广东省韶关市2022-2023学年高二下学期期末物理试卷（解析版）

这是一份广东省韶关市2022-2023学年高二下学期期末物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁，1sD等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、学校、班级和准考证号填写在答题卡上.
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案.答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后，将答题卡交回.
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得4分，选错的得0分.
1. 宇宙射线轰击大气分子中的原子核，产生大量中子，中子与大气中的氮14反应，生成碳14，即。则X为（ ）
A. 质子B. 中子C. 正电子D. 电子
【答案】A
【解析】根据质量数和电荷数守恒可知，X的电荷数为1，质量数为1，故其为质子。
故选A。
2. 某同学为了研究水波的传播特点，在水面上放一稳定波源，产生的水波沿水平方向传播（视为简谐波），在波源的右侧某位置有一浮标，内有速度传感器，某一时刻的波形图如图甲所示（波源为坐标原点），从该时刻开始计时的图像如图乙所示，向上为正方向，则（ ）

A. 水波的波长为8cmB. 水波的波长为16cm
C. 水波的周期为0.1sD. 水波的传播速度大小为8m/s
【答案】B
【解析】AB．由图甲得水波的波长，故A错误，B正确；
C．由图乙可得波的周期为0.2s，故C错误；
D．水波的传播速度大小为
故D错误。
故选B。
3. 如图甲所示，将乒乓球发球机固定在左侧桌面边缘的中央，使乒乓球沿中线方向水平抛出，发球的高度H和球的初速度v0可调节，且球均落在球台，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

A. 保持H不变，v0越大，乒乓球在空中运动的时间越小
B. 保持H不变，v0越大，乒乓球落在桌面瞬间速度与水平方向的夹角越大
C. 保持 v0不变，H越大，乒乓球在空中运动时间越长
D. 保持 v0不变，H越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度与水平方向的夹角越小
【答案】C
【解析】A．根据
解得
保持H不变，v0越大，乒乓球在空中运动时间不变，A错误；
B．根据
保持H不变，t不变，v0越大，乒乓球落在桌面瞬间速度与水平方向的夹角越小，B错误；
C．根据
解得
保持 v0不变，H越大，乒乓球在空中运动时间t越长，C正确；
D．根据
保持 v0不变，H越大，t越大，乒乓球落在桌面瞬间的速度与水平方向的夹角越大，D错误。
故选C。
4. 在足球运动中，足球入网如图所示，则（ ）

A. 研究足球旋转时足球可视为质点
B. 触网时足球对网的力大于网对足球的力
C. 足球在飞行时受到脚的作用力和重力
D. 足球在飞行和触网时惯性不变
【答案】D
【解析】A．研究足球旋转时，足球的形状和大小不能忽略，不可视为质点，选项A错误；
B．触网时，足球对网的力与网对足球的力是一对相互作用力，大小相等，选项B错误；
C．足球在飞行时已离开脚的作用，只受重力作用，选项C错误；
D．质量是惯性大小的唯一量度，足球在飞行和触网时质量不变，惯性不变，选项D正确。
故选D。
5. 2023年6月4日神舟十五号载人飞船成功返回地球。在返回过程中，随着返回舱离地球越来越近，地球对航天员的万有引力（ ）
A. 不变B. 变大C. 变小D. 大小变化无法确定
【答案】B
【解析】由万有引力定律公式，可得地球对航天员的万有引力
返回舱离地球越来越近，则地球与航天员之间距离r越来越小，可知地球对航天员的万有引力F逐渐变大，ACD错误，B正确。
故选B。
6. 第四届中国质量获奖者—福耀集团生产的汽车玻璃以其超高的品质取得了世界八大汽车厂商的认证。参加社会实践的某高中学生利用所学的光学知识测出了一款汽车玻璃样品的折射率。如图所示，学生将一束光线以入射角从空气射向厚度h=0.1m的平行板玻璃，测出下界面出射光线的出射点与上界面入射光线的法线之间的距离d=0.05m。则此玻璃的折射率n为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由图中几何关系可得
根据折射定律可知，玻璃的折射率为
7. 在匀强磁场中有一矩形线圈，绕线圈平面内垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的感应电动势随时间变化的图像如图所示。将其接入原副线圈匝数比为的理想变压器时，下列说法正确的是（ ）

A. 此感应电动势的有效值为10V
B. 此感应电流的频率为60Hz
C. 变压器原副线圈两端的电压之比为
D. 当副线圈接负载且正常工作时，变压器原副线圈中的电流之比为
【答案】C
【解析】A．发电机产生的正弦交流电的电动势最大值为10V，则有效值为
故A错误；
B．正弦交流电的周期为0.02s，则频率为
故B错误；
C．理想变压器两端的电压比等于匝数比，则变压器原副线圈两端的电压之比为，故C正确；
D．理想变压器两端的电流之比等于匝数比的反比，则变压器原副线圈中的电流之比为，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分.在每小题给出的四个选项中，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，有选错的得0分.
8. 电子束焊接是利用加速和会聚的高速电子流轰击工件接缝处，使金属熔合的一种焊接方法。电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示，K为阴极，A为阳极，电子束从阴极逸出后经电场加速到达阳极，不考虑电子重力及电子间的相互作用，下列说法正确的是（ ）

A. K点电势低于A点电势
B. K点电势高于A点电势
C. 电子由K运动到A，电势能增加
D. 电子由K运动到A，加速度变大
【答案】AD
【解析】AB．由题意，K为阴极，A为阳极，则K点的电势低于A点的电势，故A正确，B错误；
C．电子由K运动到A做加速运动，电场力做正功，动能增大，电势能减小，故C错误；
D．由图可知，电场线辐向分布，越靠近A点，电场线越密集，则电场强度就越大，因此电子由K运动到A，受到的电场力逐渐变大，加速度逐渐变大，故D正确。
. 为了安全，很多高层都配备了救生缓降器材，图甲所示的救生缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，是一种可使人沿（随）绳（带）缓慢下降的安全营救装置。如图乙所示，某次险情中，高层建筑工人从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆，图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量，，则下列说法中正确的是（ ）

A. 0-4s内，工人的加速度大小为
B. 整个过程，工人的位移大小为180m
C. 时，重力的瞬时功率为14kW
D. 加速下滑时，工人处于超重状态
【答案】AC
【解析】A．图像的斜率表示加速度，则0-4s内，工人的加速度大小为
故A正确；
B．图像与坐标轴包围的面积表示位移，则整个过程，工人的位移大小为
故B错误；
C．时，工人的速度为，则重力的瞬时功率为
故C正确；
D．加速下滑时，加速度方向竖直向下，拉力小于重力，工人处于失重状态，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，一半径为r、质量为m、电阻为R的n匝圆形细线圈在足够长的径向辐射状磁场中由静止开始下落，线圈下落高度h时速度达到最大值。已知线圈下落过程中环面始终水平且所经过位置的磁感应强度大小都相同，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（ ）

A. 线圈在磁场中做匀加速直线运动
B. 线圈下落过程中所经过位置的磁感应强度大小为
C. 线圈下落高度h的过程中产生的总焦耳热为
D. 线圈下落高度h所经历的时间为
【答案】BCD
【解析】A．线圈在磁场中速度变大，感应电动势变大，感应电流变大，安培力变大，线圈在磁场中作加速度减小的加速运动，达到最大速度后，作匀速直线运动，A错误；
B．由右手定则判断知线圈下落过程中，线圈中感应电流（俯视）沿顺时针方向，根据左手定则判断知安培力方向竖直向上，当安培力与重力大小相等时，线圈的速度最大，有
根据欧姆定律得
解得
B正确；
C．根据能量守恒定律可知，线圈下落高度h的过程中产生的总焦耳热为
C正确；
D．根据法拉第电磁感应定律有
又
电荷量
得
由动量定理有
解得
D正确。
三、非选择题：本题共5小题，共54分，请考生根据要求作答.
11. 为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中M为带滑轮的小车的质量，m为砂和砂桶的总质量。（滑轮质量不计）

（1）实验时，一定要进行的操作是______；
A．用天平测出砂和砂桶的总质量
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数
D．平衡摩擦力时，小车必须连接弹簧测力计与砂桶
（2）该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为______（结果保留两位有效数字）；
（3）以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图丙图像是一条直线，求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。
【答案】（1）BC或CB （2）0.48 （3）
【解析】（1）[1] A．小车M受到的力可由测力计读出，故砂和砂桶的总质量可以不用测出，故A错误；
B．将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力是需要进行的操作，因为这样物体M受到的合力就不用考虑摩擦力了，故B正确；
C．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录弹簧测力计的示数是需要操作的，故C正确；
D．平衡摩擦力时，不用连接弹簧测力计与砂桶，故D错误。
故选BC。
（2）[2]两计数点间还有四个点没有画出，则计数点间的时间间隔为
由匀变速直线运动的推论可得加速度为
（3）[3]弹簧测力计的示数为F，则绳的张力为F，小车的合力为两根绳的拉力之和，由牛顿第二定律有
变形为
则图像的斜率
可得小车的质量为
12. 某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：
A.被测干电池一节
B.电流表1：量程0~3A，内阻约为
C.电流表2：量程0~0.6A，内阻约为
D.电压表1：量程0~3V，内阻未知
E.电压表2：量程0~15V，内阻未知
F.滑动变阻器：，2A
G.开关、导线若干
在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.
（1）在上述器材中请选择适当的器材（填写器材前的字母）：电流表选择______，电压表选择______.
（2）实验电路图应选择如图中的______（填“甲”或“乙”）.

（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则干电池的电动势______V，内电阻______.

【答案】（1）C D （2）乙 （3）1.5 1.0
【解析】（1）[1][2]本实验测量一节干电池的电动势和内阻，一节干电池的电动势约为，故电压表选择D；根据滑动变阻器的阻值可知，电路中的电流表应选择C。
（2）[3]图甲电路由于电源内阻较小，电流表的内阻对电源内阻的测量影响较大，则实验电路图应选择图乙。
（3）[4] [5]根据图像以及闭合电路欧姆定律可知
故干电池的电动势为
干电池的内阻为
13. 如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度、大气压强时，活塞与气缸底部之间的距离，不计活塞的质量和厚度。现对气缸加热，使活塞缓慢上升，求：
（1）活塞刚到卡环处时封闭气体的温度；
（2）封闭气体温度升高到时的压强。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）设气缸的横截面积为S，由盖-吕萨克定律有
代入数据得
（2）由查理定律有
代入数据得
14. 滑雪是一项非常刺激的运动项目，如图所示，可视为质点的总质量（包括装备）为的滑板运动员，从高为的斜面AB的顶端A点由静止开始沿斜面下滑。斜面倾角，摩擦因数，在B点进入四分之一的圆弧轨道BC，不计过B点时机械能的损耗，圆弧BC半径为。运动员经C点离开圆弧轨道，竖直向上冲向天空，经后又落回C点。各阶段运动过程中，空气阻力均忽略不计（取重力加速度，，），求：
（1）运动员（包括装备）运动到圆轨道最低点B时对轨道的压力大小；
（2）运动员在C点的速度大小和离开C点后上升的高度h；
（3）运动员从B点到C点的过程中，克服摩擦阻力做了多少功。
【答案】（1）；（2），；（3）
【解析】（1）A到B的过程，由动能定理有
在B点，根据牛顿第二定律可得
解得
牛顿第三定律可知，对轨道的压力大小为
（2）根据竖直上抛运动规律，运动员在C点的速度
离开C点上升的高度为
（3）从B点到C点，由动能定理有
代入数据解得
即运动员从B点到C点的过程中克服摩擦阻力做功。
15. 在科学研究中，可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制。在如图所示的平面坐标系xOy内，以坐标原点O为圆心，半径为R的圆形区域外存在范围足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B。原点O处有一质量为m、电荷量为＋q的a粒子，点，有一质量也为m、不带电的静止的b粒子，某时刻a粒子以一定速度沿y轴正方向运动，到P点与b粒子发生完全非弹性碰撞，碰撞后两粒子合在一起成为粒子c，在磁场区域偏转，经点进入无场区域射向原点O，各粒子重力均不计，求：
（1）a粒子从O点开始运动的速度；
（2）c粒子离开P点后经多长时间第一次回到P点。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）粒子的运动轨迹如图所示，a、b粒子碰撞，根据动量守恒有
c粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有
由运动轨迹，由几何关系可知，OQ与x轴负半轴的夹角满足
得

c粒子做圆周运动半径为
解得
（2）粒子运动轨迹如图所示，c粒子在磁场中运动时间

c粒子在磁场中做圆周运动的周期
得
c粒子在无场区做匀速直线运动，则有
得
c粒子第一次回到P点时间