物理：河南省新乡市2022-2023学年高二下学期7月期末试题（解析版）

这是一份物理：河南省新乡市2022-2023学年高二下学期7月期末试题（解析版），共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。
1. 图为阴极射线示波管内的聚焦电场，图中实线为电场线，虚线为等势面，a、b为电场中的两点，下列说法正确的是（ ）

A. a点的电场强度大于b点的电场强度
B. a点的电势高于b点的电势
C. 负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D. 正电荷从a点移动到b点，电场力做正功
【答案】C
【解析】A．根据电场线越密电场强度越大，电场线越疏电场强度越小，由图可知，a点的电场强度小于b点的电场强度，故A错误；
B．根据沿电场线方向电势降低，由图可知，a点的电势低于b点的电势，故B错误；
CD．根据公式可知，负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能，正电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，则正电荷从a点移动到b点，电势能增加，电场力做负功，故D错误，C正确。
2. 甲、乙两新能源汽车在同一条平直公路上进行测试，时两车均静止。测试过程中两车的加速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示，下列说法正确的是（ ）

A. 时刻两车的运动方向相反
B. 两车在时刻一定相遇
C. 两车的加速度大小均先增大后减小
D. 时刻甲车速度大于乙车的速度
【答案】D
【解析】A．根据题意可知，两车均由静止运动，加速度方向不变都为正值，故两车t1时速度方向也是正方向，运动方向相同，故A错误；
B．题意中没有确定两车出发时的位置关系，则不能确定两车在时刻是否相遇，故B错误；
C．根据题意，由图可知，甲的加速度线增大后减小，乙的加速度先减小后增大，故C错误；
D．根据图像中面积表示速度变化量，由图可知，时间内，甲的速度变化量大于乙的速度变化量，由于两车均由静止运动，则时刻甲车的速度大于乙车的速度，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，小鸭A（视为质点）在平静的河内戏水，在水面上形成一列稳定的水波，B为岸边飘落的树叶，已知水波的传播速度与水的深度成正比，下列说法正确的是（ ）

A. 树叶B会被水波推向岸边
B. 小鸭A的振动周期大于树叶B的振动周期
C. 在深水区，水波的频率变大
D. 在深水区，水波更容易发生衍射现象
【答案】D
【解析】A．水面上的树叶只会上下振动，不能随波迁移，不会被水波推向岸边，选项A错误；
BC．水波传播过程中，各个质点与波源的振动频率和周期均相等，选项BC错误；
D．根据波速公式
结合波的传播速度与水的深度成正比的条件可知，深水区的水波速度更大，波长更长，更容易发生衍射现象，选项D正确。
4. 骑自行车既是安全、绿色的出行方式之一，又是比较不错的有氧运动。山地自行车安装了气压式减震装置来抵抗颠簸从而受到不少人的喜爱，其原理如图所示。如果路面不平，随着骑行时自行车的颠簸，活塞上下振动，下列说法正确的是（ ）

A. 活塞迅速下压时汽缸内的气体对外界做负功
B. 活塞迅速下压时汽缸内的气体温度可能减小
C. 活塞迅速下压时汽缸内的气体的压强变小
D. 活塞迅速下压时汽缸内的气体的内能减小
【答案】A
【解析】根据题意可知，活塞迅速下压时外界对气体做功且来不及热交换，根据热力学第一定律，气体的内能增大，温度升高，汽缸内的气体分子平均动能增大，气体的体积减小，则气体压强增大。
5. 如图所示，质量为M、倾角的斜面体始终静止在水平桌面上，质量为m的木块沿光滑斜面自由下滑，重力加速度大小为g，下列结论正确的是（ ）
A. 斜面体处于失重状态
B. 木块对斜面体的压力大小为
C. 桌面对斜面体的摩擦力大小为
D. 桌面对斜面体的支持力大小为
【答案】C
【解析】A．斜面体静止，处于平衡状态，故A错误；
B．木块对斜面体的压力大小为
故B错误；
C．对斜面体，在水平方向上根据平衡条件可得桌面对斜面体的摩擦力大小为
故C正确；
D．对斜面体，在竖直方向上根据平衡条件可得桌面对斜面体的支持力大小为
故D错误。
故选C。
6. 现代都市高楼林立，高楼出现火情时需要一种高架水炮消防车。现距水平地面65m高某楼房出现火情，消防员紧急出动救援，已知高架水炮消防车的水炮炮口距离水平地面61.8m，到起火房间的水平距离为4.8m，水柱刚好从起火房间的窗户垂直打入，取重力加速度大小，不计空气阻力，则水炮炮口的水流速度为（ ）
A. 6m/sB. 8m/sC. 10m/sD. 15m/s
【答案】C
【解析】将水的逆过程看做是平抛运动，则
解得
t=0.8s
水炮炮口的水流的水平速度
竖直速度
则水炮炮口的水流速度
故选C。
7. 如图所示，一半径为的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一负电荷（所受重力忽略不计）沿正对着圆心的方向射入磁场，从磁场中射出时速度方向改变了角。则带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据题意，画出粒子的运动轨迹，如图所示

由几何关系有
解得
8. 高压水流切割器又称“水刀”，它将水以极高的速度垂直喷射到材料表面进行切割作业。水打到材料表面后，迅速沿表面散开不反弹，已知“水刀”喷嘴的直径为，水的密度为，水平出射速度为，则该“水刀”在材料表面产生的平均冲击力大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据题意，设在极短的时间内打到材料上的水的质量为，则根据已知条件可得
设材料表面对“水刀”在产生的平均冲击力大小为，根据动量定理有
联立解得
根据牛顿第三定律可知，该“水刀”在材料表面产生的平均冲击力大小为
故选B。
9. 太阳内部持续不断地发生着4个质子（）聚变为1个氦核（）的热核反应，这个核反应释放出大量核能。已知质子、氦核的质量分别为、，下列说法正确的是（ ）
A. 该核反应中会生成中子（）
B. 该核反应中会生成电子（）
C. 该核反应中质量亏损小于
D. 该核反应方程是
【答案】CD
【解析】ABD．由题意可得，该核反应方程式为
该核反应中会生成正电子，选项AB错误，D正确；
C．该核反应中的质量亏损
选项C正确。
故选CD。
10. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈的匝数之比为，输入端输入如图乙所示的正弦交变电流，电阻的功率是功率的一半，电流表的示数为，电路中的电流表、电压表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）

A. 通过电阻的电流为
B. 电阻两端电压的瞬时值表达式为
C. 电阻的阻值为
D. 端输入的功率为
【答案】BD
【解析】A．根据题意，由图乙可知，原线圈输入电压为
由电压与线圈匝数关系可得，两端的电压为
的功率为
根据题意可知，的功率为
则中的电流为
故A错误；
B．根据图乙可知角速度为
交变电压瞬时值表达式为
由图甲可知，电阻两端电压的瞬时值表达式为
故B正确；
C．电压表测量的是交流电压的有效值，不是瞬时值，所以电压表示数为100V，电阻的阻值为
故C错误；
D．根据题意可知，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率为，则端输入的功率为
故D正确。
11. 观光水池的水面下安装有几个彩色灯泡，岸上的游客看到红灯和绿灯是在同一水平线上，红灯和绿灯均可视为点光源，下列说法正确的是（ ）

A. 红灯的实际位置比绿灯低
B. 游客看到的灯的深度比灯的实际深度要小
C. 若水池面积足够大，则红灯把水面照亮的面积较大
D. 岸上的人看到的灯实际是光的全反射所成的像
【答案】BC
【解析】AB．人从水面上看水面下的物体，看到的是位置偏高的虚像，所以游客看到的灯的深度比灯的实际深度要小。水对七种色光的折射率不同，其中对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小，折射率越大，虚像的位置离水面越近，所以，要看到七种彩色灯在同一水平线上，安装时，绿色灯的位置较低，红色灯的位置较高，故A错误，B正确；C．光从水面下向上斜射向空气中时，若入射角达到临界角时，就会发生全反射，所以，能从水面透射出来的光（即能把水面照亮的部分）是一个圆面。根据几何关系可以得到照亮圆面的半径，灯的实际深度，以及折射率之间的关系式是可知，折射率越大，越小，圆的面积越小，因为水对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小，所以红灯把水面照亮的面积较大，故C正确；D．岸上的人看到的灯实际是光的折射所成的像，故D错误。
12. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的四分之一固定圆弧轨道BC，它与竖直轨道AB和水平轨道CD相切，轨道均光滑。长为R的轻杆的两端分别固定小球a、b（可视为质点），小球a的质量为m，小球b的质量为3m，现使轻杆竖直且小球b与B点等高，然后将其由静止释放，小球a、b沿轨道下滑且始终与轨道接触，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）

A. 下滑过程中a球的机械能减小
B. 下滑过程中b球的机械能减小
C. 小球a滑过C点后，a球速度大小为
D. 从释放至a球滑过C点的过程中，轻杆对b球做的功为
【答案】AD
【解析】ABC．根据题意，对于两个小球组成的系统，下降过程中，只有重力做功，系统的机械能守恒，由机械能守恒定律有
解得
则小球a的机械能变化量为
则小球b的机械能变化量为
即下滑过程中a球机械能减小，b球机械能增加，故A正确，BC错误；
D．根据题意，设从释放至a球滑过C点的过程中，轻杆对b球做功为W，对小球b，由动能定理有
解得
即从释放至a球滑过C点的过程中，轻杆对b球做正功为，故D正确。
故选AD。
二、非选择题：共5题，共50分。
13. “春耕”学习小组利用单摆测量重力加速度实验装置如图甲所示。

（1）学习小组的同学用游标卡尺测量摆球的直径时读数如图乙所示，则摆球的直径______cm。

（2）学习小组的同学组装好实验装置后，将摆球从平衡位置拉开一个小角度（小于5°），然后释放摆球，摆球某次通过最低点时开始计时，并从开始计数，然后摆球每完成一次全振动计数加，当该同学计数到40时停止计时，测得的时间记为，测得的单摆的摆长记为，则当地的重力加速度大小______（用表示）。
（3）学习小组的同学改变摆线的长度继续做实验，在绘制单摆的周期的平方—摆长（）图线时，一位同学误将摆线长和小球直径的和记为摆长，则他画出的图线可能为图丙中的______（填“”、“”或“”）。

【答案】（1） （2） （3）c
【解析】（1）[1]由图乙可知，游标为10分度，且第6个小格与主尺对齐，则摆球的直径
（2）[2]根据题意可知，单摆运动的周期为
由单摆周期公式可得，当地的重力加速度大小为
（3）[3]误将摆线长和小球直径的和记为摆长，则有
可知，他画出的图线可能为图丙中的。
14. 力敏电阻被广泛应用于汽车电子、医疗设备以及工业机器人等领域。为了研究现有一可视为纯电阻的力敏电阻（型号FSR408）的电阻值随着表面所受压力的变化而变化的情况，新华中学课外兴趣小组的同学设计的实验电路如图所示，已知该力敏电阻的电阻值在之间变化。除了型号为FSR408的力敏电阻外，兴趣小组现有的器材还有：

直流电源E（电动势约为6V，内阻约为1Ω）；
电压表（量程为6V，内阻约为3kΩ）；
电压表（量程为15V，内阻约为5kΩ）；
电流计G（量程为3mA，内阻为11Ω）；
滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为3A）；
滑动变阻器（最大阻值为1kΩ，额定电流为）；
开关及导线若干。
（1）实验中要求尽量减小误差，应保证电表在测量时其最大示数超过量程的一半，则滑动变阻器应选择________（填“”或“”），电压表应选择________（填“”或“”）。
（2）为了在实验中使电流计符合实验要求，需要给电流计并联一个阻值为________的定值电阻，就可以将该电流计改装为量程36mA的电流表。
（3）已知力敏电阻（型号FSR408）的电阻值随着表面所受压力的增大而减小。实验中先将滑动变阻器的滑片P移至左端，再闭合开关，在给该力敏电阻施加较大的压力时，开关需要处于________（填“断开”或“闭合”）状态。移动滑片P至合适位置，若此时电压表示数为量程的三分之二，电流表示数为量程的四分之三，则此时力敏电阻对应的阻值为________（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1） （2）1 （3）闭合 148
【解析】（1）[1][2]为了便于操作，则滑动变阻器应选择，为了保证电压表在测量时其最大示数超过量程的一半，电压表应选择。
（2）[3]为了在实验中使电流表符合实验要求，需要给电流表并联一个小阻值的定值电阻，根据欧姆定律有
即
解得
（3）[4]根据题意可知，给该力敏电阻施加较大的压力时，力敏电阻的阻值较小，流过力敏电阻的电流较大，电流表应选择大量程，对应的开关需要闭合；
[5]根据欧姆定律，力敏电阻对应的阻值
15. 如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体，活塞厚度及其与汽缸缸壁之间的摩擦力均不计，现将汽缸放置在光滑水平面上，活塞与水平轻弹簧连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。已知汽缸的长度为2L，活塞的面积为S，此时封闭气体的压强为，封闭气体的热力学温度为，活塞到缸口的距离恰为L，大气压强恒为。现用外力向左缓慢移动汽缸（该过程中气体温度不变），当汽缸的位移为L时活塞到缸口的距离为。
（1）求弹簧的劲度系数k；
（2）在上述条件下，保持汽缸静止，并缓慢加热封闭气体，直到弹簧恢复原长，求此时封闭气体的热力学温度。
【答案】（1）；（2）。
【解析】（1）设封闭气体此时的压强为，封闭气体的体积
根据等温变化规律有
对活塞受力分析，根据受力平衡有
解得
（2）弹簧恢复原长时气体的体积
设此时封闭气体的压强为，对活塞受力分析，根据受力平衡有
由一定质量的理想气体状态方程
解得
16. 如图所示，光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab部分水平，bcd为半径的半圆轨道，在b处与ab相切。在直轨道ab上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。直轨道ab左侧的光滑水平地面上停着质量的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车且恰好没有从小车上掉下，B向右滑动且刚好能到达半圆轨道上与圆心等高的c点。物块A与小车之间的动摩擦因数，重力加速度大小。
（1）当物块B运动到圆弧轨道的最低点b时，求轨道对物块B的弹力大小；
（2）求小车的长度L。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据题意可知，物块B到达c点时速度为零，物块B从b点到c点的过程，根据动能定理有
物块B在b点时，根据牛顿第二定律有
解得
（2）释放弹簧的过程中物块A、B的动量守恒，根据动量守恒定律有
设物块A与小车共速的速度为v，根据动量守恒定律有
根据功能关系有
解得
17. 如图所示，固定的足够长的绝缘运输带与水平方向成α=30°，以v0的速度顺时针匀速传动，两虚线 1、2间存在垂直运输带向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、阻值为 R、边长为d的正方形导线框abcd 随运输带一起匀速向上运动，当 ab边越过虚线1时导线框相对运输带发生运动，当ab边到达虚线 2时导线框的速度恰好恢复到 v0，已知两虚线间的距离为 L（L>2d），导线框与运输带之间的动摩擦因数 ，重力加速度大小为g，整个过程中导线框的 ab边始终与两虚线平行。求：
（1）ab边刚越过虚线 1瞬间的加速度大小；
（2）导线框的 ab边由虚线1运动到虚线2的过程中，导线框中产生的焦耳热Q；
（3）导线框的ab边由虚线 1运动到虚线2的时间t。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1） ab边刚越过虚线 1瞬间，对导线框受力分析，根据牛顿第二定律有
根据安培力公式有
根据闭合电路欧姆定律有
解得
（2）导线框的 ab边由虚线 1运动到虚线 2的过程中，根据动能定理有
根据功能关系有
Q=W安
解得
（3）导线框的 ab边由虚线 1运动到虚线 2的过程中，根据动量定理有
安培力的冲量
解得