2022-2023学年安徽省合肥百花中学等六校高二（下）期末物理试卷（含解析）

这是一份2022-2023学年安徽省合肥百花中学等六校高二（下）期末物理试卷（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年安徽省合肥百花中学等六校高二（下）期末物理试卷
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作，PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害。矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是(    )
A. PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
B. PM2.5的无规则运动说明了空气分子做分子热运动
C. PM2.5的质量越大，其无规则运动越剧烈
D. 温度越低，PM2.5的无规则运动越剧烈
2. 如图所示，磁场磁感应强度B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是(    )
A. B. C. D.
3. 某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自A处落至B处，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是(    )


A. 始终顺时针 B. 先顺时针再逆时针 C. 始终逆时针 D. 先逆时针再顺时针
4. 如图所示，一边长为a的正方形线圈与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，磁感应强度为B。在Δt时间内将线圈绕虚线(磁场边界)翻转180°，在此过程中线圈产生的感应电动势为(    )


A. 零 B. Ba22△t C. Ba2△t D. 2Ba2△t
5. 一只电阻分别通过四种不同形式的电流，电流随时间变化的情况如图所示，在相同时间内电阻产生热量最大的是(    )
A. B.
C. D.
6. 如图甲为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图乙为这列波上质点P的振动图像，则下列说法正确的是(    )


A. 该横波向右传播，波速为0.8m/s
B. t=2s时，质点Q的振动方向为y轴负方向
C. 在2～4s时间内，质点P沿x轴向右平移2.0m
D. 在2～4s时间内，质点Q通过的路程为10cm
7. 如图所示，在Oxy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角θ=45°。粒子经过磁场偏转后在N点(图中未画出)垂直穿过x轴。已知OM=a，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则(    )
A. 粒子带正电荷 B. 粒子速度大小为qBam
C. 粒子在磁场中运动的轨道半径为a D. N与O点相距( 2+1)a
二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）
8. 如图所示，用F表示两分子间的作用力，Ep表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10r0变为r0的过程中(    )

A. F不断增大 B. F先增大后减小
C. F对分子一直做正功 D. Ep先增大后减小
9. 如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220 2⋅sin100πt(V)的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是(    )
A. 电流表的示数为1A B. 原线圈的输入功率为220W
C. 电压表的示数为110V D. 副线圈输出交流电的周期为0.01s
10. 水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力F1、F2分别作用在a、b上.一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下.两物体的v−t图线如图所示，图中AB/​/CD。则整个过程中(    )
A. F1的冲量大于F2的冲量
B. F1的冲量小于F2的冲量
C. 摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量
D. 合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共22.0分）
11. 某同学用图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，调节实验装置，使小球放在QR上时恰能保持静止，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。
图甲中O是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点，若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP.米尺的零刻度与O点对齐。

(1)入射球A的质量mA和被碰球B的质量mB的关系是mA ______ mB(选填“>”“0，即mA>mB
(2)用一个最小的圆把所有的落点圈起来，圆心即为落点的平均位置，由图示刻度尺可知，其分度值为1cm，可得B球的水平射程约为64.3cm；
(3)由于两球从同一高度开始下落，且下落到同一水平面上，故两球下落的时间相同。
根据动量守恒定律可得在水平方向有：mAv0=mAvA+mBvB，
两边同乘以时间t有：mAv0t=mAvAt+mBvBt，
即：mAOP=mAOM+mBON
根据表达式知，三个距离OP、OM、ON需要用刻度尺测量，两球质量用天平测量，故ABD正确，CE错误。
故选：ABD。
(4)由(3)知若碰撞前后动量守恒，则需验证的关系式为：mAOP=mAOM+mBON
故答案为：(1)>；(2)64.3(64.0−65.0均正确)；(3)ABD；(4)mA⋅OP=mA⋅OM+mB⋅ON
(1)为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量。
(2)根据图示刻度尺确定其分度值，然后读出其示数。
(3)根据动量守恒定律求出其表达式，然后确定需要测量的量。
(4)应用动量守恒定律求出表达式。
本题考查了刻度尺读数、验证动量守恒定律实验，对刻度尺读数时要先确定其分度值，读数时视线要与刻度线垂直；应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以解题。

12.【答案】4π2n2lt2  CD  l 4π2k2 4π2(lB−lA)TB2−TA2 
【解析】解：(2)单摆的周期T=tn
由单摆周期公式T=2π lg
可知重力加速度：g=4π2lT2=4π2l(tn)2=4π2n2lt2
(3)由单摆周期公式T=2π Lg可知，重力加速度g=4π2LT2
A、重力加速度的测量值与振幅无关，开始摆动时振幅较小不会造成重力加速度的测量值偏大，故A错误；
B、开始计时时，过早按下秒表，所测周期T偏大，所测重力加速度偏小，故B错误；
C、测量周期时，误将摆球(n−1)次全振动的时间记为n次全振动的时间，所测周期T偏小，导致所测重力加速度偏大，故C正确；
D、测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长，所测摆长偏大，所测重力加速度偏大，故D正确。
故选：CD。
(4)由单摆周期公式T=2π lg可知：T=2π g× l，T与 l成正比，横坐标所代表的物理量是 l，图象的斜率k=2π g，重力加速度g=4π2k2
(5)由单摆周期公式T=2π lg可知：l=g4π2×T2，图象的斜率k=g4π2=lB−lATB2−TA2
解得重力加速度：g=4π2(lB−lA)TB2−TA2
故答案为：(2)4π2n2lt2；(3)CD；(4) l；4π2k2；(5)4π2(lB−lA)TB2−TA2。
(2)应用单摆周期公式求出重力加速度。
(3)应用单摆周期公式求出重力加速度，然后分析实验误差。
(4)应用单摆周期公式求出图象的函数表达式，然后分析答题。
(5)应用单摆周期公式求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出重力加速度。
本题考查了应用单摆测重力加速度实验，理解实验原理是解题的前提与关键，应用单摆周期公式即可解题。

13.【答案】解：(1)设该设备材料的折射率为n，在AD面上，设折射角为r，由折射定律得
n=sin60°sinr
光线折射到AB面中点时恰好发生全反射，入射角等于临界角，则
sinC=1n
绘出光路图如下

由几何关系知
C+r=90°
联立解得折射率
n= 72
(2)光在介质中传播速度
v=cn
光从射入到第一次射出所经过的路程为s=2acosr
则所需要的时间t=sv
联立解得
t=7a2c
答：(1)该透明设备材料的折射率为 72；
(2)光从射入到第一次射出经历的时间为7a2c。 
【解析】(1)光线折射到AB面中点时恰好发生全反射，入射角等于临界角，根据几何关系求出临界角C，由sinC=1n求折射率。结合折射定律和几何知识求折射率。
(2)根据几何知识求出光从射入到第一次射出所经过的路程，由v=cn求出光在介质中传播速度，即可求传播时间。
本题是折射现象和全反射现象的综合应用，关键是作出光路图，掌握全反射的条件和临界角公式，结合几何关系处理。

14.【答案】解：(1)小滑块a释放到达圆弧轨道底端的过程，根据动能定理得mgR=12mv02
可得v0= 2gR=3m/s
根据牛顿第二定律可得FN−mg=mv02R
可得FN=30N
根据牛顿第三定律可知轨道受到的压力大小为30N。
(2)ab相碰过程由动量守恒定律可得mv0=2mv1
ab与c相互作用过程由动量守恒定律可得2mv1=3mv2
系统在整个运动过程中由于摩擦产生的热量Q=122mv12−12⋅3mv22=112mv02=0.75J
(3)a滑上c后做匀减速直线运动，加速度大小为a1=μmgm=μg=1m/s2
假设bc一起匀加速运动的加速度为a2=μmg2m=0.5m/s2