云南省保山市昌宁县第一中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题

云南省昌宁县一中2022-2023学年高二年级下学期期末考试高二物理注意事项: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8小题，每题3分，共24分）1.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率高低关系是()A.红外线的频率最高，可见光的频率最低 B.伦琴射线的频率最高，红外线的频率最低C.可见光的频率最高，红外线的频率最低 D.伦琴射线的频率最高，可见光的频率最低2.先后在磁场中A、B两点引入长度相等的短直导线，导线与磁场方向垂直．如图所示，图中a、b图线分别表示在磁场中A、B两点处导线所受的力F与通过导线的电流I的关系．下列说法正确的是()A、B两点磁感应强度相同 B.A点的磁感应强度大于B点的磁感应强度C.A点的磁感应强度小于B点的磁感应强度 D.无法比较磁感应强度的大小3.研究人员发现一种具有独特属性的新型合金，只要略微提高其温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使它旁边的线圈中产生感应电流．如图所示，一圆形线圈放在圆柱形合金材料下方，现对该合金材料进行加热，则()线圈中将产生逆时针方向的感应电流 B.线圈中将产生顺时针方向的感应电流C.线圈将有收缩的趋势 D.线圈将有扩张的趋势4.如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定着质量完全相等的三个带电小球a、b、c。三球在一条直线上，若释放a球，a球的初始加速度大小为，方向水平向左；若释放c球，c球的初始加速度大小为，方向水平向右；当释放b球时，b球的初始加速度大小和方向分别是()，方向水平向左 B.，方向水平向右C.，方向水平向左 D.，方向水平向右5.如图所示，一个透明玻璃球的折射率为，一束足够强的细光束在过球心的平面内，以45°入射角由真空射入玻璃球后，在玻璃球与真空的交界面处发生多次反射和折射，从各个方向观察玻璃球，能看到从玻璃球内射出的光线的条数是()A.2 B.3 C.4 D.56.如图所示，三根互相平行的固定长直导线L1、L2和L3，其位置构成图示顶角为120°的等腰三角形。L2和L3中通有同向等大电流I，L1中通有反向电流I′。若导线间距离远大于导线直径，则()A.L1受到的磁场作用力为零B.L1受到的磁场作用力方向与L2、L3所在平面平行C.当L3中的电流反向、大小不变时，L1受到的磁场作用力大小变为原先的倍D.当L3中的电流反向、大小不变时，L1受到的磁场作用力大小变为原先的倍7.一电阻为10Ω的金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，穿过线框的磁通量Φ随时间t的变化关系如图所示，则线框中感应电流的有效值为()A.A B.A C.A D.0.04A8.2020年12月17日，携带“月壤”的“嫦娥五号”返回器成功着陆。“月壤”中的氦－3是目前为止最理想的核聚变清洁能源。下列核反应方程中属于核聚变的是()A.He＋He→He＋2H B.C→N＋eC.U＋n→I＋Y＋2n D.Be＋He→C＋n二、多选题（共4小题，每题4分，共16分）9.如图所示，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，线圈的直流电阻不计，电源电动势E＝5V，内阻r＝5Ω.开始时，开关S闭合，则()断开S前，电容器所带电荷量为0 B.断开S前，电容器两端的电压为VC.断开S的瞬间，电容器a板带正电 D.断开S的瞬间，电容器b板带正电10.美国物理学家密立根利用图甲所示的电路研究金属的遏止电压Uc与入射光频率ν的关系，描绘出图乙中的图像，由此算出普朗克常量h。电子电荷量用e表示，下列说法正确的是()A.入射光的频率增大，为了测遏止电压，则滑动变阻器的滑片P应向M端移动B.增大入射光的强度，光电子的最大初动能也增大C.由Uc-ν图像可知，这种金属的截止频率为νcD.由Uc-ν图像可求普朗克常量表达式为h=U11.如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是()A.从n＝3能级跃迁到n＝2能级时，电子的动能会变大，电势能会减小B.氢原子从高能级向低能级跃迁时要辐射光子C.一个处于n＝4激发态的氢原子向基态跃迁时，最多可能发出3种不同频率的光子D.用能量为9.6eV的电子轰击处于基态的氢原子，能使氢原子发生能级跃迁12.图甲为沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，并已知波源的起振方向为y轴负方向．t＝0时刻在坐标原点与x＝4m之间第一次形成图甲所示波形，图乙为平衡位置在x＝2m处的质点P的振动图像．则下列说法正确的是()A.该波沿x轴正方向传播B.该波沿x轴负方向传播C.t＝0时刻波刚好传播到x＝－2m位置D.在t＝0到t＝6s的时间内，x＝－18m处的质点运动的路程为4.8m第Ⅱ卷非选择题三、实验题（共2小题）13.要测一段阻值大约为100Ω的粗细均匀的金属丝的电阻率．除米尺、螺旋测微器、电源E(电动势为3V，内阻约0.5Ω)、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R、开关一只、导线若干外，电流表和电压表各两只供选择：A1(量程1A，内阻约1Ω)，A2(量程30mA，内阻约2Ω)，V1(量程3.0V，内阻约1000Ω)，V2(量程15V，内阻约3000Ω)．(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图所示，则电阻丝的直径为________mm.(2)①为了使测量有尽可能高的精度，电流表应选________，电压表应选________．(填电表符号)②实验电路应选择下列电路中的________．A.B.C.D.③若用米尺测得金属丝的长度为L，用螺旋测微器测得金属丝直径为d，电流表的读数为I，电压表的读数为U，则该金属丝的电阻率ρ＝________.14.如图所示，用“碰撞实验”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．(1)实验中不易直接测定小球碰撞前后的速度，但可以通过仅测量________(填选项前的字母)间接地解决这个问题．A．小球开始释放时的高度hB．小球抛出点距地面的高度HC．小球做平抛运动的射程(2)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP.然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分末端，再将入射球m1从斜轨上S位置由静止释放，与小球m2相碰，并多次重复．接下来要完成的必要步骤是________．A．用天平测量两个小球的质量m1、m2B．测量小球m1开始释放高度hC．测量抛出点距地面的高度HD．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、NE．测量平抛射程OM、ON(3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________[用(2)中测量的量表示]；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为________[用(2)中测量的量表示]．四、计算题（共3小题）15.如图所示为上端开口的“凸”形玻璃管，管内有一部分水银柱密封一定质量的理想气体，细管足够长，粗、细管的横截面积分别为S1＝4cm2、S2＝2cm2，密封的气体柱长度为L＝20cm，水银柱长度h1＝h2＝5cm，封闭气体初始温度为67℃，大气压强p0＝75cmHg.(1)求封闭气体初始状态的压强．(2)若缓慢升高气体温度，升高至多少开尔文方可将所有水银全部压入细管内？16.某种光学元件由两种不同透明物质Ⅰ和Ⅱ制成，其横截面如图所示，O为AB的中点，∠BAC＝30°，半圆形透明物质Ⅰ的半径为R，一束光线在纸面内从半圆面上的P点沿PO方向射入，折射至AC面时恰好发生全反射，再从BC边上的Q点垂直射出BC边，已知透明物质Ⅰ对该光的折射率为n1＝，透明物质Ⅱ对该光的折射率为n2，真空中光速为c，求：(结果可用根式表示)(1)透明物质Ⅱ对该光的折射率n2；(2)光从P点传到Q点所用时间t.17.如图甲所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L，M、P两点间接有阻值为R的电阻，一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略，让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(重力加速度为g)(1)由b向a方向看到的装置如图乙所示，请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值．1.B2.B3.C4.A5.B6.D7.C8.A9.AC10.CD11.ABC12.BC13.【答案】(1)0.850(0.849～0.851均可)(2)①A2V1②A③π【解析】(1)螺旋测微器的固定部分读数为0.5mm，可动部分读数为35.0×0.01mm＝0.350mm，故金属丝的直径为0.5mm＋0.350mm＝0.850mm.(2)①电源的电动势为3

V，为减小读数误差，电压表应选V1，电路中的最大电流约为I＝UR0＝3100

A＝0.03

A＝30

mA，则电流表选A2.②待测电阻的阻值约为100

Ω，电流表内阻约为2

Ω，电压表内阻约为1

000

Ω，待测电阻的阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法；滑动变阻器最大阻值相对待测电阻的阻值偏小，应采用分压式接法，故选择选项A所示的电路图．③待测电阻的阻值为R0＝UI，由电阻定律可知R0＝ρLS＝ρL14.【答案】(1)C(2)ADE(3)m1·OM＋m2·ON＝m1·OPm1·OM2＋m2·ON2＝m1·OP2【解析】(1)小球碰前和碰后的速度都用平抛运动来测定，即v＝xt，即m1OPt＝m1OMt＋m2ONt，而由H＝12gt2知，每次下落的竖直高度相等，平抛时间相等，则可得m1·OP＝m1·OM＋m2(2)由表达式知：在OP已知时，需测量m1、m2、OM和ON，故必要步骤有A、D、E.(3)若碰撞为弹性碰撞，则同时满足动能守恒，则12m1(OPt)2＝12m1(OMt)2＋12m2(ONt)2，化简得m1·OP2＝m1·OM2＋15.【答案】(1)85cmHg(2)450K【解析】(1)封闭气体初始状态的压强p＝p0＋ρg(h1＋h2)＝85cmHg.(2)封闭气体初始状态的体积为V＝LS1＝80cm3温度T＝(67＋273)K＝340K水银刚全部压入细管时，水银柱高度为15cm，此时封闭气体压强p1＝p0＋15cmHg＝90cmHg体积为V1＝(L＋h1)S1＝100cm3由理想气体状态方程得＝代入数据解得T1＝450K.16.【答案】(1)(2)【解析】(1)由题意可知，光线射向AC面恰好发生全反射，反射光线垂直于BC面射出，光路图如图所示．设光线在透明物质Ⅱ中发生全反射的临界角为C，在M点刚好发生全反射．由几何关系可知C＝60°，由sinC＝，解得n2＝．(2)光在透明物质Ⅰ中的传播速度v1＝＝c，光在透明物质Ⅰ中的传播时间t1＝＝．光在透明物质Ⅱ中的传播速度v2＝＝c，由几何关系知OM＝OA＝R，MC＝AC－AM＝R－R＝R，所以MQ＝MCcos30°＝，光在透明物质Ⅱ中的传播时间t2＝＝＝，则光从P点传到Q点所