【物理】河北省石家莊市辛集市2022-2023學年高二下學期7月期末試題（解析版）

辛集市2022—2023學年度第二學期期末教學質量監(jiān)測高二物理試卷注意事項：1.答卷前，考生務必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。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，消毒液會自動經導管從噴嘴處噴出。儲氣室內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氣體分子數增多且分子運動劇烈程度增加B.噴液過程中，儲氣室內氣體對外界做功并吸收熱量C.充氣過程中，儲氣室內氣體內能不變D.噴液過程中，儲氣室內氣體分子對器壁單位面積的平均作用力增大【答案】B【解析】A．充氣過程中儲氣室內氣體分子數增多，但是充氣過程中氣體溫度保持不變，則分子運動劇烈程度不變，所以A錯誤；B．噴液過程中，儲氣室內氣體對外界做功，噴液過程中溫度保持不變，則氣體的內能保持不變，根據熱力學第一定律可知，則氣體吸收熱量，所以B正確；C．充氣過程中，儲氣室內氣體內能增大，因為氣體的質量增大，分子數增大，總動能增大，則內能增大，所以C錯誤；D．噴液過程中，根據等溫變化，可知氣體的體積增大，壓強減小，則儲氣室內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。2.2023年4月16日，長征四號乙遙五十一運載火箭將我國首顆降水測量專用衛(wèi)星風云三號G星送入高度407km、傾角50°的傾斜預定軌道，成功填補了我國南北緯50°范圍內的降水監(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gB.衛(wèi)星的軌道與赤道平面重合C.衛(wèi)星運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【答案】A【解析】A．設衛(wèi)星到地面距離為h，根據可得該衛(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°的傾斜預定軌道，衛(wèi)星的軌道與赤道平面不重合，B錯誤；C．由公式得可知，衛(wèi)星繞地球運做勻速圓周運動時，半徑越小，速度越大，近地衛(wèi)星的運行速度，也就是第一宇宙速度，是最大的運行速度，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，在運行一段時間后，衛(wèi)星的速度減小，引力大于向心力，做近心運動，半徑變小，引力做正功，其速度變大，D錯誤。故選A。3.設計了如圖所示的探究實驗：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，利用丁達爾效應，讓學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【答案】B【解析】根據題意，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.某靜電場的電場線與x軸重合，電場線上各點的電勢φ與x軸上各點位置的變化規(guī)律如圖所示，一質量為m，電荷量為q的帶正電粒子沿x軸在原點兩側做周期性運動，粒子的最大動能為qφ0，不計粒子的重力，則（）A.x軸上各點電場強度方向均向右 B.粒子在做簡諧運動C.粒子的運動周期為 D.粒子在x=d位置的動能不為0【答案】C【解析】A．φ-x圖像的負半軸的電勢沿x軸方向不斷降低，所以負半軸的電場方向為x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為x軸負方向，故A錯誤；B．φ-x圖像斜率的絕對值表示場強的大小，圖線為傾斜直線，所以兩部分電場均為勻強電場，粒子受電場力大小不變，所以粒子不是做簡諧運動，故B錯誤；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，因為粒子只受電場力，所以動能與電勢能的和不變，在x=d位置的電勢能為，所以動能為0，故D錯誤；C．由以上分析可知，粒子在x=d和x=-d位置處的速度為零，由動能與動量的關系可知由動量定理可知可得粒子在O點左右運動時間相同，所以粒子的運動周期為故C正確。故選C。5.梅州的非物質文化遺產有不少，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，花燈質量為，則下列說法正確的是（）A.每條繩子的拉力均為B.繩子拉力的合力方向為豎直方向C.增大繩子與豎直方向的夾角，花燈受的合外力增大D.繩子長一些更易斷【答案】B【解析】A．設每條繩子的拉力大小為T，在豎直方向上根據受力平衡可得解得每條繩子的拉力大小為故A錯誤；B．合外力始終為零，繩子拉力的合力與重力等大反向，故繩子拉力的合力方向為豎直方向，故B正確；C．由于花燈處于靜止狀態(tài)，所以合外力始終為零，所以增大繩子與豎直方向夾角，花燈受的合外力不變，故C錯誤；D．由A選項分析可知繩子長一些，夾角減小，則拉力變小，更不容易斷，故D錯誤。6.如圖所示，有四根垂直紙面且互相平行的長直導線，它們與紙面的交點分別為P、Q、M、N，四個交點構成正方形，四根長直導線均固定。四根長直導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處導線對P處導線的作用力方向由Q指向PB.M處導線所受磁場力方向由Q指向MC.若在正方形中心放置垂直紙面方向的通電直導線，該導線所受磁場力不為零D.正方形中心處磁感應強度等于零【答案】D【解析】A．由安培定則可知，四根通電直導線產生的磁場均為順時針方向。Q導線在P導線周圍的磁場磁感線方向向上，由左手定則可知Q處導線對P處導線的作用力方向由P指向Q，A錯誤；B．同理，由左手定則可以判定出M點所受其它三根導線的作用力分別由M指向P、Q、N，其中，由于四根長直導線所通電流均相等，故由M指向P和N的作用力大小相等，故合力方向由M指向Q。故B錯誤；D．由安培定則，結合矢量的疊加法則可知正方形中心處的磁感應強度等于零。D正確；C.磁感應強度為0，通點直導線不受磁場力。C錯誤。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、副線圈的匝數比分別為10:1和1:10，圖中甲、乙均為理想電表，則下列說法正確的是（）A.甲為電流表、乙為電壓表B.若電壓互感器的讀數為220V，電流互感器的讀數為5A，則輸送功率為1100WC.若保持發(fā)電機輸出電壓U1一定，僅增加負載，則U3將不變D.若保持發(fā)電機輸出電壓U1和負載不變，僅將滑片Q下移，則輸電線損耗功率增加【答案】D【解析】A．電表甲所在互感器原線圈比副線圈匝數多，且原線圈并聯在輸電線路兩端，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，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少，且原線圈串聯在輸電線路中，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，是電流互感器，即電表乙為電流表，故A錯誤；B．對電壓互感器有解得對電流互感器有解得所以輸送功率為故B錯誤；C．對升壓變壓器有設負載總電阻為R，輸電線路電阻為r，對降壓變壓器，可知其中聯立以上五式可得若保持發(fā)電機輸出電壓U1一定，僅增加負載，即R減小，則U3將減小，故C錯誤；D．若保持發(fā)電機輸出電壓U1和負載不變，僅將滑片Q下移，則n2增大，則I3將增大，根據可知，輸電線損耗功率增加，故D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共3個小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，每題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.下列說法正確的是（）A.圖甲是光電效應實驗，光電效應反映了光具有粒子性B.圖乙是湯姆孫通過粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型C.圖丙是某金屬在光照射下，光電子最大初動能與入射光頻率的關系圖像，當入射光頻率為時產生光電子的最大初動能為D.圖丁中一個處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時能輻射出6種不同頻率的光子【答案】AC【解析】A．圖甲是光電效應實驗,光電效應實驗證明光具有粒子性，故A正確；B．盧瑟福通過粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，故B錯誤；C．根據光電效應方程可知光子的最大初動能與入射光的頻率成一次函數關系，當時當時所以入射光頻率為時最大初動能為故C正確；D．一個處于激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時最多能輻射出（n-1）種不同頻率的光子，即3種，故D錯誤。故選AC。9.圖（a）為某一簡諧橫波在t＝0時刻的圖像，x＝6m處的質點的振動圖像如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A.該波沿x軸負方向傳播B.該波的波速為2m/sC.x＝2m處質點的振動方程為D.0~2.5s內，x＝2m處的質點經過的路程為【答案】ABD【解析】A．由圖（b）可知t＝0時x＝6m的質點向y軸正方向振動，由圖（a）可知該波沿x軸負方向傳播，A正確；B．由題圖（a）知由題圖（b）知T＝4s所以波速B正確；C．x＝2m處質點的振動方程C錯誤；D．t＝2.5s時，x＝2m處質點的縱坐標0~2.5s內，x＝2m處的質點經過的路程為D正確。故選ABD。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磁場的邊界，磁場的磁感應強度為，正方形線框邊長為、質量。將線框在磁場上方高處出靜止開始自由釋放，當邊進入磁場時速度為，邊剛穿出磁場時速度也為。從邊剛進入磁場到邊剛穿出磁場的整個過程中（）A.邊剛進入磁場時，兩端的電勢差為B.線框有一階段的加速度為C.線框產生的熱量為D線框有一階段做減速運動【答案】BD【解析】A．線框在磁場上方高處出靜止釋放，當邊進入磁場時有解得邊產生感應電動勢為兩端的電勢差為路端電壓，即故A錯誤；B．線框完全在磁場中運動時，沒有感應電流產生，線框不受安培力，只受重力，加速度g，故B正確；C．ab邊進入磁場到cd邊剛穿出磁場的過程，動能不變，根據能量守恒定律可得線框產生的熱量為故C錯誤；D．線框剛進入磁場時的速度是v0，完全進入磁場后做勻加速直線運動，而邊剛穿出磁場時的速度也是v0，由此可判斷線框離開磁場的過程做減速運動，故D正確。故選BD。三、非選擇題：共54分。11.用如圖甲所示的實驗裝置驗證、組成的系統(tǒng)機械能守恒。從高處由靜止開始下落，上拖著的紙帶通過打點計時器，打出一系列的點。對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。如圖乙所示是實驗中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖中未標出），計數點間的距離已標注，打點計時器所接電源頻率為50Hz。已知，，則（計算結果均保留兩位有效數字）（1）在紙帶上打下計數點5時的速度___________m/s。（2）在打下第“0”點到打下第“5”點的過程中系統(tǒng)動能的增加量___________J，系統(tǒng)勢能的減少量___________J。（當地的重力加速度g?。?）若某同學作出圖像如圖丙所示，則當地的重力加速度__________?！敬鸢浮浚?）2.4（2）0.580.60（3）9.7【解析】（1）[1]在紙帶上打下計數點5時的速度（2）[2]在打下第“0”點到打下第“5”點的過程中系統(tǒng)動能的增加量[3]系統(tǒng)勢能的減少量（3）[4]若某同學作出圖像如圖丙所示，由機械能守恒則當地的重力加速度12.隨著環(huán)境問題的日益嚴重以及電池技術的發(fā)展.和對電池容量、可靠性、安全性的需求不斷提高，同學們對電池產生了濃厚的興趣。課下通過查找資料自己動手制作了一個電池。制作完成后該同學想測量一下這個電池的電動勢和內電阻，但是從實驗室只借到一個開關、一個電阻箱（最大阻值為，可當標準電阻用）、一只電流表（量程，內阻）和若干導線。（1）請根據測定電動勢和內電阻的要求，自己設計電路圖并把下圖器材的連接起來______。（2）閉合開關，逐次改變電阻箱的阻值，讀出與對應的電流表的示數，并作記錄。處理實驗數據時，首先計算出每個電流值的倒數；再制作坐標圖，如圖2所示，圖中已標注出了的幾個測量對應的坐標點，在圖2上把描繪出的坐標點連成圖線______。（3）請依據電路結構寫出的關系式________。（4）根據圖2描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢_____，內阻______?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（4）1.53V【解析】（1）[1]本實驗利用安阻法測量電源電動勢和內阻，故電路如圖所示（2）[2]將各點用直線進行擬合，連線時不能連成折線；為減小偶然誤差，個別偏離太遠的點舍去，得到圖像（3）[3]根據閉合電路歐姆定律可知整理可知（4）[4][5]由圖可知圖線的斜率圖線的截距解得13.如圖甲所示，橫截面積為S，質量為M的活塞在汽缸內穩(wěn)定地封閉了一定質量的理想氣體。現對缸內氣體緩慢加熱，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，汽缸內壁光滑，外界大氣壓強為p0，重力加速度為g。（1）求加熱過程中氣體內能增加量ΔU；（2）保持缸內氣體溫度不變，在活塞上放一砝碼，如圖乙所示，使缸內氣體的體積又恢復到初始狀態(tài)，求砝碼的質量m?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設缸內氣體的溫度為T1時壓強為p1，活塞受重力、大氣壓力和缸內氣體的壓力作用而平衡，得氣體膨脹對外界做功為根據熱力學第一定律得解得（2）設放入砝碼的質量為m，缸內氣體的溫度為1.5T1時壓強為p2，系統(tǒng)受重力、大氣壓力和缸內氣體的壓力作用而平衡，得根據查理定律解得14.如圖所示，直線與水平方向成角，的右上方區(qū)域存在磁感應強度大小為、方向水平向外的勻強磁場，的左下方區(qū)域存在磁感應強度大小為、方向水平向里的勻強磁場，與兩磁場均垂直，在上有相距為的兩點、。一粒子源位于上的點，能水平向右發(fā)射不同速率、質量為、電荷量為的同種粒子（粒子重力不計）。為了使所有粒子均