物理：湖南省邵阳市2022-2023学年高二下学期7月期末联考试题（解析版）

这是一份物理：湖南省邵阳市2022-2023学年高二下学期7月期末联考试题（解析版），共18页。试卷主要包含了保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页，15个小题。满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡上“贴条形码区”。
2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案写在试题卷上无效。
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，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.保持答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡，试题卷自行保存。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。
1. 在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用，下列说法符合历史事实的是（ ）
A. 卢瑟福通过粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子
B. 贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核
C. 爱因斯坦发现了光电效应现象，并提出了光电效应方程，从而证明了光也是一种量子
D. 德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到了实物粒子，提出实物粒子也具有波动性的假设
【答案】D
【解析】A．卢瑟福通过粒子轰击氮，证实了在原子核内存在质子，故A错误；
B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，说明原子核有复杂结构，并没有揭示原子中存在原子核，故B错误；
C．爱因斯坦发现了光电效应现象，并提出了光电效应方程，分析现象提出了光子说，没有证明光也是一种量子，故C错误；
D．德布罗意大胆的把光的波粒二象性推广到了实物粒子，提出实物粒子也具有波动性的假设，故D正确。
故选D。
2. 夏季常出现如图甲所示日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云的冰晶时发生折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到正六边形冰晶上发生折射时的部分光路图，、为其折光线中的两种单色光，比较、两种单色光，下列说法正确的是（ ）

A. 光的频率比光的大
B. 在冰晶中，光的波速比光的大
C. 在同种条件下，光可能比光的衍射现象更明显
D. 、两种光分别从水射向空气发生全反射时，光的临界角比光的小
【答案】C
【解析】A．由图可知光在冰晶中的偏折程度大，折射率大，频率大，所以光的频率比光的小，故A错误；
B．根据
可知在冰晶中，光的波速比光的小，故B错误；
C．根据
可得
在同种条件下，可知光的波长可能比光的波长大，所以光可能比光的衍射现象更明显，故C正确；
D．根据临界角公式
、两种光分别从水射向空气发生全反射时，光的临界角比光的大，故D错误。
故选C。
3. 如图甲、乙所示，两个电荷量均为的点电荷分别置于电荷量线密度相同、半径相同的圆环和半圆环的圆心，环的粗细可忽略不计。若图甲中环对圆心点电荷的库仑力大小为，则图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为（ ）

A. B. C. D.
【答案】A
【解析】图甲在圆心产生的库仑力可以等效为三个四分之一的圆环产生的库仑力的合力，而关于圆心对称的两个四分之一圆环在圆心的合力为零，所以剩余的四分之一的圆环在圆心产生的库仑力大小为F；图乙可以分成两个四分之一的圆环在圆心产生的库仑力的合力，而这两个四分之一分别产生的库仑力大小为F，成90°夹角，根据平行四边形定则，图乙中环对圆心点电荷的库仑力大小为。
故选A。
4. 小明同学在家做家务时，沿轻质推杆方向斜向下施加力，拖把受到杆的推力与水平方向的夹角为时，拖把刚好做匀速直线运动，如图所示。设拖把的质量为，则

A. 拖把受地面的摩擦力为
B. 地面对拖把的支持力等于拖把的重力
C. 拖把与地面间的动摩擦因数
D. 推杆对拖把作用力小于拖把对推杆的作用力
【答案】C
【解析】ABC．对拖把进行受力分析如图所示

由平衡条件知
解得
故AB错误，C正确；
D．由牛顿第三定律知推杆对拖把的作用力等于拖把对推杆的作用力，故D错误。
5. 如图所示，abcd是一个由粗细均匀的同种材料制成、边长为的正方形闭合线框，以恒定的速度沿轴正方向在纸面内运动，并穿过一宽度为、方向垂直纸面向里、大小为的匀强磁场区域，线框ab边距磁场左边界为时开始计时。下列选项分别为磁场对线框的作用力（以轴正方向为正）、ab两点间的电势差、线框中的感应电流i（以顺时针方向为正）及线框的焦耳热随时间的变化图像，其中可能正确的是（ ）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】 时间内线框在磁场外，力与电流都为零，Uab、Q也为零；时间内，由右手定则可知，线框内电流方向为逆时针，线框匀速运动，有
则
根据左手定则可知，安培力的方向沿x轴负方向；
时间内，线框完全进入磁场，无电流i、无F、无Q，但有电势差，即
时间内，线框穿出磁场，由右手定则可知，线框内电流的方向为顺时针，线框匀速运动，有
则
根据左手定则可知，安培力的方向沿x轴负方向；
故选B。
6. 如图所示，水平地面上有一带支架的小车，在支架上用轻绳悬挂一小球。现使小车从静止开始匀加速运动，当速度达到时，做匀速直线运动。在匀速运动过程中绳子保持与竖直方向成角不变。已知球质量为，且在运动过程中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）

A. 空气阻力大小与球速大小的比例系数
B. 空气阻力大小与球速大小的比例系数
C. 在加速阶段，绳子与竖直方向的夹角随小车速度变化的关系为
D. 在加速阶段，绳子与竖直方向的夹角随小车速度变化的关系为
【答案】C
【解析】AB．在匀速运动过程中绳子保持与竖直方向成角不变，由平衡条件有
解得空气阻力大小与球速大小的比例系数
故AB错误；
CD．在加速阶段，设绳子与竖直方向的夹角为，受力分析如图

在水平方向由牛顿第二定律可得
竖直方向由平衡条件得
解得绳子与竖直方向的夹角随小车速度变化的关系为
故C正确，D错误。
故选C。
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7. 有一列沿轴传播的简谐横波，时的波形如图甲所示，M、N是这列波上的两个质点，质点N的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）

A. 这列横波沿轴正方向传播，波速为1m/s
B. 时质点M的速度为零，加速度最大
C. 0~2s时间内质点M向右运动的距离为2m
D. 0~2s时间内质点N运动的平均速率为5cm/s
【答案】AD
【解析】A．由图甲知波长为8m，由图乙知周期为8s，则波速为
由图乙知时质点N处于平衡位置且沿y轴负向振动，结合图甲由同侧法可知横波沿轴正方向传播，故A正确；
B．横波沿轴正方向传播，时质点M的处于平衡位置沿y轴正向振动，在经过半个周期即时质点M的再次回到平衡位置，速度最大，加速度为零，故B错误；
C．质点只会在平衡位置附近振动，质点不会随波迁移，所以质点M不会向右运动，只会沿y轴振动，故C错误；
D．由图甲知该波的振幅为0.1m，0~2s时间内质点N运动的路程为
质点N运动的平均速率为
故D正确。
故选AD。
8. 2023年2月24日下午，“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程三十年成就展”开幕式在中国国家博物馆西大厅举行，本次展览为期3个月，全面系统回顾工程全线三十年来自信自强、奋斗圆梦的辉煌历程。载人航天进行宇宙探索过程中，经常要对航天器进行变轨。某次发射Z卫星时，先将Z卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，Z卫星到达轨道Ⅰ的A点时实施变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的远地点B时，再次实施变轨进入圆形轨道Ⅲ后绕地球做圆周运动。下列判断正确的是（ ）

A. Z卫星在轨道Ⅲ上运行时的机械能最大
B. Z卫星在轨道Ⅰ上运行的周期大于在轨道Ⅱ上运行的周期
C. Z卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅰ上经过A点时的速度
D. Z卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度
【答案】AC
【解析】A．卫星先将Z卫星发射至近地圆轨道Ⅰ，需要在A点通过点火加速变轨才能进入椭圆轨道Ⅱ，然后需要在B点通过点火加速变轨才能进入圆形轨道Ⅲ，所以Z卫星在轨道Ⅲ上运行时的机械能最大，故A正确；
B．根据开普勒第三定律可知
轨道Ⅰ的轨道半径小于轨道Ⅱ的半长轴，所以Z卫星在轨道Ⅰ上运行的周期小于在轨道Ⅱ上运行的周期，故B错误；
C．Z卫星在轨道Ⅰ上经过A点点火加速进入轨道Ⅱ，所以Z卫星在轨道Ⅱ上经过A点时的速度大于在轨道Ⅰ上经过A点时的速度，故C正确；
D．根据牛顿第二定律可得
解得
可知Z卫星在轨道Ⅱ上经过B点时的加速度等于在轨道Ⅲ上经过B点时的加速度，故D错误。
故选AC。
9. 如图所示，在磁感应强度为的匀强磁场中，有一匝数为的矩形线圈，线圈的面积为，线圈以角速度绕轴顺时针匀速转动，并通过理想变压器对灯泡L1、L2供电。从图示位置（线圈平面与磁场平行）开始计时，且开始时开关S1断开、S2闭合。下列说法正确的是

A. 矩形线圈产生的感应电动势最大值为
B. 若闭合开关S1，则电流表示数增大
C. 若断开开关S2，则灯泡L1变亮
D. 矩形线圈在图示位置时产生的感应电流方向为
【答案】BD
【解析】A．矩形线圈产生的感应电动势最大值为，故A错误；
B．若闭合开关S1，副线圈功率增大，原线圈功率增大，电流表示数增大，故B正确；
C．若断开开关S2，原线圈两端的电压减少，副线圈两端的电压减少，则灯泡L1变暗，故C错误；
D．由楞次定律可得矩形线圈在图示位置时产生的感应电流方向为，故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧上端悬挂在天花板上，下端连接一个质量为M的物块A，A下面用轻质细线挂一质量为m的物块B，处于静止状态。现剪断细线使B自由下落，当A向上运动到最高点时，弹簧对A的拉力大小为mg，此时B尚未着地，运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g，则在A从最低点运动到最高点的过程中（ ）

A. A、B两物体总的机械能增加B. 弹簧对A做的功为
C. 弹簧对A做的功为D. A运动到最高点时的加速度为零
【答案】ABC
【解析】A．在A从最低点运动到最高点的过程中，对于A、B两个物体，弹簧的弹力做正功，所以机械能增大，故A正确；
BC．A在最低点时，弹簧的伸长量为
剪断细线的瞬间，对A有
A在最高点时，弹簧的伸长量为
且根据牛顿第二定律对A有
则解得A上升的高度为
还解得
M = 2m
对A由功能关系得：弹簧对A做的功等于A重力势能的增加，所以弹簧对A做的功为
故BC正确；
D．在最低点时，A处于平衡，剪短细线的瞬间，弹簧的弹力不变，A受到合力的大小为mg，方向竖直向上，根据牛顿第二定律得
方向竖直向上，根据简谐运动的对称性可知，A运动到最高点时的加速度为，方向竖直向下，故D错误。
故选ABC。
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11. 图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下：
①用天平测量物块和遮光片的总质量、重物的质量；用游标卡尺测量遮光片的宽度；用米尺测量两光电门之间的距离；
②调整轻滑轮，使细线水平；
③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间和，求出加速度；
④多次重复步骤③，求的平均值；
⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数。

回答下列问题：
（1）测量时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图（b）所示，其读数为________cm。
（2）物块的加速度可用、、和表示为__________。
（3）动摩擦因数可用、、和重力加速度表示为___________。
（4）如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于______________（填“偶然误差”或“系统误差”）。
【答案】（1）0.950 （2） （3） （4）系统误差
【解析】（1）[1]某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图（b）所示，其读数为
（2）[2] 物块经过光电门A、B的速度大小为
根据速度位移公式有
解得
（3）[3]对重物有
对物块有
解得
（4）[4]如果细线没有调整到水平，由此引起的误差属于系统误差。
12. 由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个简单恒温箱温控电路，要求恒温箱内的温度保持50℃。
（1）用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为27℃时，电压表读数为30V，
电流表读数为15mA；当温度为50℃时，调节变阻器，使电压表读数仍为30V，电流表指针位置如图（b）所示，此时热敏电阻的阻值为_________，该电路测得的阻值比真实值__________（填“偏大”或“偏小”）。由以上实验数据可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而__________（填“增大”或“减小”）。
（2）现利用该热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路如图（c）所示，继电器的电阻为。当线圈的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则
①应该把恒温箱内的加热器接在__________（填“A、B端”或“C、D端”）。
②如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻的阻值应调节为_________。
【答案】（1）600 偏大 减小 （2）A、B端 120
【解析】（1）[1]如图（b）所示，电流读数为50mA，则此时热敏电阻的阻值为
[2]该方法所测电流值为电流真实值，所测电压值为热敏电阻和电流表两端的总电压，根据欧姆定律可知此时所测电阻阻值偏大；
[3]在相同电压下，温度越高，通过电流越大，说明热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；
（2）[4]热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当线圈的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合，电源不在给恒温箱加热器通电，故应该把恒温箱内的加热器接在A、B端；
[5]如果要使恒温箱内的温度保持50℃，此时热敏电阻为600，根据闭合电路欧姆定律有
解得
13. 某温度报警装置，其原理如图所示。在竖直放置的导热性能良好的圆柱形容器内，用面积、质量的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦上下滑动。整个装置放在水平地面上，开始时环境温度为，活塞与容器底部的距离，在活塞上方处有一压力传感器制成的固定卡口，当传感器受到压力达到5N时，就会触发报警装置。已知大气压强为，重力加速度取。
（1）求触发报警装置的环境温度（计算结果保留三位有效数字）；
（2）环境温度升高到刚触发报警装置的过程中，气体吸收了3J的热量，求此过程气体的内能改变量。
【答案】（1）；（2）增加0.95J
【解析】（1）封闭气体初始状态压强，启动报警时压强，由平衡条件有
对气体由理想气体状态方程有
代入数值得
（2）依据热力学第一定律有
整理并代入
解得
即在该过程中气体内能增加了0.95J。
14. 如图所示，在坐标系中，区域Ⅰ是圆心为、半径的圆形匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。在处有一与轴平行的足够长荧光屏MN，屏MN与轴间存在有沿轴正方向的匀强电场。在区域内，一群质量、电荷量大小的负电粒子，在纸面内以速度平行于轴正方向射入圆形磁场区域，随后所有粒子都从点进入电场，其中粒子正对沿半径的方向射入（不计粒子的重力和粒子间的相互作用）。
（1）求粒子在圆形磁场区域运动的时间；
（2）已知到达荧光屏MN上的粒子速度大小为，求匀强电场的电场强度大小；
（3）求粒子打在荧光屏MN上的位置范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）粒子在磁场做圆周运动的轨道半径，由洛仑兹力提供向心力，有
代入数值有
可知粒子做圆周运动的轨道半径等于圆磁场的半径，由几何关系知粒子束会聚于点；
对粒子在磁场中偏转
粒子在区域Ⅰ的时间
解得
（2）粒子从点进入电场，由动能定理有
解得
（3）沿轴正、负方向进入电场的粒子打在荧光屏的边界上有
解得
故粒子打在上的位置范围为
。
15. 如图所示，足够长的固定斜面与水平面的夹角为，质量为m的小物块B恰好静止在斜面上，质量为底面光滑的小物块A自斜面上与B相距为L处静止释放，并沿斜面加速下滑，与B发生弹性正碰，且碰撞时间极短。重力加速度的大小为g。求
（1）第1次碰撞后A、B的速度大小；
（2）A、B第1次碰撞后到第2次碰撞前的时间；
（3）A、B第n次碰撞后到第次碰撞前B的位移。
【答案】（1），；（2）；（3）
【解析】（1）A与B第一次碰撞前的速度为，由动能定理
碰撞过程满足动量守恒和能量守恒定律，有
解得
，
（2）经时间，A与B发生第2次碰撞，由运动学规律
解得
（3）设第2次碰撞前A与B的速度为，由运动学规律
第1次碰撞后到第2次碰撞前B的位移
设A与B第2次碰撞后的速度为，由动量守恒和能量守恒定律，有
解得
，
经时间，A与B发生第3次碰撞，碰撞前A与B的速度为，同理可得
第2次碰撞后到第3次碰撞前B的位移
第3次碰撞后到第4次碰撞前B的位移
……
第n次碰撞后到第次碰撞前，B的位移