山西省吕梁市东关中学2023年高二物理上学期期末试题含解析

山西省吕梁市东关中学2023年高二物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.一质点做简谐运动，其对平衡位置的位移x随时间t变化图像如图所示，由此可知A.质点振动的振幅是2cmB.质点振动的频率是4HzC.t=2s时质点的速度最大，且方向向下D.t=5s时质点所受的合外力为零参考答案：AC2.极光是由来自宇宙空间的高能带电粒子流进入地极附近的大气层后，由于地磁场的作用而产生的．如图所示，科学家发现并证实，这些高能带电粒子流向两极做螺旋运动，旋转半径不断减小．此运动形成的原因是：ks5uA．可能是洛伦兹力对粒子做负功，使其动能减小B．可能是介质阻力对粒子做负功，使其动能减小C．可能是粒子的带电量减小

D．南北两极的磁感应强度较强参考答案：BC3.关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是(

)A．温度升高，每一个分子的热运动速度都增加B．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式C．用活塞压缩气缸里的气体，对气体做了2.0×105J的功，若气体向外界放出1.5×105J的热量，则气体内能增加了0.5×105JD．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能是可能的参考答案：CD4.一带电小球在空中由a点运动到b点的过程中，受重力、电场力和空气阻力三个力作用．若重力势能增加3J，机械能增加0.5J，电场力做功1J，则小球

(

)A．克服重力做功3J

B．电势能增加1JC．克服空气阻力做功0.5J

D．动能减少2.5J参考答案：ACD5.（单选）如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为l的正方形线框abcd，其总电阻为R，现使线框以水平向右的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与磁场边界平行。令线框的cd边刚好与磁场左边界重合时t=0，电流沿abcda流动的方向为正，u=Blv。线框中a、b两点间电势差u随线框cd边的位移x变化的图象正确的是（

）参考答案：B解：当线框进入磁场的过程，切割的长度不变，即电动势及电流大小不变；由右手定则可知，电流为逆时针（沿abcd），故为正值，

当线框全部进入磁场，磁通量不变，无感应电流．ab边的电压等于ab边产生的感应电动势，故为正值；

同理可知，线框从磁场中出来的过程中，电流为顺时针的方向，故为负值．故选项B正确．

故选：B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，是利用插针法测定玻璃砖的折射率的实验得到的光路图．玻璃砖的入射面AB和出射面CD并不平行，则（1）出射光线与入射光线

．（填仍平行或不再平行）．（2）以入射点O为圆心，以R=5cm长度为半径画圆，与入射线PO交于M点，与折射线OQ交于F点，过M、F点分别向法线作垂线，量得Mn=1.68cm，EF=1.12cm，则该玻璃砖的折射率n=

．参考答案：不平行，1.5【考点】光的折射定律．【分析】根据光的折射定律和几何关系判断出射光线和入射光线之间关系．根据折射定律求出玻璃砖的折射率．【解答】解：（1）因为上下表面不平行，光线在上表面的折射角与在下表面的入射角不等，则出射光线的折射角与入射光线的入射角不等，可知出射光线和入射光线不平行．（2）根据折射定律得，n=．故答案为：不平行，1.57.右图中AB两点电场强度的大小关系是_____________。参考答案：8.电源给电容器充电使平行板电容器所带量为Q=4×l0-6C，它的两极板之间电压U=2V，然后去掉电源。则它的电容为

μF；如果将两板电量各减少一半，则电容器所带量为

C，它的电容为

μF，两板间电势差变为

V；如果再将两板间距离增为原来的2倍，则它的电容为

μF，两板间电势差变为

V参考答案：2，2×l0-6，

2

，1

，1，2

。9.如图，在匀强电场中，a、b两点连线与电场线成角．将正电荷由a点移到b点，电场力做正功，可以判定电场线的方向是

(填斜向上或斜向下)．如果ab相距0.20m,场强为N／C,正电荷的电量为C,则从a到b电荷的电势能变化了

焦耳．参考答案：10.一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，它在100℃时的体积和9℃时的体积之比是

。它在0℃时的热力学温度是

K。参考答案：11.如图所示，理想变压器原副线圈匝数比为n1∶n2＝4∶1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等。a、b端加一定交变电压后，两电阻的电功率之比

，两电阻两端电压之比

。参考答案：12.如图3所示，M为重物质量，F是外力，p0为大气压，S为活塞面积，活塞重忽略不计，求气缸内封闭气体的压强。

参考答案：13.质量为m的物块沿倾角为θ的斜面由底端向上滑去，经过时间t1速度为零后又下滑，又经过时间t2回到斜面底端，在整个运动过程中，重力对物块的总冲量大小为

参考答案：mg(t1+t2)

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹(并将其记为第1条)的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为________mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第1条亮条纹到第6条亮条纹之间的距离a＝16.500mm，又知双缝间距d＝0.200mm，双缝到屏的距离l＝1.000m，则对应的光波的波长为________m．如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有_______。参考答案：1.180

；6.60×10－7；滤光片、单缝15.为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路．闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R电压表V的示数U1，电压表V的示数U2．根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U﹣I图线，如图乙所示．请回答下列问题：（1）写出流过电阻箱的电流的表达式：

；（2）小灯泡两端电压随电流变化的图象是

（选填“a”或“b”）；（3）根据图乙可以求得电源的电动势E=V，内电阻r=Ω，该电路中小灯泡消耗的最大功率为W．参考答案：解：（1）电阻箱两端电压UR=U2﹣U1，通过电阻箱的电流I=；（2）灯泡与电阻箱串联，电压表V1测灯泡电压，灯泡两端电压随电流增大而增大，由图乙所示图象可知，图线b是灯泡电压随电流变化的关系图象．（3）随电流增大，路端电压减小，由图乙所示图象可知，图线a是电源的U﹣I图象，由图线a可知，电源电动势E=3.0V，电源内电阻r===2Ω；由图线a可知，灯泡两端最大电压为2V，电流为0.5A，灯泡最大功率P=UI=2V×0.5A=1W．故答案为：（1）I=；（2）b；（3）3；2；1．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】由电路图可知，灯泡与电阻箱串联，电压表V1测灯泡电压，电压表V2测路端电压；（1）由串联电路特点求出电阻箱两端电压，然后由欧姆定律求出电流表达式．（2）根据串联电路特点分析判断哪个图象是灯泡电压随电流变化的图象．（3）电源的U﹣I图象与纵轴的交点坐标是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻．由图象找出灯泡的最大电流与最大电压，由P=UI求出最大功率．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.2015年2月，美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统，使太阳取代石油成为可能．假设该“人造树叶”工作一段时间后，能将10－6g的水分解为氢气和氧气．已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩尔质量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1.试求：(结果均保留一位有效数字)(1)被分解的水中含有水分子的总数N；(2)一个水分子的体积V.参考答案：（1）水分子数为：个；（2）水分子体积为：【详解】（1）水分子数：个（2）水的摩尔体积为：水分子体积：17.一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始时气体体积为3.0×10-3m3测得此时气体的温度和压强分别为300K和1.0×105Pa。气体加热后缓慢推动活塞，又测得此时气体的温度和压强分别为320K和1.0×105Pa，求： ①温度为320K时气体的体积。 ②保持温度为320K不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×104Pa，再求此时气体的体积。参考