马关县第一中学校2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷(含答案)

这是一份马关县第一中学校2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图甲，理想变压器原、副线圈匝数之比为22:1，接线柱a、b所接正弦式交变电压u随时间t变化规律如图乙所示.变压器副线圈接有一火警报警系统，其中为定值电阻，为热敏电阻，其电阻随温度升高而增大.电压表、电流表均为理想电表，下列说法正确的是( )
A.电压表示数为10 VB.此交变电源的频率为0.5 Hz
C.出现火警时，电流表示数增大D.出现火警时，电压表示数增大
2．如图所示，一直流电动机与阻值的电阻串联在电源上，电源的电动势，内阻，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压，已知电动机线圈的电阻，则下列说法中正确的是( )
A.通过电动机的电流为10 AB.电动机的输入功率为2 W
C.电源的输出功率为4 WD.电动机的输出功率为16 W
3．如图所示，矩形虚线框MNQP内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹.(粒子重力不计)下列说法正确的是( )
A.粒子a带负电
B.粒子c的速度最大
C.粒子b在磁场中运动的时间最长
D.粒子b在磁场中运动时受到的向心力最大
4．研究光电效应的实验电路图如图甲所示，其光电流与电压的关系如图乙所示.则下列说法正确的是( )
A.闭合开关，若把滑动变阻器的滑片向右滑动，光电流一定增大
B.若将开关断开，微安表的示数立即变为0
C.三种光在水中的折射率大小关系为
D.利用同样的干涉装置做双缝干涉实验时，三种光产生的条纹间距大小关系为
5．如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先把电容器充满电。时如图(a)所示，电容器两板间的电势差最大，电容器开始放电。时如图(b)所示，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则( )
A.此LC振荡电路的周期
B.时，回路电流方向与图(b)中所示电流方向相反
C.时，线圈中的磁场能最大
D.至时，线圈中的电流逐渐减小
6．如图绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量+q的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是( )
A.小球在运动过程中机械能守恒
B.小球经过环的最低点时速度最大
C.小球经过环的最低点时对轨道压力为
D.小球经过环的最低点时对轨道压力为
7．如图所示，光滑水平面上有两个质量分别为的小球，放在与左侧竖直墙垂直的直线上，设B开始处于静止状态，A球以速度v朝着B运动，设系统处处无摩擦，所有的碰撞均无机械能损失，则下列判断正确的是( )
A. 若，则两球之间有且仅有两次碰撞
B. B.若，则两球之间可能发生两次碰撞
C.两球第一次碰撞后B球的速度一定是
D.两球第一次碰撞后A球一定向右运动
8．如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是时刻的波形图。已知该横波沿x轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5 m。下列说法不正确的是( )
A.该波的周期可能为
B.若波的周期为，质点M在时间内运动的路程为3 m
C.质点M在时刻沿y轴负方向运动
D.该波遇到尺度为10 m的障碍物时，无衍射现象发生
二、多选题
9．关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )
A.体积不变，压强减小时，气体分子的平均动能一定减小
B.温度不变，压强减小时，气体分子的数密度一定减小
C.压强不变，温度降低时，气体分子的数密度一定减小
D.温度升高，压强和体积可能都不变
10．如图所示是一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，两点在同一条双曲线上，则此变化过程中( )
A.从A到B的过程温度升高
B.从B到C的过程温度升高
C.从A到B再到C的过程温度先降低再升高
D.两点的温度相等
11．1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为。X会衰变成原子核Y，衰变方程为。则( )
A.X的质量数与Y的质量数相等B.X的电荷数比Y的电荷数少1
C.X的电荷数比的电荷数多2D.X的质量数与的质量数相等
12．有一束单色光从介质A射入介质B，再由介质B射入介质C，如图所示.根据图中所给的情况判断，下列说法正确的是( )
A.介质B的折射率最大B.介质C的折射率最大
C.光在介质B中的速度最大D.光在介质C中的速度最大
三、计算题
13．如图所示,均匀薄壁U形管竖直放置,左管竖直部分高度大于30 cm且上端封闭,右管上端开口且足够长,用两段水银封闭了A、B两部分理想气体,下方水银左右液面等高,右管上方的水银柱高,初状态温度为27 ℃,A气柱长度,大气压强。现使整个装置缓慢升温,当下方水银的左右液面高度相差时,保持温度不变,再向右管中缓慢注入水银,使A气柱长度回到15 cm。
(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度?
(2)右管中再注入的水银高度是多少?
14．如图所示，有一电子(电荷量为e)经电压加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从金属板边缘穿出电场，求：
(1)金属板AB的长度；
(2)电子穿出电场时的动能.
15．如图所示，两平行光滑金属导轨由两部分组成，左侧部分水平，右侧部分为半径的竖直半圆，两导轨间距离，导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场中，两导轨电阻不计.有两根长度均为l的金属棒ab、cd，均垂直导轨置于水平导轨上，金属棒ab、cd的质量分别为、，电阻分别为.现让ab棒以的初速度开始水平向右运动，cd棒进入圆轨道后，恰好能通过轨道最高点棒进入圆轨道前两棒未相碰，重力加速度，求：
(1)ab棒开始向右运动时cd棒的加速度大小；
(2)cd棒刚进入半圆轨道时ab棒的速度大小；
(3)cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功W.
四、实验题
16．某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻()一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图(a).
(1)在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，请把余下电路连接完整.
(2)请完成下列主要实验步骤：
①检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图(c)所示，读得电阻值是________；
②将开关闭合，开关断开，电压表的示数是1.49 V；
③将开关________，电压表的示数是1.16 V；断开开关.
(3)使用测得的数据，计算出干电池的电动势是________，内阻是________(计算结果保留小数点后两位).
17．某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为5 Ω.为提高测量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段铜芯电线(用表示)的电阻.
A.电源E(电动势为3.0 V，内阻不计)
B.电压表(量程为0～3.0 V，内阻约为2 kΩ)
C.电压表(量程为0～15.0 V，内阻约为6 kΩ)
D.电流表(量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω)
E.电流表(量程为0～3.0 A，内阻约为0.1 Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，允许通过的最大电流为2.0 A)
G.滑动变阻器(最大阻值为1 kΩ，允许通过的最大电流为1.0 A)
H.开关S一个，导线若干
(1)如图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径D的某次测量，其读数是______mm.
(2)实验时电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________.(只填代号)
(3)为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中.
(4)某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线的电阻率的表达式________.
参考答案
1．答案：D
解析：A.由理想变压器中，有，其中电压值为交流电的有效值，，则，解出，但与共用10V，则两端电压小于10V，电压表测两端电压，故A选项错误；
B.由图象，，其中，解出电源频率为50Hz，故B选项错误
D.出现火警时，随温度升高，的阻值变大，两端分得的电压变大，电压表示数增大，故D选项正确；
C.由C分析，当的阻值变大，则副线圈回路的总电流，在与不变的情况下，变小，决定，则应变小，电流表示数应变小，故C选项错误。
故选：D。
2．答案：D
解析：A、通过电动机的电流为，故A错误;
B、电动机的输入功率为，故B错误;
C、电源的输出功率为，故C错误;
D、电动机的输出功率为，故D正确。
故选:D。
3．答案：D
解析：A、根据左手定则知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；
BD、粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子的动能，由于：都相同，因此越大，粒子动能越大，由图示可知，b的轨道半径r最大，则b粒子动能最大，速度最大，洛伦兹力最大，向心力最大，故B错误，D正确；
C、粒子在磁场中做圆周运动的周期：相同，粒子在磁场中的运动时间：，由于都相同，粒子c转过的圆心角θ最大，则射入磁场时c的运动时间最大，故C错误。
故选：D。
4．答案：C
解析：A.图乙中滑动变阻器的滑片向右移动，AK两极板的正向电压增大，如果已经达到饱和光电流，则电流表示数不再增大，故A错误；
B.作出光路图如图，可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大，则a光的折射率较大，结合光的折射率与频率的关系可知，a的频率较大，故B错误；
C.根据光电效应方程光的频率较大，所以用a光照射图乙的装置时逸出光电子的最大初动能较大，故C正确；
D.a光的频率较大，则a光的波长小，根据，条纹间距更小，故D错误。
故选：C。
5．答案：C
解析：A、时，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，，所以周期为，故A错误；
B、0.025s与0.005s相差一个周期，所以回路电流方向与图（b）中所示电流方向应相同，故B错误；
C、LC回路中电场能和磁场能相互转换，时，与LC回路的初始状态相差，此时线圈中的磁场能最大，故C正确；
D、时，与LC回路的初始状态相差2T，与图（a）情况相同，所以至（与初始时刻相差）时，电容器放电，线圈中的电流逐渐增大，故D错误。
故选：C。
6．答案：B
解析：A.小球运动过程中电场力做功，机械能不守恒。故A错误；
B.小球所受的电场力竖直向下，从最高点到最低点的过程中，合力做正功，则根据动能定理得知，动能增大，速度增大，所以小球经过环的最低点时速度最大。故B正确；
CD.小球从最高点到最低点的过程，根据动能定理得：又由，联立解得：。根据牛顿第三定律得，小球经过环的最低点时对轨道压力。故C、D错误。
故选：B。
7．答案：A
解析：解：设球A和球B第一次碰撞后速度分别为和，取向左为正方向。由系统动量守恒：①
系统机械能守恒得：②
解得：③
A、若，则得，即A与B碰撞后交换速度，当球B与墙壁碰后以速度返回，并与球A发生第二次碰撞，之后B静止，A向右运动，不再发生碰撞，所以两球之间有且仅有两次碰撞，故A正确。
B、若，则得，两球之间只能发生一次碰撞，故B错误。
C、两球第一次碰撞后，B球的速度为，不一定是，与两球的质量关系有关，故C错误。
D、两球第一次碰撞后A球的速度为，当时，，碰后A球向左运动，，则得，碰后A球静止。当时，，碰后A球向右运动，故D错误。
故选：A。
8．答案：D
解析：A.波沿x轴负方向传播，则波速为，从而得到周期，所以周期可能为，故A正确；
B.若波的周期为，从到时间内，质点M运动的路程为，故B正确；
C.波沿负方向传播，根据上下坡法可知质点M在时刻沿y轴负方向运动，故C正确；
D.因该波的波长为4m，则该波遇到尺度为10m的障碍物时无明显衍射现象，但衍射依然存在，故D错误。
本题选择不正确的，故选：D。
9．答案：AB
解析：A.体积不变，压强减小时，根据查理定律可知，温度降低，所以气体分子的平均动能一定减小，故A正确；
B.温度不变，压强减小时，根据玻意耳定律可知，体积变大，所以气体分子的数密度一定减小，故B正确；
C.压强不变，温度降低时，根据盖-吕萨克定律可知，体积减小，所以气体分子的数密度一定增大，故C错误；
D.温度升高，根据气态方程可知，pV的乘积变大，压强和体积不可能都不变，故D错误。
故选：AB。
10．答案：AD
解析：A.作出过B点的等温线如图所示，可知
故从A到B的过程温度升高，A正确；
B.从B到C的过程温度降低，B错误；
C.从A到B再到C的过程温度先升高后降低，C错误；
D.两点在同一等温线上，温度相同，D正确。
故选AD。
11．答案：AC
解析：根据电荷数守恒和质量数守恒，可知方程中X的质量数为30，电荷数为15，再根据方程可知Y的质量数为30，电荷数为14，故X的质量数与Y的质量数相等，X的电荷数比Y的电荷数多1，X的电荷数比的电荷数多2，X的质量数比的质量数多3，选项AC正确，BD错误。
12．答案：BC
解析：光线由介质A进入介质B时,根据光路图可知,A的折射率大于B的折射率;光由介质B进入介质C时,根据光路图可知,B的折射率小于C的折射率。所以介质B的折射率最小,光在其中传播速度最大。由光路的可逆性可知,光由B进入A时,如果入射角为60°,则折射角为45°,而光由B进入C时,入射角为60°,折射角为30°,由此比较可知,介质C的折射率最大,光在其中传播速度最小。故选BC。
13．答案：(1)177 ℃(2)40 cm
解析：(1)缓慢升温过程中,对A气体进行分析
初状态参量:
末状态参量:
由理想气体状态方程得
解得,所以。
(2)对A气体进行分析,气体发生等容变化，初末状态体积相同,
由查理定律得
代入数据解得
右管中再注入的水银高度是40 cm。
14．答案：(1)(2)
解析：(1)设电子飞离加速电场时的速度为，由动能定理得
设金属板AB的长度为L，电子偏转时间
，
联立解得：.
(2)设电子穿出电场时的动能为，根据动能定理得
。
15．答案：(1)(2)7.5 m/s(3)4.375 J
解析：(1)ab棒开始向右运动时，设回路中产生的感应电流为I，有
解得：
(2)设cd棒刚进入半圆轨道时的速度为，系统动量守恒，有
cd棒进入圆轨道至最高点的过程，对cd棒运用动能定理，有
在轨道最高点，由牛顿第二定律，有
联立解得：
(3)由动能定理得
解得：.
16．答案：(1)如图所示
(2)①20 Ω③闭合(3)1.49 V；0.69 Ω
解析：(2)(3)由题图(c)读得电阻箱值为；将开关闭合，开关断开，此时电压表示数为电源电动势，将开关再闭合，电压表示数为电阻箱R两端电压.将电压表视为理想电表，则干路电流.
因为，
所以.
17．答案：(1)0.700(2)B；D；F(3)见解析图(4)
解析：(1)由题图螺旋测微器可知，固定刻度读数为0.5 mm，可动刻度读数为，故螺旋测微器的读数为.
(2)电源电动势为3.0 V，电压表应选用(量程为0～3.0 V，内阻约为2 kΩ)，即应选用B；通过铜芯电线的最大电流约为，为准确测量，应选用量程为0～0.6 A的电流表，即应选用D，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，则应选用F.
(3)由于，则为减小实验误差，应选用电流表外接法；滑动变阻器选用分压式接法或限流式接法均可，电路图如图所示(甲、乙均可).
(4)由欧姆定律及电阻定律知，铜芯电线的电阻，则该铜芯电线的电阻率.