福建省漳州市2022-2023学年高二下学期7月期末物理试卷(解析版)

这是一份福建省漳州市2022-2023学年高二下学期7月期末物理试卷(解析版)，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的。其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的齿轮边缘的两点，则下列说法中正确的是（ ）

A. A、B两点的角速度相等
B. A、B两点的线速度大小相等
C. A点的周期等于B点的周期
D. A点的向心加速度等于B点的向心加速度
【答案】B
【解析】AB．根据
v=ωr
可知，两轮的边缘线速度大小相同，半径大的角速度小，即A点的角速度小于B点的角速度，A错误，B正确；
C．根据
可知，A点的周期大于B点的周期，C错误；
D．根据
a=vω
可知，A点的向心加速度小于B点的向心加速度，D错误。
故选B。
2. 如图所示，是边长为L的等边三角形，电荷量为的点电荷固定在A点，先将一电荷量也为的点电荷Q1从无穷远处（电势为0）移到B点，此过程中电场力对做功为，再将Q1从B点沿BC移到C点并固定，最后将一电荷量为+3q的点电荷Q2从无穷远处移到B点，已知静电力常量为。则（ ）

A. Q1移入之前，B、C两点电势不相等
B. Q1从B点移到C点的过程中，其电势能先减小后增大
C. Q2在B点所受电场力大小
D. Q2从无穷远处移到B点的过程中，电场力对做功为6W
【答案】D
【解析】A．在Q1移入之前，B、C两点在以点电荷所在A点为圆心，半径为的圆周上，而以场源点电荷为圆心的所有圆均为等势面，则可知B、C两点在同一等势面上，即电势相等，故A错误；
B．Q1从B点移到C点的过程中，距点电荷的距离先减小后增大，因此电场力对Q1先做负功后做正功，其电势能先增大后减小，故B错误；
C．Q2在B点所受电场力的大小为点电荷和与作用后的合力，由库仑定律结合矢量运算可得
故C错误；
D．根据题意可知，在Q1固定在C点之前，B点的电势
而根据电势的叠加（满足代数运算），可知，当将电荷固定在C点后，B点的电势变为
因此当Q2从无穷远处移到B点的过程中，电场力对做功为
故D正确
故选D。
3. 关于功，下列说法中正确的是（ ）
A. 因为功有正负，所以功是矢量
B. 力对物体不做功，说明物体一定无位移
C. 功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的
D. 力对物体做功少，说明物体的受力一定小
【答案】C
【解析】A．功的正负表示物体对外做功还是克服外力做功，不代表方向，功是标量；A错误；
B．如果力的方向和运动方向垂直，即使位移不为零力对物体也不做功；B错误；
C．功等于力和物体在力的方向上的位移的乘积；C正确；
D．力对物体做功少，说明力小或物体在力的方向上的位移小；D错误。
故选C。
4. 如图所示，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点．O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】画出小球在B点速度的分解矢量图．由图可知
tan 60°＝
R（1＋cs 60°）＝v0t
联立解得：
v0＝
A．，与结论不相符，选项A错误；
B．，与结论相符，选项B正确；
C．，与结论不相符，选项C错误；
D．，与结论不相符，选项D错误；
故选B。
二、多选题（每题6分）
5. 如图所示，甲、乙两个小球从同一固定斜面的顶端0点水平抛出，分别落到斜面上的A、B两点，A点为OB的中点，不计空气阻力．以下说法正确的是（ ）
A. 甲、乙两球接触斜面前的瞬间，速度的方向相同
B. 甲、乙两球接触斜面前的瞬间，速度大小之比为1：2
C. 甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1：
D. 甲、乙两球做平抛运动的初速度大小之比为1：2
【答案】AC
【解析】设小球落在斜面上时，速度与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角为θ，则 ， ，可知tanα=2tanθ，因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知，两球接触斜面的瞬间，速度方向相同，故A正确；因为两球下落的高度之比为1：2，根据 ，解得：，可知甲乙两球运动的时间之比为1：，则竖直分速度之比为，因为两球落在斜面上时速度方向相同，根据平行四边形定则知，两球接触斜面的瞬间，速度大小之比为1：，故B错误，C正确．
D、因为两球平抛运动的水平位移为1：2，时间之比为1：，则初速度之比为1：，故D错误．所以AC正确，BD错误．
6. 一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为时的波形图，虚线为时的波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】机械波的传播方向不确定，所以需要考虑机械波传播方向的不确定性。
AB．若机械波沿轴正方向传播，在时点振动方向竖直向上，则传播时间满足
（n=0，1，2，3…）
解得
（n=0，1，2，3…）
当时，解得周期
A正确，B错误；
CD．若机械波沿轴负方向传播，在时点处于波谷，则
（n=0，1，2，3…）
解得
（n=0，1，2，3…）
当时，解得周期
C正确，D错误。
7. 三颗人造地球卫星A、B、C在地球的大气层沿如下列图的方向做匀速圆周运动，如此三颗卫星（ ）

A. 线速度大小的关系是
B. 周期关系是
C. 角速度的关系是
D. 向心加速度的关系
【答案】AC
【解析】根据
可得
因为
可得
故AC正确，BD错误。
8. 在工厂会看到用于运送货物的倾斜传送带，如图所示，传送带与水平地面夹角，AB长度L=3m，传送带以v=3m/s的速度顺时针匀速转动，传送带上端B点与一水平台面平滑连接，当货物送达B点后仍能沿水平面运动一段距离。现将一质量m=10kg的货物在传送带最下端无初速度释放，它与传送带间的动摩擦因数，与水平台面间的动摩擦因数该货物离开传送带后最终停止在水平台面上的C处，g取10。下列选项正确的是（ ）
A. 货物送达B点时的速度为3m/s
B. 货物离开传送带后在水平台面上运动的距离为2m
C. 货物在传送带上运动时间为1. 6s
D. 货物在传送带上运动过程中产生的热量为225J
【答案】AC
【解析】AC．由题意可知，传送带的运行速度为v1，货物在传送带上加速过程，据牛顿第二定律可得
解得
货物加速至与传送带速度相同所用时间
上滑距离为
之后货物匀速上滑至顶端，所用时间为
在水平台面上运动时间为
货物送达B点时的速度为3m/s；货物在传送带上运动的时间为
AC正确；
B．货物在水平台面上运动过程，据动能定理可得
货物离开传送带后在水平台面上运动的距离为
B错误；
D．货物在传送带上运动过程中，货物相对于传送带的位移大小为
产生的热量为
D错误。
故选AC。
三、非选择题（60分）
9. 为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ，某同学经查阅资料得知：一劲度系数为k的轻弹簧由压缩量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为。在已知弹簧的劲度系数为k和滑块的重力为G的前提下，他设计了下述实验：
如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在位置B，使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A且静止，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置C时停止。请回答下列问题：

（1）你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是_________（写出名称并用符号表示）。
（2）用已知的物理量和测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式为μ=______。
【答案】（1）AB的距离x和AC的距离s （2）
【解析】（1）[1]该过程中，物体运动克服摩擦力做功，消耗弹性势能，即弹簧弹力做的正功等于克服摩擦力做功，所以要求弹簧弹力做功的大小，根据
需要测量弹簧形变量，即原长和压缩后的长度的差值，在整个过程中根据功能关系有
所以要测量AB之间的距离x，及AC的距离s；
（2）[2]由公式
解得
10. 某物理课外实验小组为了测量某未知电阻R0的阻值，制定了四种测量方案。
（1）方案一：用欧姆表测电阻
a、在进行正确机械调零后，将欧姆挡的选择开关拨至“”挡，先将红、黑表笔短接，让指针指在___________（选填“左侧”或“右侧”）零刻度线上。
b、欧姆表指针如图甲所示，可得未知电阻的阻值为___________。
（2）方案二：用伏安法测电阻：如图乙所示的实验电路，电压表的示数为，电流表的示数为，则由此可得未知电阻的阻值为___________（结果保留三位有效数字），此测量值___________（选填“大于”或“小于”）真实值。
（3）方案三：用等效替代法测电阻
a、如图丙所示，将电阻箱R的阻值调到最大，闭合开关和，调节电阻箱R，使电流表示数为，电阻箱的示数；
b、断开开关，闭合开关，调节电阻箱R，使电流表示数仍为，电阻箱的示数；
c、则未知电阻的阻值为___________。
（4）方案四：用电桥法测电阻如图丁所示的实验电路，为一段粗细均匀的直电阻丝。
a、闭合开关S，调整触头D的位置，使按下触头D时，电流表G的示数为零。已知定值电阻R的阻值，用刻度尺测量出、，则电阻___________（用R、、表示）。
b、为消除因电阻丝的粗细不均匀而带来的误差，将图丁中的定值电阻R换成电阻箱，并且按照a中操作时，电阻箱的读数记为；然后将电阻箱与交换位置，保持触头D的位置不变，调节电阻箱，重新使电流表G的示数为零，此时电阻箱的读数记为，则电阻___________。（用、表示）
【答案】（1）右侧 （2） 小于 （2）34 （2）
【解析】（1）[1]欧姆挡的零刻度在表盘的右侧，红黑表笔短接进行欧姆调零时指针在表盘右侧；
[2]如图甲所示,未知电阻的阻值为
（2）[3]用伏安法测电阻,未知电阻的阻值为
[4]用伏安法测电阻，在电流表外接的情况下，电压表的分流导致电流表的示数大于流过未知电阻的电流，而电压表的示数为未知电阻两端的电压，导致测量值小于真实值；
（3）[5]电流均为的情况下，两种电路连接中的总电阻相同，即
代入数据解得
（4）[6]假设电阻丝的电阻率为，横截面积为，因为电流表G的示数为零，则、两点的电势相等，即电阻与段电阻丝的分压相等，则有
整理得
[7]两种情况下未知电阻分别为
联立可得
11. 医学治疗中常用放射性核素产生γ射线，而是由半衰期相对较长的衰变产生的。对于质量为m0的，经过时间t后剩余的质量为m，其图线如图所示。从图中可以得到的半衰期为________d，放置10000d后，的半衰期会________（选填“变大”“变小”“不变”）

【答案】115.1 不变
【解析】[1]由图可知从到恰好衰变了一半，根据半衰期的定义可知半衰期为
[2]半衰期由原子核内部自身决定，与外界的物理和化学状态无关，所以放置10000d后其半衰期不变。
12. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为300K，则该气体在状态B时的温度为______K，该气体从状态A经B再到C的全过程中气体对外做功______J。

【答案】100 200
【解析】[1]对一定质量的理想气体，由理想气体状态方程得
代入数据得
[2]从A到B气体体积不变，气体对外界不做功，从B到C气体体积增大，气体对外界做功，由
13. 当光照射到光电管的阴极K时，电路中产生的电流流过电流表G的方向是___________（选填“a流向b”或“b流向a”）若照射光的频率增大，强度不变，电流表G的读数___________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】a流向b 减小
【解析】[1][2]光照射到光电管的阴极K时，从K极打出光电子到达A极，则电子的流动方向是bGa，则电路中产生的电流流过电流表G的方向是a流向b；若照射光的频率增大，强度不变，则单位时间内逸出光电子数减小，则电流表G的读数减小。
五、解答题
14. 如图所示，轨道ABC的AB段是半径R=0.8m的光滑的圆弧形轨道，BC段为粗糙水平面，物体从A点静止开始下滑，在平面上运动了1.6m后停下，求：
（1）物体通过B点时的速率；
（2）物体与水平面的动摩擦因数μ。（g取10 m/s2）。
【答案】（1） ；（2）
【解析】（1）滑块沿光滑弧形轨道下滑到达轨道底端B的过程中，根据机械能守恒定律
解得
（2）滑块在水平面上滑行的过程中，受到滑动摩擦力的作用，由动能定理得
解得
15. 如图所示，两个滑块A、B静置于同一光滑水平直轨道上。A的质量为m，现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后A、B分别以，的速度向右运动。求：
（1）B的质量；
（2）碰撞过程中A对B的冲量的大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）根据动量守恒定律可得
解得
（2）根据动量定理可得
16. 一名宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一个质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F随时间t的变化规律如图乙所示．F1、F2已知，引力常量为G，忽略各种阻力．求：
（1）星球表面的重力加速度；
（2）星球的密度．
【答案】（1）（2）
【解析】（1）由乙图知：小球做圆周运动在最高点拉力为F2，在最低点拉力为F1
设最高点速度为，最低点速度为，绳长为
在最高点：
在最低点：
由机械能守恒定律，得
结合以上公式解得
（2）在星球表面：
星球密度：
结合以上公式解得
综上所述本题答案是：（1）（2）