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博盛中学2022-2023学年高二下学期期末考试物理试题
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
注意事项：1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题（本题包含12小题，每小题4分，共48分，其中1-8小题每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，9-12小题每题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选不全得2分，有错选或不答的得0分）
1、如图所示为两分子系统的势能与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是( )
A. 当r等于时，分子间的作用力表现为引力
B. 当r等于时，分子间的作用力表现为斥力
C. 当r等于时，分子间的作用力最大
D. 当r等于时，两分子系统的势能为0
2、 一空船静止于水面上，船后舱因有漏洞进水，堵住漏洞后用一水泵把后舱中的水抽往前舱，前后舱用隔板隔开，如图所示。不计水的阻力，在抽水过程中船的运动情况是( )
A. 保持静止 B. 持续向前运动 C. 持续向后运动 D. 前后往复运动
3、如图所示，为一自耦变压器的电路图，其特点是铁芯上只绕有一个线圈，把整个线圈作为原线图，而取线圈的一部分作为副线圈。原线圈接在电压为U的正弦交流电源上，电流表、；均为理想交流电流表。当触头P向下移动时，下列说法正确的是( )
A. 读数变小，读数变小 B. 读数变大，读数变小
C. R两端电压变小，变压器输入功率变大 D. R两端电压变大，变压器输入功率变小
4、空间存在着匀强磁场，磁场沿水平方向且垂直于坐标轴所在平面。一带电的小球在重力和磁场的作用下，从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中，可能正确描述该小球运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
5、 5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特征之一为具有超高速的数据传播速率。5G信号一般采用3300MHz~5000MHz频段的无线电波，而第四代移动通信技术4G的频段范围是1880MHz~2635MHz，则( )
A. 5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播的更快
B. 5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站
C. 空间中的5G信号和4G信号会产生稳定的干涉现象
D. 5G信号是横波，4G信号是纵波
6、如图所示，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻可忽略不计，A和B是两个参数相同的灯泡，若将开关S闭合，等灯泡亮度稳定后，再断开开关S，则下列说法正确的是( )
A. 开关S闭合时，灯泡A、B同时亮，最后一样亮
B. 开关S闭合后，灯泡A、B同时亮，然后灯泡A逐渐熄灭，灯泡B逐渐变亮，最后熄灭
C. 开关S断开瞬间，A、B都闪亮一下逐渐熄灭
D. 开关S断开瞬间，灯泡A有向左的电流
7、“挤毛巾”和“液桥”都是国际空间站展示的有趣实验。宇航员先将干毛巾一端沾水后能使得整个毛巾完全浸湿，然后再用双手试图拧干，只见毛巾被挤出的水像一层果冻一样紧紧地吸附在毛巾的外表面，宇航员的手也粘有一层厚厚的水。2022年3月23日，我国宇航员王亚平在空间站做了“液桥实验”，如图所示。关于这两个现象的描述不正确的是( )
A.在地球上将湿毛巾能“拧干”是因为水不能浸润毛巾
B.干毛巾沾水变得完全浸湿是毛细现象
C.水对宇航员的手和液桥板都是浸润的
D.“液桥”实验装置脱手后两液桥板最终合在一起，这是水的表面张力在起作用
8、如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态后再回到状态A．其中和为等温过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是( )
A. 过程中，气体吸收热量
B. 过程中，气体体积变化量与气体温度变化量成正比
C. 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增加
D. 过程中，气体分子的平均动能不变
9、“玉兔号”月球车上有一种小型核能电池，以提供月球车长时间处于黑夜工作时需要的电能，核能电池中核过程方程为，下列说法正确的是( )
A. X是电子 B. X的穿透能力比α粒子强
C. 该核过程为重核的裂变 D. 的比结合能比的比结合能大
10、固体甲和固体乙在一定压强下的熔化曲线如图所示,横轴表示时间t,纵轴表示温度T。下列说法正确的是( )
A.固体甲是晶体,固体乙是非晶体
B.固体甲不一定有确定的几何外形,固体乙没有规则的外形
C.在热传导方面固体甲一定表现出各向异性,固体乙一定表现出各向同性
D.固体甲的熔化曲线中段温度不变,所以甲的内能不变
11、关于热力学定律，下列说法正确的是( )
A.对物体做功或向它传递热量都可以增加物体的内能
B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加
C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
12、—对等量同种点电荷固定于光滑绝缘水平面上（图中未画出），以其连线的中点0为坐标原点、中垂线为x轴建立平面直角坐标系，一带电小球自x轴上坐标为的点左侧某处由静止释放，小球受到的电场力F随位置x的变化关系如图所示。、、、分别为轴上的 4个位置，小球产生的电场忽略不计，则以下说法正确的是（ ）
A.小球带正电
B.沿x轴从处到O点，电势先升高后降低
C.小球从处到处的运动过程中，其动能与电势能之和保持不变
D.小球由处运动到抑处过程中动能变化量等于图中的阴影面积
二、计算题（共计28分，请写出必要的解题过程，只写答案的不得分）
13、为建设“最美城市”打造宜居环境。在城市中心花园建设一人工湖，湖的形状像一个正立的碗，截面为半圆形，如图所示，半径，在湖底A处放一单色LED灯，将湖内注满水。已知水对该单色光的折射率，光在真空中的传播速度，不计湖底对光的反射。求：
（1）从LED灯发出的单色光射出水面所需的最短时间t？
（2）要使在湖的周围和上方均能看到LED灯发出的光，LED灯需要移动到距水面的最小距离约为多少？
14、如图所示，平行金属导轨和平行金属导轨固定在高度差为h（数值未知）的两水平台面上。导轨左端接有电源，MN与的间距为，线框空间存在竖直向上的匀强磁场、磁感应强度；平行导轨与的间距也为，其中与是圆心角为60°、半径为的圆弧形导轨，QR与是水平长直导轨，右侧有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度。导体棒a质量，接在电路中的电阻，放置在导轨右侧边缘处；导体棒b质量，接在电路中的电阻，放置在水平导轨某处。闭合开关K后，导体棒a从水平抛出，恰能无碰撞地从处以速度滑入平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度，不计一切摩擦及空气阻力。求：
（1）导体棒a刚滑到水平导轨上处的速度大小；
（2）导体棒b的最大加速度的大小；
（3）导体棒a在右侧磁场中产生的焦耳热；
（4）闭合开关K后，通过电源的电荷量q。
三、实验题（本题包含2小题，共24分）
15、某同学利用如图甲所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，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。
（1）若想减小从目镜中观察到的条纹间距，该同学可______。
A.将单缝向双缝靠近 B.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L，测得第1条亮条纹中心到第n条亮条纹中心之间的距离为，则单色光的波长的表达式_______。
（3）在测量某单色光的波长时，所得图样如图乙所示，调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹A的中心，测量头游标卡尺的示数如图丙所示，读数为_______mm。移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮条纹B的中心，测量头游标卡尺的示数为16.2mm。已知双缝挡板与光屏间距为0.4m，双缝相距0.2mm，则所测单色光的波长为_______nm。
16、某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。
图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐。
（1）入射球A的质量和被碰球B的质量的关系是
(选填“>”“<”或“＝”)
（2）碰撞后B球的水平射程约为________cm
（3）下列选项中，属于本次实验必须测量的的物理量是________(填选项前的字母)
A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点的距离
C．测量A球或B球的直径D
D．测量A球和B球的质量、
E．测量G点相对于水平槽面的高度H
（4）若为不变量，则需验证的关系式为_______________。（用题中给出的字母表示）
参考答案
1、B 2、C 3、A 4、B 5、B 6、D 7、A 8、B 9、ABD 10、AB 11、AC 12、CD
13、答案：（1）
（2）
解析：（1）光在介质的传播速度
所以从LED灯发出的单色光射出水面所需的最短时间
（2）当光射向湖的边缘C点时恰好发生全反射时，则
由几何分析知
所以要使在湖的周围和上方均能看到LED灯发出的光，LED灯需要移动到距水面的最小距离约为。
14、答案：（1）3m/s
（2）
（3）0.02J
（4）1C
解析：（1）设a棒滑到水平导轨上时的速度大小为，则从到，由动能定理得
代入数据解得
（2）因为a棒刚进磁场时，棒中的电流最大，b棒受力最大，加速度最大，所以可得
由牛顿第二定律有
求得导体棒b的最大加速度
（3）两个导体棒在运动过程中，动量守恒且能量守恒，当两棒的速度相等时回路中的电流为零，此后两棒做匀速运动，两棒不再产生焦耳热。所以由动量守恒定律有
设a棒在此过程中产生的焦耳热为棒产生的焦耳热为。由能量守恒定律有
由于棒串联在一起，所以有
联立代入数据解得
（4）设闭合开关后，a棒以速度水平抛出，则有
对a棒冲出过程由动量定理得
即
代入数据解得
15、答案：（1）B
（2）
（3）11.4；600
解析：（1）根据双缝干涉条纹间距公式：知,想减小从目镜中观察到的相邻条纹的间距，可将屏向靠近双缝的方向移动，即减小L，或使用间距更大的双缝，即增大d，与单缝到双缝的距离没有关系，故ACD错误，B正确。故选：B。
（2）由第1条亮条纹中心到第n条亮条纹中心之间的距离为，则相邻的两条亮条纹间距为，又根据，得,故单色光的波长的表达式入。
（3）游标卡尺的游标尺为10格，最小分度值为0.1mm，分划板在A位置时，游标卡尺的主尺读数为11mm，游标读数为，故最终读数为，分划板在如图乙所示的B位置的示数
则相邻条纹的间距为：
双缝的间距为，屏与双缝间的距离为
根据双缝干涉条纹间距公式：，得
故所测单色光的波长为600mm。
16、答案：（1）>
(2) 64.2~64.8
(3)ABD
(4)
解析：（1）要使两球碰后都向右运动应有A球质量大于B球质量，即
（2）将10个点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由米尺测得碰撞后B球的水平射程约为64.7cm。
（3）从同一高度做平抛运动，飞行的时间t相同，而水平方向为匀速直线运动，故水平位移，所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移的测量值代替平抛初速度。故需测出未放B球时A球飞行的水平距离和碰后球飞行的水平距离和，及两球的质量，故ABD正确。
（4）若为不变量，需验证的关系式为，
将代入上式得