第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學(xué)年河北省石家莊市辛集市高二（下）期末物理試卷一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）1.新冠肺炎疫情期間，某班級用于消毒的噴壺示意圖如圖所示。閉合閥門K，向下壓壓桿A可向瓶內(nèi)儲氣室充氣，多次充氣后按下按柄B打開閥門K，消毒液會自動經(jīng)導(dǎo)管從噴嘴處噴出。儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴液過程中溫度均保持不變，則下列說法正確的是(

)

A.充氣過程中儲氣室內(nèi)氣體分子數(shù)增多且分子運(yùn)動劇烈程度增加

B.噴液過程中，儲氣室內(nèi)氣體對外界做功并吸收熱量

C.充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能不變

D.噴液過程中，儲氣室內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的平均作用力增大2.2023年4月16日，長征四號乙遙五十一運(yùn)載火箭將我國首顆降水測量專用衛(wèi)星風(fēng)云三號G星送入高度407km、傾角50°的傾斜預(yù)定軌道，成功填補(bǔ)了我國南北緯50°范圍內(nèi)的降水監(jiān)測資料。衛(wèi)星軌道可看做圓，地表重力加速度為g，下列說法正確的是(

)A.衛(wèi)星的向心加速度小于g

B.衛(wèi)星的軌道與赤道平面重合

C.衛(wèi)星運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

D.若考慮稀薄大氣的阻力，衛(wèi)星的速度會越來越小3.設(shè)計了如圖所示的探究實(shí)驗(yàn)：將透明塑料圓盒裝一半水，形成半圓形水柱，水中加少量色素，利用丁達(dá)爾效應(yīng)，讓學(xué)生可觀察到液體中的光路。用激光沿半徑方向射到半圓水柱的圓心，并從水面射到空氣中。增大入射角θ，當(dāng)折射光剛好在水面上方消失時，可讀出此時的入射角θ即為全反射臨界角。若在操作時，水略微超過了圓盒容積的一半，激光仍對準(zhǔn)圓心入射，則臨界角的測量值會(

)

A.偏大 B.不變 C.偏小 D.無法確定4.某靜電場的電場線與x軸重合，電場線上各點(diǎn)的電勢φ與x軸上各點(diǎn)位置的變化規(guī)律如圖所示，一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子沿x軸在原點(diǎn)兩側(cè)做周期性運(yùn)動，粒子的最大動能為qφ0，不計粒子的重力，則(

)

A.x軸上各點(diǎn)電場強(qiáng)度方向均向右 B.粒子在做簡諧運(yùn)動

C.粒子的運(yùn)動周期為4d2mqφ5.梅州的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)有不少，興寧花燈就是其中一種，它與北京宮燈是一脈相承，始于宋代，流行于明清，是傳承了上千年的客家傳統(tǒng)習(xí)俗?；粲盟臈l長度相同、承受能力相同的繩子高高吊起，如圖所示，繩子與豎直方向夾角為θ，花燈質(zhì)量為m，則下列說法正確的是(

)

A.每條繩子的拉力均為mgcosθ

B.繩子拉力的合力方向?yàn)樨Q直方向

C.增大繩子與豎直方向的夾角，花燈受的合外力增大6.如圖所示，有四根垂直紙面且互相平行的長直導(dǎo)線，它們與紙面的交點(diǎn)分別為P、Q、M、N，四個交點(diǎn)構(gòu)成正方形，四根長直導(dǎo)線均固定。四根長直導(dǎo)線所通電流大小均相等，方向均垂直紙面向里。下列說法正確的是(

)

A.Q處導(dǎo)線對P處導(dǎo)線的作用力方向由Q指向P

B.M處導(dǎo)線所受磁場力方向由Q指向M

C.若在正方形中心放置垂直紙面方向的通電直導(dǎo)線，該導(dǎo)線所受磁場力不為零

D.正方形中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度等于零7.如圖所示為某小型發(fā)電站高壓輸電示意圖。升壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U1和U2，降壓變壓器原、副線圈兩端的電壓分別為U3和U4，升壓、降壓變壓器均為理想變壓器。在輸電線路的起始端接入兩個理想交流互感器。兩個互感器原、副線圈的匝數(shù)比分別為10:1和1A.甲為電流表、乙為電壓表

B.若電壓互感器的讀數(shù)為220V，電流互感器的讀數(shù)為5A，則輸送功率為1100W

C.若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓U1一定，僅增加負(fù)載，則U3將不變

D.二、多選題（本大題共3小題，共18.0分）8.下列說法正確的是(

)

A.圖甲是光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，光電效應(yīng)反映了光具有粒子性

B.圖乙是湯姆孫通過a粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

C.圖丙是某金屬在光的照射下，光電子最大初動能與入射光頻率的關(guān)系圖像，當(dāng)入射光頻率為2v0時產(chǎn)生光電子的最大初動能為E

D.圖丁中一個處于n=9.圖(a)為某一簡諧橫波在t=0時刻的圖像，x=6m處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖A.該波沿x軸負(fù)方向傳播

B.該波的波速為2m/s

C.x=2m處質(zhì)點(diǎn)的振動方程為y=10.如圖所示，相距為d的兩水平虛線分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場的邊界，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形線框abcd邊長為LL<d、質(zhì)量m。將線框在磁場上方高h(yuǎn)處出靜止開始自由釋放，當(dāng)ab邊進(jìn)入磁場時速度為v0，cd邊剛穿出磁場時速度也為v0。從A.ab邊剛進(jìn)入磁場時，ab兩端的電勢差為BL2gh

B.線框有一階段的加速度為g三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共18.0分）11.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計時器，打出一系列的點(diǎn)。對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖乙所示是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點(diǎn)間的距離已標(biāo)注，打點(diǎn)計時器所接電源頻率為50Hz。已知m1

(1)在紙帶上打下計數(shù)點(diǎn)5時的速度v5(2)在打下第“0”點(diǎn)到打下第“5”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEk=__________J，系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp=(3)若某同學(xué)作出12v212.隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重以及電池技術(shù)的發(fā)展.和對電池容量、可靠性、安全性的需求不斷提高，同學(xué)們對電池產(chǎn)生了濃厚的興趣。課下通過查找資料自己動手制作了一個電池。制作完成后該同學(xué)想測量一下這個電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個開關(guān)、一個電阻箱(最大阻值為999.9Ω，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一只電流表(量程Ig=0.6

(1)請根據(jù)測定電動勢E和內(nèi)電阻r的要求，自己設(shè)計電路圖并把下圖器材的連接起來(2)閉合開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R，讀出與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)I，并作記錄。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，首先計算出每個電流值I的倒數(shù)1I；再制作R?1I坐標(biāo)圖，如圖2所示，圖中已標(biāo)注出了(3)請依據(jù)電路結(jié)構(gòu)寫出R?(4)根據(jù)圖2描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E=____V，內(nèi)阻r四、簡答題（本大題共3小題，共36.0分）13.如圖甲所示，橫截面積為S，質(zhì)量為M的活塞在汽缸內(nèi)穩(wěn)定地封閉了一定質(zhì)量的理想氣體。現(xiàn)對缸內(nèi)氣體緩慢加熱，氣體吸收了熱量Q，溫度從T1升高到1.5T1，氣柱長度增加了h，汽缸內(nèi)壁光滑，外界大氣壓強(qiáng)為p0(1)求加熱過程中氣體內(nèi)能增加量(2)保持缸內(nèi)氣體溫度不變，在活塞上放一砝碼，如圖乙所示，使缸內(nèi)氣體的體積又恢復(fù)到初始狀態(tài)，求砝碼的質(zhì)量

14.如圖所示，直線MN與水平方向成θ=30°角，MN的右上方區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向水平向外的勻強(qiáng)磁場，MN的左下方區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B、方向水平向里的勻強(qiáng)磁場，MN與兩磁場均垂直，在MN上有相距為L的兩點(diǎn)a、b。一粒子源位于MN上的a點(diǎn)，能水平向右發(fā)射不同速率、質(zhì)量為m、電荷量為qq>0的同種粒子(粒子重力不計)。為了使所有粒子均能通過15.如圖所示，兩根間距為l的光滑金屬導(dǎo)軌(不計電阻)，由一段圓弧部分與一段無限長的水平部分組成，其水平部分加有豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)軌水平部分上面靜止放置一金屬棒cd，質(zhì)量為2m，電阻為2r。另一質(zhì)量為m，電阻為r的金屬棒ab，從圓弧部分M處由靜止釋放下滑至N處進(jìn)入水平部分，棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好，且在運(yùn)動過程中兩棒始終未接觸。圓弧部分MN半徑為R，所對圓心角為(1)ab棒在N(2)(3)

答案和解析1.【答案】B

【解析】A.充氣過程中儲氣室內(nèi)氣體分子數(shù)增多，但是充氣過程中氣體溫度保持不變，則分子運(yùn)動劇烈程度不變，所以A錯誤；B.噴液過程中，儲氣室內(nèi)氣體對外界做功

W<0

，噴液過程中溫度保持不變，則氣體的內(nèi)能保持不變

ΔΔ可知

Q>0

，則氣體吸收熱量，所以C.充氣過程中，儲氣室內(nèi)氣體內(nèi)能增大，因?yàn)闅怏w的質(zhì)量增大，分子數(shù)增大，總動能增大，則內(nèi)能增大，所以C錯誤；D.噴液過程中，根據(jù)等溫變化，可知?dú)怏w的體積增大，壓強(qiáng)減小，則儲氣室內(nèi)氣體分子對器壁單位面積的平均作用力減小，所以D錯誤；故選B。

2.【答案】A

【解析】A.設(shè)衛(wèi)星到地面距離為h，根據(jù)GG可得a該衛(wèi)星的向心加速度小于g，A正確；B.該衛(wèi)星軌道為傾角50°的傾斜預(yù)定軌道，衛(wèi)星的軌道與赤道平面不重合，BC.由公式G得v可知，衛(wèi)星繞地球運(yùn)做勻速圓周運(yùn)動時，半徑越小，速度越大，近地衛(wèi)星的運(yùn)行速度，也就是第一宇宙速度，是最大的運(yùn)行速度，該衛(wèi)星軌道高于近地衛(wèi)星，所以速度小于第一宇宙速度，C錯誤；D.由于稀薄大氣的影響，如不加干預(yù)，在運(yùn)行一段時間后，衛(wèi)星的速度減小，引力大于向心力，做近心運(yùn)動，半徑變小，引力做正功，其速度變大，D錯誤。故選A。

3.【答案】B

【解析】根據(jù)題意，作出光路圖如圖所示入射光線的方向不變，由圖可得，發(fā)生全反射的臨界角相等，即臨界角的測量不變。故選B。

4.【答案】C

【解析】A.φ?x圖像的負(fù)半軸的電勢沿x軸方向不斷降低，所以負(fù)半軸的電場方向?yàn)閤軸正方向，正半軸的電勢沿x軸增加，所以正半軸的電場方向?yàn)閤軸負(fù)方向，故B.φ?x圖像斜率的絕對值表示場強(qiáng)的大小，圖線為傾斜直線，所以兩部分電場均為勻強(qiáng)電場，粒子受電場力大小不變，所以粒子不是做簡諧運(yùn)動，故D.由圖可以看出，在x=0處，粒子的動能最大，且最大動能為qφ0，粒子在此處的電勢能為零，因?yàn)榱Ｗ又皇茈妶隽?，所以動能與電勢能的和不變，在x=d位置的電勢能為

qC.由以上分析可知，粒子在x=d和p由動量定理可知q可得t粒子在O點(diǎn)左右運(yùn)動時間相同，所以粒子的運(yùn)動周期為T故C正確。故選C。

5.【答案】C

【解析】A.小球A受重力、拉力的作用，故A錯誤；

B.若繩子斷了，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動，故B錯誤；

C.小球的受力如圖所示

小球A受拉力為

故C正確；

D.根據(jù)牛頓第二定律可得

可得

小球轉(zhuǎn)速加快，則角速度增大，

增大，繩子的拉力增大，故D錯誤。

故選C。

6.【答案】D

【解析】【分析】

本題考查平行通電導(dǎo)線間的作用力，通電導(dǎo)線周圍的磁場以及磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加，基礎(chǔ)題。

根據(jù)平行通電導(dǎo)線間的作用力同向相吸、反向相斥，結(jié)合矢量合成法則，即可求解。

【解答】

A.根據(jù)平行通電導(dǎo)線間的作用力同向相吸可知，Q處導(dǎo)線對P處導(dǎo)線的作用力方向由P指向Q，故A錯誤；

B.根據(jù)平行通電導(dǎo)線間的作用力同向相吸可知，P、N、Q導(dǎo)線對M處導(dǎo)線都有吸引力，再根據(jù)力的合成可知，M處導(dǎo)線所受磁場力方向由M指向Q，故B錯誤；

CD.根據(jù)通電導(dǎo)線周圍的磁場，以及磁場的疊加可知，正方形中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度等于零，所以在正方形中心放置垂直紙面方向的通電直導(dǎo)線，該導(dǎo)線所受磁場力為零，故C錯誤、D正確。

故選D7.【答案】D

【解析】A.電表甲所在互感器原線圈比副線圈匝數(shù)多，且原線圈并聯(lián)在輸電線路兩端，所以該互感器是將輸電的高電壓降低至電表甲可測量的范圍內(nèi)，是電壓互感器，即電表甲為電壓表；電表乙所在互感器原線圈比副線圈匝數(shù)少，且原線圈串聯(lián)在輸電線路中，所以該互感器是將輸電的高電流降低至電表乙可測量的范圍內(nèi)，是電流互感器，即電表乙為電流表，故A錯誤；B.對電壓互感器有U解得U對電流互感器有I解得I所以輸送功率為P故B錯誤；C.對升壓變壓器有U設(shè)負(fù)載總電阻為R，輸電線路電阻為r，對降壓變壓器，可知UI其中UU聯(lián)立以上五式可得UI若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓U1一定，僅增加負(fù)載，即R減小，則U3將減小，故D.若保持發(fā)電機(jī)輸出電壓U1和負(fù)載不變，僅將滑片Q下移，則n2增大，則Δ可知，輸電線損耗功率增加，故D正確。故選D。

8.【答案】AC【解析】A.圖甲是光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)證明光具有粒子性，故A正確；B.盧瑟福通過

a

粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故B錯誤；C.根據(jù)光電效應(yīng)方程E可知光子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數(shù)關(guān)系，當(dāng)

Ek=h當(dāng)

ν=0W所以入射光頻率為

2v0E故C正確；D.一個處于

n=4

激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時最多能輻射出(n?1故選AC。

9.【答案】AB【解析】【分析】本題主要考查簡諧運(yùn)動的振動圖像，波的圖像，以及波速、波長和周期間的關(guān)系，解題關(guān)鍵是掌握振動圖和波形圖的區(qū)別和聯(lián)系。【解答】A.由圖(b)可知t=0時，x=6m的質(zhì)點(diǎn)向y軸正方向振動，由圖(a)可知該波沿X軸負(fù)方向傳播，

故A正確;

B.由題圖(a)知波長λ=8m，由題圖(b)知周期T=4s，所以波速v=λT=2m/s，故B正確;

C.x=2m

10.【答案】BD【解析】A.線框在磁場上方高

h

處出靜止釋放，當(dāng)

ab

v解得vab

Eab

U故A錯誤；B.線框完全在磁場中運(yùn)動時，沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，線框不受安培力，只受重力，加速度為g，故B正確；C.ab邊進(jìn)入磁場到cQ故C錯誤；D.線框剛進(jìn)入磁場時的速度是v0，完全進(jìn)入磁場后做勻加速直線運(yùn)動，而

cd

邊剛穿出磁場時的速度也是v0故選BD。

11.【答案】(1)2.4；

(2)0.58【解析】【分析】

(1)根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的瞬時速度大小等于該過程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點(diǎn)5時的速度大??；

(2)根據(jù)物體的初末動能大小可以求出動能的增加量，根據(jù)物體重力做功和重力勢能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量，比較動能增加量和重力勢能減小量之間的關(guān)系可以得出機(jī)械能是否守恒；

(3)推導(dǎo)出12v2?v5=x46ΔEk=12mv52=12×0.05+0.15×2.4