2022-2023学年上海市向明中学高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析）

这是一份2022-2023学年上海市向明中学高二（下）期末物理试卷（含详细答案解析），共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.彩虹锹甲的甲壳颜色艳丽，在阳光下呈现出彩虹色，甲壳结构及光路示意图如图所示，产生此现象的主要原因是阳光在甲壳表面发生( )
A. 反射
B. 折射
C. 衍射
D. 干涉
2.如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一杯玻璃水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中的水温升高，则通入的电流与水温升高的是( )
A. 恒定电流，小铁锅
B. 恒定电流，玻璃杯
C. 正弦式交变电流，玻璃杯
D. 正弦式交变电流，小铁锅
3.关于一密闭容器中的氧气，下列说法正确的是( )
A. 体积增大时，氧气分子的密集程度保持不变
B. 温度升高时，每个氧气分子的运动速率都会变大
C. 压强增大是因为氧气分子之间斥力增大
D. 压强增大是因为单位面积上氧气分子对器壁的作用力增大
4.如图是在月球上不同位置所探测到的电子运动轨迹的照片，若电子速率相同，且电子速度均与磁场方向垂直。则这四个位置中磁场最强的是( )
A. B. C. D.
5.如图为演示自感现象的实验电路，A1、A2位相同的灯泡，电感线圈的自感系数较大，且使得滑动变阻器R接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等，下列判断正确的是( )
A. 接通开关S，灯A1、A2立即变亮
B. 接通开关S，灯A2逐渐变亮，A1立即变亮
C. 断开开关S，灯A1、A2逐渐熄灭
D. 断开开关S，灯A1逐渐熄灭，A2闪一下逐渐熄灭
6.如图是氧气分子在不同温度0℃和100℃下的速率分布，ΔNN是分子数所占的比例。由图线信息可得到的正确结论是( )
A. 同一温度下，速率大的氧气分子数所占的比例大
B. 温度升高使得速率较小的氧气分子所占的比例变小
C. 在任何速率区间内，温度越高，处于该速率区间内的氧气分子所占比例都越小
D. 100℃时图像与横轴围成的面积大于0℃时的面积
7.小明参加校运会跳远比赛的示意图如图所示，忽略空气阻力，从起跳至着地的整个过程中，下列说法正确的是( )
A. 小明所受重力的冲量为0
B. 小明着地过程中地面的支持力一直等于他的重力
C. 着地点是沙池的目的是减小着地前后小明动量的变化量
D. 任意一段时间内重力的冲量的方向都相同
8.如图为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象，它由状态A经过等容过程到状态B，再经过等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是( )
A. TATB，TBTC
9.现要测量一玻璃圆盘的折射率，但是由于手边没有角度测量工具，一同学想到用表盘辅助测量。使一束单色光从11点处水平射入，发现从7点处水平射出，则玻璃折射率n为( )
A. 1.5
B. 2
C. 2
D. 3
10.某课外探究小组设计了如图所示的电路。理想变压器的原线圈匝数为n1，连接一个理想电流表，副线圈接入电路的匝数n2可以通过滑动触头调节，副线圈接有定值电阻R0和压敏电阻R(R的阻值会随压力的增大而减小)，物块m置于压敏电阻上，保持原线圈输入的交流电压不变。以下说法正确的是( )
A. 原副线圈两端的电流之比为n1：n2
B. 只增大物块对R的压力，电流表示数变大
C. 只增大物块对R的压力，R两端电压变大
D. 若图中滑片向左滑，变压器的输出电压一定增大
11.如图所示，i−t图象表示LC振荡电路的电流随时间变化的图象，在t=0时刻，回路中电容器的M板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间对应图象中的( )
A. Oa段B. ab段C. bc段D. cd段
12.如图所示，(a)→(b)→(c)→(d)→(e)过程是交流发电机发电的示意图，线圈的ab边连在金属滑环K上，cd边连在金属滑环L上，用导体制成的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接，线圈转动的角速度为ω，线圈中最大电流为Im，以下说法正确的是( )
A. 图(a)中，线圈平面与磁感线垂直，磁通量变化率最大
B. 从图(b)开始计时，线圈中电流随时间t变化的关系式i=Imsinωt
C. 当线圈转到图(c)位置时，感应电流最小，且电流改变方向
D. 当线圈转到图(d)位置时，感应电动势最小，ab边电流方向为b→a
二、填空题：本大题共4小题，共16分。
13.悬浮在水中的花粉颗粒所做的布朗运动表明______在做热运动(选填“花粉颗粒”或“液体分子”)；大量事实表明分子的无规则运动与______有关。
14.如图装置处于静止状态，水银柱高度均为h=10mm，大气压强p0=760mmHg，则封闭气体的压强p1=______；p2=______。
15.一质量为2kg的物体在合力的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图象如图所示，则3s末物体的动量为______；4s末物体的动能为______。
16.折射率不仅和透明介质自身性质有关，还和入射光的频率有关。图为红、绿、蓝三束光从水中射向空气即将发生全反射时的光路图。已知C2是绿光的临界角，则红光的临界角为______(选填：C1、C2或C3)。在水中，______(选填：“红”或“蓝”)光的传播速度大于绿光的传播速度。
三、实验题：本大题共1小题，共10分。
17.用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。
(1)关于该实验下列说法正确的是______。
A.为保证封闭气体的气密性，应在活塞与注射器壁间涂上润滑油
B.为方便推拉活塞，应用手握住注射器
C.为节约时间，实验时应快速推拉活塞和读取数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
(2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和体积V的数据并作出V−1p图线，发现图线不通过坐标原点，如图丙所示。则
①造成这一结果的原因是______；
②图中V0代表的物理含义是______；
(3)若A组同学利用所得实验数据作出的p−1V图线(图丁)，应该是______。
(4)B组同学测得多组压强p和体积V的数据片，在P−1V坐标平面上描点作图，因压缩气体过程中注射器漏气，则作出的图线应为图戊中______(选填“①”或“②”)。
四、简答题：本大题共2小题，共20分。
18.阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是______.若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向外的磁场，阴极射线将______(填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”)偏转．
19.如图甲，在倾角为30∘的斜面上固定放置的两足够长光滑导轨MN、PQ相距为d，M、P两端连接一阻值为R的电阻。垂直于导轨平面有向上的匀强磁场按图乙的规律变化，原先金属棒ab垂直于导轨且接触良好，并通过水平细线跨过滑轮与物体A相连，使得棒ab紧靠其右侧的两个固定支柱E、F处于静止状态，与导轨最下端的距离为L。t=0时刻起，磁感应强度从2B0减小到B0时支柱E、F受到的弹力恰好为零，此后磁感应强度保持不变，棒ab开始运动，测得棒ab从开始运动到最大速度的过程中，流过电阻R的电量为q。已知棒ab质量为3m、物体A质量为m，重力加速度为g，不计除R外其余部分的电阻、一切摩擦以及细线和滑轮的质量。问
(1)图乙中t=0时刻棒ab上电流的方向以及磁感应强度减小到B0时对应的时刻t0；
(2)棒ab运动过程中达到的最大速度vm；
(3)棒ab从开始运动到最大速度的过程中电阻R上产生的焦耳热Q。
五、计算题：本大题共1小题，共14分。
20.如图所示，质量为1kg的小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离h=0.8m。物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4。现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短)，反弹后上升至最高点时到水平面的距离为h16。小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)碰撞过程中A对B做功的大小；
(2)碰撞过程中系统的机械能损失；
(3)物块在水平面上滑行的时间t。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：彩虹锹甲的甲壳颜色艳丽，在阳光下呈现出彩虹色，是因为阳光在甲壳表面发生干涉，故D正确，ABC错误；
故选：D。
理解生活中与光相关的现象，结合题意完成分析。
本题主要考查了光的干涉现象，理解生活中与光相关的现象对应的产生原理即可，难度不大。
2.【答案】D
【解析】【分析】
线圈中的电流做周期性的变化，在附近的导体中产生感应电流(涡流)，注意涡流产生的条件以及掌握产生热量的原理是求解关键。
【解答】
由于容器中水温升高，则是电能转化成内能所致。因此只有变化的电流才能导致磁通量变化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流，导致电流发热。玻璃杯是绝缘体，不能产生感应电流。故只有D正确，ABC错误；
故选：D。
3.【答案】D
【解析】解：A.体积增大时，氧气分子的密集程度减小，故A错误；
B.温度升高时，氧气分子的平均动能增大，分子的平均速率增大，由于碰撞等原因，某些分子的速率可能很小，因此温度升高，并不是每个氧气运动速率都会变大，故B错误；
CD.气体的压强是指大量气体分子对容器壁的碰撞而产生的，并不是氧气分子的排斥力增大而产生的，单位面积上氧气分子对器壁的作用力增大，气体压强增大，故C错误，D正确。
故选：D。
A.体积增大时，氧气分子的密集程度减小，据此分析作答；
B.温度是分子平均动能大小的标志，温度高不能代表每个气体分子的速率都大；
CD.根据气体压强产生的原因作答。
本题考查了气体压强的微观解释，温度与分子的平均动能的大小关系；
注意：对应理想气体而言不计分子之间的相互作用力，因此气体压强增大并不是因为氧气分子之间斥力增大的缘故。
4.【答案】A
【解析】解：根据牛顿第二定律，洛伦兹力产生向心加速度：qvB=mv2r
可得粒子做圆周运动的半径：r=mvqB
则磁场越强，半径越小，因A图粒子运动的半径最小，可知磁场最强的是A。故BCD错误，A正确。
故选：A。
电子在月球磁场中做圆周运动时，根据半径公式r=mvqB分析得知，半径与磁感应强度成反比，由图分析轨迹半径的大小，即可得到磁感应强度的大小。
本题考查运用物理知识分析实际问题，背景较新，但落点较低，实质是带电粒子在磁场中圆周运动半径公式r=mvqB的直接应用。
5.【答案】C
【解析】解：当通过线圈本身的电流变化时，线圈中会产生自感现象，
AB、接通开关S，由于自感线圈的自感作用，A2立即变亮，A1逐渐变亮，故AB均错误；
CD、断开开关时，同理由于线圈产生自感电动势，立即反向对A2“供电”但开始两灯的直流电流相等，所以不会出现A2闪亮，而时两灯同时逐渐熄灭，故C正确，D错误。
故选：C。
由题意，闭合开关S达到稳定后两灯均可以正常发光，说明L与R的直流电阻相等．闭合开关的瞬间，通过L的电流增大，产生自感电动势，根据楞次定律分析电流的变化，判断通过两灯电流的关系．待电路稳定后断开开关，线圈产生自感电动势，分析通过两灯的电流关系，判断两灯是否同时熄灭．
本题考查自感现象，产生的原理是回路中的电流发生变化时，在自己回路中产生自感电动势问题，这是一种特殊的电磁感应现象，可运用楞次定律分析自感电动势对电流的影响．
6.【答案】B
【解析】解：A.一定温度下，氧气分子的速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律，因此同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，故A错误；
B.温度升高，分子的平均动能增大，使得速率较小的氧气分子所占的比例变小，故B正确；
C.从两曲线可以看出，温度越高，速率约在450m/s以下的氧气分子占比下降而该速率以上的氧气分子占比上升，故C错误；
D.由题图可知，在100℃与0℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故D错误。
故选：B。
温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同
本题考查了分子运动速率的统计分布规律，记住图象的特点。
7.【答案】D
【解析】解：A.由冲量定义I=Ft，小明所受重力冲量I=mgt，故不为0，故A错误；
B.小明落地时减速下降，有竖直向上的加速度，是超重状态，故地面对他的支持力大于他的重力，故B错误；
C.小明在落地的过程中，动量变化一定，由动量定理，小明在跳时跳到沙池时可以延长着地过程的作用时间t，由
I=Ft
可知，延长时间t可以减小运动员所受到的平均冲力F，故C错误；
D.小明所受重力冲量
I=mgt
重力的冲量的方向与重力的方向相同，在任意一段时间内重力冲量方向都相同，故D正确。
故选：D。
由冲量定义，分析小明所受重力冲量；
有向上的加速度，是超重状态；
由动量定理，延长时间可以减小运动员所受到的平均冲力；
由冲量定义，分析任意一段时间内重力的冲量的方向都相同。
本题考查学生对冲量定义、超重本质、动量定理规律的掌握，其中解题关键是分析出延长时间可以减小运动员所受到的平均冲力。
8.【答案】C
【解析】【分析】
由图象求出A、B、C三状态的压强与体积，然后由理想气体的状态方程求出各状态的温度，然后比较温度大小．
本题考查了比较气体的温度高低，由图象求出气体的压强与体积、应用理想气体压强公式即可正确解题．
【解答】
A与B状态的体积相同，则：pATA=pBTB，得：TATB=pApB>1，TA>TB；
B与C的压强相同，则：VBTB=VCTC得：TBTC=VBVC