云南省玉溪市第二中学2022-2023高二下学期期末考试物理试卷（答案）

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玉溪市第二中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理 试卷
试卷满分:100分 考试时间：90分钟
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10小题，每题3分，共30分）
1. 如图所示，两个完全相同的圆柱形密闭容器，甲中装满水，乙中充满空气，则下列说法正确的是(容器容积恒定)(　　)
A. 两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的
B. 两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的
C. 甲容器中pA>pB，乙容器中pC＝pD
D. 当温度升高时，pA、pB变大，pC、pD也要变大
2. 下列说法正确的是(　　)
A. 巴耳末公式所计算得出的波长与氢原子光谱中的波长是一一对应的关系
B. 根据巴耳末公式不仅可以分析氢原子光谱，也可以分析其他原子的发光光谱
C. 由巴耳末公式得到的波长都在可见光波段
D. 氢原子光谱中有红外光区、可见光区和紫外光区
3. 原子核的比结合能曲线如图所示．根据该曲线，下列判断正确的有(　　)
A. He核的结合能约为14 MeV
B. He核比Li核更稳定
C. 两个H核结合成He核时吸收放能量
D. U核中核子的平均结合能比Kr核中的大
4. 往一固定容器内充气，当气体压强为p、温度为27 ℃时，气体的密度为ρ。当温度为327 ℃、气体压强为1.5p时，气体的密度为(　　)
A. 0.25ρ B. 0.5ρ C. 0.75ρ D. ρ
5. 如图所示，用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在一杯热水中，接触点2插在一杯冷水中，此时灵敏电流计的指针会发生偏转，这就是温差发电现象，根据这一现象，下列说法中正确的是(　　)
A. 这一过程违反了热力学第二定律 B. 这一过程违反了热力学第一定律
C. 热水和冷水的温度将发生变化 D. 这一过程违反了能量守恒定律
6. 在光的双缝干涉现象中，下列描述正确的是(　　)
A. 用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较长的红光
B. 用白光做光的干涉实验时，偏离中央亮条纹最远的是波长较短的紫光
C. 相邻两亮条纹和相邻两暗条纹的间距是不等的
D. 在双缝干涉现象中，把入射光由红光换成紫光，相邻两亮条纹的间距将变宽
7. 如图所示，是用干涉法检查某块厚玻璃板上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光源通过滤光片产生的，检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面反射的光波叠加而成的(　　)
a的上表面和b的下表面
B. a的上表面和b的上表面
C. a的下表面和b的上表面
D. a的下表面和b的下表面
8. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电阻R＝2 Ω，电流表示数为1 A，各电表均为理想电表，则下列说法正确的是(　　)
电压表的示数为20 V
B. 流经电阻R的电流大小为0.1 A
C. 电阻R消耗的电功率是400 W
D. 该变压器为升压变压器
9. 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示．由于血液中的正、负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV，磁感应强度的大小为0.04 T．则血流速度的近似值和电极a、b的正负为(　　)
1.3 m/s，a正、b负
B. 2.7 m/s，a正、b负
C. 1.3 m/s，a负、b正
D. 2.7 m/s，a负、b正
10. 质量为M的机车后面挂着质量为m的拖车，在水平轨道上以速度v匀速运动，已知它们与水平轨道间的摩擦力与它们的质量成正比。运动过程中拖车脱钩，但当时司机没发现，当拖车刚停下来时，机车的速度为(　　)
A. v B. v C. v D. v
二、多选题（共4小题，每题4分）
11. (多选)如图所示，绝热的汽缸被一个绝热的活塞分成左右两部分，活塞质量不计，活塞用销钉锁住，活塞与汽缸之间没有摩擦，汽缸左边装有一定质量的理想气体，右边为真空．现在拔去销钉，抽去活塞，让气体向右边的真空做绝热自由膨胀，下列说法正确的是(　　)
A. 气体在向真空膨胀的过程中不对外做功，稳定后分子平均动能不变
B. 气体在向真空膨胀的过程中对外做功，稳定后气体内能减少
C. 气体在向真空膨胀的过程中，系统的熵不可能增加
D. 若无外界的干预，气体分子不可能自发地退回到左边，使右边重新成为真空
12. 如图所示为氢原子的能级分布图，已知可见光光子的能量在1.61 eV～3.10 eV范围内，由图可知(　　)
A. 基态氢原子吸收能量为10.3 eV的光子能从n＝1能级跃迁到n＝2能级
B. 基态氢原子的电离能为13.6 eV
C. 一群处于n＝5能级的氢原子向低能级跃迁时，可辐射6种不同频率的光子
D. 氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，辐射的光子是可见光
13. 如图所示为一直角棱镜的横截面，∠bac＝90°，∠abc＝60°.一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜．已知棱镜材料的折射率n＝，若不考虑入射光线在bc面上的反射光，则有光线(　　)
从ab面射出
B. 从bc面射出，且与bc面斜交
C. 从ac面射出
D. 从bc面射出，且与bc面垂直
14. 质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子内有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ。初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为(重力加速度大小为g)(　　)
mv2
v2
NμmgL
D. NμmgL
第Ⅱ卷 非选择题
15. 图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图.
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保证每次小球抛出时______________________________.
(2)图乙是实验取得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________ m/s.(g＝9.8 m/s2)
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个小方格的边长L＝5 cm，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为________m/s，小球运动到B点的竖直分速度为________m/s，平抛运动初位置的坐标为________(如图丙所示，以O点为原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，g＝10 m/s2).
16. （2023春·安徽·高二校联考阶段练习）实验室有两个完全相同的电流表，为了尽量准确测量一节干电池的电动势E和内阻r，学习小组设计了如图1所示的电路图。电流表的内阻记为，但阻值未知。主要实验步骤如下：
①根据电路图，连接实物图。
②开关断开，闭合开关，调节电阻箱R取不同的值，记录对应的电流表的示数I。利用数据描点作图，画出的图像如图2中Ⅰ所示。
③开关闭合，闭合开关，调节电阻箱R取不同的值，记录对应的电流表的示数I。利用数据描点作图，画出的图像如图2中Ⅱ所示。
请完成下列问题：
（1）测出图2中拟合的直线Ⅰ、Ⅱ的斜率均为，纵截距分别为，，可算出电源电动势___________V，内阻___________Ω，一个电流表的内阻___________Ω。（结果均保留3位有效数字）
（2）不考虑偶然误差的影响，仅考虑电表内阻的影响，上问中测量的电源电动势___________真实值（填“大于”、“等于”或“小于”）。
17. 如图所示，U形细管左端开口，右端封闭一定质量的气体，气柱长度为9 cm；左边用5 cm 高水银柱也封闭有一定质量的气体，管内下方装有水银。两边气柱下端液面高度差为20 cm，大气压为75 cmHg。现向左边注入一部分水银，发现右边液面上升了3 cm。气体温度均保持不变。求：
(1)左边注入水银后，右边气柱压强的数值；
(2)左边注入水银的高度。
18. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0 T．一质量为m＝5.0×10－8kg、电荷量为＋q＝1.0×10－6C的带电粒子从P点沿图示方向以v＝20 m/s的速度进入磁场，从x轴上的Q点离开磁场(Q点未画出)．已知OP＝30 cm，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，粒子重力不计．求：
(1)O、Q两点间的距离；
(2)若粒子不能进入x轴上方，则磁感应强度B′满足的条件．
19. 如图所示，在光滑水平面上，使滑块A以2 m/s的速度向右运动，滑块B以4 m/s的速度向左运动并与滑块A发生相互作用，已知滑块A、B的质量分别为1 kg、2 kg，滑块B的左侧连有水平轻弹簧，求：
(1)当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度大小；
(2)两滑块相距最近时，滑块B的速度大小；
(3)弹簧弹性势能的最大值．
1. C 2. D 3. B 4. C 5. C 6. A 7. C 8. A 9. A 10. C
11. AD 12. BD 13. CD 14. BD
15. 【答案】(1)水平　初速度相同　(2)1.2　(3)2.0　2.0　(－0.1 m,0)
【解析】(1)平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调节实验装置直到斜槽末端切线水平；每次让小球从同一位置由静止释放，小球下落高度相同才能保证每次平抛得到相同的初速度.
(2)根据平抛运动规律h＝gt2，x＝v0t，
代入数据解得v0＝1.2 m/s.
(3)由题图丙可知，从A到B和从B到C，小球水平方向通过的位移相等，故两段运动时间相同.
由hBC－hAB＝g(Δt)2，
可得Δt＝0.1 s，
所以v0′＝＝2.0 m/s，
vBy＝＝2.0 m/s.
则小球从抛出点运动到B点时所经历的时间tB＝＝0.2 s，故平抛运动初位置的水平坐标x＝6×0.05 m－v0′tB＝－0.1 m，竖直坐标y＝4×0.05 m－gtB2＝0，所以平抛运动初位置的坐标为(－0.1 m,0).
16. 【答案】1.41 1.27 10.0 等于
【解析】（1）[1][2][3]开关断开时，由闭合回路欧姆定律有，整理得=+
开关闭合时，由闭合回路欧姆定律有，整理得=+
斜率，b1，b2
把数据代入可得，，
[4]实验中已经考虑了电流表的内组，因此测量的电源电动势等于真实值。
17. 【答案】(1)90 cmHg　(2)36 cm
【解析】(1)左边气体压强开始为
p1＝75 cmHg＋5 cmHg＝80 cmHg
右边气体压强开始为p2＝80 cmHg－20 cmHg＝60 cmHg
右边气体体积V2＝l2S，l2＝9 cm
右边液面上升3 cm，气体长度变为l2′＝l2－3 cm＝6 cm
设右边气体压强后来为p2′，体积为V2′＝l2′S
对右边气体由玻意耳定律知p2V2＝p2′V2′
解得p2′＝90 cmHg
即左边注入水银后，右边气柱压强的数值为90 cmHg。
(2)左边注入水银后，气体压强值变为
p1′＝p2′＋ρg＝116 cmHg
则其上端水银柱长
h1′＝116 cm－75 cm＝41 cm
注入水银柱的长度h＝h1′－h1＝36 cm
即左边注入的水银柱高度为36 cm。
18. 【答案】(1)0.90 m　(2)B′≥T
【解析】(1)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有qvB＝，得R＝
代入数据得R＝0.50 m
而＝0.50 m
故圆心一定在x轴上，轨迹如图甲所示．
由几何关系可知OQ＝R＋Rcos 37°，故OQ＝0.90 m
(2)若带电粒子不从x轴射出(如图乙)，由几何关系得：
OP≥R′＋R′sin 37°
又R′＝
联立并代入数据得：B′≥T.
19. 【答案】(1)3 m/s　(2)2 m/s　(3)12 J
【解析】(1)以向右为正方向，A、B与轻弹簧组成的系统所受合力为零，系统动量守恒．当滑块A的速度减为0时，滑块B的速度为vB′，由动量守恒定律得，
mAvA＋mBvB＝mBvB′
解得vB′＝－3 m/s，
故滑块B的速度大小为3 m/s，方向向左；
(2)两滑块相距最近时速度大小相等，设此速度为v.
根据动量守恒定律得：mAvA＋mBvB＝(mA＋mB)v，
解得v＝－2 m/s，
故滑块B的速度大小为2 m/s，方向向左；
(3)两个滑块的速度相等时，弹簧压缩至最短，弹性势能最大，根据系统的机械能守恒知，弹簧的最大弹性势能为
Epm＝mAvA2＋mBvB2－(mA＋mB)v2
解得Epm＝12 J.
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