卷子答案网-一个不只有答案的网站2022~2023学年安徽省皖南名校教育研究会高二（下）期末
物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
1. 嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量地球质量，月球质量，月地距离，月球半径。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为( )
A. B. C. D.
2. 如图所示，用，两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时绳水平，现保持点位置不变，改变绳长使绳右端由点缓慢上移至点，此时与之间的夹角，设此过程中，绳的拉力分别为，，则下列说法正确的是( )
A. 一直增大 B. 一直减小 C. 一直减小 D. 先增大后减小
3. 如图所示的平面内，光束经圆心射入半圆形玻璃砖，出射光为、两束单色光。下列说法正确的是 ( )
A. 这是光的干涉现象
B. 在真空中光束的波长大于光束的波长
C. 玻璃砖对光束的折射率大于对光束的折射率
D. 在玻璃砖中光束的传播速度大于光束的传播速度
4. 如图所示，一长为的轻绳，一端固定在过点的水平转轴上，另一端固定一质量为、可视为质点的小球，整个装置绕点在竖直面内转动，并恰能通过最高点。重力加速度为。下列判断正确的是( )
A. 小球经最高点时的速度为 B. 小球经最高点时的速度为
C. 小球在最低点拉力大于 D. 小球在最低点拉力小于
5. 人们在抗击新冠病毒过程中常使用消毒液对一些场所的地面等进行消毒，消毒液的主要成分是次氯酸钠，在喷洒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道，下列说法正确的是( )
A. 说明分子间存在斥力
B. 这是次氯酸钠分子做布朗运动的结果
C. 如果场所温度降到以下，就闻不到刺鼻的味道了
D. 如果场所温度升高，能更快的闻到刺鼻的味道
6. 如图是密闭的汽缸，外力推动活塞压缩理想气体，对缸内气体做功，同时气体向外界放热，缸内气体的( )
A. 温度升高，内能增加 B. 温度升高，内能减少
C. 温度降低，内能增加 D. 温度降低，内能减少
7. 如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( )
A. B. C. D.
8. 一个静止的放射性原子核处于匀强磁场中，由于发生了衰变而在磁场中形成如图所示的两个圆形径迹，两圆半径之比为，下列判断中正确的是( )
A. 该原子核发生了衰变 B. 反冲原子核在小圆上顺时针运动
C. 生成的粒子与反冲核运动周期相同 D. 原来静止的核，其原子序数为
二、多选题（本大题共4小题，共16分）
9. 如图所示是利用光电管研究光电效应的实验原理图，用一定强度的某频率的可见光照射光电管的阴极，电流表中有电流通过，则
A. 若改用紫外线照射阴极，电流表中一定有电流通过
B. 若将电源反接，光电管中可能有电流通过
C. 若减小可见光的光照强度，电流表中一定无电流通过
D. 若将滑动变阻器的滑动触头置于端，电流表中一定有电流通过
10. 在坐标原点的波源产生一列沿轴正方向传播的简谐横波，波速。已知时，波刚好传播到处，如图所示，在处有一接收器图中未画出，则下列说法正确的是( )
A. 波源开始振动时方向沿轴负方向
B. 从开始经过，处的质点运动路程为
C. 接收器在时才能接收到此波
D. 若波源向轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率可能为
11. 如图所示，板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为，电子最终打在荧光屏上，关于电子的运动，下列说法中正确的是不计重力( )
A. 滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置上升
B. 滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置上升
C. 电压增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变
D. 电压增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间不变
12. 如图所示，重的滑块在倾角为的光滑斜面上，从点由静止下滑，到点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到点开始弹回，返回点时离开弹簧，最后又回到点，已知，，重力加速度，则下列说法中正确的是( )
A. 滑块动能的最大值是
B. 弹簧弹性势能的最大值是
C. 滑块从到的运动过程中，加速度先减小后增大
D. 整个运动过程中滑块的机械能守恒
三、实验题（本大题共1小题，共9分）
13. 某同学用图甲所示装置研究自由下落运动，实验打出一条较长纸带。在该纸带上不同位置，该同学截取了四段进行测量处理，每段纸带上有三个计时点，这些计时点按打点的先后顺序依次编号为，测量结果如图所示。所用电源频率为。
、两点之间被撕掉的纸带上有_______个计时点；
打上面纸带的点“”时，重锤的速度为______保留位小数。
若重锤、纸带和夹子的总质量为，当地重力加速度为，则重锤、纸带和夹子这个系统下落过程中受到的阻力约为______保留位有效数字。
四、计算题（本大题共4小题，共43分）
14. （9分）如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中，活塞的面积为，与气缸底部相距，气缸和活塞绝热性能良好，气体的压强、温度与外界大气相同，分别为、现接通电热丝加热气体，一段时间后断开，活塞缓慢向右移动距离后停止，活塞与气缸间的滑动摩擦为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程中气体吸收的热量为，求该过程中：
内能的增加量；
最终温度．
15. （10分） 如图所示的电路中，定值电阻，为电阻箱，为单刀双掷开关．闭合，将切换到，调节电阻箱，读出其阻值为，记录电压传感器测得的数据为，然后保持电阻箱阻值不变，将切换到，记录电压传感器示数为．
试写出电阻的表达式．
若求得电阻，将切换到，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱阻值和记录对应的电压传感器数据，对测得的数据进行处理，绘出如图所示的图线．求电源电动势和内阻．
16. （11分） 某学校门口平直公路上设有图甲所示减速带，一摩托车经过校门口前因有减速带，司机控制摩托车的加速度，随位移变化的图像如图乙所示，时车速，此时加速度方向与速度方向相同；时摩托车到达减速带处。求：
摩托车在位移内所用的时间及其末速度大小；
摩托车经过减速带处时的速度大小。
17. （13分）如图所示的电阻连接在相距的光滑平行导轨之间，导轨与斜面成，和两正方形区域分别有垂直于斜面向上和垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度。绝缘杆置于上方处，金属杆置于处，静止释放杆的同时，给金属杆一个平行于斜面向上的拉力使其从静止开始以的加速度沿斜面向上做匀加速直线运动，杆和杆相遇瞬间立即撤去外力，两杆发生完全非弹性碰撞，之后杆会再次进入磁场。已知，，，杆粘在一起以后，，求：
从开始运动到杆发生碰撞，通过电阻的电量
写出关于的表达式；
若从杆、杆开始运动至杆一起沿斜面向下刚通过磁场边界这个过程中电阻上产生的热量，求外力做的功。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：组合体在离月球表面距离为；
根据
可得，故C正确，ABD错误。
故选：。
组合体绕月球做圆周运动，根据月球的万有引力充当向心力列式即可求出环绕速度的表达式，代入数据即可求出环绕速度。
本题考查万有引力定律的应用，明确万有引力充当向心力的应用，注意排除题中给出的干扰项。
2.【答案】
【解析】
【分析】
以结点为研究对象，分析受力，作出轻绳在和两个位置时受力图，由图分析绳的拉力变化。
本题运用图解法研究动态平衡问题，也可以根据几何知识得到两绳垂直时，轻绳的拉力最小来判断。
【解答】
对结点受力分析：重力、绳的拉力和绳的拉力，根据平衡条件知，两根绳子的拉力的合力与重力大小相等、方向相反，作出轻绳在三个位置时力的合成图如图所示，由图看出，由的过程中，逐渐减小，先减小后增大，当时，最小。故B正确。
3.【答案】
【解析】A. 这是光的折射现象，故错误。
．由题图可知，玻璃砖对光的折射程度大，则，故光的频率较大，根据可知光波长较小，故错误，正确。
D. 由知，在玻璃砖中，，所以，故错误。
故选。
根据光路图，判断出玻璃砖对两束光的折射率大小，从而知道两束光的波长大小，根据判断出光在玻璃砖中的速度大小。
解答此类问题的思路是：由光线的偏折程度判断折射率的关系，或由折射定律可得出两光的折射率；再由光的性质可知光的传播速度、波长的关系。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查竖直面内的圆周运动，结合牛顿第二定律和动能定理求解，基础题目。
在最高点，根据牛顿第二定律列式得到最小速度，再结合动能定理列式得到最低点的最大速度，在最低点，细线拉力有最大值。
【解答】
小球恰能通过最高点：，得，AB错误；
从最高点到最低点，由动能定理：，
解得：，
对小球在最低点列牛顿第二定律，得：，
解得：，C正确，D错误。
故选C。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查分子的运动。分子永不停息做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；温度降低，分子运动仍存在。
【解答】
A.用消毒液对一些场所的地面等进行消毒，喷洒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道，不能说明分子间存在斥力，故A错误；
B.用消毒液对一些场所的地面等进行消毒，喷洒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道，这是因为消毒液分子扩散的结果，扩散现象的本质就是分子的无规则运动，故B错误；
C.如果场所温度降到以下，依然有分子在运动，依然能闻到刺鼻的味道，故C错误；
D.分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈，如果场所温度升高，能更快的闻到刺鼻的味道如果场所温度升高，能更快的闻到刺鼻的味道，故D正确。
故选D。
6.【答案】
【解析】
【分析】
根据热力学第一定律解题，基础题。
【解答】
外界对气体做功，气体向外界放热，则，根据热力学第一定律得，气体内能的增量，即内能增加对于一定质量的理想气体，内能增加，温度必然升高，故A正确．
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题主要考查了安培力，在计算通电导体在磁场中受到的安培力时，一定要注意公式的是指导体的有效长度。
线框所受的安培力越大，天平越容易失去平衡；由于磁场强度和电流大小相等，即根据线框在磁场中的有效长度大小关系即可判断其受力大小关系。
【解答】
天平原本处于平衡状态，所以线框所受安培力越大，天平越容易失去平衡，由于线框平面与磁场强度垂直，且线框不全在磁场区域内，所以线框与磁场区域的交点的长度等于线框在磁场中的有效长度，由图可知，图的有效长度最长，磁场强度和电流大小相等，所以所受的安培力最大，则图最容易使天平失去平衡，故A正确，BCD错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】A.由图示可知，原子核衰变后放出的粒子与新核所受的洛伦兹力方向相同，而两者速度方向相反，则知两者的电性相反，新核带正电，则放出的必定是粒子，发生了衰变，故A错误；
B.原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，放出的粒子与新核的动量大小相等，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 ，解得 ，由此可知，半径与电荷量成反比，两圆半径之比为：，由于新核的电荷量较大，则小圆是新核的轨迹，衰变后新核所受的洛伦兹力方向向右，根据左手定则判断得知，其速度方向向下，沿小圆作逆时针方向运动，故B错误；
C.粒子做圆周运动的周期，可知两粒子在磁场中运动的周期不相等，选项C错误；
D.轨道半径，由于两圆半径之比为：，由半径之比可知：新核的电荷量为，则原来静止的原子核的原子序数为，故D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】
【分析】
用频率为的可见光照射阴极，电表中有电流通过，知该可见光照射阴极，发生光电效应，发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率。
该题考查光电效应的实验以及光电效应发生的条件，解决本题的关键知道光电效应的条件，以及知道当光电流饱和时，电流不变。
【解答】
A.可见光照射阴极，可以发生光电效应，用紫外光照射，因为紫外光的频率大于可见光的频率，所以一定能发生光电效应，所加的电压是正向电压，则一定有电流通过，故A正确；
B.用某频率的可见光照射光电管的阴极，光电子从阴极射出，具有的最大初动能，若将电源反接，光电管中仍可能有电流通过，故B正确。
C.光电管中场强的方向是由到，光电子出射后被加速，所以电流表中有电流通过，若只减小可见光的光照强度，仍有光电子从阴极射出，电流表中一定有电流通过，故C错误。
D.频率为的可见光照射，变阻器的滑片移到端，两端的电压是正向电压为最大值，故电流表中一定有电流通过，故D正确。
故选ABD。
10.【答案】
【解析】A.根据波的图像和波的传播方向可知，波源开始振动时方向沿轴负方向， A正确；
B.根据波的图像可知波长，振幅，周期，从开始经过个周期，处的质点运动路程为个振幅，即，B正确；
C.接收器在时能够接收到此波，C错误；
D.波源频率为，若波源向轴负方向运动，根据多普勒效应，接收器接收到的波源频率小于，不可能为，D错误。
故选AB。
11.【答案】
【解析】
【分析】
粒子在电场中加速时，滑动触头向右移动时，加速电压增大，加速后速度变大，粒子在偏转电场中运动时间变短，粒子在平行偏转电场方向的位移减小．同理触头向左移动时，加速电压减小，加速后速度变小，粒子在电场中运动时间变长，粒子在平行偏转电场方向的位移增大；当加速电压不变时，偏转电压变化，影响平行电场方向的电场力的大小，也就是影响加速度的大小，粒子在电场中运动时间不变，改变偏转的位移大小。
电子在加速电场作用下做加速运动，运用动能定理可得电子获得的速度与加速电场大小间的关系，电子进入偏转电场后，做类平抛运动，运动时间受电场的宽度和进入电场时的速度所决定，电子在电场方向偏转的距离与时间和电场强度共同决定．熟练用矢量合成与分解的方法处理类平抛运动问题。
【解答】
由题意知，电子在加速电场中加速运动，根据动能定理得：，电子获得的速度为，电子进入偏转电场后做类平抛运动，也就是平行电场方向做初速度为的匀加速直线运动，加速度为电子在电场方向偏转的位移为：，垂直电场方向做匀速直线运动，粒子在电场中运动时间为，
又偏转电场方向向下，电子在偏转电场里向上偏转。
A、滑动触头向右移动时，加速电压变大，所以电子获得的速度增加，由上式得知，电子在电场中运动时间减少，故电子偏转位移变小，因为电子向上偏转，故在屏上的位置下降，故A错误；
B、滑动触头向左移动时，加速电压变小，所以电子获得的速度减小，由上式得知，电子在电场中运动时间变大，故电子偏转位移变大，因为电子向上偏转，故在屏上的位置上升，故B正确；
C、偏转电压增大时，电子在电场中受到的电场力增大，即电子偏转的加速度增大，又因为电子获得的速度不变，电子在电场中运动的时间不变，增大，而电子打在屏上的速度为故电子打在屏上的速度增大，故C错误；
D、偏转电压增大时，电子在电场中受到电场力增大，即电子偏转的加速度度增大，又因为加速电压不变，电子进入电场的速度没有变化，电子在电场中运动的时间没有发生变化，故D正确。
故选BD。
12.【答案】
【解析】A.由题意可知，滑块在到达后开始受到弹簧弹力的作用，在点时加速度最大，之后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时动能最大，由机械能守恒定律可得，点时动能为，滑块的最大动能大于点时的动能，故A错误；
B.弹簧压缩量最大时，弹簧的弹性势能最大，根据题意及能量守恒定律可得，故B正确；
C.从到的运动过程中，弹簧的弹力减小，当弹簧弹力大于滑块重力在斜面方向的分量时，所受合外力减小，加速度减小，当弹簧弹力小于滑块重力在斜面方向的分量时，此时随着滑块继续向上运动，滑块所受合外力反向，合力随着弹力减小而增大，加速也反向增大，故C正确；
D.整个运动过程中，弹簧弹力对滑块做功，滑块的机械能与弹簧的弹性势能相互转化，滑块的机械能不守恒，故D错误。
故选BC。
13.【答案】；
；
。
【解析】由图示纸带可知，相邻计数点的位移之差，
由图示纸带可知，，则与间有两段时间间隔，、两点间被撕掉的纸带上有个计数点；
根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，由图乙纸带数据可得，打下纸带的点“”时，重锤的速度为；
根据题意，由图乙各段纸带数据可知，相邻两点间的位移差相等，则由逐差法可得，解得，
设这个系统下落过程中受到的阻力为，由牛顿第二定律有，解得。
14.【答案】解：因为活塞缓慢移动过程中，活塞受封闭气体压力为，对活塞有：
，
所以外界对气体做功为：
，
根据热力学第一定律得内能的增加量：
。
活塞刚移动时，气体发生等容变化，移动之后做等圧変化末态的压强设为，根据平衡条件得
，
全过程根据一定质量理想气体的状态方程得
，
解得：。
【解析】先对活塞受力分析，求出外界对气体做功，再根据热力学第一定律求内能的增加量；
根据一定质量理想气体的状态方程即可求得最终温度。
本题考查一定质量理想气体的状态方程和热力学第一定律，解题关键是找出气体始末状态温度、气压、体积，列式求解即可。
15.【答案】解：根据闭合电路欧姆定律，，
联立方程求得；
利用图线的截距求电动势，，
，
结合图像可知：，
解得：，
答：；电源电动势为；内阻为。
【解析】闭合，将切换到时，电压传感器示数为电阻箱的电压；切换到，电压传感器示数为电阻箱和串联的总电压，根据欧姆定律可知切换过程中电流不变，列式即可求解；
由图象可知：当时，电压传感器测量的是电源的电动势，当、，由闭合电路欧姆定律即可求解内阻。
本题主要考查了闭合电路欧姆定律得应用，要求同学们能从图象中读出有效信息，难度适中。
16.【答案】解：由图结合题意可知位移内摩托车做匀加速直线运动，由，得，
由，得；
由，，得。
【解析】由图可知位移内摩托车做匀加速直线运动，在已知初速度和位移的情况下，用运动学公式可直接解出运动时间和末速度。摩托车在位移内做加速度减小的减速运动，不能直接使用运动学公式，根据图像面积的意义求解。
17.【答案】解：
所以：
时刻的速度为，
电动势：
安培力：
由牛顿第二定律：
得：
杆、杆相碰速度相等， ，，
杆碰撞动量守恒： ，
此时： ，
得：
棒碰后沿斜面向下匀速运动进入磁场
棒穿过磁场的时间：
棒匀速穿过磁场时回路中产生的热量：
从开始到杆碰撞的过程回路中产生的热量：
由动能定理：
，
解得：
【解析】本题属于综合程度较高的电磁感应综合问题。通过右手定则判断感应电流方向，结合电磁感应定律判断感应电动势，通过受力分析依据牛顿第二定律求解与的表达式，利用动量守恒定律和动能定理等求解外力做的功。
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