湖北省荆门市2022-2023学年高二物理下学期期末试题（Word版附答案）

荆门市2022—2023学年度下学期期末高二年级学业水平检测物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号等填写在答题卡和试卷指定的位置上。2.回答选择题时，选出每题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需要改动，先用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。第1～7题只有一个选项符合题意，第8～10题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但选不全得2分，有选错的得0分）1.下列对物理规律描述正确的是（）A.弹簧振子的振动周期与振幅有关，而单摆的振动周期与振幅无关B.红外线具有较强的消毒灭菌功能，射线可用于金属探伤C.不论变压器是否具有多个副线圈，两个线圈中的电流之比总是和线圈的匝数成反比D.在核反应中，由比结合能小的原子核变成比结合能大的原子核，则该核反应有质量亏损，反应要释放一定的能量2.如图所示，质量为m的滑块沿倾角为的固定斜面向上滑动，经过时间，滑块的速度变为零且立即开始下滑，经过时间回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为，重力加速度为g.在整个运动过程中，下列说法正确的是（）A.重力对滑块的总冲量为B.摩擦力的总冲量为C.支持力对滑块的总冲量为D.合外力的冲量为03.天然放射性元素（钍）经过一系列衰变和衰变之后，变成（铅）.下列判断中正确的是（）A.衰变过程共有6次衰变和2次衰变B.铅核比钍核少8个质子C.衰变所放出的电子来自原子核外D.钍核比铅核多24个中子 4.如图甲所示，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是（）A.在时，小球的加速度为正向最大B.在与两个时刻，小球在O点的左右两侧C.从到时间内，小球做加速度增大的减速运动D.在时，弹簧振子有最小的弹性势能5.如图所示是某一线圈通过的交流电的电流一时间关系图像（前半个周期为正弦波形的），则一个周期内该电流的有效值为（）A.B.C.D.6.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，图甲为时的波形图，图乙为处的质点P的振动图像，质点Q为平衡位置的质点。下列说法正确的是（）A.波沿x轴负方向传播B.波的传播速度为C.时刻后经过0.5s，质点P通过的路程大于0.05mD.时刻，质点Q处于波谷的位置7.超市中有一种强力挂钩，其工作原理如图所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲），吸盘中的空气被挤出一部分后，吸盘内封闭气体的体积为，压强为，然后再把锁扣扳下（如图乙），使腔内气体体积变为，让吸盘紧紧吸在墙上，已知吸盘与墙面的有效正对面积为S，强力挂钩的总质量为m，与墙面间的动摩擦因数为，外界大气压强为，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略操作时的温度变化，把封闭气体看成理想气体（只有吸盘内的气体是封闭的）。下列说法正确的是（） A.吸盘内的气体要向外放出热量B.吸盘内的气体分子的平均速率增大C.此挂钩所能挂物体的最大质量为D.吸盘内的气体的压强增大8.2023年5月13日武汉天空出现了如图甲所示的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到正六边形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，比较b两种单色光，下列说法正确的是（）A.用这两种单色光去照射某金属a光比b光容易发生光电效应B.在同种条件下发生干涉现象，a光的条纹比b光的条纹宽C.在同种条件下，b光可能比a光的衍射现象更明显D.a、b两种光分别从水射入空气发生全反射时，a光的临界角比b光的大9.如图所示，在坐标系的y轴右侧存在有理想边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场的宽度为d，磁场方向垂直于平面向里。一个质量为m、电荷量为的带电粒子，从原点O射入磁场，速度方向与x轴正方向成30°角，粒子恰好不从右边界射出，经磁场偏转后从y轴上的某点离开磁场。忽略粒子重力。关于该粒子在磁场中的运动情况，下列说法正确的是（）A.它的轨道半径为B.它进入磁场时的速度为 C.它在磁场中运动的时间为D.它的运动轨迹与y轴交点的纵坐标为10.在倾角的光滑导轨的上端接入一个电动势，内阻的电源，滑轨间距，将一个质量，电阻的金属棒水平放置在滑轨上。若导轨所在空间加一匀强磁场，当闭合开关S后，金属棒刚好静止在滑轨上，如图所示。（已知，，）则下列说法正确的是（）A.磁感应强度有最小值为0.24T，方向垂直导轨平面向下B.磁感应强度有最大值0.4T，方向水平向右C.磁感应强度有可能为0.3T，方向竖直向下D.磁感应强度有可能为0.4T，方向水平向左二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.（8分）如图为验证动量守恒定律的实验装置，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按下面步骤进行实验：①用天平测出两个小球的质量分别为和；②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；③先不放小球，让小球从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；④将小球放在斜槽末端B处，仍让小球从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球、在斜面上的落点位置；⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置，从M、P、N到B点的距离分别为SM、SP、SN.依据上述实验步骤，请回答下面问题：（1）两小球的质量、应满足______（填写“>”“=”或“<”）：（2）小球与发生碰撞后，的落点是图中______点，的落点是图中______点； （3）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式______，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；（4）若要判断两小球的碰撞是否为弹性碰撞，用实验中测得的数据来表示，只需比较______与______是否相等即可。12.（9分）在探究单摆运动的实验中：（1）图（a）是用力传感器对单摆运动过程进行测量的装置图，图（b）是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像，根据图（b）的信息可得，从时刻开始摆球第一次摆到最低点的时刻为______s，摆长为______m（取，重力加速度大小）.（2）用游标尺测量摆球的直径如图，可读出摆球的直径为______cm.（3）单摆运动的回复力是______.A.摆球所受的重力B.摆球重力在垂直摆线方向上的分力C.摆线对摆球的拉力D.摆球所受重力和摆线对摆球拉力的合力（4）某同学的操作步骤如下，其中正确的是______.A.取一根弹性较好的轻质细线，下端系住直径为d的金属小球，上端固定在铁架台上B.用米尺量得细线长度L，即摆长为LC.在摆线偏离竖直方向5°位置由静止释放小球D.让小球在水平面内做圆周运动，测得摆动周期，再根据公式计算重力加速度13.（10分）为了监控锅炉外壁的温度变化，某锅炉外壁上镶嵌了一个底部水平、开口向上的圆柱形导热缸，汽缸内有一质量不计、横截面积的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为时，活塞与缸底相距、与重物的下表面相距.已知锅炉房内空气压强，重力加速度大小，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦，缸内气体温度等于锅炉外壁温度。（1）当活塞刚好接触重物时，求锅炉外壁的温度. （2）当锅炉外壁的温度为660K时，轻绳拉力刚好为零，警报器开始报警，求重物的质量M.14.（15分）如图所示，一质量为的平板车静止在光滑的水平地面上，其右侧足够远处有一障碍物A，质量为的b球用长的细线悬挂于障碍物正上方，一质量也为m的滑块（视为质点）以的初速度从左端滑上平板车，同时对平板车施加一水平向右的，大小为6N的恒力F.当滑块运动到平板车的最右端时，二者恰好相对静止，此时撤去恒力F.当平板车碰到与其等高的障碍物A时立即停止运动，滑块水平飞离平板车后与b球正碰并与b粘在一起成为c.不计空气阻力。已知滑块与平板车间的动摩擦因数，g取，求：（1）撤去恒力F前，滑块、平板车的加速度、各为多大；（2）有恒力F作用的过程，平板车受到的总冲量Ⅰ是多大：（3）c能上升的最大高度h.15.（18分）如图甲所示，相距的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹角，导轨电阻不计，质量、接入电路电阻为的导体棒ab垂直于导轨放置，导轨的PM两端接在外电路上，定值电阻阻值，电容器的电容，电容器的耐压值足够大，导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场。在开关闭合、断开的状态下将导体棒ab由静止释放，导体棒的图像如图乙所示，ab棒的电阻忽略不计，，重力加速度g取.（1）求磁场的磁感应强度大小B；（2）在开关闭合、断开的状态下，当导体棒下滑的距离时，定值电阻产生的焦耳热为21J，此时导体棒的速度与加速度分别是多大？（3）若开关断开、闭合时，由静止释放导体棒，求经过时导体棒的速度大小。荆门市2022—2023学年度下学期期末高二年级学业水平检测 物理参考答案一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分。第1～7题只有一个选项符合题意，第8～10题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但选不全得2分，有选错的得0分）题号12345678910答案DCBCBCCBDABAC11.（8分）（1）>（2分）（2）MN（2分）（3）（2分）（4）（2分）12.（9分）（1）0.6（1分）1（1.0或1.00均给2分）（2）2.06（2分）（3）B（2分）（4）C（2分）13.（10分）解：（1）（5分）活塞上升过程中，缸内气体发生等压变化，，由盖—吕萨克定律有………………3分代入数据解得………………2分（2）（5分）活塞刚好接触重物到轻绳拉力为零的过程中，缸内气体发生等容变化由平衡条件有………………2分由查理定律有………………2分代入数据解得.………………1分14.（15分）解：（1）（4分）对滑块，由牛顿第二定律得：，…………2分对平板车，由牛顿第二定律得：………2分（2）（5分）设经过时间滑块与平板车相对静止，此时撤去恒力F，共同速度为则对滑块：对平板车：………………1分解得：，.………………1分 由动量定理得：，………………2分解得：………………1分（3）（6分）规定向右为正方向，对滑块和b球组成的系统运用动量守恒得:………………2分解得.………………1分根据机械能守恒得，………………2分解得.………………1分15.（18分）解：（1）（5分）由题图乙可知，导体棒的最大速度，………1分对应的感应电动势，………………1分感应电流，………………1分当速度达到最大时，导体棒做匀速运动，导体棒受力平衡，有，………………1分解得.………………1分（2）（7分）导体棒和定值电阻串联，由公式可知：………………1分则导体棒ab产生的焦耳热………………1分导体棒下滑的距离，导体棒减少的重力势能转化为动能和回路中的焦耳热，由能量守恒定律有………………2分得导体棒的速度………………1分此时感应电动势，感应电流 对导体棒有………………1分解得加速度.………………1分（3）（6分）开关断开、闭合时，任意时刻对导体棒，根据牛顿第二定律有………………1分且………………1分感应电流而………………1分时间内，有………………1分解得………………1分表明导体棒ab下滑过程中加速度不变，导体棒做匀加速直线运动。