云南省保山市第一中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题

这是一份云南省保山市第一中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题，共10页。试卷主要包含了请将正确答案填写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。

云南省保山市一中2022-2023学年高二年级下学期期末考试物理 试卷
注意事项:
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷选择题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）
1.关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是(　　)
A.绝大多数α粒子经过金箔后，发生了角度很大的偏转
B.α粒子离开原子核的过程中，电势能增加
C.α粒子靠近原子的过程中，动能减小
D.对α粒子散射实验数据进行分析，可以估算出α粒子的大小
2.把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在相同的时间内(　　)
A.由Q＝I2Rt可知，电炉的发热量减小 B.由Q＝UIt可知，电炉的发热量不变
C.由Q＝t可知，电炉的发热量增大 D.无法确定
3.如图所示，线圈abcd水平向右穿过磁场区域B时，在以下情况中，线圈中有感应电流产生的是(　　)
A.整个线圈在磁场中上下平动时
B.整个线圈都在磁场中左右平动
C.线圈离开磁场的过程中
D.线圈进入磁场后在它所在的平面内绕
过a点垂直于纸面的轴旋转
4.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的交流电压随时间变化的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)

A.该交流电压的频率为5 Hz
B.状态P时线圈处于中性面位置
C.用交流电压表测量时电压表示数为U0
D.该交流电压可使得最低发光电压为0.5 U0的发光二极管在1 min内闪光600次
5.如图所示，在0≤x≤3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.在t＝0时刻，从原点O发射一束等速率的相同的带电粒子，速率方向与y轴正方向的夹角分布在0°～90°范围内．其中，沿y轴正方向发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场右边界上P(3a，)点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是(　　)

A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3a
B.粒子的发射速度大小为
C.带电粒子的比荷为
D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t0
6.水平放置的弹性长绳上有一系列均匀分布的质点1、2、3……使质点1沿竖直方向做简谐运动，振动将沿绳向右传播，从质点1经过平衡位置向上运动时开始计时，当振动传播到质点13时，质点1恰好完成一次全振动，此时质点10的加速度(　　)
A. 为零
B.为最大值
C.方向向上
D.水平向右
7.光导纤维技术在现代生产、生活与科技方面得以广泛应用．如图所示是一个质量分布均匀的有机玻璃圆柱的横截面，B、C为圆上两点，一束单色光沿AB方向射入，然后从C点射出，已知∠ABO＝127°，∠BOC＝120°，真空中光速c＝3×108m/s，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6.则(　　)

A.光在该有机玻璃中的传播速度为1.875×108m/s
B.光在该有机玻璃中的折射率为1.8
C.光在该有机玻璃中发生全反射的临界角为53°
D.若将该材料做成长300 km的光导纤维，此单色光在光导纤维中传播的最短时间为1×10－3s
8.如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电小球，以初速度从点竖直向上运动，通过点时，速度大小为，方向与电场方向相反，则小球从运动到的过程(　　)
A. 动能增加
B.机械能增加
C.重力势能增加
D.电势能增加


二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）
9.C发生放射性衰变变为N，半衰期约为5 700年．已知植物存活期间，其体内C与C的比例不变，生命活动结束后，C的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中C的比例正好是现代植物所制样品的四分之一．下列说法正确的是(　　)
A.C、C、C具有相同的核子数
B.该古木的年代距今约为11 400年
C.C衰变为N的过程中放出β射线
D.增加样品测量环境的温度将减缓C的衰变
10.图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像．从该时刻起(　　)

A.经过0.35 s，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
B.经过0.25 s，质点Q的加速度大于质点P的加速度
C.经过0.15 s，波沿x轴的正方向传播了3 m
D.经过0.1 s，质点Q的运动方向沿y轴正方向
11.如图所示装置中，cd杆光滑且静止．当ab杆做如下哪些运动时，cd杆将向右移动(导体棒切割磁感线速度越大，感应电流越大)(　　)

A.向右匀速运动 B.向右加速运动
C.向左加速运动 D.向左减速运动
12.光滑的水平面上，物体A、B的质量分别为m1和m2，且m1 A. 第二种情况下，弹簧最短时物体A的速度较大
B.两种情况，弹簧最短时物体A的速度等大
C.两种情况，弹簧的最大弹性势能相同
D.第二种情况，弹簧的最大弹性势能较大

第Ⅱ卷非选择题
三、实验题（共2小题）
13.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上A点处由一带长方形遮光条的滑块，其总质量为m0，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，遮光条两条长边与导轨垂直，导轨上B点有一光电门，可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到光电门B处的距离，b表示遮光条的宽度，将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，实验时滑块在A处由静止开始运动。

(1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为　　　　。
(2)某次实验测得倾角θ=30°，重力加速度用g表示，滑块从A处到达B处时m和m0组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=　　　　。系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=　　　　。在误差允许的范围内，若ΔEk=ΔEp则认为系统的机械能守恒。
(3)在上次实验中，某同学改变A、B间的距离，作出的v2-d图像如图乙所示，并测得m0=m，则重力加速度g=　　m/s2。
14.要测定一节干电池(电动势约1.5 V，内阻约0.5 Ω，放电电流不允许超过0.6 A)的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确．提供的器材有：
A．电流表A1：挡位1(0～3 A，内阻约0.05 Ω)，挡位2(0～0.6 A，内阻约0.2 Ω)
B．电流表A2：0～300 μA，内阻rA2＝100 Ω
C．定值电阻：R0＝2 Ω，R1＝900 Ω，R2＝4 900 Ω
D．滑动变阻器：R3(0～5 Ω，2 A)，R4(0～15 Ω，1 A)
E．开关一个、导线若干
(1)测量电流的仪表：应选择电流表A1的挡位________(选填“1”或“2”)．
(2)测量电压的仪表：应将定值电阻________(选填“R0”“R1”或“R2”)与A2串联，使其成为改装后的电压表．
(3)干电池内阻太小，应选择定值电阻________(选填“R0”“R1”或“R2”)来保护电源．
(4)若要求通过电流表A1的电流在0.1～0.5 A范围内连续可调．则滑动变阻器应选择________(选填“R3”或“R4”)．
(5)为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响，在给出的如图(a)、(b)所示的两种电路原理图中(图中电表V为改装后的电压表)，应选择________(选填“图(a)”或“图(b)”)．

(6)进行实验并记录数据．用I1、I2分别表示电流表A1、A2的示数，根据测量数据作出如图(c)所示的I2－I1图像，由图像可得：电池的电动势为________ V，内阻为________Ω.(结果保留两位小数)


四、计算题（共3小题）
15.如图所示，一定质量的理想气体从状态A到状态B，再从状态B到状态C，最后从状态C回到状态A.已知气体在状态A的体积VA＝3.0×10－3m3，从B到C过程中气体对外做功1 000 J．求：

(1)气体在状态C时的体积；
(2)气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量．





16.如图，质量mA为4.0 kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24，木板右端放着质量mB为1.0 kg的小物块B(可视为质点)，它们均处于静止状态．木板A突然受到水平向右的12 N·s的瞬时冲量I作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能EkA为8.0 J，小物块B的动能EkB为0.50 J，重力加速度g取10 m/s2，求：

(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0的大小；
(2)木板的长度L.




17.如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(重力加速度为g)

(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；
(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．

1. C2. C3. C4. D5. D6. B7. A8. B
9. BC10. AC11. BD12. AC

13.【答案】(1)bt　(2)(m0+m)b22t2　(m-m02)gd　(3)9.6
【解析】(1)将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度，滑块通过B点的瞬时速度v=bt。
(2)系统动能的增加量ΔEk=12(m0+m)v2=(m0+m)b22t2，系统重力势能的减小量ΔEp=mgd-m0gdsin 30°=(m-m02)gd。
(3)根据系统机械能守恒得12(m0+m)v2=(m-m02)gd，则v2=(2m-m0)gdm0+m，图线的斜率k=2m-m0m0+mg=2.40.5，解得g=9.6 m/s2。

14.【答案】(1)2　(2)R2　(3)R0　(4)R4　(5)图(a)　(6)1.49　0.49
【解析】(1)测量电流的仪表：应选择电流表A1的挡位2.
(2)测量电压的仪表：应将定值电阻R2与A2串联，使其成为改装后量程为Ug(rA2＋R2)＝300×10－6×5 000 V＝1.5 V的电压表．
(3)干电池内阻比较小，应选择与内阻阻值相当的定值电阻R0来保护电源．
(4)若要求通过电流表A1的电流在0.1～0.5 A范围内连续可调．则滑动变阻器最大阻值为Rmax＝(－2－0.5)Ω＝12.5 Ω，
最小阻值Rmin＝(－2－0.5)Ω＝0.5 Ω，
则滑动变阻器应选择R4.
(5)因改装后的电压表内阻已知，为消除电流表内阻对测量精度可能造成的影响，在给出的两种电路原理图中，应选择图(a)．
(6)由题图(c)可知若通过电流表A2的电流为I2＝298 μA，对应的电压值为×1.5 V＝1.49 V，则电池的电动势为E＝1.49 V，内阻为r＝Ω≈0.49 Ω.

15.【答案】(1)9.0×10－3m3　(2)400 J
【解析】(1)气体从C→A，发生等压变化，根据盖－吕萨克定律有＝
解得VC＝9.0×10－3m3
(2)气体从A→B，根据查理定律＝C可知气体发生等容变化，则WAB＝0
气体从B→C，体积增大，气体膨胀对外做功，
则WBC＝－1 000 J
气体从C→A，体积减小，外界对气体做功，
则WCA＝pC(VC－VA)＝600 J
全过程中W＝WAB＋WBC＋WCA＝－400 J
初、末状态温度相同，所以全过程ΔU＝0
根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，
得吸收的热量Q＝－W＝400 J

16.【答案】(1)3.0 m/s　(2)0.50 m
【解析】(1)选水平向右为正方向，则由动量定理有I＝mAv0
代入数据得v0＝3.0 m/s.
(2)设A对B、B对A、C对A的滑动摩擦力的大小分别为FAB、FBA和FCA，B在A上滑行的时间为t，B离开A时，A和B的速度分别为vA和vB，则由动量定理有－(FBA＋FCA)t＝mAvA－mAv0
FABt＝mBvB
由牛顿第三定律知FAB＝FBA，FCA＝μ(mA＋mB)g
设小物块滑离木板时，A、B相对于C的位移大小分别为sA和sB，由动能定理得－(FBA＋FCA)sA＝EkA－12mAv02
FABsB＝EkB
动量与动能之间的关系为mAvA＝2mAEkA
mBvB＝2mBEkB
木板A的长度L＝sA－sB
联立各式代入数据解得L＝0.50 m.

17.【答案】
(2)　gsinθ－　(3)

【解析】(1)如图所示，ab杆受重力mg，方向竖直向下；支持力FN，方向垂直于导轨平面向上；安培力F安，由左手定则知，方向沿导轨向上．
(2)当ab杆的速度大小为v时，感应电动势E＝BLv，
则此时电路中的电流I＝＝
ab杆受到的安培力F安＝BIL＝
对金属杆进行受力分析，根据牛顿第二定律，有
mgsinθ－F安＝mgsinθ－＝ma
则a＝gsinθ－.
(3)当a＝0时，ab杆有最大速度vm，即mgsinθ＝，解得vm＝.