云南省石屏县第一中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含答案）

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云南省石屏县第一中学2022—2023学年下学期期末考试
高二 物理
注意事项：
1.答题前填写好自己的班级、姓名、考号等信息
2.请将正确答案填写在答题卡上
第Ⅰ卷选择题
一、单选题（共8小题，每题3分，共24分）1.分子力F随分子间距离r的变化如图所示.将两分子从相距r=r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是()

A. 从r=r2到r=r0,分子间作用力表现为斥力
B.从r=r2到r=r1，分子力的大小先减小后增大
C.从r=r2到r=r0，分子势能先减小后增大
D.从r=r2到r=r1，分子动能先增大后减小
2.如图所示，R为定值电阻，A、B、C为三个相同的灯泡，理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，若A、B、C均正常发光，设流过R的电流为IR，流过A的电流为IA，流过B的电流为IB，则下列关系式正确的是(　　)
A. IR＝3IB
B.IR＝4IA
C.IR＝IA＋IB
D.n1∶n2＝2∶1
3.如图所示,玻璃管下端开口插入水银槽中，上端封有一定质量的理想气体，当玻璃管绕顶端转过一个角度时，水银面的高度h和空气柱的
长度l的变化情况是(　　)
A. h增大，l增大
B.h增大，l减小
C.h减小，l增大
D.h减小，l减小
4.如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R.金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下．现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是(　　)
A. ab中的感应电流方向由b到a
B.ab中的感应电流逐渐减小
C.ab所受的安培力保持不变
D.ab所受的静摩擦力逐渐减小
5.下列说法正确的是(　　)
A.92245U的半衰期约为7亿年，随着地球环境的不断变化，其半衰期可能变短
B.某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后，核内中子数减少4
C. 10个放射性元素的原子核经过一个半衰期后，一定有5个原子核发生衰变
D.γ粒子的电离能力比α粒子的大
6.用如图所示的装置来观察光的双缝干涉现象时，以下推断正确的是(　　)

A.狭缝屏的作用是使入射光到达双缝屏时，双缝就成了两个振动情况总是相同的光源
B.若入射光是白光，则像屏上的条纹是黑白相间的干涉条纹
C.屏上某点到双缝的距离差为入射光波长的1.5倍时，该点处一定是亮条纹
D.双缝干涉中亮条纹之间的距离相等，暗条纹之间的距离不相等
7.为了消灭新冠病毒，防控重点场所使用一种人体感应紫外线灯。这种灯装有红外线感应开关，人来灯灭，人走灯亮，为人民的健康保驾护航。下列说法错误的是(　　)
A.红外线的衍射能力比紫外线的强
B.紫外线能消杀病毒是因为紫外线具有较高的能量
C.红外线有显著的化学作用，紫外线有显著的热效应
D.红外线感应开关通过接收到人体辐射的红外线来控制电路通断
8.如图所示，质量为m＝0.5 kg的滑块放在水平面上O点，现给滑块一水平向右的初速度v0＝9 m/s，经过一段时间滑块与竖直的墙壁发生碰撞，已知碰前的速度大小为v＝7 m/s，碰后的速度大小为v′＝6 m/s，O点与竖直墙壁的距离为L＝5 m，滑块与竖直墙壁碰撞所用时间为t＝0.05 s，重力加速度g取10 m/s2.则下列说法正确的是(　　)
A.滑块与水平面之间的动摩擦因数为0.16
B.滑块与竖直墙壁碰撞过程中动量的变化量大小为0.5 kg·m/s
C.碰撞过程中竖直墙壁对滑块的作用力大小为130 N
D.滑块从O点开始运动到最终停止所用的总时间为2.5 s

二、多选题（共4小题，每题4分）
9.关于电磁波谱，下列说法正确的是(　　)
A. X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线幅射会引起生物体的病变
B.γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
C.紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
D.在电磁波谱中，最容易发生衍射现象的是γ射线
10.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asint，则质点(　　)
A.第1 s末与第3 s末的位移相同 B.第1 s末与第3 s末的速度相同
C.第3 s末与第5 s末的位移方向相同 D.第3 s末与第5 s末的速度方向相同
11.关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是(　　)
A.体积不变，压强减小时，气体分子的平均动能一定减小
B.温度不变，压强减小时，气体分子的数密度一定减小
C.压强不变，温度降低时，气体分子的数密度一定减小
D.温度升高，压强和体积可能都不变
12.如图甲所示，在水平绝缘的桌面上，一个用电阻丝构成的闭合矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，规定磁场的方向垂直桌面向下为正，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示．线框中的感应电流i(规定逆时针为正)随时间t变化的图线和ab边受到的安培力F(规定向右为正)随时间t变化的图线，其中可能正确的是(　　)

A. B.
C. D.
第Ⅱ卷非选择题
三、实验题（共2小题）
13.有同学在做“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，在使注射器内空气体积逐渐减小的过程中，多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机中，同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机。实验完成后，计算机屏幕上显示出如图所示的p－V图线(其中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线)。

(1)实验过程中为什么要求缓慢推动活塞？__________________________________________________________________。
(2)仔细观察不难发现，该图线与双曲线不够吻合，造成这一现象的原因可能是：________________________。
(3)由于此图无法说明p与V的确切关系，所以改画p－图像，则画出的p－图像应当是________。

14.国标规定自来水在15 °C时电阻率应大于13 Ω·m.某同学利用图甲电路测量15 °C的自来水的电阻率，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制玻璃管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)，右端活塞固定，左端活塞可自由移动，可供选择的实验器材还有：

电源(电动势约3 V，内阻可忽略)；
电压表V1(量程0～3 V，内阻很大)；
电压表V2(量程0～3 V，内阻很大)；
定值电阻R1(阻值4 kΩ)；
定值电阻R2(阻值2 kΩ)；
电阻箱R(最大阻值9 999 Ω)；
单刀双掷开关S，导线若干；
游标卡尺，刻度尺．
实验步骤如下：
A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；
B．向玻璃管内注满自来水，并用刻度尺测量水柱的长度L；
C．把开关S拨到1位置，记录电压表V1的示数；
D．把开关S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2的示数与电压表V1的示数相同，记录电阻箱的阻值R；
E．改变玻璃管内水柱的长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；
F．_________________________
(1)补充完整实验步骤．
(2)测玻璃管内径d时游标卡尺示数d＝30.00 mm，玻璃管内水柱的电阻值Rx的表达式为Rx＝________(用R1、R2、R表示)．
(3)利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图乙所示的R－1L关系图像，则自来水的电阻率ρ＝________Ω·m(保留两位有效数字)．
(4)实验中若电压表V1内阻不是很大，则自来水电阻率测量结果将________(填“偏大”“不变”或“偏小”)．


四、计算题（共3小题）
15.如图所示，两根平行光滑金属导轨MN、PQ放在水平面上，导轨间距为L，左端向上弯曲，电阻不计，水平段导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒a与b的质量均为m，接入电路的电阻分别为R与2R，b棒放在水平导轨上足够远处，a棒在弧形导轨上距水平面h高度处由静止释放，运动过程中导体棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度为g.

(1)求a棒滑到底端刚要进入磁场时的动量大小；
(2)求a棒滑到底端刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向；
(3)求最终稳定时两棒的速度大小；
(4)从a棒开始下滑到最终稳定的过程中，求b棒上产生的内能．




16.如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m1=2.50 kg，横截面积为S1=80.0 cm2，小活塞的质量为m2=1.50 kg，横截面积为S2=40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l=40.0 cm，汽缸外大气的压强为p=1.00×105Pa，温度为T=303 K。初始时大活塞与大圆筒底部相距12，两活塞间封闭气体的温度为T1=495K，现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移。忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2。求：

(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度。
(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。






17.如图所示，在光滑水平面上，有一质量M＝3 kg的薄板，板上有质量m＝1 kg的物块，两者以v0＝4 m/s的初速度朝相反方向运动，薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，取水平向右为正方向，求：

(1)物块最后的速度；
(2)当物块的速度大小为3 m/s时，薄板的速度．

1. D2. A3. A4. D5. B6. A7. C8. C9. AB10. AD11. AB12. BD

13.(1)使气体有充分的时间与外界进行热交换，保证气体做等温变化　(2)注射器漏气，使气体的体积减小，图像向左偏移(也可能是周围环境温度降低)　(3)A
【解析】(1)实验过程中要缓慢推动活塞，使气体有充分的时间与外界进行热交换，保证气体做等温变化。
(2)仔细观察不难发现，该图线与双曲线不够吻合，造成这一现象的原因可能是：注射器漏气，使气体的体积减小，图像向左偏移(也可能是周围环境温度降低)。
(3)若p－V图像是双曲线，则说明p与V成反比，画出p－图像应为一条过坐标原点的倾斜直线，由于注射器漏气或者环境温度降低使得气体的压强减小，图线向下弯曲，故A正确。

14.(1)断开开关S，整理好器材　(2)R1R2R　(3)14　(4)偏大
【解析】(1)实验做完后，断开开关S，整理好器材．
(2)设把开关S拨到1位置时，电压表V1的示数为U，则此时电路中的电流I＝UR1，电源电动势E＝UR1Rx＋U，当把S拨到2位置时，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同也为U，则此时电路中的电流I′＝UR，电源电动势E＝URR2＋U，可得RxR1＝R2R，解得Rx＝R1R2R.
(3)从题图乙可知，R＝2.0×103Ω时，1L＝5.0 m－1，此时玻璃管内水柱的电阻Rx＝R1R2R＝4 000 Ω，水柱横截面积S＝π(d2)2＝7.065×10－4m2，根据电阻定律有Rx＝ρLS，代入数据可得ρ＝14 Ω·m.
(4)若电压表V1的内阻不是很大，则把S拨到1位置时，此时电路电流大于UR1，电压表的示数U会减小；则当S拨到2时，R的阻值会减小，所以测得的Rx将偏大，因此自来水电阻率的测量结果将偏大．


15.(1)m　(2)　方向水平向左　(3)　(4)
【解析】(1)设a棒刚进入磁场时的速度为v，从开始下落到进入磁场，根据机械能守恒定律有mgh＝mv2
解得v＝
a棒刚要进入磁场时的动量大小p＝mv＝m
(2)由法拉第电磁感应定律知，a棒切割磁感线产生的感应电动势为
E＝BLv＝BL
根据闭合电路欧姆定律有I＝＝
a棒受到的安培力为F＝BIL＝
根据左手定则可知a棒受到的安培力方向水平向左
(3)设两棒最后稳定时的速度为v′，从a棒进入磁场到两棒速度达到稳定，根据动量守恒定律有mv＝2mv′，解得v′＝
(4)设a棒产生的内能为Ea，b棒产生的内能为Eb，根据能量守恒定律有mv2＝×2mv′2＋Ea＋Eb
两棒串联，产生的内能与电阻成正比，则有Eb＝2Ea
联立解得Eb＝mgh.

16.(1)330 K　(2)1.01×105Pa
【解析】(1)设初始时气体体积为V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V2，温度为T2。由题给条件得
V1=S2(l-l2)+S1(l2)①
V2=S2l②
在活塞缓慢下移的过程中，用p1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得
S1(p1-p)=m1g+m2g+S2(p1-p)③
故缸内气体的压强不变。
由盖-吕萨克定律有V1T1=V2T2④
联立①②④式并代入题给数据得
T2=330 K⑤
(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p1。在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变。设达到热平衡时被封闭气体的压强为p'，由查理定律，有p1T2=p'T⑥
联立③⑤⑥式并代入题给数据得p'=1.01×105Pa

17.(1)2 m/s，方向水平向右　(2)113m/s，方向水平向右
【解析】(1)由于水平面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒，
设共同运动的速度大小为v，则由动量守恒定律得Mv0－mv0＝(m＋M)v
代入数据解得v＝2 m/s，方向水平向右．
(2)由(1)知，物块速度大小为3 m/s时，方向向左，由动量守恒定律得
Mv0－mv0＝－mv1＋Mv′
代入数据解得薄板的速度v′＝113m/s，方向水平向右．