x1=12A（1分）
由振动方程有： x=Acos2πTt+π3（2分）
可得 t=23T
所以滑块 B开始运动至第一次返回出发点的时间 t=215πs（2分）
说明： 13、14、15各题解法较多，可比照赋分。
黄冈黄石鄂州三市 2023年春季高二年级期末联考
物理
黄冈黄石鄂州三市教科研协作体命制_
本试卷共6页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
祝考试顺利
注意事项：
1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将答题卡上交。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.如图所示的四幅图分别对应四种说法，其中正确的是
A．微粒运动（即布朗运动）就是物质分子的无规则热运动
B．食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
C．当两个相邻的分子间距离为 r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等
D．该实验中要保证每颗豆粒与电子秤碰撞时的速率相等
2.关于原子物理，下列说法正确的是
A．放射性元素发生β衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的
B．普朗克提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱
C．氡核（）发生一次α衰变生成新核钋（Po）的衰变方程为
D．中等质量原子核的结合能和比结合能均比轻核的要小
3.2022年5月，我国首个商用压缩空气储能电站投产发电。在用电低谷期，利用剩余的电力把洞外空气压缩到盐矿开采后留下的密闭盐穴矿洞中，储存能量；在用电高峰期，将储存在矿洞内的高压空气（可看作理想气体）释放出来驱动汽轮机发电。矿洞可视为绝热容器，在向外释放空气的过程中，矿洞内
A．气体内能一直增大
B．气体分子对洞壁单位面积平均撞击力变小
C．气体分子的运动速率都减小
D．气体分子数密度增大
4.如图所示的四种明暗相间的条纹分别是黄光、紫光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及红光、蓝光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮条纹）。在下面的四幅图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是
A．黄蓝紫红 B．黄红紫蓝
C．蓝紫红黄 D．蓝黄红紫
5.氢原子能级示意图如图所示，光子能量在 1.63eV~3.10eV为可见光。要使大量处于 n=1能级的氢原子被激发后可辐射出两种可见光光子，氢原子吸收的能量为
A．1.89 eV B．2.55 eV C．10.2 eV D．12.75 eV
6.如图所示，波源O垂直于纸面做简谐运动，激发的横波在均匀介质中向四周传播。图中两虚线 是以O点为圆心的同心圆弧。t=0时刻，距 O点1.00m的N点开始向上振动，t=0.50s时，距O点1.50m的M点也开始振动，此时N点恰好第1次到达波峰。关于该简谐横波，下列说法中正确的是
A．周期为1.00s
B．波长为1.00m
C． t=1.00s时，M点在波峰
D．当M点在波谷时，N点向下振动
7.一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历 ab、bc、cd、da 四个过程回到原来的状态，其p-V图象如图所示， da、bc与横轴平行， ab、cd为双曲线的一支，下列说法正确的是
A． 在 cd过程中，气体从外界吸收热量
B．气体在状态b时的温度小于它在状态c时的温度
C． 在 ab过程中，气体对外界做的功大于它从外界吸收的热量
D． bc过程外界对气体做的功和da过程气体对外界做的功是相等的
8.某介质中沿 x轴传播的一列简谐横波，在t=0s时的波形图如图甲所示，M、N是介质中的两个质点，图乙是质点M的振动图像。下列说法正确的是
A．该波沿x轴正方向传播
B．波速为 0.3m/s
C． M点平衡位置的x坐标为 5cm
D． N点平衡位置的x坐标为 25 cm
9.如图甲所示是观测光电效应现象的实验装置，某次实验中，光电管的阴极K的材料选用金属钠，通过实验测得钠的遏止电压Uc与入射光频率 v之间的关系如图乙所示，图线与横轴交点的横坐标为 6.00×10¹⁴Hz。已知普朗克常量 h=6.63×10-34J·s。则下列说法中正确的是
A．要测遏止电压，开关S应接2
B．换用极限频率比钠大的金属做该实验，得到的Uc—v图线斜率将变大
C．开关S接1时，将滑动变阻器向右滑动，电流表示数一定增大
D．如果实验中入射光的频率 ν=6.50×10¹⁴Hz，则产生的光电子的最大初动能约为 Eₖ=3.32×10⁻²⁰J
10.如图所示，一粗细均匀的 U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭；A侧空气柱的长度为 l=20cm，B侧水银面比A侧的高h1=15 cm。现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面一样高时将开关K 关闭；再缓慢加热A 侧空气柱，最终 B侧水 银面 比 A 侧的高h2=5cm 。已知大气压强p0=75 cmHg，环境温度为 27℃且不变。则下列说法正确的是
A． 初始状态，A 侧气体压强为 60 cmHg
B．放出部分水银后 K关闭时，A 侧空气柱长度为 24cm
C．开关K打开时，放出的水银在管内的长度为 19cm
D． A侧空气柱最终温度约为 80℃
二、非选择题：本题共5 小题，共60分。
11.（8分）某实验小组用“插针法”测定玻璃砖折射率：
（1）如图甲所示，关于该实验的操作，下列说法中正确的是
A．若P1、P2的距离较大时，通过玻璃砖会看不到P1、P2的像
B．为减少测量误差，P1、P2的连线与法线 NN'的夹角应尽量小些
C．为了减小作图误差，P3和P4的距离应适当取大些
D．若P1、P2的连线与法线 NN'夹角较大时，有可能在（ bb'面发生全反射，所以在bb′一侧会看不到P1、P2的像
（2）在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖的，根据测得的入射角θ1和折射角θ2的正弦值求出玻璃砖的折射率，由于测量角度误差较大且不方便，某同学以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线的延长线分别交于A、B点，再过A、B点分别作法线的垂线，垂足为C、D点，如图乙所示，测得 AC长度为x1，BD的长度为x2，则玻璃的折射率 n （用已知字母表示）；为了进一步提高测量的精确程度，他改变入射光线与法线的夹角，进行多次实验，记录了多组x1和x2值，并画出x1-x2图象，如图丙所示，则玻璃的折射率 n= 。（保留两位有效数字）
（3）实验操作过程中，某同学在纸上画出平行玻璃砖的界面aa'、bb'与玻璃砖位置的关系如图丁所示，其他操作均正确。该同学测得的折射率与真实值相比 （选填“偏大”、“偏小”、“不变”或“无法确定”）。
12.（9分）如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，将注射器活塞移动到适当的位置，逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器和计算机。推、拉活塞，改变注射器内气体体积，根据注射器针筒上的刻度读出体积值并输入计算机，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机，实验完成后，实验模拟系统即可按要求显示出各种图线。
（1）关于该实验下列说法正确的是 。
A．为方便推拉活塞，可以用手握住注射器
B．实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
C．为保证封闭气体的气密性，应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
D．实验过程中要以较快的速度推拉活塞，以免操作动作慢使空气柱的质量发生改变
（2）根据玻意耳定律，p-V图线理论上是一条 （“抛物线”、“双曲线”或“倾斜直线”），所以无法从输出的p-V图线中直观地反映出p与 V的关系，但是我们可以输出 p-1V或 V-1p图线，下面能正确反映它们之间关系的是 （注射器与压强传感器连接处软管的体积不能忽略）
（3）某同学想利用该装置测量出一个不规则形状小石块的体积，在连接器材时，他将小石块放进注射器针筒内，然后按规范的操作完成实验，输出的 V-1p图线如图所示，已知注射器与压强传感器连接软管的体积为Va，则小石块的体积为 。
13.（10分）某透明材料制成的半圆柱体放在水平桌面上，其截面如图所示，其圆心为O，半径为 R。一束复色光从P以入射角θ射入，在半圆柱体中分为两束单色光a、b，分别射到 A点、B点。所有光线与半圆柱体的截面均在同一水平面。真空中光速为c，则：
（1）若a光与法线夹角为α=30°，且在A处恰好发生全反射，求该材料对a光折射率；
（2）若θ=60°，求b光从P点传播到B的时间t（不考虑反射）。
14.（15分）如图所示，一竖直放置的气缸被轻活塞 AB封闭一定质量的理想气体，气缸内壁 CD处安装有固定卡环，AB到CD及CD到底部的距离均为 L。现将一定质量的细沙缓慢放置在活塞上方，活塞下移 L2的距离达到静止。已知活塞面积为 S、活塞与气缸间无摩擦，气体温度为 T0，大气压强为 p0，重力加速度为 g。
（1）不考虑气体温度的变化，求放置的细沙质量 m；
（2）若将气体温度降低至 T1，活塞 AB稳定后刚好到达卡环CD处而对卡环无压力，求 T1；
（3）若将气体温度降低至T2时，卡环受到活塞 AB对它的弹力大小为F=p0S，求 T2。
15.（18分）如图所示，光滑绝缘水平地面上有滑块A、B，质量均为m0=1kg，其中滑块A带有 q=+2×10⁻²C的电荷量，滑块 B不带电且绝缘。一劲度系数为k=200 N/m的轻弹簧右端固定于墙面上，另一端与滑块 B 相连。现给空间加上水平向右的匀强电场，电场强度为 E=1000 V/m。与滑块B的距离为d=0.3m 处将滑块 A 由静止释放，与静止滑块B发生碰撞后粘在一起开始做简谐运动。两滑块均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，已知弹簧的形变量为x时，弹性势能为 EP=12kx2。求：
（1）滑块 B 与滑块A 碰撞后瞬间一起向右运动的速度大小；
（2）滑块 A 与滑块B碰后一起做简谐运动的振幅；
（3）滑块 B从开始运动到第一次返回出发点所用的时间。已知 T=2πmk（T为简谐运动周期，k为劲度系数，m为振子质量）
黄冈黄石鄂州三市 2023年春季高二年级期末联考
物理试题答案及评分建议
一、选择题（每小题4分，共40分。多选题少选得2分，有错选不得分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
B
A
D
C
D
BC
AD
BD
二、非选择题（共60分）
11.（8分，每空2分）
（1） C （2）x1x2，1.6 （3）偏小
12.（9分）
（1） C （2分）（2）双曲线 （2分）， BD（3分，少选得 2分） （3） Va+Vb（2分）
13.（10分）
解： （1）如图所示， 根据几何关系可知∠OPA=∠PAO=90°-α，a光射到A处恰好发生全反射，入射角∠PAO等于临界角 C， 即
C=90°-α（1分）
根据全反射临界角公式得
sinC=1na（1分）
代入数据解得： na=233（2分）
（2）设b光的折射角为 i， 折射率为 nb，有
nb=sinθsini（1分）
光在玻璃砖中传播速度为 ν=cnb（1分）
光在玻璃砖中传播距离为s=2Rsini（1分）
光在玻璃中传播时间为 t=sν（1分）
联立以上各式得 t=3Rc（2分）
14.（15分）
解：（1）放置细沙前，封闭气体的压强为 p0，放置细沙活塞静止后，设封闭气体的压强为p1
由玻意尔定律得
p0×2LS=p12L-L2S（2分）
由活塞和细沙静止可得：
p₀S+mg=p₁S（1分）
解得： m=p0S3g（2分）
（2）气体温度由T₀降至 T₁的过程中，由盖吕萨克定律得
2L-L2ST0=LST1（2分）
解得： T1=23T0（2分）
（3）气体温度由T1降至 T2的过程中，设气体温度为T2时的压强为 p2，由查理定律得
p1T1=p2T2（2分）
由活塞和细沙静止可得：p₀S+mg=p₂S+F（2分）
解得 T2=16T0（2分）
15.（18分）
解：（1）设A滑块与 B滑块碰撞前速度为 v0，由动能定理得：
qEd=12m0ν02（2分）
设A滑块与 B滑块碰撞后速度为v，由动量守恒得：
m0v0= 2m0v（2分）
解得： v=3m/s（2分）
（2） A、B滑块一起做简谐运动， 设在平衡位置处弹簧形变量为x1，有
kx1= qE（1分）
A、B滑块碰后一起向右运动，设弹簧的最大形变量为x2，由能量守恒得
qEx2+12⋅2m0⋅ν2=12kx22（2分）
简谐运动的振幅为A=x2-x1（1分）
解得：A= 0.2m（2分）
（3）简谐运动的周期为 T=2π2m0k（1分）
滑块B开始运动的位置相对于平衡位置的位移为
x1=12A（1分）
由振动方程有： x=Acos2πTt+π3（2分）
可得 t=23T
所以滑块 B开始运动至第一次返回出发点的时间 t=215πs（2分）
说明： 13、14、15各题解法较多，可比照赋分。
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