云南省文山州马关县2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题（含解析）

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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.如图甲，理想变压器原、副线圈匝数比为，接线柱a、b所接正弦交变电压u随时间t变化规律如图乙所示。变压器副线圈接有一火警报警系统，其中为定值电阻，为热敏电阻，其电阻随温度升高而增大。下列说法中正确的是（）

A.电压表示数为10V

B.此交变电源的频率为0.5Hz

C出现火警时，电流表示数增大

D.出现火警时，电压表示数增大

2.如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈的电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（）

A.通过电动机的电流为10A

B.电动机的输入功率为2W

C.电源的输出功率为4W

D.电动机的输出功率为16W

3.如图所示，矩形虚线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。（粒子重力不计）下列说法正确的是（）

A.粒子a带负电

B.粒子c的速度最大

C.粒子b在磁场中运动的时间最长

D.粒子b在磁场中运动时受到向心力最大

4.研究光电效应实验电路图如图甲所示，其光电流与电压的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（）

A.闭合开关，若把滑动变阻器的滑片向右滑动，光电流一定增大

B.若将开关断开，微安表示数立即变为0

C.三种光在水中的折射率大小关系为

D.利用同样的干涉装置做双缝干涉实验时，三种光产生的条纹间距大小关系为

5.如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先把电容器充满电。t=0时如图（a）所示，电容器两板间的电势差最大，电容器开始放电。T=0.005s时如图（b）所示，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则（）

A.此LC振荡电路的周期T=0.01s

B.t=0.025s时，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相反

C.t=0.035s时，线圈中的磁场能最大

D.t=0.040s至t=0.045s时，线圈中的电流逐渐减小

6.如图绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（）

A.小球在运动过程中机械能守恒

B.小球经过环的最低点时速度最大

C.小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg＋Eq)

D.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg－qE)

7.如图所示，光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球A、B，放在与左侧竖直墙垂直的直线上，设B开始处于静止状态，A球以速度v朝着B运动，设系统处处无摩擦，所有的碰撞均无机械能损失，则下列判断正确的是（）

A.若m1＝m2，则两球之间有且仅有两次碰撞

B.若m1m2，则两球之间可能发生两次碰撞

C.两球第一次碰撞后B球的速度一定是

D.两球第一次碰撞后A球一定向右运动

8.如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是时刻的波形图。已知该横波沿x轴负方向传播，质点M的平衡位置距O点5m。下列说法不正确的是（）

A.该波的周期可能为

B.若波的周期为，质点M在时间内运动的路程为3m

C.质点M在时刻沿y轴负方向运动

D.该波遇到尺度为10m的障碍物时，无衍射现象发生

二、多选题（共4小题）

9.关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）

A.体积不变，压强减小时，气体分子的平均动能一定减小

B.温度不变，压强减小时，气体分子数密度一定减小

C.压强不变，温度降低时，气体分子的数密度一定减小

D.温度升高，压强和体积可能都不变

10.如图所示是一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此变化过程中（）

A.从A到B的过程温度升高

B.从B到C的过程温度升高

C.从A到B再到C的过程温度先降低再升高

D.A、C两点的温度相等

11.1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：。X会衰变成原子核Y，衰变方程为，则（）

A.X的质量数与Y的质量数相等B.X的电荷数比Y的电荷数少1

C.X的电荷数比的电荷数多2D.X的质量数与的质量数相等

12.有一束单色光从A穿过B再折向C，如图所示，下列说法中正确的是（）

A.介质B的折射率最大

B.介质C的折射率最大

C.光在介质B中的速度最大

D.光在介质C中的速度最大

第Ⅱ卷非选择题

三、实验题（共2小题）

13.某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图（a）。

（1）在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请把余下电路连接完整。___________

（2）请完成下列主要实验步骤：

①检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是___________；

②将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；

③将开关S2___________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1.

（3）使用测得的数据，计算出干电池的电动势是___________，内阻是___________（计算结果保留小数点后两位）。

14.某学习小组为测量一铜芯电线电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为5Ω。为提高测量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段铜芯电线（用Rx表示）的电阻。

A．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）

B．电压表V1（量程为0~3.0V，内阻约为2kΩ）

C．电压表V2（量程为0~15.0V，内阻约为6kΩ）

D．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω）

E．电流表A2（量程为0~3.0A，内阻约为0.1Ω）

F．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2.0A）

G．滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ，允许通过的最大电流为1.0A）

H．开关S一个，导线若干

（1）如图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径D的某次测量，其读数是______mm。

（2）实验时电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（只填）

（3）为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中________。

（4）某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线的电阻率的表达式ρ=________。

四、计算题（共3小题）

15.如图所示，均匀薄壁U型管竖直放置，左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气体，下方水银左右液面等高，右管上方的水银柱高h=4cm，初状态温度为27℃，A气体长度=15cm，大气压强.现使整个装置缓慢升温，当下方水银的左右液面高度相差=10cm时，保持温度不变，再向右管中缓慢注入水银，使A中气柱长度回到15cm.求：

(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度？

(2)右管中再注入的水银高度是多少？

16.如图所示，有一电子(电荷量为e)经电压U0由静止加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：

（1）金属板AB的长度；

（2）电子穿出电场时的动能。

17.如图所示，两平行光滑金属导轨由两部分组成，左边部分水平，右边部分为半径r=0.5m的竖直半圆，两导轨间距离l=0.3m，导轨水平部分处于竖直向上、磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，两导轨电阻不计。有两根长度均为l的金属棒ab、cd，均垂直导轨置于水平导轨上，金属棒ab、cd的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.1kg，电阻分别为R1=0.1Ω、R2=0.2Ω。现让ab棒以v0=10m/s的初速度开始水平向右运动，cd棒进入圆轨道后，恰好能通过轨道最高点PP′，cd棒进入圆轨道前两棒未相碰，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）ab棒开始向右运动时cd棒的加速度a0；

（2）cd棒刚进入半圆轨道时ab棒速度大小v1；

（3）cd棒进入半圆轨道前ab棒克服安培力做的功W。

马关县2022-2023学年高二下学期期末考试

物理答案解析

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.如图甲，理想变压器原、副线圈匝数比为，接线柱a、b所接正弦交变电压u随时间t变化规律如图乙所示。变压器副线圈接有一火警报警系统，其中为定值电阻，为热敏电阻，其电阻随温度升高而增大。下列说法中正确的是（）

A.电压表示数为10V

B.此交变电源的频率为0.5Hz

C.出现火警时，电流表示数增大

D.出现火警时，电压表示数增大

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．由理想变压器中，有

其中电压值为交流电的有效值

则

解出

U2=10V

但R1与R2共用10V，则R2两端电压小于10V，电压表测R2两端电压，故A错误；

B．由u-t图象，可知周期T=0.02s，其中

解出电源频率为f=50Hz，故B错误；

CD．出现火警时，随温度升高，R2的阻值变大，R2两端分得的电压变大，电压表示数增大，在U2与R1不变的情况下，I2变小，I2决定I1，则I1应变小，电流表示数应变小，故C错误，D正确。

故选D。

2.如图所示，一直流电动机与阻值R＝9Ω的电阻串联在电源上，电源的电动势E＝30V，内阻r＝1Ω，闭合开关，用理想电压表测出电动机两端电压U＝10V，已知电动机线圈的电阻RM＝1Ω，则下列说法中正确的是（）

A.通过电动机的电流为10A

B.电动机输入功率为2W

C.电源的输出功率为4W

D.电动机的输出功率为16W

【答案】D

【解析】

【详解】A．由E=30V，电动机两端电压为10V可得R和电源内阻上分担的电压为20V，则

故A错误；

B．电动机输入功率

故B错误；

C．电源的热功率

电源的输出功率为

故C错误；

D．电动机的热功率

电动机的输出功率

故D正确。

故选D。

3.如图所示，矩形虚线框内有一匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。（粒子重力不计）下列说法正确的是（）

A.粒子a带负电

B.粒子c的速度最大

C.粒子b在磁场中运动的时间最长

D.粒子b在磁场中运动时受到向心力最大

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据左手定则可知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A错误；

B．粒子磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

由于q、B、m都相同，因此r越大，粒子速度越大，由图示可知，b的轨道半径r最大，则b粒子速度最大，故B错误；

C．粒子在磁场中做圆周运动的周期为相同，粒子在磁场中的运动时间为

由于m、q、B都相同，粒子c转过的圆心角θ最大，则射入磁场时c的运动时间最大，故C错误；

D．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力，即，由于q、B相同，b粒子速度最大，则粒子b在磁场中运动时受到的向心力最大，故D正确。

故选D。

4.研究光电效应实验电路图如图甲所示，其光电流与电压的关系如图乙所示。则下列说法正确的是（）

A.闭合开关，若把滑动变阻器的滑片向右滑动，光电流一定增大

B.若将开关断开，微安表示数立即变为0

C.三种光在水中的折射率大小关系为

D.利用同样的干涉装置做双缝干涉实验时，三种光产生的条纹间距大小关系为

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．滑动变阻器的滑片向右滑动，电路中的光电流可能增大，也可能已达到饱和电流而不变，A错误；

B．开关断开，但是光电效应还会发生，只是部分光电子不能到达极板A，光电流会减小，B错误；

C．由光电效应方程及最大初动能和遏制电压的关系可得

则可知频率越大的光遏制电压越大，因此从图乙可以看出，三种光的频率关系为，由于折射率随频率的变大而变大，因此折射率大小关系为，C正确；

D．三种光的波长关系为，由知，D错误。

故选C。

5.如图所示是由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路。先把电容器充满电。t=0时如图（a）所示，电容器两板间的电势差最大，电容器开始放电。T=0.005s时如图（b）所示，LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值，则（）

A.此LC振荡电路的周期T=0.01s

B.t=0.025s时，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相反

C.t=0.035s时，线圈中的磁场能最大

D.t=0.040s至t=0.045s时，线圈中的电流逐渐减小

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．依题意，可知此LC振荡电路的周期为

故A错误；

B．因为

所以，回路电流方向与图（b）中所示电流方向相同，故B错误；

C．因为

此时，线圈中电流最大，磁场能也最大，故C正确；

D．t=0.040s至t=0.045s时，电容器放电，线圈中的电流逐渐增大，故D错误。

故选C。

6.如图绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E。在与环心等高处放有一质量为m、带电＋q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是（）

A.小球在运动过程中机械能守恒

B.小球经过环的最低点时速度最大

C.小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg＋Eq)

D.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg－qE)

【答案】B

【解析】

【详解】A．小球运动过程中电场力做功改变机械能，所以小球机械能不守恒，A错误；

B．小球下滑过程中电场力和重力做正功，小球速度变大，到达最低点时速度最大，之后上滑过程中电场力和重力做负功，小球速度减小，B正确；

CD．小球从静止下滑到轨道最低点，根据动能定理

在最低点

解得

根据牛顿第三定律可知小球经过环的最低点时对轨道压力为，CD错误。

故选B。

7.如图所示，光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球A、B，放在与左侧竖直墙垂直的直线上，设B开始处于静止状态，A球以速度v朝着B运动，设系统处处无摩擦，所有的碰撞均无机械能损失，则下列判断正确的是（）

A.若m1＝m2，则两球之间有且仅有两次碰撞

B.若m1m2，则两球之间可能发生两次碰撞

C.两球第一次碰撞后B球的速度一定是

D.两球第一次碰撞后A球一定向右运动

【答案】A

【解析】

【详解】设A球和B球第一次碰撞后速度分别为v1和v2，取向左为正方向。根据动量守恒定律得

m1v＝m1v1＋m2v2

根据机械能守恒定律得

m1v2＝m1v＋m2v

解得

v1＝v，v2＝v

A．若m1＝m2，则得

v1＝0，v2＝v

即A与B碰撞后交换速度，当B球与墙壁碰后以速度v2返回，并与A球发生第二次碰撞，之后B静止，A向右运动，不再发生碰撞，所以两球之间有且仅有两次碰撞，故A正确；

B．若m1m2，则得

v1≈－v，v2≈0

两球之间只能发生一次碰撞，故B错误；

C．两球第一次碰撞后，B球的速度为

v2＝v

不一定是，与两球的质量关系有关，故C错误；

D．两球第一次碰撞后A球的速度为

v1＝v

当m1>m2时

v1>0

碰后A球向左运动。

当m1＝m2时

v1＝0

碰后A球静止。

当m1TA=TC

故从A到B的过程温度升高，A正确；

B．从B到C的过程温度降低，B错误；

C．从A到B再到C的过程温度先升高后降低，C错误；

D．A、C两点在同一等温线上，温度相同，D正确。

故选AD。

11.1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为：。X会衰变成原子核Y，衰变方程为，则（）

A.X的质量数与Y的质量数相等B.X的电荷数比Y的电荷数少1

C.X的电荷数比的电荷数多2D.X的质量数与的质量数相等

【答案】AC

【解析】

【详解】设和的质子数分别为和，质量数分别为和，则反应方程为

，

根据反应方程质子数和质量数守恒，解得

，

，

解得

，，，

AC．的质量数（）与的质量数（）相等，比的质量数多3，故A正确，D错误；

BC．X的电荷数（）比Y的电荷数（）多1，比的电荷数多2，故B错误，C正确；

故选AC。

12.有一束单色光从A穿过B再折向C，如图所示，下列说法中正确的是（）

A.介质B的折射率最大

B.介质C的折射率最大

C.光在介质B中的速度最大

D.光在介质C中速度最大

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由光路的可逆性，假设光分别由B进入A和C，根据折射率的物理意义，折射率是反应光线折射程度的物理量，进入C的折射程度大于A的折射程度，可知C的折射率比A的大，即

故A错误，B正确；

CD．利用

可以判断出，光在B中传播的速度最大，在C中传播的速度最小，故C正确，D错误。

故选BC。

第Ⅱ卷非选择题

三、实验题（共2小题）

13.某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（）一个，开关两个，导线若干，实验原理图如图（a）。

（1）在图（b）的实物图中，已正确连接了部分电路，请把余下电路连接完整。___________

（2）请完成下列主要实验步骤：

①检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图（c）所示，读得电阻值是___________；

②将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；

③将开关S2___________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1.

（3）使用测得的数据，计算出干电池的电动势是___________，内阻是___________（计算结果保留小数点后两位）。

【答案】①.②.20Ω③.闭合④.1.49V⑤.0.69Ω

【解析】

【详解】（1）[1]根据电路图连接实物图如图所示

（2）①[2]电阻箱的阻值为

③[3]将开关S1闭合，开关S2断开，此时电压表示数为电源电动势，将开关S2再闭合，电压表示数为电阻箱R两端电压。

（3）[4][5]将电压表视为理想电表，根据上述分析可知电源电动势

则干路电流

又

所以

14.某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为D，用多用电表测得其电阻值约为5Ω。为提高测量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段铜芯电线（用Rx表示）的电阻。

A．电源E（电动势为3.0V，内阻不计）

B．电压表V1（量程为0~3.0V，内阻约为2kΩ）

C．电压表V2（量程为0~15.0V，内阻约为6kΩ）

D．电流表A1（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω）

E．电流表A2（量程为0~3.0A，内阻约为0.1Ω）

F．滑动变阻器R1（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2.0A）

G．滑动变阻器R2（最大阻值为1kΩ，允许通过的最大电流为1.0A）

H．开关S一个，导线若干

（1）如图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径D的某次测量，其读数是______mm。

（2）实验时电压表应选用________，电流表应选用________，滑动变阻器应选用________。（只填）

（3）为提高实验的精确度，请你为该实验小组设计电路图，并画在下面的方框中________。

（4）某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线的电阻率的表达式ρ=________。

【答案】①.0.700②.B③.D④.F⑤.⑥.

【解析】

【详解】（1）[1]由题图螺旋测微器可知，固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为

20.0×0.01mm=0.200mm

故螺旋测微器的读数为

0.5mm＋0.200mm=0.700mm

（2）[2]电源电动势为3.0V，电压表应选用V1（量程为0~3.0V，内阻约为2kΩ），即应选用B；

[3]通过铜芯电线的最大电流约为

Im==0.6A

为准确测量，应选用量程为0~0.6A的电流表，即应选用D。

[4]为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，则应选用F。

（3）[5]由于

则为减小实验误差，应选用电流表外接法；滑动变阻器选用限流式接法即可，电路图如图所示

（4）[6]由欧姆定律及电阻定律知，铜芯电线的电阻

则该铜芯电线的电阻率

四、计算题（共3小题）

15.如图所示，均匀薄壁U型管竖直放置，左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气体，下方水银左右液面等高，右管上方的水银柱高h=4cm，初状态温度为27℃，A气体长度=15cm，大气压强.现使整个装置缓慢升温，当下方水银的左右液面高度相差=10cm时，保持温度不变，再向右管中缓慢注入水银，使A中气柱长度回到15cm.求：

(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度？

(2)右管中再注入的水银高度是多少？

【答案】(1)177℃(2)40cm

【解析】

【详