精品解析：四川省宜宾市叙州区第二中学校2022-2023学年高二下学期6月期末物理试题（解析版）

四川省宜宾市叙州区第二中学2022-2023学年高二下学6月期末考试物理试题

一．选择题

1. 不同频率的电磁波产生机理不同特性不同用途也不同，红外测温枪在这次疫情防控过程中发挥了重要作用，射电望远镜通过接收天体辐射的无线电波来进行天体研究，人体透视、机场安检和CT是通过X射线来研究相关问题，射线在医学上有很重要的应用，下列关于红外线、无线电波、X射线和射线的说法正确的是（　　）

A. 红外线波动性最明显而射线粒子性最明显

B. 它们和机械波本质相同，都是横波且都可以发生多普勒现象

C. 红外线、X射线和射线都是原子由高能级向低能级跃迁产生的

D. 一切物体都在不停的发射红外线，而且温度越高发射红外线强度就越大

【答案】D

【解析】

【详解】A．红外线比射线频率大，频率越高，粒子性越明显，红外线比射线波长小，波长越长，波动性越明显，A错误；

B．红外线、无线电波、X射线和射线和机械波本质是不同的，但是他们都是横波可以发生多普勒现象，B错误；

C．放射性原子核发生衰变、衰变后产生的新核处于高能级，它向低能级跃迁时产生射线，因此射线经常伴随射线和射线产生，C错误；

D．一切物体都在不停发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高发射红外线强度就越大，D正确。

故选D。

2. 一单摆的摆长为L，摆球的质量为m，振动的周期为4s，则下列说法正确的是（　　）

A. 当摆球的质量m减为时，振动周期变为2s

B. 当摆长L减为时，振动周期变为2s

C. 当重力加速度减为时，振动周期变为8s

D. 当单摆的振幅减小为原来的时，振动周期变为8s

【答案】C

【解析】

【详解】AD．单摆的振动周期为

由此可知，单摆的振动周期与摆球的质量、振幅无关，与摆长和当地的重力加速度有关，故AD错误；

B．当摆长减为原来一半时，有

故B错误；

C．当重力加速度减为时，有

故C正确。

故选C。

3. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，则（　　）

A. 1cm<x<2cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动

B. Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向

C. Q处的质点此时正在波峰位置

D. Q处的质点此时运动到P处

【答案】B

【解析】

【详解】Q点振动状态传到P点时的图像如图虚线所示

A．此时1cm<x<2cm范围内的质点正在向y轴的正方向运动，故A错误；

BC．Q处的质点位于波谷处，位移为负，则此时的加速度沿y轴的正方向，故B正确，C错误；

D．质点只上下振动，不随波迁移，故D错误

故选B。

4. 在如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（　　）

A. 灯亮，电动机转起来，电铃响 B. 灯亮，电动机转起来，电铃不响

C. 灯不亮，电动机不转，电铃响 D. 灯亮，电动机不转，电铃响

【答案】B

【解析】

【详解】由图可知这是用一个电磁继电器同时控制两个工作电路的自动控制装置，控制电路由电源、开关S和电磁铁组成，工作电路有两个，共用一个电源，开关S断开时，电磁铁中无电流没有磁性，弹簧把衔铁拉起，电灯和电动机组成的并联电路连通，电灯亮，电动机转动，电铃电路断开，电铃不响；开关S闭合时，电磁铁通电有磁性，吸下衔铁，使电铃电路连通，铃响，电灯和电动机电路断开，灯不亮，电动机不转。

故选B。

5. “嫦娥五号”月表土壤采样完成后，质量为m1=500kg的上升器携带土壤样品，在月面升空，开启返程之旅。在预设交会对接处，质量为m2=2500kg的轨道器与返回器组合体（简称“轨返体”）以v2=1611.2m/s的速度追上并俘获速度为v1=1607.1m/s的上升器，成功完成交会对接，并以共同速度飞行一小段时间。假设整个交会对接过程在一直线上完成。已知月球半径约为地球的，月球表面重力加速度约为地球的，则（　　）

A. 整个交会对接过程机械能守恒

B. 对接后的共同速度为1609.15 m/s

C. 上升器要绕月球做圆周运动至少需要约为7.9 km/s的发射速度

D. 交会对接过程，外力对上升器的冲量约为1700

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．交会对接过程是完全非弹性碰撞，机械能有损失，A错误；

B．整个交会对接过程由动量守恒定律可得

代入数据解得

B错误；

C．在地球表面，由重力作为向心力可得

解得地球的第一宇宙速度为

同理可得，月球的第一宇宙速度为

故上升器要绕月球做圆周运动至少需要约为1.66 km/s的发射速度，C错误；

D．交会对接过程，对上升器，由动量定理可得

解得

故外力对上升器的冲量约为1700，D正确。

故选D。

6. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k，输出端接有一交流电动机，此电动机线圈的电阻为R.当原线圈两端接有正弦交变电流时，变压器的输入功率为P0，电动机恰好能带动质量为m的物体以速度v匀速上升，此时理想交流电流表A的示数为I.若不计电动机的机械能损耗，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)

A. 电动机输出的机械功率为P0

B. 变压器的输出功率为mgv

C. 副线圈两端电压的有效值为

D. 整个装置的效率为

【答案】D

【解析】

【详解】A、电动机的输出的功率全部对物体做功转化为物体的机械能，所以电动机输出的机械功率为，所以A错误；
B、变压器的输出功率和输入的功率相等，所以输出的功率大小为，所以B错误；
C、变压器的输出功率和输入的功率相等，所以，所以副线圈两端电压的有效值为，所以C错误；
D、输出的总功率为，输入的总功率为，所以整个装置的效率为，所以D正确．

点睛：变压器的输入功率和输出功率相等，电动机对物体做功转化为物体的机械能，即为电动机的输出的功率．

7. 质量为m=2kg的物体沿水平面向右做直线运动，t=0时刻受到一个水平向左的恒力F，如图甲所示，此后物体的v﹣t图像如图乙所示，取水平向右为正方向，g=10m/s2，则：（ ）

A. 物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5

B. 10s末恒力F的瞬时功率为6W

C. 10s末物体在计时起点左侧3m处

D. 10s内物体克服摩擦力做功34J

【答案】D

【解析】

【详解】A．设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由v-t图得

根据牛顿第二定律得

设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由v-t图得

根据牛顿第二定律得

解得

A错误；

B．10s末恒力F的瞬时功率为

P=Fv=3×6W=18W

B错误；

C．根据v-t图与横轴所围的面积表示位移得

10s末物体在计时起点左侧2m处，C错误；

D．10s内克服摩擦力做功

D正确。

故选D。

8. 如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为1：2，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（    ）

A. 电流表的示数约为 B. 电压表的示数约为

C. 原线圈的输入功率为 D. 副线圈输出的交流电的频率为

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由题意可知变压器输入电压的有效值，由可知，副线圈两端电压

电压表的示数为；通过电阻的电流

由得

电流表的示数为4A，故A错误，B正确；

C．变压器两端功率相等，故原线圈的输入电功率等于输出功率

故C正确；

D．交流电的频率

变压器不改变交流电的频率，故D错误。

故选BC。

9. 如图甲所示，滑块沿倾角为α的光滑固定斜面运动，某段时间内，与斜面平行的恒力作用在滑块上，滑块的机械能E随时间t变化的图线如图乙所示，其中0-t1、t2时刻以后的图线均平行于t轴，t1-t2的图线是一条倾斜线段，则下列说法正确的是（　　）

A. t=0时刻，滑块运动方向一定沿斜面向上

B. t1时刻，滑块运动方向一定沿斜面向下

C. t1-t2时间内，滑块的动能不变

D. t2-t3时间内，滑块的加速度为0

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据能量守恒定律可知，除重力以外的力做功使得滑块的机械能变化，0~t1内滑块的机械能不变，说明只有重力做功，机械能守恒，但是滑块的运动方向无法判断，故A错误；

BC．在t1~t2时间内，取极短的时间，根据功能关系可知，则E-t图像的斜率

因为F为恒力，斜率恒定，可知滑块做匀速直线运动，动能不变，由于机械能减小，所以重力势能减小，所以在t1时刻，滑块的运动方向一定沿斜面向下，故BC正确；

D．t2~t3时间内，机械能不再变化，说明撤去了力F，滑块沿斜面方向只有重力的分力提供加速度，由牛顿第二定律得

故D错误．

故选BC。

10. 如图甲所示有界匀强磁场I的宽度与图乙所示圆形匀强磁场Ⅱ的半径相等，不计重力的粒子从左边界的M点以一定初速度水平向右垂直射入磁场I，从右边界射出时速度方向偏转了θ角；该粒子以同样的初速度沿半径方向垂直射入磁场Ⅱ，射出磁场时速度方向偏转了2θ角，已知磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小分别为B1、B2,粒子在磁场中的运动时间分别为t1、t2，则B1与B2的比值和t1与t2的比值分别为（　　）

A  B.  C.  D.

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

粒子运动轨迹如图所示：

由几何知识得

则磁感应强度之比

故A错误，B正确；
CD．粒子在磁场中的运动时间为

所以

故C错误，D正确
故选BD。

二、实验题

11. 气垫导轨是一种现代化的力学实验仪器。它利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔，空气再由导轨表面上的小孔中喷出，在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层。滑行器就浮在气垫层上，与导轨平面脱离接触，因而能在轨面上做近似无阻力的直线运动，极大地减小了以往在力学实验中由于摩擦力引起的误差。某实验小组现在利用气垫导轨装置结合频闪照相的方法进行“探究碰撞中的不变量”这一实验。

（1）实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最小应选图中的______（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）；

（2）某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用频闪照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0~80cm的范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的______时刻（用字母T表示），A、B两滑块质量比mA：mB=______。

【答案】    ①. 甲    ②. 2.5T    ③. 2：3

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1] 乙图中由于装有撞针和橡皮泥，则两物体相碰时成为一体，机械能的损失最大；而甲图中采用弹性圈，二者碰后即分离，此种情况下，机械能的损失最小，机械能几乎不变；故选甲。

(2)[2][3] 由图可知，前两次闪光中A的位移相同，AB不可能相碰；而由题意可知，B开始时静止，而碰后B一定向右运动，故只能静止在60cm处，故可知，A在第1次闪光后的2.5T时发生碰撞；设碰前A的速度为v，则碰后A的速度为 ，碰后B的速度为v，向右为正方向；根据动量守恒定律得

解得

12. 光传感器是一种传感装置，在自动控制中发挥着重要作用，主要是应用了半导体材料制成的光敏电阻，某实验小组用光敏电阻做实验：

（1）为了研究光敏电阻在室内正常光照射和室外强光照射时电阻的大小关系，用图甲所示电路进行实验，得出两种图线如图乙所示．根据图线可知正常光照射时光敏电阻阻值为________Ω，强光源照射时电阻为________Ω；

（2）若实验中所用电压表的内阻约为7kΩ，毫安表的内阻约为300Ω，考虑到电表内阻对实验结果的影响，为了减小误差，用图甲所示电路进行实验，用________（填“正常光”或“强光”）照射时测得的电阻误差较小；

（3）在下列有关其他电阻应用的说法中，正确的是________．

A.热敏电阻可应用于温度测控装置中

B.光敏电阻是一种光电传感器

C.电阻丝可应用于电热设备中

D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用

【答案】    ①. （1）6000    ②. 400    ③. （2）正常光    ④. （3）ABC

【解析】

【详解】第一空.第二空.因为光敏电阻的阻值随温度的升高而减小，故由乙图可知b图像是强光源照射，a图像是正常光照射，故，

第三空.用图甲所示电路进行实验，毫安表采用的是内接法，强光照射时，光敏电阻与毫安表的内阻相差不大，这样两者电压相差不大，故造成误差大；而正常光照时，光敏电阻远大于毫安表的内阻，毫安表分得电压较小，误差较小．

第四空热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，选项A、B、C正确；交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，选项D错误．

三、解答题

13. 如图所示，边长为L的等边玻璃三棱镜置于空气中，一束单色光从AB边的中点D入射，与AB边夹角为45°，进入棱镜后恰好与BC边平行。（设光在真空中的传播速度为c）求：

（1）棱镜的折射率n；

（2）光从进入棱镜到它第一次从BC边射入空气所经历的时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由光的折射定律得：棱镜的折射率

（2）光在玻璃中的传播速度为

画出光路图如图

由图可知光从进入棱镜到它第一次从BC边射入空气的光程为L，光从进入棱镜到它第一次从BC边射入空气所经历的时间

14. 如图所示，一对足够长的平行粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距，左端接有电阻为的棒，质量。一开始棒被外力固定着，不能移动。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。另一根质量，电阻的金属棒放置于棒右侧的导轨上，两根棒都垂直导轨。棒在水平向右的恒力作用下从静止开始运动，当棒通过位移时释放棒，释放之前棒已达到最大速度。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，取。求：

（1）释放棒之前，金属棒运动的最大速率；

（2）从棒开始运动到释放金属棒瞬间，金属棒的电阻上产生的焦耳热；

（3）释放金属棒足够长的时间稳定后，流过金属棒的电流的大小。

【答案】（1）4m/s；（2）8.4J；（3）1.0A

【解析】

【分析】

【详解】(1)当棒速度最大时加速度为零，由平衡条件得

又

解得。

(2)设回路中产生的焦耳热为，根据功能关系可得

解得，则电阻上的焦耳热

(3)释放棒后，稳定的状态是两根棒的加速度a相同，设此时回路电流为I2，ab、cd棒分别满足

联立解得。

15. 如图所示，水平地面上静置一质量为M=2kg的箱子，箱子与地面间的动摩擦因数，箱子内左侧为粘合性材料，右侧固定有劲度系数足够大的轻质弹簧，一质量m=1kg的光滑小球压紧弹簧并被锁定，小球到箱子左侧的距离L=3.2m。现解除锁定，弹簧瞬间恢复形变，小球获得的速度。不计空气阻力，，求：

（1）弹簧原来具有的弹性势能；

（2）箱子与小球相碰粘合后瞬间的速度大小；

（3）箱子运动的路程。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）解除锁定前后，系统动量守恒

解得

能量守恒

（2）对箱子受力分析有

解得

箱子和小球的位移满足关系

解得

或（舍去）
 

碰前箱子的速度

碰撞粘合在一起，动量守恒

解得相碰粘合后瞬间的速度大小

（3）碰前箱子的位移

碰撞后，由功能关系可得

解得

箱子运动的路程