物理：辽宁省锦州市2022-2023学年高二下学期期末试题（解析版）

这是一份物理：辽宁省锦州市2022-2023学年高二下学期期末试题（解析版），共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共10小题，共46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，每个小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分。
1. “嫦娥三号”中有一块“核电池”，在月夜期间提供电能的同时还能提供一定能量用于舱内温度控制。 “核电池”利用了的衰变，在放出一个粒子后衰变成一个新的原子核，下列说法正确的是（ ）
A. 新核的质子数比的质子数少2个
B. 新核的中子数比的中子数少4个
C. 若的温度降低，其半衰期会减小
D. 在月球上的衰变速度比在地球上的衰变速度慢
【答案】A
【解析】AB．根据核反应过程的质量数守恒与电荷数守恒，粒子的质量数为4，电荷数为2，新核的电荷数为94-2=92，质量数为238-4=234，则新核的中子数234-92=142，而的中子数238-94=144，故新核的质子数比的质子数少2个，新核的中子数比的中子数少2个，故A正确，B错误；
CD．半衰期与原子所处的环境、温度、压强等均无关系，所以半衰期在地球和月球上都一样，衰变速度一样，故CD错误。
故选A。
2. 关于粒子正确的是（ ）
A. 可以被电场加速B. 能量与波长成正比
C. 具有波粒二象性D. 原子核外电子受激发产生的
【答案】C
【解析】A．粒子即光子，不能被电场加速，A错误；
B．根据
则能量与波长成反比，B错误；
C．光子具有粒子性和波动性，C正确；
D．粒子是原子核受到激发后产生的，D错误。
故选C。
3. 关于下列各图，说法正确的是（ ）

A. 甲图中半杯水与半杯酒精混合之后的总体积要小于整个杯子的容积，说明液体分子之间有间隙
B. 图乙中液体和管壁表现为不浸润
C. 图丙中对应曲线为同一气体温度较高时的速率分布图
D. 图丁中微粒越大，单位时间内受到液体分子撞击次数越多，布朗运动越明显
【答案】A
【解析】A．甲图中半杯水与半杯酒精混合之后的总体积要小于整个杯子的容积，说明液体分子之间有间隙，故A正确；
B．图乙中液体和管壁接触面中的附着层中的液体分子间表现为斥力效果，可知液体和管壁表现为浸润，故B错误；
C．图丙中，当温度升高时，分子速率较大的分子数占总分子数的百分比增大，可知对应曲线为同一气体温度较低时的速率分布图，故C错误；
D．图丁中微粒越小，微粒受到液体分子撞击越不平衡，布朗运动越明显，故D错误。
故选A。
4. 如图所示为一定质量理想气体状态变化的图像。已知在状态A时的压强为，则（ ）

A. 状态B时的压强为B. 状态C时的压强为
C. A→B过程中气体对外做功D. B→C过程中气体内能减小
【答案】D
【解析】AC．A→B过程，气体温度不变，体积减小，外界对气体做功。根据
状态B时的压强为
AC错误；
B．状态A与状态C压强相等，为，B错误；
D．B→C过程中气体温度降低，内能减小，D正确。
故选D。
5. 两分子之间的分子力F、分子势能与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示（取无穷远处分子势能为0）．下列说法正确的是（ ）

A. 甲图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B. 当时，分子势能零
C. 两分子在相互靠近的过程中，在阶段，F做正功，分子势能减小
D. 两分子从相距开始随着分子间距离的增大，分子力先减小后一直增大
【答案】C
【解析】AB．在时，分子势能最小，但不为零，此时分子间作用力为零，故乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线，故AB错误；
C．两分子在相互靠近的过程中，在阶段，分子力表现为引力，F做正功，分子势能减小，故C正确；
D．由图甲可知，两分子从相距开始随着分子间距离的增大，分子力先增大后一直减小，故D错误。
故选C。
6. 在玻尔氢原子模型中，能量与量子数n关系的能级图如下所示，图中电子跃迁过程a～d所吸收或放出的每个光子的能量如下表所示．下列说法正确的是（ ）

A. 经历a跃迁会放出光子
B. 表格中的“？”应填入2.55
C. b跃迁的光子波长小于d跃迁的光子波长
D. 经历b跃迁，氢原子的能量增大，原子核外电子的动能增大
【答案】B
【解析】A．由图可知跃迁a是从n=3能级跃迁到n=5能级，需要吸收能量，故A错误；
B．由图跃迁a、b可知从n=5能级跃迁到n=4能级释放的能量为
跃迁a是从n=4能级跃迁到n=2能级，则释放的能量为
故B正确；
C．由图可知跃迁b释放的光子能量小于跃迁d释放的光子能量，能量越小，光的频率越小，光的波长越大，所以b跃迁的光子波长大于d跃迁的光子波长，故C错误；
D．经历b跃迁，氢原子从高能级跃迁到低能级，能量减小，原子核外电子的动能增大，故D错误；
故选B。
7. 如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，O为圆心，A、B两个小球用轻杆连接，放在圆轨道内，静止时，小球B与O在同一高度，杆与水平方向的夹角为，则A、B两球的质量之比为（ ）
A. B. 2：1C. D. 3：1
【答案】B
【解析】对A球和B球受力分析如下图所示，对B球有
对A球，由几何关系可知各夹角大小如图所示，故有
且对轻杆分析可知
联立解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
8. 如图所示的交流电路中，理想变压器输入电压为，输入功率为，输出功率为，电压表读数为，各交流电表均为理想电表．由此可知（ ）
A. 变压器原、副线圈的匝数比为
B. 灯泡中电流方向每秒钟改变100次
C. 当滑动变阻器R的滑动头向下移动时，各个电表读数均变大
D. 当滑动变阻器R的滑动头向上移动时，变小，且始终有
【答案】BD
【解析】A．变压器原、副线圈的匝数比为
A错误；
B．交流电频率为
一个周期内方向改变两次，则灯泡中电流方向每秒钟改变100次，B正确；
C．电压表示数不变，当滑动变阻器R的滑动头向下移动时，输出端总阻值减小，根据
输出电流增大，则R1两端电压增大，灯泡电压与电流减小。由并联分流原理可知，电流表电流增大，C错误；
D．当滑动变阻器R的滑动头向上移动时，理想变压器输出端总阻值增大，由
变小，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，边长为的金属框在平面内沿方向做匀速直线运动，依次通过磁感应强度大小均为的匀强磁场区域Ⅰ～Ⅲ。当金属框上的p点运动到的位置时，p点没有感应电流。区域Ⅲ的磁场方向垂直于平面。下列叙述正确的是（ ）

A. 区域Ⅰ和Ⅲ的磁感应强度方向相同
B. 区域Ⅱ和Ⅲ的磁感应强度方向相同
C. p点运动到时，p点的感应电流方向为
D. p点运动到时的感应电流大小大于p点运动到时的电流
【答案】AC
【解析】AB．当金属框上的P点运动到的位置时，P点没有感应电流。根据右手定则，区域Ⅰ和Ⅲ的磁感应强度方向相同，A正确，B错误；
C．p点运动到时，根据右手定则，p点的感应电流方向为，C正确；
D．磁感应强度大小不变，则p点运动到时的感应电流大小等于p点运动到时的电流，D错误。
故选AC。
10. 如图所示，边长为a的正方形线框内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场。两个相同的带电粒子分别从边上的A点和E点（E点在之间，未标出）以相同的速度沿与平行方向射入磁场，两带电粒子均从边上的F点射出磁场，。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，则（ ）

A. 粒子带负电
B. 两个带电粒子在磁场中运动的半径为
C. 两个带电粒子在磁场中运动的时间之比为
D. 带电粒子的比荷为
【答案】AD
【解析】A．粒子逆时针转动，根据左手定则，粒子带负电，A正确；
B．如图

有几何关系
两个带电粒子在磁场中运动的半径为
B错误；
C．两粒子运动轨迹如图

有几何关系可知，A点和E点发射的粒子运动的圆心角分别为和，根据
两个带电粒子在磁场中运动的时间之比为
C错误；
D．根据
得
D正确。
第Ⅱ卷
二、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 在探究“变压器的电压与匝数的关系”中，可拆变压器如图所示。

（1）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是______。
A．控制变量法B．等效替代法C．整体隔离法
（2）下列说法正确的是______。
A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数
B．变压器开始正常工作后，铁芯导电，把电能由原线圈输送到副线圈
C．变压器原线圈接低压交流电，测量副线圈电压时用多用电表的“直流电压挡”
D．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响
（3）若变压器原、副线圈的匝数分别为800和400，测得变压器两端线圈的电压为3.8V和8.0V，可知变压器的原线圈两端电压______（选填“3.8”或“8.0”）V；变压器的电压比与匝数比不相等，可能的原因是__________（写出一条即可）。
【答案】（1）A （2）D （3）8.0 漏磁，铁芯或导线发热
【解析】（1）[1]实验中需要运用的科学方法是控制变量法。例如，可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响。
故选A。
（2）[2]A．为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数大于副线圈匝数，故A错误；
B．变压器开始正常工作后，铁芯不导电，通过电磁感应，把电能由原线圈输送到副线圈，故B错误；
C．变压器原线圈接低压交流电，副线圈产生交变电流，测量副线圈电压时，用多用电表的“交流电压挡”，故C错误；
D．可以先保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，研究副线圈匝数对副线圈电压的影响，故D正确。
故选D。
（3）[3]根据

可知变压器的原线圈两端电压8.0V；
[4] 变压器的电压比与匝数比不相等，可能的原因是：漏磁，铁芯或导线发热。
12. 某小组用力传感器探究弹簧弹力与伸长量的关系。如图甲所示，将轻质弹簧上端固定于铁架台上，使标尺的零刻度线与弹簧上端对齐。某同学用力传感器竖直向下拉弹簧，同时记录拉力值F及对应的标尺刻度x（如图乙所示）。通过描点画图得到图丙的图像，a、b分别为使用轻弹簧1、2时所描绘的图线。

（1）以下说法正确的是______。
A．弹簧被拉伸时，不能超出其弹性限度
B．测弹簧的原长时，应将弹簧平放在水平桌面上
C．因未测弹簧原长，因此实验无法探究弹簧弹力与伸长量的关系
D．用几个不同的弹簧分别测出几组拉力与伸长量，得出拉力与伸长量之比相等
（2）弹簧1的劲度系数为______，弹簧2产生弹力时，弹簧的伸长量是_______cm。
【答案】（1）A （2）100 30
【解析】（1）[1] A．弹簧被拉伸时，不能超出其弹性限度，故A正确；
B．在测弹簧的原长时，应把弹簧竖直悬挂，自然伸长时测量，这样可以避免弹簧自身重力的影响，故B错误；
C．未测弹簧原长，仍可以通过的图像探究弹簧弹力与伸长量的关系，故C错误；
D．探究弹簧弹力与伸长量关系实验中应以同一根弹簧为实验对象，故D错误。
（2）[2]弹簧1的劲度系数为
[3] 弹簧2的劲度系数为
弹簧的伸长量
13. 如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量，面积的活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27℃，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压强恒为，重力加速度为。求：
（1）缸内气体的压强；
（2）缸内气体的温度升高到多少摄氏度时，活塞恰好会静止在气缸缸口处？
【答案】（1）；（2）327℃
【解析】（1）以缸体为研究对象列平衡方程
解得
（2）当活塞恰好静止在气缸缸口处时，缸内气体温度为，压强为，由于缸内气体为等压变化，由盖·吕萨克定律
即
解得
所以气体的温度是
℃＝327℃
14. 跳水是中国奥运代表团的重点夺金项目，中国跳水队被称为“梦之队”。东京奥林匹克运动会，我国跳水运动员全红婵创女子10米跳台历史最高分纪录夺得金牌。如图所示，全红婵从跳台上向上跃起，举起双臂离开台面，跃起后重心升高达到最高点，下落时身体竖直手先入水，手入水后保持原姿态向下做匀减速直线运动，重心下降后开始上浮。入水前空气阻力忽略不计，（计算时把全红婵看成全部质量集中在重心的一个质点且重心始终位于从手到脚的中点处，全过程水平方向的运动忽略不计）。求：
（1）全红婵起跳时的速度；
（2）全红婵从离开跳台直到运动到水下最深处的过程中，所经历的时间t。（结果保留2位有效数字，g取，）
【答案】（1）3m/s；（2）
【解析】（1）上升阶段，由速度位移公式得
解得全红婵起跳时的速度
（2）上升阶段，由速度时间公式
解得
下落入水前，由自由落体公式
解得
手入水时速度
入水后
解得
所以她经历的时间
15. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨竖直放置，轨道间距为L，其上端接一阻值为R的小灯泡L（阻值R保持不变）。在水平虚线、间有垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场区域的宽度为d，导体棒a的质量为m、电阻为r，与导轨始终保持垂直并接触良好，设重力加速度为g。
（1）若导体棒a从图中M处由静止开始沿导轨下滑，进入磁场时恰能匀速运动，求导体棒a刚进入磁场时的速度v及此时棒中的电流方向；
（2）将导体棒a固定在处，若磁感应强度均匀增大，小灯泡始终正常发光，其额定电压为U，写出磁感应强度随时间变化的函数表达式（令时，）；
（3）若导体棒a以大小为的初速度从处竖直向上运动，恰能到达处，求此过程中小灯泡产生的热量及导体棒a运动的时间。
【答案】（1），电流方向从左向右；（2）；（3）
【解析】（1）导体棒a在磁场中做匀速直线运动，有
解得导体棒a刚进入磁场时速度
由右手定则可知棒a中的电流方向从左向右。
（2）由于
由法拉第电磁感应定律
又
由以上各式联立解得
（3）导体棒向上运动过程中，由能量守恒定律得
又
解得小灯泡产生的热量
对导体棒a由动量定理得
又
联立解得导体棒a运动的时间
跃迁
吸收或放出的每个光子的能量（eV）
a
0.97
b
0.66
c
？
d
2.86