2022-2023学年甘肃省酒泉市高二（下）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年甘肃省酒泉市高二（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.2023年1月，日本确认将于“今年春夏期间”开始向太平洋排放福岛核电站内储存的逾130万吨核污染水,

核泄漏对环境会造成污染，影响人类安全，其中核反应之一为弱Sr—招Y+X,已知弱Sr的半衰期为28年，

下列说法正确的是（）

A.该核反应为夕衰变

B.环境温度升高，患Sr的半衰期减小

C.羽y的比结合能比翡Sr的比结合能小

D.100个翡Sr原子核经过一个半衰期后，还剩50个未衰变

2.手机通信系统主要由手机、基站和交换网络组成，信号通过电磁波传播。关于电磁波，下列说法正确的

是（）

A.电磁波跟机械波一样，只能在介质中传播

B.不同波长的电磁波，在真空中的传播速度相同

C.麦克斯韦预言了电磁波，并首次用实验证实了电磁波的存在

D.额温枪测温利用的是接收人体辐射出的紫外线，紫外线的辐射强度与温度有关

3.分子势能随分子间距离变化的图像如图所示，规定两分子相距无穷远时

势能为0,现将分子4固定，将分子B由无穷远处释放，仅考虑分子间作用

力，在分子间距由q到「1的过程中，下列说法正确的是（）

A.分子B动能一直增大B.分子B加速度一直减小

C.分子间作用力始终表现为引力D.分子间距为0时分子间作用力为0

4.如图甲为LC振荡电路情景图，图乙为其中电流随时间变化的图像.以逆时针为电流正方向，则（）

A.图甲对应乙图中t3〜t4的过程

B.图甲中若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大

C.图乙中《2〜13时间内，电容器两端电压在增大

D.图乙中t]〜t2,时间内，线圈的自感电动势在增大

5.如图所示，两倾角为。的光滑平行导轨，质量为m的导体棒垂直放在导轨上,

整个空间存在竖直向上的匀强磁场，现导体棒中通有由a到b的恒定电流，使导

体棒恰好保持静止，已知磁感应强度大小为B,平行导轨间距为L,重力加速度

大小为g，忽略一切摩擦，则此时导体棒中电流为（）

mgtanmgcosd口mgsinO

A.mgB.。

~BL-BL-BL,BL

6.如图所示是研究光电效应的装置，用某一频率的光束照射金属板K,有粒

子逸出，下列说法正确的是（）

A.逸出的粒子带正电

B.改变光束的频率，金属的逸出功随之改变

C.减小光束的频率，逸出的粒子初动能减少

D,减小光束的光强，金属板K可能没有粒子逸出

7.一列简谐横波在t=为时的波形如图甲所示，P、Q是介质中的两个质点，图乙是质点Q的振动图像，关于

该简谐波，下列说法正确的是（）

A.波速为18cm/sB.沿％轴正方向传播

C.在土=0.5s时质点P移动到。点D.质点Q在t=gs时沿y轴负方向振动

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8.关于单摆，下列说法正确的是（）

A.摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置

B.摆球经过平衡位置时，所受的合力不为零

C.摆球受到的回复力是它所受的合力

D.摆角很小时，摆球所受合力的大小跟摆球相对于平衡位置的位移大小成正比

9.在生产和生活中，有时候需要利用涡流效应，有时候需要避免涡流效应，关于涡流的应用，下列说法正

确的是（）

冶炼炉电磁炉阻尼摆硅钢片

A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置

B.家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的

C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动

D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，能增大涡流

10.如图所示，甲图是远距离输电的电路示意图，乙图是用电器两端的电压随时间变化的图像。已知降压变

压器的原线圈与副线圈的匝数之比%：n4=40：1,输电线的总电阻R=200,降压变压器的输出功率P4=

88kW,发电机的输出电压为250U,电路中的升压变压器和降压变压器均为理想变压器。则下列结论正确

的是（）

发220-72

电HJ

机0

-220^2

升压变压器降压变压器

甲

A.流过输电线的电流大小为104

B.发电机的输出功率为92klV

C.降压变压器原线圈中电流的频率为100Hz

D.升压变压器原、副线圈的匝数之比3：n2=1：36

三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）

11.如图甲所示是“探究气体等温变化规律”的实验装置。

(1)实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列措施正确的是

A.推动活塞时要快速

B.推拉活塞时要缓慢

C用手直接握在注射器上

D实验前注射器内要吸入尽量多的空气

(2)图乙是两同学在某次实验中得到的p-：图像，若两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同，两

图线斜率不同的主要原因是

(3)气体在状态1时的压强和体积如图甲所示,缓慢拉动活塞到状态2,活塞底部对应注射器上的“2.5”刻度,

则压力表的示数应该为

图甲

12.某同学利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目

(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可

A.将单缝向双缝靠近

8.将屏向靠近双缝的方向移动

C.将屏向远离双缝的方向移动

D使用间距更小的双缝

(2)若双缝的间距为d,屏与双缝间的距离为1,测得第1条暗条纹到第n条暗条纹之间的距离为则单色光

的波长4=：

(3)转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹的中央，手轮的读数如图甲所示，读数为

nun。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第10条亮条纹的中央，手轮的读数如图乙所示，读数为

mm.则相邻两亮条纹的间距是mm.

四、简答题(本大题共3小题，共38.0分)

13.肺活量测量仪模型如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸内有两个轻活塞4、B,活塞B紧靠固定

阀门K,活塞力、B间封闭有一定质量的理想气体，气体体积为匕=6.0x103m3压强为一个标准大气压p。，

用力推活塞4使其缓慢向右移动，当阀门K与活塞B间的气体体积匕=2.5x1。37nL时，测得气体的压强为

1.2po，忽略气体温度变化，求:

⑴此时阀门K与活塞4间气体的体积V；

(2)此过程中，活塞4对活塞4、B间气体做的功为450/,活塞4、B间气体对活塞B做的功为370/,则活塞4、

B间气体放出的热量Q。

14.一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q、质量为m的离子飘入电压为%的加速电场，其初速度

几乎为零，这些离子经过加速后通过狭缝。沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场，最

后打在底片上的P点，MN为放置底片的粒子检测区域，P为MN的中点，已知〃N=OM=L,QN=寺，不

计离子的重力，求:

⑴离子经过加速电场后到达。点时的速度大小;

(2)为使原本打在P点的离子能打在PQ区域，加速电压U的调节范围。

1MlN

X0/xxxxxP：xQxx

*«•»

Xx\XXXXX/XXX

、•

XXX.XXX-JXXX

XXXXXXXXXX

15.如图所示，上端接有R=1.50的定值电阻的两平行粗糙导轨，间距为L=0.25m,足够长的倾斜部分和

水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角。=37。，倾斜部分有一垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强

度大小为8=47,水平部分没有磁场，垂直于导轨的质量为7n=l/cg,电阻为r=0.50的金属棒ab,从斜

面上足够高的某处由静止释放，运动中与导轨有良好接触，已知金属棒与轨道间的动摩擦因数〃=0.5,其

余电阻不计,重力加速度g取l(hn/s2,si九37。=0.6,cos37°=0.8,求：

(1)金属棒时在倾斜轨道上的最大速率；

(2)金属棒讪在水平轨道的运行路程；

(3)若金属棒从高度九=2.7徵处滑下(进入水平轨道前已处于平衡状态)，电阻R上产生的热量。

0

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：4根据质量数守恒和电荷数守恒可得，X的质量数4=90-90=0,电荷数z=38-39=-1,

可知X是电子，该核反应为/?衰变，故A正确；

8.放射性元素的半衰期与元素的物理性质和化学性质无关，环境温度升高，弱Sr的半衰期不变，故8错误；

C0衰变的过程中释放能量且释放出一个电子，新核的平均质量减少，生成物的稳定性更高，则翡丫的比结

合能比翡Sr的比结合能大，故C错误；

D半衰期是大量粒子的统计规律，对少数原子核不适用，故。错误。

故选：4。

根据质量数守恒和电荷数守恒求解元素X的质量数和核电荷数，然后作出判断；元素的半衰期决定于元素本

身，与温度、压力等无关；比结合能越大，原子核越稳定；半衰期具有统计规律，只对大量原子核适用。

核反应遵守质量数守恒和电荷数守恒；注意区别原子核的质量数与原子的质量。

2.【答案】B

【解析】解：从电磁波跟机械波不同，电磁波的传播不需要介质，机械波只能在介质中传播，故A错误;

B、不同波长的电磁波，在真空中的传播速度相同，均为c=3.0x1087n小，故B正确；

C、麦克斯韦预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故c错误；

额温枪测温利用的是接收人体辐射出的红外线，红外线的辐射强度与温度有关，故。错误。

故选：B。

电磁波的传播不需要介质；各种电磁波在真空中的传播速度都相同；额温枪测温利用的是接收人体辐射出

的红外线；结合麦克斯韦和赫兹的物理学成就解答。

解决本题要掌握麦克斯韦和赫兹的电磁学贡献，熟知电磁波的特点、传播速度和红外线的特性等等，不仅

要记住，还要理解。

3.【答案】D

【解析】解：4由图可知，在两分子间的距离由七到6的过程中，分子势能增大，结合能量守恒定律可知分

子B动能减小，故A错误；

CDB.由图可知，上处分子势能最小，根据分子力与分子势能的关系可知七处的分子间距为平衡位置，引力与

斥力相等，即分子之间的作用力等于0,所以由上到右的过程中，分子间作用力表现为分子斥力且增大，所

以分子的加速度一直增大，故BC错误，。正确。

故选：D。

由图可知，r=二处分子势能最小，则『2处的分子间距为平衡位置，引力与斥力相等，即分子之间的作用力

等于0,然后结合分子力与分子势能的关系判断即可。

本题考查分子间的相互作用力，注意分子间作用力随着两分子间距的改变而改变，在72处的分子间距为平衡

位置，引力与斥力相等，即分子之间的作用力等于0。

4.【答案】C

【解析】解：力、由图甲所示可知，电容器正在正向充电，由图乙所示可知，匕〜Q过程电容器正在正向放

电，故A错误；

B、若在线圈中插入铁芯，则线圈的自感系数L增大，则发射电磁波的频率/=分为变小，故8错误；

C、在4-匕时间内，电路中的不断减小，说明电容器在不断充电，则电容器两板间电压在增大，故C正确；

。、由图乙所示图象可知，在0—t2时间内，电流变化率变小，穿过线圈磁通量的变化量在减小，由法拉第

电磁感应定律可知，线圈的自感电动势在减小，故。错误。

故选：Co

根据题意与图甲和图乙分析清楚电磁振荡过程，然后应用LC振荡电路的频率公式、法拉第电磁感应定律分

析答题。

本题应熟练掌握电磁振荡过程，同时能分析清楚图象是正确解题的关键。

5.【答案】B

【解析】解：对导体棒受力分析，受到重力mg、导轨的支持力7、安培力F作用，如图，

T

导体棒恰好保持静止，受平衡力作用，即安培力与重力的合力一定与支持力7等值反向，所以由几何关系有:

F

tand=—

mg

即：F=B1L=mgtand

所以解得导体棒中电流为：/=笔"，故4CD错误，B正确。

tfL

故选：B。

对导体棒进行受力分析，根据共点力平衡条件结合力的分解遵守的平行四边形定则求导体棒在的电流。

本题考查安培力公式及导体棒模型在斜面上平衡的问题，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根

据平衡条件列出方程，求棒中的电流。

6.【答案】C

【解析】解：4光电效应逸出的粒子是电子，而电子是带负电，故A错误；

8.逸出功是金属的固有属性，与入射光的频率无关，故B错误；

C.根据光电效应方程刈=九丫-%可知，减小光束的频率，逸出的粒子初动能减少，故C正确；

D根据光电效应方程&=Zn/-%可知，能否发生光电效应取决于光的频率，而与光照强度无关，故。错

误。

故选：Co

理解光电效应的产生条件，结合光电效应方程和题目选项即可完成分析。

本题主要考查了光电效应的相关应用，理解光电效应的产生条件，结合光电效应方程即可完成分析。

7.【答案】A

【解析】解：4由图甲知该波的波长为

A=36cm

由图乙知周期

T=2s

故波速为

A36

u=7=-^-cm/s=18cm/s

故A正确；

BC.由乙可知，当t=gs时，质点Q沿y轴正方向振动，结合图甲可知，该波沿x轴负方向传播，故BD错误；

C.根据简谐横波的传播特点可知，质点P只上下振动，不随波向前迁移，故C错误。

故选：4。

根据图像得出波长的大小，结合波速的计算公式得出波速的大小；

根据同侧法分析出简谐横波的传播方向和对应质点的振动方向；

根据简谐横波的传播特点完成分析。

本题主要考查了简谐横波的相关应用，理解图像的物理意义，结合简谐横波的传播特点和运动学公式即可

完成分析。

8.【答案】AB

【解析】解：4、根据回复力的特点可知摆球受到的回复力方向总是指向平衡位置，故A正确；

8、摆球经过平衡位置时，有向心加速度，合外力不为零，故B正确；

C、摆球受到的回复力是重力沿摆球运动轨迹切向的分力，在平衡位置时回复力为零，它所受的合外力不为

零，故C错误；

。、摆角很小时，摆球所受回复力的大小跟摆球对平衡位置的位移大小成正比，而不是合力的大小跟摆球对

平衡位置的位移大小成正比，故。错误.

故选：AB.

当单摆的摆角较小时，单摆的运动可以看成简谐运动，回复力由重力沿摆球运动轨迹切向的分力提供，总

是指向平衡位置.摆球经过平衡位置时，所受的合力不为零.

该题的关键是弄清单摆运动的特征，掌握回复力和加速度的方向特点，知道单摆的摆角较小时，单摆的运

动可以看成简谐运动，回复力与位移大小成正比。

9.【答案】AC

【解析】解：4真空冶炼炉是利用线圈中的电流做周期性的变化，在金属中产生涡流，进而产生大量的热量

熔化或冶炼金属，故A正确；

8.家用电磁炉锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，故B错误；

C.根据楞次定律可知阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，故C正确；

D变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成，能减小涡流，从而减少热量的产生，故。错误。

故选:ACo

理解涡流在生活中的应用，结合题目选项逐一完成分析。

本题主要考查了涡流的相关应用，理解涡流的特点，结合涡流在生活中的应用即可完成分析，难度不大。

10.【答案】BD

【解析】解：A、由用电器两端的电压随时间变化的图像可知

T=0.02s

故

11

/=7=而也=50HZ

变压器不改变电流的频率，故A错误；

B、由电功率24=〃/4可知，降压变压器的输出电流

/4=400/4

根据

又一运

解得流过输电线的电流大小

I3=10A,故8正确；

C、发电机的输出功率

P1=「2=「4+践R，

代入数值得Pl=90k”,故C错误；

。、流过升压变压器原线圈的电流

Pi90x103

^=(n=-25o-A=36OA

根据

Ml1213

解得

nx：n2=1：36,故。正确。

故选：BD。

根据用户总功率求出降压变压器副线圈电流，根据变压器的变流比求出降压变压器原线圈电流，应用电功

率公式可以求出输电线损耗的电功率；应用欧姆定律求出输电线损失电压，应用变压器的变压比求出降压

变压器原线圈电压，求出升压变压器副线圈电压，然后应用变压器的变压比求出升压变压器的匝数比。

解决本题的关键知道：1、变压器原副线圈的电压比、电流比与匝数比的关系；2、知道升压变压器的输出

电压、电压损失、降压变压器的输入电压之间的关系。

11.【答案】B两同学实验时所用封闭气体的质量不同0.8

【解析】解：(1)48.推拉活塞时要缓慢，使封闭气体有足够的时间与外界发生热交换，从而保持封闭气体

的温度不变，故A错误，B正确；

C.不要用手直接握在注射器上，防止气体温度升高，故C错误；

。.实验前注射器内要吸入尽量多的空气，与保持封闭气体的温度不变无关，故。错误。

故选：B。

(2)在两人实验时操作均正确无误，且选取坐标标度相同的情况下，p-：图像的斜率不同，即pU不同，在温

度相同和气体种类相同的情况下，pH与气体质量有关，pV越大质量越大，所以两图线斜率不同的主要原因

是两同学实验时所用封闭气体的质量不同。

(3)由图甲可知，封闭气体在状态1时的压强

Pi=1.0x105Pa

体积

3

Vx-2.0cm

活塞底部对应注射器上的“2.5”刻度，封闭气体的体积

3

V2=2.5cm

由等温变化可知

Pi%=p2v2

解得压力表的示数应该为

=与s3

p2=APIx1.0x10Pa=0.8x10Pa

故答案为：(1)8；(2)两同学实验时所用封闭气体的质量不同；(3)0.8。

(1)根据实验注意事项分析判断；

(2)根据p图像的物理意义分析判断；

(3)根据玻意耳定律计算。

本题关键掌握实验原理，利用p-［图像图像解决问题。

12.【答案】B产需0.04514.5351.610

【解析】解：(1)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距公式

I

4%=丁a

a

可知减小相邻两个亮条纹或暗条纹的间距离，以增加条纹个数，可增大双缝间距d,或减小双涟到屏的距离

I,故选瓦

(2)由相邻两个亮条纹或暗条纹的间距公式

I

Ax=—j,A

a

可得，波长为

1_Axd

A=(n-l)Z

(3)如图甲所示，读数为

4.5x0.01mm=0.045mm

如图乙所示，读数为

14.5mm4-3.5x0.01mm=14.535mm

相邻两亮条纹间距

14.535mm—0.045mm

Ax=-------77^--1--------=1.610mm

10-1

故答案为：(1)8;(2)^(3)0.045；14.535；1.610

(1)(2)由条纹的间距公式解答；

(3)根据螺旋测微器读数原则读数。

本题考查了利用双缝干涉测单色光的波长，要牢记条纹间距公式，清楚各个量的含义，会用螺旋测微器读

数。

13.【答案】解：(1)被封闭的气体做等温变化，根据玻意耳定律得：

PoK=i.2p0(y2+V)

解得阀门K与活塞4间气体的体积为

K=2.5x103mL

(2)因温度没有变化，可知气体内能没有变化，即

AU=0

由热力学第一定律ZU=W+Q,可得

0=450/-370/+Q

解得：Q=-807

活塞4、B间气体放出的热量80/。

答：(1)此时阀门K与活塞4间气体的体积为2.5x103m4；

(2)活塞4、B间气体放出的热量为80/。

【解析】(1)气体做等温变化，结合玻意耳定律得出气体的体积；

(2)根据热力学第一定律列式得出气体放出的热量。

本题主要考查了一定质量的理想气体状态方程，熟悉气体状态参量的分析，结合热力学第一定律即可完成

分析。

14.【答案】解：(1)离子在电场中加速，由动能定理，得

1

qUo=2mvo9-0

解得离子经过加速电场后到达。点时的速度大小为：Vo=f^o

(2)根据几何关系，离子打在MN中点P的离子的轨道半径为：6

离子在磁场中由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得

qv（）B=置

解得：^=3^£=门西

um4m、m

解