2022-2023学年福建省泉州市永春重点中学高二（下）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年福建省泉州市永春重点中学高二（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共5小题，共20.0分）

1.  绕太阳运行的轨道为椭圆的莱蒙泛星彗星于年月日到达近日点，与太阳距离恰为个天文单位即地球与太阳的距离。若忽略地球和慧星间的引力作用，当该彗星经过近日点时(    )
 

A. 与地球的线速度大小相等 B. 与地球的加速度大小相等
C. 与地球所受太阳引力大小相等 D. 速度为其运行过程的最小值

2.  已知通电长直导线在周围空间某位置产生的磁感应强度大小与电流强度成正比，与该位置到长直导线的距离成反比。如图所示，现有通有电流大小相同的两根长直导线分别固定在正方体的两条边和上，彼此绝缘，电流方向分别由流向、由流向，则顶点和两处的磁感应强度大小之比为(    )
 

A.  B.  C.  D.

3.  如图所示，一束单色光入射到极限频率为的金属板上，发射的光电子可沿垂直于平行板电容器极板的方向从左极板上的小孔进入电场，均不能到达右极板，则(    )
 

A. 该单色光的波长为
B. 若仅增大该单色光的强度，则将有电子到达右极板
C. 若仅换用频率更大的单色光，则依然没有电子到达右极板
D. 若仅将电容器右极板右移一小段距离，电子仍然不能到达右极板

4.  在图乙的电路中，通入如图甲所示的交变电流，此交变电流的每个周期内，前三分之一个周期电压按正弦规律变化，后三分之二周期电压恒定。电阻的阻值为，电表均为理想电表。下列判断错误的是(    )
 

A. 电压表的示数为
B. 电流表的示数为
C. 电阻一个周期内产生的热量一定大于
D. 电阻换成一个耐压值为的电容，会被击穿

5.  蹦床是一项专业运动员利用蹦床的反弹效果表现技巧的竞技运动，属体操项目之一。朱雪莹在东京奥运会夺冠一跳如图所示。某段过程中，她自距水平网面高处由静止下落，与网作用后，竖直向上弹离水平网面的最大高度为，若忽略触网过程中蹬网发力动作而将其视为质点，不计空气阻力且规定竖直向下为正方向，取。下列说法正确的是(    )
 

A. 她下落到刚接触网面时的速度为
B. 她自最高点向下运动到最低点的过程历时
C. 她与网作用过程中的平均加速度为
D. 她自静止下落到弹回至最高点的过程中，平均速度为

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

6.  在如图所示的柱状玻璃容器中注入密度的某透明液体，将一质量、体积的小球在液面处由静止释放，当小球运动到刻度线处开计时，每下落记录一次时间，得到多组下落高度与时间的数据，作出图像如图中实线所示的一条直线。液体对小球的阻力，为小球下落的速度，为比例系数，取。以下说法正确的是(    )
 

A. 由图像可知，从计时开始小球做匀加速直线运动
B. 从计时开始小球运动过程中所受阻力与浮力之和大小等于重力大小
C. 根据题中所给已知条件及图像信息，可以求得比例系数
D. 若选择一个密度更大，体积相同的小球进行试验，则该直线可能是图中的虚线(    )

7.  阴极射线管及方向坐标如图所示。电子束从阴极射出，直线射出狭缝掠射到荧光屏上，显示出电子束的径迹，以下偏转情况判断正确的是(    )
 

A. 在阴极射线管中加一个方向向上的电场，射线向上偏转
B. 在阴极射线管中加一个方向向下的电场，射线向上偏转
C. 在阴极射线管中加一个方向向前的磁场，射线向上偏转
D. 在阴极射线管中加一个方向向后的磁场，射线向上偏转

8.  在工厂会看到用于运送货物的倾斜传送带，如图所示，传送带与水平地面夹角，长度，传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带上端点与一水平台面平滑连接，当货物送达点后仍能沿水平面运动一段距离。现将一质量的货物在传送带最下端无初速度释放，它与传送带间的动摩擦因数，与水平台面间的动摩擦因数该货物离开传送带后最终停止在水平台面上的处，取。下列选项正确的是(    )
 

A. 货物送达点时的速度为
B. 货物离开传送带后在水平台面上运动的距离为
C. 货物在传送带上运动的时间为
D. 货物在传送带上运动过程中产生的热量为

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

9.  某同学利用图所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示图中未包括小球刚离开轨道的影像。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个小方格的边长为。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图中标出。

完成下列填空：结果均保留位有效数字

小球运动到图中位置时，其速度的水平分量大小为________，其速度的竖直分量大小为________；

根据图中数据可得，当地重力加速度的大小为________。

10.  某物理课外实验小组为了测量某未知电阻的阻值，制定了四种测量方案。

方案一：用欧姆表测电阻

在进行正确机械调零后，将欧姆挡的选择开关拨至“”挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在______选填“左侧”或“右侧”零刻度线上。

欧姆表指针如图甲所示，可得未知电阻的阻值为______。结果保留两位有效数字

方案二：用伏安法测电阻：如图乙所示的实验电路，电压表的示数为，电流表的示数为，则由此可得未知电阻的阻值为______结果保留两位有效数字，此测量值_______选填“大于”或“小于”真实值。

方案三：用等效替代法测电阻

如图丙所示，将电阻箱的阻值调到最大，闭合开关和，调节电阻箱，使电流表示数为，电阻箱的示数；

断开开关，闭合开关，调节电阻箱，使电流表示数仍为，电阻箱的示数；

则未知电阻的阻值为______结果保留两位有效数字。

方案四：用惠斯通电桥法测电阻如图丁所示的实验电路，为一段粗细均匀的直电阻丝。

闭合开关，调整触头的位置，使按下触头时，电流表的示数为零。已知定值电阻的阻值，用刻度尺测量出、，则电阻______用、、表示。

为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图丁中的定值电阻换成电阻箱，并且按照中操作时，电阻箱的读数记为；然后将电阻箱与交换位置，保持触头的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表的示数为零，此时电阻箱的读数记为，则电阻_______。用、表示

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

11.  自行车小巧方便，利用率很高胎内气压一般维持在比较安全，胎压过低会损坏车胎，胎压过高会引起爆胎。夏天，一自行车由于气门芯老化，发生了漏气，漏气前胎压为，漏气后的胎压为，发现后赶紧用打气简给车胎打气，车胎的内胎容积为，打气筒每打一次可打入压强为的空气，车胎因膨胀而增加的体积可以忽略不计。夏天室内温度为，中午烈日暴晒时室外温度可高达。求：

车胎漏气前后胎内气体的质量比假设漏气前后车胎内气体温度不变；

当车胎内压强超过时就容易发生爆胎事故，夏季在室内给车胎打气时，用打气筒最多可以打多少次，才能保证在室外骑自行车不发生爆胎注：打气前胎内压强为。

12.  如图甲所示，很大的金属板和金属网平行放置，相距为，在金属板右侧面以点为圆心、半径为的圆形区域外刷有遮光漆，当金属板的右侧面受到紫外线照射时，圆形区域内的金属板会不停地发射电子，射出的电子具有不同的方向，速度大小也不相同。如果用导线将、连起来，从射出的电子落到上便会沿导线返回，从而形成电流；如果不把、直接相连，而按图乙那样把接在电源的正极、接在电源的负极，当两板间的电压为时电流表恰好没有电流。现若将接在电源的负极、接在电源的正极，保持两板间电压大小不变的情况下：已知元电荷电量为，电子质量为

求电子从金属板射出时的最大速度；

求电子到达金属网时的动能的范围；

求金属网上有电子到达的范围的面积。

13.  跑酷不仅可以强健体质，也可使得自身反应能力更加迅速。现有一运动员在图示位置起跳，运动过程姿势不变且不发生转动，到达墙面时鞋底与墙面接触并恰好不发生滑动，通过鞋底与墙面间相互作用可以获得向上的升力。已知运动员起跳时速度为，与水平方向夹角为，到达墙壁时速度方向恰好与墙面垂直，运动员鞋底与墙面的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，全过程忽略空气阻力影响。

求运动员起跳时的水平分速度与竖直分速度；

运动员与墙发生相互作用的时间为，蹬墙后速度竖直向上，不再与墙发生相互作用，求蹬墙后运动员上升的最大高度；

若运动员蹬墙后水平方向速度大小不变，方向相反，为了能够到达起跳位置的正上方，且距离地面高度不低于蹬墙结束时的高度，求运动员与墙发生相互作用的最长时间。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】解：、彗星经过近日点时做离心运动的线速度大于地球的线速度，故A错误；
B、彗星与地球的加速度都有万有引力提供，在近日点位置时，因为距离不变，则万有引力的大小不变，则彗星和地球的加速度大小不变，故B正确；
C、彗星与地球到太阳的距离相等，但因为质量不同，所受的太阳的万有引力大小也不相等，故C错误；
D、经过近日点时速度为所在轨迹上的速度的最大值，故D错误；
故选：。
理解在椭圆轨道上彗星的线速度的变化；
理解彗星和地球的加速度的来源，结合半径的特点分析出加速度的变化；
根据万有引力定律分析出彗星与地球所受的太阳的万有引力的关系。
本题主要考查了万有引力定律的相关应用，理解近日点和远日点的区别，结合万有引力定律和距离的关系即可完成解答。
 

2.【答案】 

【解析】

【分析】
本题考查磁场的叠加，以及安培定则，磁场的叠加满足平行四边形定则。
由题意确定点的磁感应强度大小，再由几何关系及磁场的叠加确定点的磁感应强度大小，从而得解。
【解答】
设正方体边长为，其中一根长直导线的电流在点产生的磁感应强度为，则点的磁感应强度大小为，处于边的长直导线到点的距离为，在点产生的磁感应强度大小为；处于边的长直导线到点的距离为，在点产生的磁感应强度大小为，所以点的磁感应强度大小为：，，故A正确，BCD错误。
故选A。  

3.【答案】 

【解析】A.由题可知，单色光的波长应大于  ，故A错误；

B.若仅增大该单色光的强度，由于入射光的频率不变，则电子仍然不能到达右极板，故B错误；

C.若仅换用频率更大的单色光，逸出的光电子的初动能增大，则可能有电子到达右极板，故C错误；

D.若仅将电容器右极板右移一小段距离，由于两板间的电压不变，电子仍然不能到达右极板，故D正确。

故选D。

4.【答案】 

【解析】解：、分析图甲，根据电流的热效应求解交变电流的有效值，有：，解得电压有效值为：，电表读数为有效值，故A正确。
B、根据欧姆定律可知，通过电阻的电流为，故电流表示数为，故B正确。
C、热量根据有效值进行计算，则有：，故C错误。
D、电容器能否击穿，用到最大值，，故电容器会击穿，故D正确。
本题选错误的，故选：。
交变电流给灯泡供电，电压表、电流表显示是电源电压的有效值。
求电阻产生的热量用到有效值，求有效值方法：是将交流电在一个周期内产生热量与将恒定电流在相同时间内产生的热量相等，则恒定电流的值就是交流电的有效值。
电容器能否击穿，用到最大值。
本题主要是考察交变电流的有效值，瞬时值，峰值及电流的热效应的相关计算，主要侧重基本公式的考察。
 

5.【答案】 

【解析】解：、朱雪莹下落的高度为，根据：可得她下落到刚接触网面时的速度大小为：，故A错误；
B、她自最高点向下运动到触网的过程的时间：，她与网接触后仍然要继续下降一段时间才能到达最低点，所以她自最高点向下运动到最低点的过程的时间一定大于，故B错误；
C、朱雪莹上升的高度为，根据：可得她刚离开网面时的速度大小为：，所以她与网作用过程中的平均加速度为：，故C错误；
D、她刚离开网面后上升的时间：，她自静止下落到弹回至最高点的过程中的位移：，则平均速度为：，故D正确。
故选：。
根据自由落体运动的公式即可求出她触网的速度和下落的时间，同理可以求出她离开网的速度和上升的时间；根据加速度的定义式即可求出平均加速度，根据平均速度的公式即可求出平均速度。
该题属于物理知识在日常生活中的应用，在解答的过程中，要注意选项，朱雪莹自最高点向下运动到最低点的时间与她自最高点向下运动到触网的时间是不同的。
 

6.【答案】 

【解析】A.根据  图象可知，下落的距离随时间均匀变化，所以小球近似做匀速直线运动，选项A错误；

B.小球近似做匀速直线运动，则受力平衡，所以小球运动过程中所受阻力与浮力之和大小等于重力大小，选项B正确；

C.根据  图象可知小球下落的速度为

小球下落过程中受到竖直向下的重力，竖直向上的浮力和阻力，小球做匀速直线运动，受力平衡

式中  表示液体对小球的浮力，代入数据可得比例系数

选项C正确；

D.若选择一个密度更大，体积相同的小球，浮力  不变，根据  可知小球的质量增大，根据平衡方程

可知小球的速度增大，所以在相同的时间内小球下落的高度增大，所以该直线可能是图象中的虚线，选项D错误。

故选BC。

7.【答案】 

【解析】A.在阴极射线管中加一个方向向上的电场，射线向下偏转，故A错误；

B.在阴极射线管中加一个方向向下的电场，射线向上偏转，故B正确；

C.在阴极射线管中加一个方向向前的磁场，射线向上偏转，故C正确；

D.在阴极射线管中加一个方向向后的磁场，射线向下偏转，故D错误。

故选BC。

8.【答案】 

【解析】由题意可知，传送带的运行速度为，货物在传送带上加速过程，据牛顿第二定律可得

解得

货物加速至与传送带速度相同所用时间

上滑距离为

之后货物匀速上滑至顶端，所用时间为

在水平台面上运动时间为

货物送达点时的速度为；货物在传送带上运动的时间为

AC正确；

B.货物在水平台面上运动过程，据动能定理可得

货物离开传送带后在水平台面上运动的距离为

B错误；

D.货物在传送带上运动过程中，货物相对于传送带的位移大小为

产生的热量为

D错误。

故选AC。

9.【答案】  ； ； 

【解析】小球做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，可得

竖直方向为自由落体运动，根据一段时间内的平均速度等于该段时间的平均速度，可得

研究小球竖直方向的分运动，由逐差法，可得

10.【答案】  右侧               小于                 

【解析】红黑表笔短接，使电流达到满偏，故指针指在右侧；

依题意，读数为；

根据欧姆定律，电阻的测量值为

电路采用外接法，电流表读数偏大，故电阻测量值小于真实值；

根据闭合电路的欧姆定律有

联立解得

根据电桥测量原理，依题意有

解得

据前面分析，有

则有

11.【答案】本题主要考查变质量问题，解决此类问题的关键是正确选择研究对象，使气体的质量不变。
根据玻意耳定律，将漏气前胎内气体换算为胎压为，求出换算后的体积，根据漏气前与漏气后的质量比；
根据理想气体状态方程求出打气筒最多可以打的次数。 

【解析】将漏气前胎内气体换算为压强为的气体，设换算后体积为，
根据玻意耳定律得，
所以漏气前与漏气后的质量比为，
解得：
设最多可以打次，根据理想气体状态方程得
代入数据得次
 

12.【答案】  ；；  

【解析】电子向右减速到，由动能定理

可得

初速为的电子向右加速

可得

初速为的粒子向右加速

可得

所以动能的范围为。

金属网上有电子到达的区域为一个圆，圆心在点的正对面。速度为平行于金属板射出的电子沿平行于金属板方向运动距离最远，水平向右方向上

沿平行于金属板方向上

可解得

对应面积

13.【答案】  ，  ；  ；  

【解析】水平方向分速度

竖直方向分速度

设墙对运动员平均弹力大小为，平均最大静摩擦力为，蹬墙后运动员获得竖直向上的速度为  ，人质量为，设水平向右为正方向，由动量定理得

设竖直向上为正方向，由动量定理得

其中

联立得

运动员蹬墙结束后竖直方向做匀减速直线运动至速度为零，由

得

设墙对运动员平均弹力大小为  ，平均最大静摩擦力为  ，蹬墙后运动员获得竖直向上的速度为，与墙发生相互作用的时间为  ，人的质量为，设水平向右为正方向，由动量定理得

设竖直向上为正方向，由动量定理得

其中

联立得

设运动员起跳位置离墙面水平距离为，到达墙面所需时间为  ，离墙后到达起跳位置正上方的运动时间为  ，起跳后水平方向做匀速直线运动，得

 ， 

运动员离墙后水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为，加速度为的匀变速直线运动，当竖直位移为时，水平位移不小于。根据上述分析，得

 ， 

联立式

作用的最长时间为