山西省应县第一中学校2022-2023学年高二下学期7月期末物理试卷(含答案)

这是一份山西省应县第一中学校2022-2023学年高二下学期7月期末物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．如图所示，倾角为α的薄木板固定在水平面上，板上有一小孔B，不可伸长的轻绳一端系一物体A，另一端穿过小孔B竖直下垂.开始时，板上方的细线水平伸直。现慢慢拉动细绳下垂端，在物体缓慢到达小孔B的过程中，轨迹正好是一个半圆周，则物体与斜面间的动摩擦因数为( )
A.B.C.D.
2．在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，为定值电阻，R为滑动变阻器。、为水平放置的两个平行金属板，二者之间的电场可以视为匀强电场，虚线平行于金属板。当R的滑片在中点时，闭合开关S，带电小球以从O点沿飞入，刚好从点飞出。若带电小球都能够从平行金属板右侧飞出，下列说法正确的是( )
A.若滑动变阻器R的滑片向右移动一段距离后不动，带电小球仍以从O点沿飞入，则飞出点在点
B.若滑动变阻器R的滑片向右移动一段距离后不动，带电小球仍以从O点沿飞入，则飞出点在点下方
C.若金属板平行上移一小段距离，带电小球仍以从O点沿飞入，则小球将在点飞出
D.若金属板平行下移一小段距离仍在上方，带电小球仍以从O点沿飞入，则小球将在点飞出
3．在如图所示的电路中，C是平行板电容器，L是直流电阻可以忽略的电感线圈，闭合开关S，电路稳定后突然断开开关S，下列说法正确的是( )
A.当A板上所带的正电荷逐渐增多时，LC振荡电路中的电流在增加
B.当B板上所带的正电荷逐渐增多时，LC振荡电路中的电流在增加
C.仅减小电容器两极板间的距离，LC振荡电路的周期将变大
D.减小电容器两极板间的距离，同时增加电感线圈的匝数，LC振荡电路的周期可能不变
4．两分子间的分子力与它们之间距离的关系图像如图甲所示，图中为分子力的零点，为分子力的极值点；两分子的势能与分子间距离的关系图像如图乙所示，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0，为分子势能的零点，为分子势能的极值点，极小值为。下列判断正确的是( )

A.B.C.D.
5．如图所示，理想变压器三个线圈的匝数满足，当加在原线圈两端的电压为时，原线圈的输入功率为，电路中四个规格相同的灯泡A、B、C、D都恰好正常发光，两副线圈的输出电压分别为、，输出功率分别为、，电路中三个理想电流表的示数分别为、、，下列判断正确的是( )
A.B.
C.D.
6．固定在水平地面上的斜面PQO上方的弧形轨道末端水平，小球从弧形轨道上某处滑下水平飞出后，恰好落在Q点，已知，取重力加速度大小，则小球做平抛运动的初速度大小为( )
7．如图所示，一定质量的理想气体，从状态A沿直线经历状态B、C到达状态D，下列说法正确的是( )

A.过程中气体分子的平均动能不变
B.过程中气体对外界做功
C.过程中气体向外界放热
D.过程中气体分子的密集程度增大
8．某同学用如图所示的电路探究远距离输电的能量损耗，为两个完全相同的理想变压器（升压、降压），将总电阻为500Ω的长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路，忽略导线卷的自感作用，当变压器原线圈的输入电压为4V时，铭牌为“2.5V、0.3A”的灯泡恰好正常发光，下列说法正确的是( )

A.变压器原线圈中的电流为0.25AB.导线卷A产生的热功率为0.45W
C.远距离输电的效率为80%D.变压器原线圈的输入电压为25V
二、多选题
9．两个沿y轴做简谐运动的质点产生的简谐波在时刻的图象如图所示，此刻平衡位置在和处的P、Q两质点刚开始振动。已知两波源分别位于横轴上和处，它们的周期均为1s、振幅均为2cm，质点M的平衡位置在处，下列说法正确的是( )
A.质点P、Q同时运动到M点
B.两波源的起振方向均沿y轴负方向
C.0~3s时间内质点M通过的路程为18cm
D.时刻，质点M偏离平衡位置的位移为-4cm
10．如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分平滑连接，平直部分右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中( )
A.流过金属棒的最大电流为
B.通过金属棒的电荷量为
C.金属棒内产生的焦耳热为
D.导体棒在磁场中运动的时间为
11．如图所示，在水平地面上方固定一足够长水平轨道，质量为M的滑块套在水平轨道上，一不可伸长的轻绳一端固定在滑块底部O点，另一端连接质量为m的小球。已知C点到地面的高度为H，重力加速度大小为g，不计小球与滑块受到的空气阻力。现将小球拉至与O点等高的A处(A在水平轨道正下方)，轻绳伸直后由静止释放。下列说法正确的是( )
A.若水平轨道光滑，则滑块和小球组成的系统动量守恒，机械能守恒
B.若水平轨道光滑，轻绳OA长度为，当小球摆动到最低点时，迅速剪断轻绳小球运动一段时间后落地(不反弹)，小球落地时与滑块间的水平距离是
C.若水平轨道粗糙，小球在摆动过程中滑块始终保持静止，当小球所受重力的功率最大时，轻绳与水平方向的夹角的正弦值是
D.若水平轨道粗糙，滑块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，小球在摆动过程中浓块始终保持静止，滑块与水平轨道间的动摩擦因数
12．如图甲所示，面积为0.2m2的100匝线圈内部存在垂直纸面、磁感应强度随时间均匀增加的匀强磁场，线圈的电阻为2Ω，磁场方向垂直干线圈平面向里，已知磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，磁场垂直纸面向里为正，定值电阻R的阻值为8Ω，下列说法正确的是( )
A.a、b两点间的电势差
B.电阻R上产生的热功率为0.32W
C.内电阻R上产生的热量为1.6J
D.内通过电阻R某截面的电荷量为1C
三、计算题
13．为了监控锅炉外壁的温度变化，某锅炉外壁上镶嵌了一个底部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸，汽缸内有一质量不计、横截面积的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为时，活塞与缸底相距、与重物相距。已知锅炉房内空气压强，重力加速度大小，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦，缸内气体温度等于锅炉外壁温度。
（1）当活塞刚好接触重物时，求锅炉外壁的温度；
（2）当锅炉外壁的温度为600K时，轻绳拉力刚好为零，警报器开始报警，求重物的质量M。
14．如图，直角坐标系xOy中，在第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的粒子从y轴上P点（0，h）以初速度垂直于y轴射入电场，再经x轴上的Q点沿与x轴正方向成45°角进入磁场，粒子重力不计。
（1）求匀强电场的场强大小E；
（2）要使粒子能够进入第三象限，求第四象限内磁感应强度B的大小范围；
（3）若第四象限内磁感应强度大小为，第三象限内磁感应强度大小为，且第三第四象限的磁场在）处存在一条与x轴平行的下边界MN（图中未画出），则要使粒子能够垂直边界MN飞出磁场，求L的可能取值。
四、实验题
15．某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系：
(1)电磁打点计时器接电源______（填“低压直流”、“低压交流”或“220V交流”）。
(2)实验时，使小车靠近打点计时器，先______再______。（填“接通电源”或“放开小车”）
(3)若所接电源的频率是50Hz，则每隔_____秒打一个点。
(4)图乙是绘出的小车速度-时间关系图线，根据图线求出小车的加速度为_____（保留三位有效数字）。
16．某同学用如图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。在橡胶套和柱塞间封闭着一段空气柱，空气柱的长度L可以从刻度尺读取，空气柱的压强p可以从与空气柱相连的压力表读取。缓慢地向下压或向上拉柱塞，保持空气柱的温度不变，测量空气柱的长度及对应的压强，得到如图乙所示的图像。

（1）为了更直观地处理数据，将图乙化曲为直，绘制了如图丙所示的拟合直线，则图丙的横坐标为________(填“”、“”、“”或“”)。
（2）本实验探究的是气体等温变化时压强p与体积V变化的规律，但测量时却测量了空气柱的长度L，用L代替V的理由是________。
A.空气柱的横截面积S恒定
B.空气柱的温度恒定
C.空气柱的压强恒定
（3）根据实验数据，得出的结论为________。
A.一定量的气体等温变化时，压强与体积成正比
B.一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比
C.一定量的气体等容变化时，压强与温度成正比
D.一定量的气体等容变化时，压强与温度成反比
参考答案
1．答案：C
解析：物体在斜面上缓慢运动时，受到4个力：重力G，绳子的拉力，斜面的支持力，物体在运动时受到的摩擦力，这四个力的合力近似为零；其中和同斜面平行，同斜面垂直，G同斜面成角。根据各力之间的平衡的原则，可列出以下公式，在垂直斜面方向，有：，因此有摩擦力，接下来考虑平行于斜面的力，为了简化问题状态，可以直接以A点处的系统状态来进行分析，此时摩擦力和重力在斜面平行方向上的力是反向、等大的，即应该是近似平衡的，有：，因此，故选：C。
2．答案：C
解析：AB.滑动变阻器R的滑片向右移动一段距离后，滑动变阻器电阻R减小，总电流变大，两端电压变大，即电容器电压变大，粒子受到向上的电场力变大，带电小球仍以从O点沿飞入，飞出点在点上方，AB错误；C.若金属板MN平行上移一小段距离，电容器电容变小，电容器电压不变，所以电容器电量减小，但由于二极管的单向导电性，电容器电量无法减小，其电量不变，由，，，可得，可知场强E不变，粒子受到向上的电场力不变，带电小球仍以从O点沿飞入，将在点飞出，C正确；D.若金属板平行下移一小段距离，电容器电容变大，电容器电压不变，所以电容器电量变大，由，可知场强E变大，粒子受到向上的电场力变大，带电小球仍以从O点沿飞入，将在点上方飞出，D错误。
3．答案：C
解析：A.当A板上所带的正电荷逐渐增多时，电容器中电场能增加，则线圈中磁场能减小，LC振荡电路中的电流在减小，故A错误；
B.当B板上所带的正电荷逐渐增多时，电容器中电场能增加，则线圈中磁场能减小，LC振荡电路中的电流在减小，故B错误；
C.仅减小电容器两极板间的距离，根据，，可知电容器电容变大，LC振荡电路的周期将变大，故C正确；
D.减小电容器两极板间的距离，同时增加电感线圈的匝数，根据，，可知电容器电容变大，电感线圈自感系数变大，则LC振荡电路的周期将变大，故D错误。
故选C。
4．答案：B
解析：当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小，所以，从减小到的过程中，分子势能增大，分子间距离小于平衡位置，分子间作用力为斥力，故。故选B。
5．答案：D
解析：BC.设灯泡正常发光时的工作电压为，工作电流为，则有，又，可得，根据理想变压器原副线圈电压比等于匝数比可得，故BC错误；AD.根据，，又，联立可得，，故A错误，D正确。故选D。
6．答案：B
解析：水平位移
根据
得
小球做平抛运动的初速度大小为
故选B。
7．答案：C
解析：A.由图像可知过程中气体温度升高，则气体分子的平均动能变大，故A错误；
BC.由图像可知过程中，气体压强不变，温度降低，根据理想气体状态方程，可知气体体积减小，则外界对气体做正功，由于气体温度降低，气体内能减小，根据热力学第一定律可知，气体向外界放热，故B错误，C正确；
D.由图像可知过程中，气体温度不变，压强减小，根据理想气体状态方程，可知气体体积变大，则气体分子的密集程度减小，故D错误。
故选C。
8．答案：D
解析：A、设原、副线圈的电压比为：，则原、副线圈的电压比为：，当变压器原线圈的输入电压为时，则；因为灯泡正常发光，则：，，根据：，，可知变压器原线圈的输入电压为，输电线路中电流为：，根据：，，代入解得：，根据：，，代入解得原线圈中的电流为：，故A错误；
B、导线卷A产生的热功率为：，故B错误；
C、远距离输电的效率为：，故C错误；
D、变压器原线圈的输入电压为：，故D正确。
9．答案：BD
解析：A.质点不会随波迁移，故A错误；
B.根据“上下坡”法可知，质点P、Q的起振方向均沿y轴负方向，所以两波源的起振方向均沿y轴负方向，故B正确；
C.M点到两波源的波程差为零，所以M处于振动加强点，其振幅为4cm，两列波传播的速度均为
波传播到M点需要的时间为
所以在0~3s内，M点振动的时间为2.25s，即两个周期加四分之一周期，所以质点M通过的路程为
故C错误；
D.时刻，质点M处于波谷，所以其偏离平衡位置的位移为-4cm，故D正确。
故选BD。
10．答案：BD
解析：A.导体棒进入磁场时的速度
流过金属棒的最大电流为
故A错误；
B.通过金属棒的电荷量为
故B正确；
C.由能量守恒可知整个电路中产生的热量
金属棒内产生的焦耳热为
故C错误；
D.根据动量定理有
由于
导体棒在磁场中运动的时间
故D正确。
故选BD。
11．答案：BC
解析：A.若水平轨道光滑，则滑块和小球组成的系统水平方向合外力为零，则滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，A错误；
B.设小球摆到最低点时速度大小为，滑块速度大小为，根据水平方向系统动量守恒，有，根据系统机械能守恒，有，剪断轻绳后，滑块做匀速运动，小球做平抛运动，经时间t落地，有，小球落地时与滑块间的水平距离，联立解得,B正确；
C.设轻绳长度为L，轻绳与水平方向夹角为θ时，绳中张力为F，小球速度为v，对小球，根据动能定理，有，根据牛顿第二定律，有，小球的功率，重力功率最大时，小球速度的竖直分量最大，即小球加速度的竖直分量，则，联立解得，C正确；
D.对滑块，根据力的平衡，水平方向，竖直方向，滑块始终保持静止，联立解得，则，解得，D错误。
故选BC。
12．答案：BCD
解析：A.根据法拉第电磁感应定律可得线圈产生的感应电动势大小为
根据楞次定律可知电流从a点流出、b点流入，所以a点电势比b点电势高，根据闭合电路欧姆定律可得a、b两点间电压为
故A错误；
B.电路中电流为
电阻R上产生的热功率为
故B正确；
C.内电阻R上产生的热量为
故C正确；
D.内通过电阻R的电荷量为
故D正确。
故选BCD。
13．答案：（1）500K（2）2kg
解析：（1）活塞上升过程中，缸内气体发生等压变化，，，由盖一吕萨克定律：，
代入数据解得
（2）活塞刚好接触重物到轻绳拉力为零的过程中，缸内气体发生等容变化，
由平衡条件：，
由查理定律：，
代入数据解得
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）在第一象限内，粒子在静电力作用下做类平抛运动，由运动学规律有
由牛顿第二定律有
联立解得
（2）粒子在Q点的速率
可得OQ的距离为
粒子进入第四象限后做匀速圆周运动，如图甲所示，轨迹恰与y轴相切时，对应恰能够进入第三象限的磁感应强度最大值。

由牛顿第二定律有
由几何关系有
联立以上各式解得
故B的大小范围为
（3）由洛伦兹力提供向心力可知
粒子在第四、第三象限的轨道半径分别为
粒子由Q点进入第四象限后运动半周进入第三象限，作出粒子在第四、第三象限的可能运动轨迹如图乙所示：

要让粒子垂直边界MN飞出磁场，则L满足的条件为
结合题意，解得
15．答案：(1)低压交流(2)接通电源；放开小车(3)0.02(4)0.682
解析：(1)电磁打点计时器接低压交流电源。
(2)实验时，使小车靠近打点计时器，先接通电源再放开小车。
(3)若所接电源的频率是50Hz，则每隔0.02s打一个点。
(4)在图像中图线的斜率表示加速度
16．答案：（1）（2）A（3）B
解析：（1）根据理想气体状态方程有
可得
（2）气体的体积
其中S为空气柱的横截面积，由于空气柱的横截面积S不变，所以用L代替V。
故选A。
（3）根据实验数据，得出的结论为一定量的气体等温变化时，压强与体积成反比.
故选B。