2022-2023学年河南省许昌市高二（下）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年河南省许昌市高二（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.  太阳主要是由电子和氢核、氦核组成。维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是：释放的核能，这些核能最后转化为辐射能。根据该核反应方程，下列说法正确的是(    )

A. 核反应前后的总中子数不变 B. 核反应前后的总质子数不变
C. 核反应前后的总电荷数不变 D. 核反应前后的总质量不变

2.  如图所示，型光滑导轨，水平放在光滑水平面上，一光滑细杆跨放在型导轨上。一水平轻质弹簧，左端与型导轨中点相连，右端与细杆中点相连，整体静止不动，轻质弹簧处于原长状态。现给型导轨一个水平向右的初速度，使其向右开始运动，则从型导轨开始向右运动到弹簧压缩量最大的过程中弹簧始终在弹性限度内，细杆始终在导轨上，且细杆始终与型导轨的两个轨道垂直，下列说法正确的是(    )
 

A. 型导轨和细杆二者组成的系统动量守恒
B. 型导轨和细杆二者组成的系统机械能守恒
C. 弹簧对细杆的冲量方向与弹簧对型导轨的冲量方向相同
D. 弹簧对型导轨的弹力对型导轨做正功

3.  位于的波源从时刻开始沿轴方向做简谐运动，形成的简谐横波沿轴正方向传播，在时波源停止振动，时的波形图如图所示，其中质点的平衡位置。下列说法正确的是(    )
 

A. 波源做简谐运动的周期为
B. 质点做简谐运动的振幅为
C. 该简谐横波的波长为
D. 时，质点的振动方向沿轴向下

4.  某同学设计了一个用拉力传感器研究单摆在竖直平面内的振动实验。一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示。拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录小钢球摆动过程中拉力传感器示数大小随时间变化曲线，如图乙所示。下列说法正确的是(    )
 

A. 充当单摆回复力的是轻绳的拉力
B. 充当单摆回复力的是小钢球的重力
C. 单摆的振动周期为
D. 小钢球摆动到最低点时，轻绳的拉力大小为

5.  两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线。当分子间距为时，分子之间合力为零。设分子在点固定不动，相邻的分子仅在二者之间分子力的作用下从相距较远的位置由静止开始运动，直至不能再靠近。在此过程中，下列说法正确的是(    )
 

A. 二者之间分子合力的大小先减小，后一直增大
B. 二者之间的分子合力对分子先做正功，后做负功
C. 分子的动能先减小，后增大
D. 当时，分子、系统的分子势能最小

6.  如图所示，从点光源发出的一细束白光以一定的角度入射到玻璃三棱镜的表面，经过玻璃三棱镜折射后发生色散现象，在光屏的间形成一条彩色光带。下面的说法中正确的是(    )
 

A. 侧是红色光，侧是紫色光
B. 玻璃三棱镜对侧光的折射率小于对侧光的折射率
C. 在玻璃三棱镜中，侧光的传播速率大于侧光的传播速率
D. 在玻璃三棱镜中，侧光的波长小于侧光的波长

7.  如图为氢原子的能级示意图。已知红光光子的能量范围为，蓝光光子的能量范围为，紫光光子的能量范围为。若氢原子处于的能级，当其向低能级跃迁时，可辐射某种能量范围的光，则下列说法正确的是(    )
 

A. 可以辐射能量范围为的红光
B. 可以辐射能量范围为的蓝光
C. 可以辐射能量范围为的紫光
D. 不能够辐射红光、蓝光和紫光

二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）

8.  如图甲所示，在内壁光滑、导热性能良好的气缸内，用具有一定质量的活塞封闭一定质量的理想气体。初始时，气缸开口竖直向上放置，活塞处于静止状态。设气缸外部环境温度始终不变，大气压恒定不变，活塞不漏气。现将气缸缓慢转动到开口水平向右，如图乙所示。在此过程中，下列说法正确的是(    )
 

A. 外界对缸内气体做功 B. 缸内气体从外界吸收热量
C. 缸内气体对外界做功 D. 缸内气体向外界放出热量

9.  如图所示是为了检验某种材料抗穿透能力的实验装置。把一定厚度的某种材料放在水平地面上，在材料的正上方固定一个发射装置，发射装置竖直向下以某一速度发射一颗子弹，然后子弹打入材料一定的深度后静止不动。若把子弹在空中运动的过程称为过程，子弹进入材料直到静止的过程称为过程。空气阻力不计，则下列说法正确的是(    )
 

A. 在过程中，子弹重力的冲量大小等于其动量的增量大小
B. 在过程中，子弹重力做的功等于其动能的增量
C. 在过程中，子弹重力的冲量大小等于其动量的减少量大小
D. 子弹在过程中动量的增量大小等于“子弹在过程中动量的减少量大小”

10.  在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人的头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线如图所示，已知。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人的头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，下列说法正确的是(    )
 

A. 在时刻，假人的头部所受安全气囊的作用力最大
B. 在时刻，假人的头部的动量最大
C. 在时间内，假人的头部所受安全气囊的冲量方向与“在时间内，假人的头部所受安全气囊的冲量方向”相同
D. 在时间内，假人的头部所受安全气囊的冲量大小等于“在时间内，假人的头部所受安全气囊的冲量大小”

三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）

11.  某探究小组做了这样一个实验：把一个力传感器固定在竖直墙上的位置，把质量不计的弹簧左端固定在力传感器上，弹簧的右端连接一金属小球，弹簧呈水平状态，如图甲所示。用手缓慢水平向左压金属小球，然后由静止释放小球此时为时刻，小球便沿光滑水平面左右往复运动。测出这一过程中，力传感器的示数大小随时间变化的图像如图乙所示。则在的时间内，小球速度最小的时刻为________，小球加速度最大的时刻为________。
 

四、实验题（本大题共1小题，共9.0分）

12.  某同学用如图所示的实验装置来验证“动量守恒定律”。所用器材包括：气垫导轨、两个质量不同的滑块和上方安装有宽度为的遮光片、两个与计算机相连接的光电门。

请根据下列实验步骤完成填空：

开动气泵，调节气垫导轨，先把滑块放在气垫导轨左端不放滑块，向右轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________选填“近似相等”或“不相等”时，可认为气垫导轨水平；

用天平测出滑块含遮光片的质量、滑块的质量；

把滑块放在光电门的左边、放在两个光电门之间；

轻推滑块，使沿气垫导轨向右运动，通过光电门后，滑块和滑块相碰粘在一起不再分开，二者一起向右通过光电门，和光电门连接的计算机测量出滑块上的遮光片经过、两处光电门的遮光时间、。则滑块经过处光电门的速度大小为________，滑块、一起经过处光电门的速度大小为________；

在遮光片随滑块分别经过光电门的过程中，利用两个滑块的质量、和、遮光片的宽度、滑块经过光电门和的遮光时间和，可以验证两个滑块组成的系统动量是否守恒。如果滑块、组成的系统水平方向动量守恒，须满足的关系式是________；

不断更换质量不同的滑块左边滑块上方始终安装宽度为的遮光片，重复上述步骤，记录多组实验数据。

五、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

13.  某同学探究一定质量的理想气体的状态变化特性，得到压强随温度的变化如图所示。已知图线描述的是体积为时的等容过程图线，当温度为时气体的压强为；图线描述的是压强为时的等压过程图线。取为，求：当该一定质量理想气体处于两条图线交点的状态时，气体的温度用热力学温度表示。
 

14.  在均匀介质中，波源位于点的简谐横波在水平面内传播，波面为圆。时刻，波面分布如图甲所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷图中只画出了两个相邻的波峰和波谷。处质点的振动图像如图乙所示，轴正方向竖直向上。

试求：

时刻，波源的位移；

该波的波速大小。

15.  如图所示，竖直墙壁墙壁厚度不计圆孔中紧密镶嵌一半径为的透明均质玻璃半球，玻璃半球刚好都在室内。在玻璃半球内，过球心的水平中心轴上有一个单色点光源。已知从光源发出的光射到墙壁与玻璃半球的交界、处时，都刚好发生全反射。设均质玻璃半球对该单色光的折射率为。试求：单色点光源到玻璃半球中心的距离。
 

16.  如图所示，为某商场静置于水平地面、且沿一直线排列的辆手推车，每辆手推车质量均为。人在极短时间内给第一辆车一水平冲量，冲量方向沿直线指向第二车，当第一车运动了一段距离后与第二车相碰，碰后两车以共同速度运动一段距离后与第三车相碰，最后辆车以共同速度运动至贮存处。若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用，碰撞时间很短，不计手推车与地面之间的摩擦。求：

人对第一辆小车做的功；

从第一车开始运动，到辆车碰在一起后产生的总热量。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】略
 

2.【答案】 

【解析】略
 

3.【答案】 

【解析】略
 

4.【答案】 

【解析】略
 

5.【答案】 

【解析】略
 

6.【答案】 

【解析】略
 

7.【答案】 

【解析】略
 

8.【答案】 

【解析】略
 

9.【答案】 

【解析】略
 

10.【答案】 

【解析】略
 

11.【答案】； 

【解析】略
 

12.【答案】近似相等。   ；  。

    。 填    、    、    均给分

【解析】略
 

13.【答案】解：由压强随温度的变化图线可知：时，气体的压强为，体积为；设气体在状态时的温度为，其压强为，体积为。      

由理想气体状态方程得：          

解得：                  

【解析】略
 

14.【答案】解：由图甲、乙可知，该波的波长、周期分别为：

，．，波源做简谐运动的振幅        

由图甲、乙可知，时刻，波源位于波谷处，

所以此时波源的位移为                             

根据波速公式，波速为           

【解析】略
 

15.【答案】解：设单色点光源到玻璃半球中心的距离为，根据题意，光路图如图所示。设临界角为。                                          

有：                  

因为：         

联合求解得：     

【解析】略
 

16.【答案】解：设第一辆车获得的速度为，人对第一辆小车做的功为，

对第一辆车，有：

解得：                        

设辆车碰在一起后最终共速为，辆车碰在一起后产生的总热量为。

把辆车作为一个系统，有：  

解得：                      

说明：辆车两两相碰建立动量守恒定律方程和能量守恒定律方程，最后合并后得到方程，也分别按方程给分。

其它解法，只要正确、且合理，均给分。

【解析】略