云南省建水第一中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试卷

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云南省建水一中2022—2023学年高二年级下学期期末考试
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. 下列叙述中符合物理学史的有(　　)
A. 汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子
B. 卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,证实了原子是可以再分的
C. 查德威克通过对α粒子散射实验现象的分析,提出了原子的核式结构模型
D. 玻尔根据氢原子光谱分析,总结出了氢原子光谱在可见光区的波长公式
2. 放射性元素在衰变过程中，有些放出α射线，有些放出β射线，有些在放出α射线或β射线的同时，还以γ射线的形式释放能量．例如Th核的衰变过程可表示为Th→Pa＋e＋γ，这个衰变(　　)
A. 是β衰变，产生的Pa核从高能级向低能级跃迁
B. 是β衰变，产生的Pa核从低能级向高能级跃迁
C. 是α衰变，产生的Pa核从高能级向低能级跃迁
D. 是α衰变，产生的Pa核从低能级向高能级跃迁
3. 如图是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机。P是一个质量为m=45 kg的重物，它用细绳拴在电动机的轴上，闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I＝5.0 A和U＝110 V，重物P上升的速度v＝0.70 m/s。已知该装置机械部分的机械效率为70%，下列说法正确的是(　　)
A. 电动机消耗的电功率为550 W
B. 细绳对重物做功的机械功率为325 W
C. 电动机的输出功率为400 W
D. 电动机线圈的电阻为5 Ω
4. 如图所示的电路中，P、Q为两个完全相同的灯泡，自感线圈L的电阻不计，则下列说法正确的是(　　)
A. S断开瞬间，P立即熄灭，Q过一会儿才熄灭
B. S接通瞬间，P、Q同时达到正常发光
C. S断开瞬间，通过P的电流从右向左
D. S断开瞬间，通过Q的电流与原来方向相反
5. 氢原子的能级示意图如图所示，用光子能量为12.75 eV的一束光照射一群处于基态的氢原子，下列说法正确的是(　　)

A. 这些处于基态的氢原子会被电离
B. 这些处于基态的氢原子会跃迁到n＝3能级
C. 照射后可能观测到氢原子辐射有3种不同波长的光
D. 照射后可能观测到氢原子辐射有6种不同波长的光
6. 如图所示，圆心为O、半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从P点垂直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射；当入射角θ＝60°时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行．已知真空中的光速为c，则(　　)
A. 玻璃砖的折射率为1.5
B. O、P两点之间的距离为R
C. 光线在玻璃砖内的传播速度为c
D. 光线从玻璃砖到空气的临界角为30°
7. 如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10 Ω连接，t=0时线圈以T=0.02 s的周期从图中位置开始转动，转动时理想交流电压表示数为10 V。则(　　)
A. 电阻R上的电功率为20 W
B. R两端的电压u随时间变化的规律是u=102cos 100πt(V)
C. 0.02 s时R两端的电压瞬时值为零
D. 通过R的电流i随时间t变化的规律是i=2cos 50πt(A)
8. 在点电荷Q形成的电场中有一点A，当一个带电荷量为－q的试探电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，静电力做的功为W，设无限远处电势为零，则试探电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为(　　)
A. EpA＝－W，φA＝ B. EpA＝W，φA＝－
C. EpA＝W，φA＝ D. EpA＝－W，φA＝－
二、多选题（共4小题）
9. 根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场．当产生的电场的电场线如图所示时，可能是(　　)
A. 向上方向的磁场在增强
B. 向上方向的磁场在减弱
C. 向上方向的磁场先增强，然后反向减弱
D. 向上方向的磁场先减弱，然后反向增强
10. 如图所示是一个由电源、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，有带电小球静止在平行板电容器中间，在增大电容器两极板间距离的过程中(　　)
A. 带电小球将竖直向下运动
B. 带电小球将竖直向上运动
C. 电阻R中有从a流向b的电流
D. 电阻R中有从b流向a的电流
11. 在xOy平面内有一列向右传播的简谐横波，波速为2 m/s.M、N是平衡位置相距2 m的两个质点，如图所示．在t＝0时，M恰好通过其平衡位置向上运动，N位于其平衡位置上方最大位移处．已知该波的周期大于1 s，则(　　)

A. 该波的频率为0.75 Hz
B. 在t＝13s时质点N的速度一定为2 m/s
C. 从t＝0到t＝1 s，质点M向右移动了2 m
D. 从t＝13s到t＝23s，质点M做加速度减小的加速运动
12. 如图所示为两列波叠加的区域，实线表示波峰，虚线表示波谷．两列波的波长、振动方向相同，波源振幅相等．P、Q、R是叠加区内的三个质点，关于这三个质点的振动情况，以下说法正确的是(　　)
A. P质点振动最强，始终处于波峰
B. Q质点振动最弱，始终处于平衡位置
C. R质点振动最弱，始终处于波谷
D. R质点振动最强，以2A振幅振动
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验题（共2小题）
13. 一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E(约1.5 V)和内阻r(小于2 Ω)．图中电压表量程为0～1 V，内阻RV＝380.0 Ω；定值电阻R0＝20.0 Ω；电阻箱R，最大阻值为999.9 Ω；S为开关．按电路图连接电路．完成下列填空：

(1)为保护电压表，闭合开关S前，电阻箱接入电路的阻值可以选________Ω(选填“5.0”或“15.0”)；
(2)闭合开关S，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；
(3)根据图 (a)所示电路，用R、R0、RV、E和r表示，得＝________；
(4)利用测量数据，做－R图线，如图(b)所示：
(5)通过图(b)可得E＝________V(保留2位小数)，r＝________Ω(保留1位小数)；
(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E′，由此产生的误差为×100%＝________%.
14. “验证碰撞中的动量守恒”实验装置如图所示，让质量为m1的小球A从斜槽上的某一位置自由滚下，与静止在支柱上大小相等、质量为m2的小球B发生碰撞．(球A运动到水平槽末端时刚好与B球发生碰撞)

(1)安装轨道时，要求轨道末端________．
(2)两小球的质量应满足m1________m2.
(3)用游标卡尺测小球直径时的读数如图所示，则小球的直径d＝________ cm.

(4)实验中还应测量的物理量有________．
A．两小球的质量m1和m2
B．小球A的初始高度h
C．轨道末端切线离地面的高度H
D．两小球平抛运动的时间t
E．球A单独滚下时的落地点P与O点的距离sOP
F．碰后A、B两小球的落地点M、N与O点的距离sOM和sON
(5)若碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，下列关系式可能成立的是________．
A．m1m2＝ONMPB．m1m2＝O'NMP
C．m1m2＝O'PMND．m1m2＝OPMN
(6)若碰撞过程无机械能损失，除动量守恒外，还需满足的关系式是________．(用所测物理量的符号表示)

四、计算题（共3小题）
15. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A到状态B，再从状态B到状态C，最后从状态C回到状态A.已知气体在状态A的体积VA＝3.0×10－3m3，从B到C过程中气体对外做功1 000 J．求：

(1)气体在状态C时的体积；
(2)气体从A→B→C→A的整个过程中吸收的热量．





16. 简谐横波沿x轴传播，M、N是x轴上的两质点，如图甲是质点N的振动图像，图乙中实线是t＝3.0 s时的波形曲线，质点M位于x＝8 m处，虚线是经过Δt时间后的波形曲线(其中Δt>0)，图中两波峰间的距离Δx＝7.0 m，求：

(1)波速大小和方向；
(2)时间Δt；
(3)从实线时刻算起，质点M第11次到达y＝2.5 cm所需时间．






17. 如图所示，在光滑水平地面上有一辆质量m1＝3.98 kg的平板小车，小车上表面离地高度h＝0.2 m，小车右端有一个质量m2＝1 kg的木块(木块可视为质点)，小车与木块一起静止在地面上．一颗质量m0＝20 g的子弹以v0＝300 m/s的初速度水平向右飞行，瞬间击中小车并留在其中．木块与小车上表面之间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2.

(1)如果木块刚好不从小车上掉下，求小车的长度L0；
(2)如果小车长度L＝0.25 m，求木块落地瞬间与小车左端的水平距离x.

1. A 2. A 3. A 4. C 5. D 6. C 7. B 8. A 9. AC 10. AC 11. AD 12. BD

13. 【答案】(1)15.0 (3)·R＋＋(5)1.55　1.0　(6)5
【解析】(1)为了避免电压表被烧坏，接通电路时电压表两端的电压不能比电压表满偏电压大，则由并联电路分压可得＝，
代入数据解得R＝7.5 Ω，
因此选15.0 Ω.
(3)由闭合回路欧姆定律可得E＝U＋(R＋r)，
化简可得＝·R＋＋r.
(5)由上面公式可得＝k＝，
＋r＝b＝＋，
由－R图像计算可得k＝0.034 V－1·Ω，
b＝0.68 V－1，
代入可得E≈1.55 V，r≈1.0 Ω.
(6)如果电压表为理想电压表，则可有＝＋＋R，
则此时E′＝，
因此误差为η＝×100%＝5%.

14. 【答案】(1)切线水平　(2)>　(3)1.04　(4)AEF
(5)B　(6)m1sOP2＝m1sOM 2＋m2(sON－d)2
【解析】(1)为了保证每次小球做平抛运动的速度沿水平方向，则需要轨道的末端切线水平．
(2)验证碰撞中的动量守恒实验，为防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即m1>m2.
(3)游标卡尺的游标是10分度的，其精确度为0.1 mm，则读数为：10 mm＋4×0.1 mm＝10.4 mm＝1.04 cm.
(4)小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相同，则在空中的运动时间t相等，两球碰撞过程中满足动量守恒，有m1v1＝m1v1′＋m2v2′，
两边同时乘以时间t，则m1v1t＝m1v1′t＋m2v2′t，
根据落点可化简为，m1·sOP＝m1sOM＋m2(sON－d)，
则实验还需要测出：两小球的质量m1和m2；球A单独滚下时的落地点P点到O点的距离sOP和碰后A、B两小球的落地点M、N与O点的距离sOM和sON，故选A、E、F.
(5)根据动量守恒得m1·OP＝m1OM＋m2O′N
即m1m2＝O'NOP-OM＝O'NMP，故B正确．
(6)若碰撞过程无机械能损失，则根据机械能守恒定律有12m1v12＝12m1v1′2＋12m2v2′2
可得，m1sOP2＝m1sOM 2＋m2(sON－d)2.



15. 【解析】(1)气体从C→A，发生等压变化，根据盖－吕萨克定律有＝
解得VC＝9.0×10－3m3
(2)气体从A→B，根据查理定律＝C可知气体发生等容变化，则WAB＝0
气体从B→C，体积增大，气体膨胀对外做功，
则WBC＝－1 000 J
气体从C→A，体积减小，外界对气体做功，
则WCA＝pC(VC－VA)＝600 J
全过程中W＝WAB＋WBC＋WCA＝－400 J
初、末状态温度相同，所以全过程ΔU＝0
根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，
得吸收的热量Q＝－W＝400 J


16.【解析】(1)由题图甲可知周期T＝6.0 s，且质点N在t＝3.0 s时刻向下运动；由题图乙可知λ＝8 m，且波沿x轴负方向传播，故波速大小v＝λT＝43m/s，方向沿x轴负方向．
(2)由波沿x轴负方向传播可知，Δt时间内波传播的距离为x＝n+78λ(n＝0、1、2、…)
所以，时间Δt＝nT＋78T＝6n+214s(n＝0、1、2、…)
(3)从实线时刻算起，质点M的振动方程为
y＝Asin2πTt＝5 sin2π6t＝5 sinπ3t(cm)
当质点M第1次到达y＝2.5 cm时，解得t1＝0.5 s，则质点M第11次到达y＝2.5 cm时，t＝t1＋5T，解得t＝30.5 s


17. 【解析】(1)子弹射入小车的过程，取向右为正方向，以子弹和小车组成的系统为研究对象，系统动量守恒，根据动量守恒定律得m0v0＝(m0＋m1)v1，
其中m0＝20 g＝0.02 kg，
解得二者的共同速度v1＝1.5 m/s，
木块刚好不从小车上掉下，木块到达小车左端时与小车速度相同，设共同速度大小为v2，根据动量守恒定律得
(m0＋m1)v1＝(m0＋m1＋m2)v2，
根据能量守恒定律得
12(m0＋m1)v12＝12(m0＋m1＋m2)v22＋μm2gL0，
解得L0＝0.45 m.
(2)设木块离开小车时木块和小车的速度大小分别为v3和v4.
根据动量守恒定律得(m0＋m1)v1＝(m0＋m1)v4＋m2v3，
根据能量守恒定律得
12(m0＋m1)v12＝12(m0＋m1)v42＋12m2v32＋μm2gL，
解得v4＝1.4 m/s，v3＝0.4 m/s，
木块离开小车后做平抛运动，小车向右做匀速直线运动，则h＝12gt2，
木块落地后瞬间与小车左端的水平距离为x＝(v4－v3)t＝0.2 m.