2022-2023学年江西省抚州市黎川县重点中学高二（下）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年江西省抚州市黎川县重点中学高二（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.  下列说法中正确的是(    )

A. 布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒分子的无规则运动
B. 用手捏面包，面包体积会缩小，这是分子间有间隙的缘故
C. 热力学温度升高大于摄氏温度升高
D. 打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规则的运动

2.  年月日早晨时分，搭载高分三号星的长征四号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，平稳飞行一段时间后，被位于印度洋某海域待命的中国卫星海上测控部远望号船精准捕获。已知地球的半径为，火箭上升到距地面高度处所受的引力为它在地面所受引力的一半设火箭质量不变，则火箭离地面的高度为(    )

A.  B.
C.                             D.

3.  一列简谐横波沿轴正方向传播，波速为。在传播方向上有、两质点，坐标分别为、。波传播到点开始计时，该点的振动图像如图所示，则(    )
 

A. 该简谐波的波长为
B. 质点刚开始运动时沿轴正方向
C. 每经过，质点通过的路程为
D. 在时，质点第一次到达负向最大位移处

4.  如图所示，下列图中从图示位置开始计时，面积为的单匝线圈均绕其对称轴或中心轴在磁感应强度为的匀强磁场中以角速度匀速转动，能产生正弦交变电动势的是(    )

A.  B.
C.  D.

5.  一质量为的物体，在水平恒定拉力的作用下以某一速度在粗糙的水平面上做匀速直线运动，当运动一段时间后拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动。如图所示为拉力随位移变化的关系图像，取，则据此可以求得(    )
 

A. 物体与水平面间的动摩擦因数为
B. 拉力在减速过程中做的功为
C. 摩擦力在减速过程中做的功为
D. 在整个过程中合外力对物体所做的功为

6.  如图所示，光滑固定斜面上有质量相等的两正方形物体、，两物体的接触面光滑且垂直于斜面。现在物体的左上角施加一个与水平方向成角斜向右下方的作用力，已知。则(    )
 

A. 不管向哪个方向运动，两物体都不会分开 B. 两物体之间的作用力沿水平方向
C. 两物体对斜面的正压力相等 D. 两物体一定沿斜面向上运动

7.  如图所示，质量的物体静止在地面上，用轻绳通过光滑、轻质定滑轮、滑轮大小相等，轴心在同一水平线上与质量的小球连接在一起，初始时刻滑轮与间的轻绳与竖直方向的夹角为，小球与滑轮间的轻绳刚好位于竖直方向，现在用一水平向左的力缓慢拉动小球，直到物块刚要在地面上滑动。已知与地面的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度，，。下列说法中正确的是(    )
 

A. 初始时受到地面的摩擦力为
B. 此过程中绳子拉力先增大后减小
C. 小球与滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角最大为
D. 轴对滑轮的最大作用力大小为

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

8.  在星球上将一可视为质点的小球以初速度沿与水平方向成的夹角斜向上拋出，小球上升的最大高度为，在另一星球上将与完全相同的小球以的初速度沿与水平方向成的夹角斜向上抛出，小球上升的最大高度为，已知，星球的半径是星球的倍，则下列说法正确的是(    )

A. 和星球表面的重力加速度之比为：
B. 星球和星球的第一宇宙速度之比为：
C. 与上升到最高点的过程中，动量变化量之比为
D. 与上升到最高点的过程中，动能变化量之比为：

9.  一定量的理想气体从状态经状态变化到状态，其过程如图上的两条线段所示，则气体在(    )
 

A. 状态处的压强大于状态处的压强
B. 由变化到的过程中，气体对外做功，从外界吸收的热量大于其增加的内能
C. 由变化到的过程中，气体的压强不变
D. 由变化到的过程中，气体从外界吸热

10.  如图所示是一远距离输电的示意图，图中变压器均为理想变压器，输电导线的总电阻为。则下列关系式正确的是(    )
 

A. 升压变压器的输出电流和降压变压器的输入电流的关系满足
B. 输电导线上损失的功率
C. 输电导线中的电流为
D. 两变压器线圈匝数比满足

11.  如图所示，绝热隔板把绝热的汽缸分隔成体积相等的两部分，与汽缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体和。气体分子之间相互作用力忽略不计。现通过电热丝对气体加热一段时间后，、各自达到新的平衡。则新平衡态下，下列说法正确的是(    )
 

A. 的体积增大、压强变小 B. 气体的压强等于的压强
C. 气体的的温度高于的温度 D. 气体的压强增大、温度升高

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

12.  某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：

A.被测干电池一节

B.电流表：量程

C.电压表：量程

D.滑动变阻器：，

E.开关、导线若干

实验电路图应选择图中___；填“甲”或“乙”

根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的图像，则所测干电池的电动势为____，内电阻为____。

在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡的规格为“，”。除了开关、导线外，还有如下器材：

电压表，量程，内阻约；

电流表，量程，内阻约；

电流表，量程，内阻约；

滑动变阻器，最大阻值，额定电流；

滑动变阻器，最大阻值，额定电流；

直流电原，电动势约为，内阻约为。

上述器材中，电流表应选___，滑动变阻器应选___。填器材符号

请根据所选的器材，在图甲中用笔画线代替导线，连接实验电路___。

将被测小灯泡与一个电动势为，内电阻为的电源串联组成闭合回路，则通过小灯泡的电流____。

13.  某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。

关于该实验，下列说法正确的是___________；

A.实验前应将注射器的空气完全排出

B.空气柱体积变化应尽可能的快些

C.空气柱的压强随体积的减小而减小

D.作出的图像可以直观反映出与的关系

为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为___________选填“”“”或“”。

为了能最直观地判断气体压强与气体体积的函数关系，应作出___________选填“”或“”图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条___________线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。

四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）

14.  如图所示，一个质量为、电荷量为、不计重力的带电粒子从轴上的点沿与轴成的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于轴射出第一象限。已知，磁场的磁感应强度为。求：

粒子的速度大小；

粒子穿过第一象限所用的时间。

15.  负压病房是指病房内的气体压强略低于病房外的标准大气压的一种病房如图，即新鲜空气可以流进病房，而被污染的空气就不会自行向外排出，必须由抽气系统抽出进行消毒处理，是规定抢救新冠肺炎病人时的一个重要设施。现简化某负压病房为一个可封闭的绝热空间，室内空气所占空间的体积为，室内外气温均为，疫情期间，为了收治新冠肺炎病人，首先将室内空气封闭并加热至。标准大气压为，空气视为理想气体
此时病房内的气压为多少？
为了达到安全标准，在使用前先要抽掉一部分空气。求至少要抽掉的空气排到室外降温后的体积。

16.  如图所示，有一固定的光滑圆弧轨道，半径，一质量为的小滑块从轨道顶端滑下，在其冲上长木板左端时，给木板一个与小滑块相同的初速度，已知，、间动摩擦因数，与地面间的动摩擦因数，右端有一个挡板，长为。
求：
滑到的底端时对的压力是多大？
若未与右端挡板碰撞，当与地面保持相对静止时，、间因摩擦产生的热量是多少？
在时，与右端挡板发生碰撞，且碰后粘在一起，求从滑上到最终停止所用的时间。

答案和解析

1.【答案】 

【解析】A.布朗运动是指悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动。故A错误；

B.用手捏面包，面包体积会缩小，属于物体之间的空隙，不是分子间有间隙。故B错误；

C.热力学温度和摄氏温度只是零点选取不同，每度的大小是相同的。故C错误；

D.打开酒瓶后可嗅到酒的气味，说明分子在做无规则的运动。故D正确。

故选D。

2.【答案】 

【解析】设地球质量为  ，火箭质量为  ，火箭在地球表面受到的万有引力为

火箭在离地面高度  处受到的万有引力为

又

联立解得

A正确，BCD错误。

故选A。

3.【答案】 

【解析】A.该简谐波的周期，波速，则波长为

选项A错误；

B.由质点的振动图像可知，质点起振的方向沿轴负向，则质点刚开始运动时沿轴负方向，选项B错误；

C.只有当质点从平衡位置或者从波峰波谷开始振动时，每经过  ，质点通过的路程才为  ，选项C错误；    

D.波从质点传到质点用时间为

然后从平衡位置向下振动，则在  时，质点第一次到达负向最大位移处，选项D正确。

故选D。

4.【答案】 

【解析】由图中可知，线圈转动时磁通量始终等于零，线圈不会产生感应电动势，AD错误；

B.由图中可知，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴从中性面开始匀速转动，产生了正弦式的交变电动势为

B正确；

C.由图中可知，线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴从垂直于中性面位置开始匀速转动，产生了正弦式的交变电动势为

C错误。

故选B。

5.【答案】 

【解析】本题主要考查了恒力做功公式，动能定理的直接应用，知道  图像中，图像与坐标轴围成的面积表示  做的功是解答此题的关键。

物体做匀速运动时，受力平衡，拉力等于摩擦力，根据  求解动摩擦因数，图像与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，从而求出合外力做的功，根据动能定理求出初速度。

【详解】物体做匀速运动时，受力平衡，则

故A错误；

B.图像与坐标轴围成的面积表示拉力做的功，则由图像可知，拉力在减速过程中做的功

选项B错误；

C.摩擦力在减速过程中做的功

选项C正确；

D.在整个过程中拉力做的功

整个过程，滑动摩擦力做的功

所以合外力做的功为

故D错误。

故选C。

6.【答案】 

【解析】对、整体研究，若沿斜面向上的分力小于、重力沿斜面的分力，则两物体一起向下运动，若沿斜面向上的分力大于、重力沿斜面的分力，则两物体一起向上运动，故A正确，D错误；

B.与两物体间的作用力，垂直于接触面，应该与斜面平行，故B错误；

C.以为研究对象，受到重力、支持力及沿斜面向上的的推力，所以对斜面的压力等于其自身重力垂直于斜面的分力；以为研究对象，受到重力、支持力、沿斜面向下的的推力及外力，所以对斜面的压力等于其自身重力垂直于斜面的分力和垂直于斜面的分力的合力，故两物体对斜面的正压力不相等，故C错误。

故选A。

7.【答案】 

【解析】A.初始时轻绳拉力为，对小球受力分析有

对受力分析有

故A错误；

B.设此过程中小球与滑轮间的轻绳与竖直方向夹角为有

在小球缓慢移动的过程中逐渐增大，逐渐减小，所以绳子拉力逐渐增大，故B错误；

C.当小球与滑轮间的轻绳与竖直方向的夹角最大时轻绳拉力最大，对物块受力分析有

解得

此时对受力分析有

解得

故C正确；

D.对滑轮受力分析可知，轴对滑轮的作用力大小为

又因为

联立可得

故  时，轴对滑轮的作用力最大，此时

故D错误。

故选C。

8.【答案】 

【解析】A.在星球上以初速度  沿与水平方向成的夹角斜向上抛出小球，则有

同理可得对于小球有

由于在竖直方向有

可得

由于  ，可得

故A正确；

B.第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，根据

可得第一宇宙速度

其中为星球半径，代入数据可得

故B错误；

C.两球上升到最高点的过程中，动量变化量

两球水平方向速度不变，  等于竖直方向的速度变化量，可知

故C错误；

D.两球动能的变化量为

故

故D正确。

故选AD。

9.【答案】 

【解析】根据理想气体状态方程可知

即  图像的斜率为  ，故有

故A正确，C错误；

B.理想气体由变化到的过程中，因体积增大，则气体对外做功；理想气体由变化到的过程中，温度升高，则内能增大，由热力学第一定律有

而  ，  ，则有

可得  ，  ，即气体从外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故B正确；

D.由变化到的过程中，温度减低，体积增大，则  ，  ，由  得未知，所以不确定是吸热还是放热，故D错误。

故选AB。

10.【答案】 

【解析】A.升压变压器的输出电流和降压变压器的输入电流都是输电线上的电流，二者相等，A错误；

B.电阻上损失的电压为

故输电导线上损失的功率为

B正确；

C.根据理想变压器的特点可知  ，所以输电导线中的电流为

C正确；

D.因为是升压变压器，是降压变压器，所以有

 ， 

故可得

D错误。

故选BC。

11.【答案】 

【解析】根据题意可知，、气体开始状态相同，设温度为，压强为，体积为，假设隔板不动，气体做等容变化，加热温度升高，压强必增加，隔板一定向右移动。隔板向右移动后，的体积减小，做绝热压缩，隔板对做功，根据热力学第一定律，气体内能增大、温度升高。由气体状态方程，对有

因为  升高、  减小，所以  一定增大。因为汽缸壁光滑，所以

由气体状态方程，对有

对比

因为

 ， 

所以

故选BCD。

12.【答案】   乙                               

【解析】干电池内阻较小，采用乙图电路所产生的系统误差更小，故实验电路图应选择乙图。

图像的纵轴截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻，则

由题意可知，灯泡的额定电流为，故电流表选择  ；因本实验中要求从零开始调节，故采用分压接法，滑动变阻器选择小电阻，故选  。

电压从零开始，故应采用滑动变阻器的分压接法，由于小灯泡与电流表的内阻相接近，故采用电流表的外接法，如图所示

在图像中做出电源的伏安特性曲线

两图线的交点的纵坐标即为通过小灯泡的电流，电流为

13.【答案】                 过原点的倾斜直线 

【解析】实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前不能将注射器的空气完全排出，故A错误；

B.空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误；

C.气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误；

D.  图像是一条倾斜的直线，作出  图像可以直观反映出与的关系，故D正确。

故选D。

在  图像中，根据

可得

可知离坐标原点越远的等温线温度越高，则有

根据

可得

为了能直观地判断气体压强与气体体积的函数关系，应作出  图像；对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。

14.【答案】解：
作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹，由图中几何关系知：

依据几何关系，结合图可知：
而不计带电粒子的重力，由洛仑兹力提供向心力，依据牛顿第二定律，则有：
解得：
由图可知，圆弧轨迹对应的圆心角为，粒子通过第一象限所需时间：
由于周期：，且半径公式；
解得：。 

【解析】

【分析】
不计重力的情况下带电粒子进入磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，画出运动的轨迹，确定半径与之间的关系，根据圆周运动的半径公式，即可求速度的大小；
再依据圆弧对应的圆心角，结合圆周运动的周期公式，即可求解穿过第一象限所用的时间。
抓住微粒在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可以得到微粒圆周运动的半径、周期的表达式，根据表达式进行解答，注意本题符号运算较多，容易出现计算错误。  

15.【答案】解： ，，
病房内气体发生等容变化，由查理定律可得，
解得，故此时病房内的气压为；
为了达到安全标准，使室内气体压强恢复到标准大气压为，该过程可看成等温变化，由玻意耳定律可得，
解得，
需要抽掉的体积为，
抽掉的气体温度从降温到的过程可看成等压变化，由盖吕萨克定律可得，
解得，
至少要抽掉的空气排到室外降温后的体积为。 

【解析】分析病房内气体，发生等容变化，根据查理定律列等式求解；
抽气可理解为气体发生了等温膨胀，则膨胀后多出的体积即为抽出的体积，
然后对抽出的气体分析，发生等压变化，根据盖吕萨克定律列等式求解。
 

16.【答案】解：滑块下滑到轨道底部，有

解得：
在底部，根据牛顿第二定律

解得：
由牛顿第三定律可知对的压力是。
当滑上后，对分析，受摩擦力向左，根据牛顿第二定律得

解得：，方向水平向左
对分析，受向右的摩擦力和地面向左的摩擦力

根据牛顿第二定律

解得其加速度向左为

根据运动学公式可得得向右运动的距离为：

代入数据解得：
向右运动距离

代入数据解得：
由功能关系可知，、间摩擦产生的热量

可得：
由上问可知，若还末与上挡板碰撞，先停下，用时为，有

解得：
的位移为

代入数据解得：
则此刻的相对位移为

此时
代入数据解得：
由，一定是停下之后，才与上挡板碰撞。设再经时间与挡板碰撞，有

解得：
碰撞时速度为

碰撞时，选择水平向右的方向为正方向，则由动量守恒可得

解得碰撞后、速度为

之后二者一起减速，根据牛顿第二定律得

代入数据解得：
后再经后停下，则有

故B从滑上到最终停止所用的时间总时间

联立解得：
答：滑到的底端时对的压力为；
若未与右端挡板碰撞，当与地面保持相对静止时，、间因摩擦产生的热量是；
在时，与右端挡板发生碰撞，且碰后粘在一起，从滑上到最终停止所用的时间为。 

【解析】根据动能定理得出滑块的速度，结合牛顿第二定律和牛顿第三定律得出对的压力大小；
根据牛顿第二定律得出物体的加速度，结合运动学公式和摩擦力的产热公式完成分析；
分阶段根据运动学公式分析出物块的运动情况，最后相加得出总时间的大小。
本题主要考查了动量守恒定律的相关应用，熟悉物体的受力分析，结合牛顿第二定律和运动学公式分析出物体的运动情况，再根据动量守恒定律和能量守恒定律即可完成分析。