云南省弥勒市第一中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷

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云南省弥勒市第一中学2022—2023学年下学期高二年级期末考试
高二 物理
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. 有两瓶质量和温度都相等的氢气和氧气，则(　　)
A. 两瓶中每个分子运动的动能都相等
B. 两瓶中分子运动的总动能相等
C. 氢气内部分子的总动能大于氧气内部分子的总动能
D. 氢气内部分子的总动能小于氧气内部分子的总动能
2. 矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线圈abcd的阻值为1 Ω，外接电阻R的阻值为9 Ω.图甲中理想交流电压表的示数为18 V；若外电路接一理想变压器，图乙中理想交流电压表的示数为10 V，则该理想变压器原、副线圈的匝数之比为(　　)

A. 1∶9
B. 1∶3
C. 3∶1
D. 9∶1
3. 四盏灯泡接成如图所示的电路，a、c灯泡的规格为“220 V 100 W”，b、d灯泡的规格为“220 V 40 W”，各个灯泡的实际功率均没有超过它的额定功率，则四盏灯泡实际功率大小顺序是(　　)
A. Pa＝Pc>Pb＝Pd
B. Pa>Pd>Pc>Pb
C. Pd>Pa>Pc>Pb
D. Pd>Pc>Pb>Pa
4. 抽水蓄能电站可以在用电低谷时，将电网中多余的电能转化为水的重力势能；在用电高峰时，再将水的重力势能转化为电能输回电网，假定多余电能为5×104kW·h，这部分多余的电能经储存再回到电网过程中将损失44%，则此蓄能电站能给电网补充的电能为(　　)
A. 2.2×104 kW·h B. 2.8×104 kW·h
C. 3.5×104 kW·h D. 5×104 kW·h
5. 关于物体的内能，下列说法正确的是(　　)
A. 机械能可以为零，但内能永远不为零
B. 温度相同、质量相同的物体具有相同的内能
C. 温度越高，物体的内能越大
D. 0 ℃的冰的内能与等质量的0 ℃的水的内能相等
6. 如图所示，金属导线框abcd每边长0.1 m，每边电阻均为1.0 Ω，线框平面与纸面平行，有界匀强磁场磁感应强度大小为1 T，方向垂直纸面向里。现用外力使线框以10 m/s的速度匀速进入磁场，则进入磁场的过程中，c、d两点间的电压是(　　)

A. 1 V　　 B. 0.75 V　　 C. 0.25 V　　 D. 0 V
7. 有两颗质量不等、在圆轨道上运行的人造地球卫星，用T表示卫星的动行周期，用p表示卫星的动量，则有关轨道半径较大的那颗卫星的周期T、动量p和机械能，下列说法中正确的是(　　)
A. 周期T较大，动量p也一定较大，机械能也大
B. 周期T较大，动量p可能较小，机械能不能确定
C. 周期T较小，动量p较大，机械能也大
D. 周期T较小，动量p也较小，质量大的卫星的机械能也大
8. 一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有向右的水平速度v0＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1.不计质量损失，重力加速度g取10 m/s2.则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是(　　)
A. B.
C. D.
第Ⅰ卷 选择题
二、多选题（共4小题）
9. 如图甲所示，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移x随时间t变化的图像如图乙所示．不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是(　　)

A. 单摆的摆长约为1.0 m
B. 单摆的位移x随时间t变化的关系式为x＝8sin (πt) cm
C. 从t＝0.5 s到t＝1.0 s的过程中，摆球的重力势能逐渐增大
D. 从t＝1.0 s到t＝1.5 s的过程中，摆球所受回复力逐渐减小
10. 如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板．从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m，不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下说法正确的是(　　)

A. 粒子在磁场中通过的弧长越长，运动时间也越长
B. 射出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心O
C. 射出磁场的粒子一定能垂直打在MN上
D. 只要速度满足v＝，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上
11. 下列说法正确的是(　　)
A. 只有温度高的物体才会有热辐射
B. 黑体只从外界吸收能量，从不向外界辐射能量
C. 黑体也可以看起来很明亮，是因为黑体也可以有较强的辐射
D. 一般材料的物体，辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类和表面状况有关
12. 如图所示，一子弹以初速度v0击中静止在光滑的水平面上的木块，最终子弹未能射穿木块，射入的深度为d，木块加速运动的位移为s。则以下说法正确的是(　　)
A. 子弹动能的减少量等于系统动能的减少量
B. 子弹动量变化量的大小等于木块动量变化量的大小
C. 摩擦力对木块做的功等于摩擦力对子弹做的功
D. 子弹对木块做的功等于木块动能的增量


第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题，共15分）
16. 用实验室提供的器材设计一个测量电压表内电阻阻值的电路．提供的器材有：待测电压表V1(量程0～3 V，内阻RV1约为几千欧)，电压表V2(量程0～5 V，内阻RV2＝5.0 kΩ)，定值电阻R1＝1.8 kΩ，滑动变阻器R，电源E(电动势6.0 V，内阻不计)，单刀开关S，导线若干．
请回答下列问题：
(1)根据实验室提供的器材，在图1所示虚线框内将电路原理图补充完整，要求滑动变阻器采用分压式接法；

(2)将图2中的实物按设计的原理图连线；

(3)根据实验得到的数据，在坐标纸上绘制U2－U1图像(U1、U2分别为电压表V1、V2的示数)，如图3所示；

(4)由图3得到待测电压表V1的内电阻阻值RV1＝________kΩ(结果保留两位小数)；
(5)若仅从实验原理上看，电压表V1的内电阻测量值________(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值．
17. 某实验小组利用图甲所示装置测量当地重力加速度．轻绳一端系住直径为d的小球，另一端固定在铁架台上O点，已知O点到小球球心的距离为l，在O点正下方固定一个光电门，小球运动至最低点时光电门能够记录下小球的遮光时间．实验时，将小球拉起至轻绳和竖直方向夹角为θ，由静止释放小球，小球摆至最低点时光电门光线正好射向小球球心，小球的遮光宽度可近似为d，光电门记录小球的遮光时间为Δt，试回答以下问题：


(1)用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝________cm；
(2)小球从释放位置运动至最低点时的速度为v＝________；(用题中相关物理量的字母表示)
(3)(多次改变θ的数值，重复以上实验过程并测量对应的Δt，得到随cosθ变化的关系如图丙所示，该图线斜率的绝对值为k，可计算得重力加速度g＝________；(用k、l和d表示)
(4)若考虑到实际实验过程中存在阻力，重力加速度g的测量值________．(选填“偏大”或“偏小”)

四、计算题（共3小题）
13. 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触，当金属棒以恒定速度v向右运动经过环心O时，求：
(1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN；
(2)圆环和金属棒消耗的总热功率．




14. 新冠疫情爆发以来，为了防止疫情的传播，我们经常会看到防疫人员身背喷雾器，在公共场所喷洒药液进行消毒的工作．如图所示是常用的一种便携式喷雾器，已知其储液罐的总容积为V，现装入0.8V的药液后并盖好注液口密封盖，然后通过打气筒向罐中打气，每次均能把V的外界的空气打进罐中，设打气过程中气体温度没有变化，忽略排液管中的液体体积及罐中排液管液柱产生的压强，已知外界大气压强为p0，密封气体可当视为理想气体．试求：
(1)不喷药液时，要使储液罐中的气体压强达到3p0，则打气筒打气的次数是多少；
(2)要使多次打气后，打开开关就能够连续的把罐中药液喷完，那么需要打气至少多少次．









15. 如图所示，在光滑水平面上，使滑块A以2 m/s的速度向右运动，滑块B以4 m/s的速度向左运动并与滑块A发生相互作用，已知滑块A、B的质量分别为1 kg、2 kg，滑块B的左侧连有水平轻弹簧，求：
(1)当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小；
(2)两滑块相距最近时，滑块B的速度大小；
(3)弹簧弹性势能的最大值．

1. C 2. B 3. C 4. B 5. A 6. B 7. B 8. B
9. AB 10. BD 11. CD 12. BD

13. (1)电路原理图见解析 (2)实物图见解析
(4)3.00(2.95～3.00)　(5)等于
【解析】(1)完整的电路原理图如图1所示.

(2)实物连接图如图2所示.

(4)电压表V2和电压表V1加R1两端的电压之和相等，所以有U2＝U1＋UR1，UR1＝I1R1＝R1，
所以表达式U2＝U1＋R1＝U1，
则U2－U1图像的斜率为k＝＝≈1.6，
代入数据解得RV1＝＝3.00 kΩ.
(5)由于通过的电流I＝，电压表测量准确，故有测量值等于真实值．



14. (1)1.225　(2)　(3)　(4)偏大
【解析】(1)小球的直径d＝1.2 cm＋5×0.05 mm＝1.225 cm
(2)小球从释放位置运动至最低点时的速度为v＝
(3)由动能定理mgl(1－cosθ)＝mv2
可得＝－cosθ，题图丙中图线斜率的绝对值为k，则可得k＝，可得g＝
(4)考虑空气阻力作用，小球运动时克服空气阻力做功W，可得＝－cosθ，可得随cosθ变化的关系如图中1所示

可知重力加速度g的测量值比真实值偏大．


15. (1)　方向从N流向M　Bav
(2)
【解析】(1)把切割磁感线的金属棒看成一个内阻为R、电动势为E的电源，两个半圆环看成两个并联电阻，画出等效电路如图所示．

等效电源电动势为E＝2Bav
外电路的总电阻为R外＝＝R
由闭合电路欧姆定律知，棒上电流大小为
I＝＝＝
由右手定则可知金属棒中电流方向为从N流向M.
根据闭合电路欧姆定律知，棒两端的电压为路端电压，
UMN＝IR外＝Bav.
(2)圆环和金属棒消耗的总热功率为
P＝IE＝.

16. (1)10次　(2)20次
【解析】(1)设打气次数为N，以压强为3p0时罐中气体为研究对象，
初态p1＝p0，V1＝0.2V＋N×V
末态p2＝3p0，V2＝0.2V
气体发生等温变化，有p1V1＝p2V2，
p0＝3p0×0.2V
解得N＝10(次)
(2)设能够一次连续喷完药液需要打气次数为N′，对罐中气体，
初态p1＝p0，V1＝0.2V＋N′×V
末态p3＝p0，V3＝V
气体发生等温变化，有p1V1＝p3V3，
p0＝p0V
解得N′＝20(次)．



17. (1)3 m/s　(2)2 m/s　(3)12 J
【解析】(1)以向右为正方向，A、B与轻弹簧组成的系统所受合力为零，系统动量守恒．当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度为vB′，由动量守恒定律得，
mAvA＋mBvB＝mBvB′
解得vB′＝－3 m/s，
故滑块B的速度大小为3 m/s，方向向左；
(2)两滑块相距最近时速度大小相等，设此速度为v.
根据动量守恒定律得：mAvA＋mBvB＝(mA＋mB)v，
解得v＝－2 m/s，
故滑块B的速度大小为2 m/s，方向向左；
(3)两个滑块的速度相等时，弹簧压缩至最短，弹性势能最大，根据系统的机械能守恒知，弹簧的最大弹性势能为
Epm＝mAvA2＋mBvB2－(mA＋mB)v2
解得Epm＝12 J.