甘肃省酒泉市2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题（解析版）

这是一份甘肃省酒泉市2022-2023学年高二下学期7月期末物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题：本题共10小题，共46分。第1~7小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求，每小题4分，第8~10小题给出的四个选项有多个符合题目要求，全部选对得6分，少选得3分，不选错选得0分。
1. 2023年1月，日本确认将于“今年春夏期间”开始向太平洋排放福岛核电站内储存的逾130万吨核污染水，核泄漏对环境会造成污染，影响人类安全，其中核反应之一为，已知的半衰期为28年，下列说法正确的是（ ）
A. 该核反应为β衰变
B. 环境温度升高，的半衰期减小
C. 的比结合能比的比结合能小
D. 100个原子核经过一个半衰期后，还剩50个未衰变
【答案】A
【解析】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可得，衰变方程为
可知，该核反应为β衰变，故A正确；
B．放射性元素的半衰期与元素的物理性质和化学性质无关，环境温度升高，的半衰期不变，故B错误；
C．比结合能越大，原子核越稳定，则的比结合能比的比结合能大，故C错误；
D．半衰期是大量粒子的统计规律，对少数原子核不适用，故D错误。
故选A。
2. 手机通信系统主要由手机、基站和交换网络组成，信号通过电磁波传播。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波跟机械波一样，只能在介质中传播
B. 不同波长的电磁波，在真空中的传播速度相同
C. 麦克斯韦预言了电磁波，并首次用实验证实了电磁波的存在
D. 额温枪测温利用的是接收人体辐射出的紫外线，紫外线的辐射强度与温度有关
【答案】B
【解析】A．电磁波的传播不需要介质，机械波只能在介质中传播，故A错误；
B．不同波长的电磁波，在真空中的传播速度相同，故B正确；
C．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故C错误；
D．额温枪测温利用的是接收人体辐射出的红外线，红外线的辐射强度与温度有关，故D错误。
故选B。
3. 分子势能随分子间距离变化的图像如图所示，规定两分子相距无穷远时势能为0，现将分子A固定，将分子B由无穷远处释放，仅考虑分子间作用力，在分子间距由r2到r1的过程中，下列说法正确的是（ ）

A. 分子B动能一直增大
B. 分子B加速度一直减小
C. 分子间作用力始终表现为引力
D. 分子间距为r2时分子间作用力为0
【答案】D
【解析】A．在两分子间的距离由到的过程中，分子势能增大，故分子B动能减小，故A错误；
B．由到的过程中，根据
可知分子间作用力增大，加速度一直增大，故B错误；
C．分子势能增大，分子间作用力做负功，分子间作用力表现为斥力，故C错误；
D．分子间距为r2时分子势能最小，分子间作用力为零，故D正确。
4. 如图甲为LC振荡电路情景图，图乙为其中电流随时间变化的图像。以逆时针为电流正方向，则（ ）

A. 图甲对应乙图中的过程
B. 图甲中若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大
C. 图乙中时间内，电容器两端电压在增大
D. 图乙中时间内，线圈的自感电动势在增大
【答案】C
【解析】A．图甲中电流流入电容器的正极，电容器处于充电过程，电流方向为正，图乙中，电流减小，是充电过程，所以图甲对应图乙中过程，故A错误；
B．在线圈中插入铁芯，自感系数变大，根据振荡电路频率公式
发射电磁波的频率减小，故B错误；
C．图乙中电流减小，是充电过程，电容器两端电压增大，故C选项正确；
D．图乙中时间内，电流增大的越来越慢，
根据
可知，自感电动势在减小，故D错误。
故选C。
5. 如图所示，两倾角为θ的光滑平行导轨，质量为m的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，现导体棒中通有由a到b的恒定电流，使导体棒恰好保持静止，已知磁感应强度大小为B，平行导轨间距为L，重力加速度大小为g，忽略一切摩擦，则此时导体棒中电流为（ ）

A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对导体棒受力分析，受重力、导轨的支持力、安培力F作用，如图

导体棒恰好保持静止，受平衡力作用，则
即
解得导体棒中电流为
故选B。
6. 如图所示是研究光电效应装置，用某一频率的光束照射金属板K，有粒子逸出，下列说法正确的是（ ）

A. 逸出的粒子带正电
B. 改变光束的频率，金属的逸出功随之改变
C. 减小光束的频率，逸出的粒子初动能减少
D. 减小光束的光强，金属板K可能没有粒子逸出
【答案】C
【解析】A．光电效应逸出的粒子是电子，带负电，故A错误；
B．逸出功由金属本身决定，与入射光的频率无关，故B错误；
C．根据光电效应方程可知，减小光束的频率，逸出的粒子初动能减少，故C正确；
D．根据光电效应方程可知，能否发生光电效应与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，故D错误。
故选C。
7. 一列简谐横波在时的波形如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像，关于该简谐波，下列说法正确的是（ ）

A. 波速为18cm/s
B. 沿x轴正方向传播
C. 在t=0.5s时质点P移动到O点
D. 质点Q在时沿y轴负方向振动
【答案】A
【解析】A．由图甲知该波的波长为
由图乙知周期
故波速为
故A正确；
BD．由乙可知，当时，质点Q沿y轴正振动，结合图甲可知，该波沿x轴负方向传播，故BD错误；
C．质点P只上下振动，不随波向前迁移，故C错误。
故选A。
8. 关于单摆，下列说法正确的是（ ）
A. 摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置
B. 摆球经过平衡位置时，所受的合力不为零
C. 摆球受到的回复力是它所受的合力
D. 摆角很小时，摆球所受合力的大小跟摆球相对于平衡位置的位移大小成正比
【答案】AB
【解析】A．回复力是使摆球回到平衡位置的力，其方向总是指向平衡位置，A正确；
B．摆球经过平衡位置时，回复力为零，但由于摆球做圆周运动，有向心力，合力不为零，方向指向悬点，B正确；
C．摆球所受的回复力是重力沿圆弧切线方向的分力，不是摆球所受的合力，C错误；
D．摆角很小时，摆球所受回复力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比，而不是合力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比，D错误。
故选AB。
9. 在生产和生活中，有时候需要利用涡流效应，有时候需要避免涡流效应，关于涡流的应用，下列说法正确的是（ ）

A. 真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置
B. 家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的
C. 阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动
D. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，能增大涡流
【答案】AC
【解析】A．真空冶炼炉是利用线圈中的电流做周期性的变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量熔化金属，故A正确；
B．家用电磁炉锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，故B错误；
C．根据楞次定律，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，故C正确；
D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，能减小涡流，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，甲图是远距离输电的电路示意图，乙图是用电器两端的电压随时间变化的图像。已知降压变压器的原线圈与副线圈的匝数之比，输电线的总电阻，降压变压器的输出功率，发电机的输出电压为250 V，电路中的升压变压器和降压变压器均为理想变压器。则下列结论正确的是（ ）
A. 降压变压器原线圈中电流的频率为100 Hz
B. 流过输电线的电流大小为10 A
C. 发电机的输出功率为92 kW
D. 升压变压器原、副线圈的匝数之比
【答案】BD
【解析】本题考查电能的输送。A．由用电器两端的电压随时间变化的图像可知
故
变压器不改变电流的频率，故A错误；
B．由电功率可知，降压变压器的输出电流
根据
解得流过输电线电流大小
故B正确；
C．发电机的输出功率
故C错误：
D．流过升压变压器原线圈的电流
根据
解得
故D正确。
二、实验题：本题共2小题，共16分。
11. 如图甲所示是“探究气体等温变化规律”的实验装置。

（1）实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列措施正确的是_________。
A．推动活塞时要快速 B．推拉活塞时要缓慢
C．用手直接握在注射器上 D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气
（2）图乙是两同学在某次实验中得到的图像，若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，两图线斜率不同的主要原因是_____________________________________________________________。

（3）气体在状态1时的压强和体积如图甲所示，缓慢拉动活塞到状态2，活塞底部对应注射器上的“2.5”刻度，则压力表的示数应该为________×105Pa。
【答案】（1）B （2）两同学实验时所用封闭气体的质量不同 （3）0.8
【解析】（1）[1] AB．推拉活塞时要缓慢，使封闭气体有足够的时间与外界发生热交换，从而保持封闭气体的温度不变，故A错误，B正确；
C．不要用手直接握在注射器上，防止气体温度升高，故C错误；
D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气，与保持封闭气体的温度不变无关，故D错误。
（2）[2]在两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同的情况下，图像的斜率不同，即pV不同，在温度相同和气体种类相同的情况下，pV与气体质量有关，pV越大质量越大，所以两图线斜率不同的主要原因是两同学实验时所用封闭气体的质量不同。
（3）[3]由图甲可知，封闭气体在状态1时的压强
体积
活塞底部对应注射器上的“2.5”刻度，封闭气体的体积
由等温变化可知
解得压力表示数应该为
12. 某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：
（1）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可______；
A．将单缝向双缝靠近
B．将屏向靠近双缝的方向移动
C．将屏向远离双缝的方向移动
D．使用间距更小的双缝
（2）若双缝的间距为d，屏与双缝间的距离为l，测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为Δx，则单色光的波长λ=______；
（3）转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数如图甲所示，读数为______mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央，手轮的读数如图乙所示，读数为______mm。则相邻两亮条纹的间距是______mm。
【答案】（1）B （2） （3）0.045 14.535 1.610
【解析】（1）[1]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距公式
可知减小相邻两个亮条纹或暗条纹的间距离，以增加条纹个数，可增大双缝间距d，或减小双缝到屏的距离l，故选B。
（2）[2]由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距公式
可得，波长为
（3）[3]如图甲所示，读数为
4.5×0.01mm=0.045mm
[4]如图乙所示，读数为
14.5mm+3.5×0.01mm=14.535mm
[5]相邻两亮条纹间距
三、计算题：本题共3小题，共38分．把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13. 肺活量测量仪模型如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸内有两个轻活塞A、B，活塞B紧靠固定阀门K，活塞A、B间封闭有一定质量的理想气体，气体体积为V1=6.0×103mL，压强为一个标准大气压p0，用力推活塞A使其缓慢向右移动，当阀门K与活塞B间的气体体积V2=2.5×103mL时，测得气体的压强为1.2p0，忽略气体温度变化，求：
（1）此时阀门K与活塞A间气体的体积V；
（2）此过程中，活塞A对活塞A、B间气体做的功为450J，活塞A、B间气体对活塞B做的功为370J，则活塞A、B间气体放出的热量Q。
【答案】（1）；（2）80J
【解析】（1）被封闭的气体做等温变化，则
解得阀门K与活塞A间气体的体积
（2）因温度没有变化，可知气体内能没有变化，即
由热力学第一定律，可得
解得
活塞A、B间气体放出的热量80J。
14. 一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q、质量为m的离子飘入电压为U0的加速电场，其初速度几乎为零，这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，最后打在底片上的P点，MN为放置底片的粒子检测区域，P为MN的中点，已知MN=OM=L，，不计离子的重力，求：
（1）离子经过加速电场后到达O点时的速度大小；
（2）为使原本打在P点的离子能打在PQ区域，加速电压U的调节范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）离子在电场中加速，由动能定理得
解得子经过加速电场后到达O点时的速度大小
（2）离子在磁场中做匀速圆周运动，打在MN中点P的离子的轨道半径
离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
解得
离子在磁场中做匀速圆周运动，打在Q的离子的轨道半径
离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
离子在电场中加速，由动能定理得
解得
为使原本打在P点的离子能打在PQ区域，加速电压U的调节范围为
15. 如图所示，上端接有的定值电阻的两平行粗糙导轨，间距为，足够长的倾斜部分和水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角，倾斜部分有一垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，水平部分没有磁场，垂直于导轨的质量为，电阻为的金属棒，从斜面上足够高的某处由静止释放，运动中与导轨有良好接触，已知金属棒与轨道间的动摩擦因数，其余电阻不计，重力加速度取，，，求：
（1）金属棒在倾斜轨道上的最大速率；
（2）金属棒在水平轨道的运行路程；
（3）若金属棒从高度处滑下（进入水平轨道前已处于平衡状态），电阻上产生的热量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据题意可知，金属棒到达水平面之前已开始匀速运动，当金属棒所受合力为零时，速度最大，对金属棒受力分析，从右向左看，如图所示

由平衡条件有
又有
联立解得
设最大速度为，则感应电动势为
感应电流为
安培力为
联立解得
（2）根据题意，结合（1）分析可知，金属棒以最大速度进入水平轨道，设金属棒在水平轨道的运行路程为，由动能定理有
解得
（3）金属棒在倾斜轨道上运动时，由能量守恒有
则电阻上产生的热为
联立解得