广东省广州市越秀区2022-2023学年高二下学期期末物理试题(含解析)

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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，右侧与绝热活塞之间是真空的。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸，待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。整个过程不漏气，则下列说法正确的是（）

A．气体被压缩过程中内能增大

B．气体自发扩散过程中内能减小

C．气体自发扩散过程中，气体分子的平均速率增大

D．气体被压缩过程中，温度升高，所有分子的速率都增大

2．关于液体和固体的一些现象，下列说法正确的是（）

A．图（1）中水蛭停在水面上是因为浮力作用

B．图（2）中石英晶体像玻璃一样，没有固定的熔点

C．图（3）中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃

D．图（4）中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向同性

3．关于光现象及其应用，下列说法正确的是（）

A．采用同一装置做双缝干涉实验，红光比紫光条纹宽度小

B．一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，波长变短

C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的偏振现象

D．“海市蜃楼”是因为大气密度不均匀，物体反射的太阳光发生了色散现象

4．一个有固定转动轴的竖直圆盘如图甲所示，圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T形支架在竖直方向振动，T形支架的下面系着一个由弹簧和小球组成的振动系统，小球做受迫振动。圆盘静止时，小球做简谐运动，其振动图像如图乙所示（以竖直向上为正方向），下列说法正确的是（）

A．圆盘转动带动小球振动，圆盘转速越大则小球振幅越大

B．若圆盘以匀速转动，小球振动达到稳定时其振动的周期为

C．若圆盘静止，小球做简谐运动，到小球所受的回复力增加

D．若圆盘静止，小球做简谐运动，到弹簧弹性势能一定减小

5．振荡电路在测量、自动控制、无线电通讯及遥控等许多领域有广泛应用。在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场及电容器中的电场如图所示，振荡电路正在发生的现象，下列说法正确的是（）

A．电路中的电流正在增大

B．线圈中感应电动势正在减小

C．电容器极板上的电荷量正在减小

D．振荡电路中磁场能正在向电场能转化

6．用如图所示的实验装置研究光电效应现象。用光子能量为的光照射到光电管上时发生了光电效应，电流表G的示数不为零，移动变阻器的触点c，发现当电压表的示数大于或等于时，电流表示数为零，则在该实验中（）

A．光电管阴极的逸出功为

B．光电子的最大初动能为

C．若开关S闭合，当滑动触头向a端滑动时，电流表G示数可能增大

D．若开关S断开，用光子能量为的强光照射，电流表G可能满偏

7．使用无人机播植树种时，为保证树种的成活率，将种子连同营养物质制成种子胶囊。播种时，在静止于离地面高处的无人机上，播种器利用空气压力把种子胶囊以的速度竖直向下射出，种子胶囊进入地面以下深处完成一次播种。已知种子胶囊的总质量为，不考虑其所受大气阻力及进入土壤后的重力作用，取则（）

A．土壤对种子胶囊冲量的大小为

B．发射过程中，播种器对种子胶囊的冲量为

C．种子胶囊在土壤中运动时受到平均阻力的大小为

D．播种机对种子胶囊的冲量和土壤对种子胶囊的冲量之和为零

二、多选题

8．下列说法正确的是（）

A．α射线的穿透能力比γ射线强

B．天然放射现象说明原子核具有复杂的结构

C．半衰期跟放射性元素以单质或化合物形式存在无关

D．每个核子平均释放的结合能轻核聚变时要比重核裂变时小

9．家庭中的热水器和抽油烟机功率较大。现用一小型变压器对其供电，如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈与热水器、抽油烟机连接。已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是（）

A．变压器的输入功率变大

B．热水器消耗的功率变大

C．电压表示数仍为，保持不变

D．原线圈两端电压的瞬时值表达式

10．一列沿x轴传播的简谐横波，在时刻的波形如图甲所示。介质中某质点P的振动图像如图乙所示。则（）

A．当时质点P恰好回到平衡位置

B．在时间内质点P运动路程为

C．波沿x轴负方向传播，波速的大小为

D．在时间内，质点P一直向x轴正方向运动

三、实验题

11．如图所示，在研究“验证动量守恒定律”的实验中，先让A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点。

（1）关于该实验的注意事项，下列说法正确的是。

A．斜槽轨道可以不光滑

B．斜槽轨道末端的切线必须水平

C．上述实验过程中白纸不能移动

D．两小球A、B半径相同，A的质量可以小于B的质量

（2）设A球质量为、B球质量为测量可知，，若碰撞过程动量守恒，则A球质量和B球质量之比为。

（2）若A球质量是B球质量的4倍，两球发生的是弹性碰撞，则和之比为。

12．某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。

（1）变压器的铁芯，它的结构和材料是；（填字母）

A．整块硅钢铁芯B．整块不锈钢铁芯

C．绝缘的铜片叠成D．绝缘的硅钢片叠成

（2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数；（填“多”或“少”）

（3）在实际实验中，将电源接在组装后的变压器原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为，则原线圈的输入电压可能为；（填字母）

A．B．C．D．

13．如图所示，在做“测量玻璃的折射率”实验时，先在白纸上放好一块两面平行的玻璃砖，描出玻璃砖的两个边MN和PQ，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和然后在另一侧透过玻璃砖观察，再插上大头针、，然后做出光路图，根据光路图计算得出玻璃的折射率。

（1）关于此实验，下列说法中正确的是。

A．大头针须挡住及的像

B．入射角越大，折射率的测量越准确

C．插大头针时，要尽量让针处于竖直状态且间距适当远一些

D．如果误将玻璃砖的边PQ画到，折射率的测量值将偏大

（2）用另一块折射率为但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图所示。光从上表面入射，入射角从0°逐渐增大到45°时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失，则玻璃砖上下表面的夹角为。

四、解答题

14．如图所示，平静湖面岸边的垂钓者的眼睛恰好位于岸边点正上方的高度处，浮标离点的距离，鱼饵灯在浮标正前方处的水下深度处，垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住。求：

（1）水的折射率；

（2）若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的光恰好无法从水面间射出。（结果可以用根号表示）

15．如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（细管极细容积可忽略）。两气缸内各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空，且活塞距顶部足够高。环境温度为T0，当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h（已知m1=3m，m2=2m），求：

（1）左右两活塞横截面积的比值；

（2）若环境温度不变，上部保持真空，某同学设法在两活塞上同时各放一质量为m的物块，发现右侧活塞向下运动到气缸底部，请你写出产生这一现象的原因；并求出活塞再次达到平衡后，左侧活塞距底部的高度；

（3）在右侧活塞向下运动到气缸底部后，使环境温度由T0缓慢上升到1.5T0，在这个过程中，气体对活塞做了多少功？

16．如图所示，光滑水平面ab上静止放置着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），右侧放置一个不固定的光滑弧形滑块C（足够高），质量，C的弧面与水平面相切。水平面左侧的光滑水平地面上停着一质量为M、长的小车，小车上表面与ab等高。用轻质细绳将A、B连接在一起，A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（与A、B不拴接）。现将细绳剪断，与弹簧分开之后A向左滑上小车，B向右滑动冲上弧形滑块C，B在C上可达到的最大高度。物块A与小车之间的动摩擦因数，小车质量M满足，重力加速度g取。求：

（1）刚与弹簧分开时物块B的速度大小；

（2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能；

（3）物块A在小车上滑动过程中产生的热量（计算结果可含有M）。

参考答案：

1．A

【详解】A．根据热力学第一定律

可知，在气缸绝热的情况下

而当缓慢推压活塞，气体被压缩的过程中，外界对气体做功

因此可得

即缸内气体得内能增大，故A正确；

B．由于隔板右侧为真空，当抽去隔板，气体自发扩散，并不对外做功，而气缸绝热，根据热力学第一定律可知

，

由此可知

即气体自发扩散过程中缸内气体内能不变，故B错误；

C．对于一定量的理想气体而言，内能不变则温度不变，而温度是衡量气体分子平均动能的标志，即温度不变气体分子平均动能不变，也就意味着气体分子的平均速率不变，气体自发扩散过程中，内能不变，则气体分子的平均速率不变，故C错误；

D．根据热力学第一定律可知，该气体被压缩过程中，外界对气体做功，气缸绝热，气体内能增加，温度升高，因此可知气体分子的平均速率增大，但并不是所有分子的速率都增大，对于单个分子而言，其速率可能增大也可能减小，故D错误。

故选A。

2．C

【详解】A．图（1）中水蛭停在水面上是因为水的表面张力作用，选项A错误；

B．图（2）中石英晶体有固定的熔点，而玻璃是非晶体没有固定的熔点，选项B错误；

C．图（3）中水银在玻璃上形成“圆珠状”的液滴说明水银不浸润玻璃，选项C正确；

D．图（4）中组成晶体的微粒对称排列，形成很规则的几何空间点阵，因此表现为各向异性，选项D错误。

故选C。

3．B

【详解】A．根据双缝干涉条纹间距公式

可知，采用同一装置做双缝干涉实验，波长越长，条纹间距越大，红光的波长大于紫光的波长，因此可知红光的条纹间距更大，故A错误；

B．当光从光疏介质射向光密介质时，光将发生折射，且折射率大于1，而根据

可知，一束单色光由空气射入玻璃，这束光的速度变慢，而光在介质中传播时其频率不变，根据

可知，光的波长将变短，故B正确；

C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故C错误；

D．“海市蜃楼”是因为大气密度不均匀，物体发出的光在不均匀空气层发生折射或者全反射而造成的，故D错误。

故选B。

4．B

【详解】A．圆盘转动时，T形支架对小球产生周期性的驱动力，此时小球的运动为受迫振动，当小球简谐振动频率与驱动力频率相同时，小球的振幅才会增加，故A错误；

B．圆盘以匀速转动，驱动周期为

小球振动稳定后的周期等于驱动周期，为2s，故B正确；

C．圆盘静止，小球做简谐运动，到小球从最低点向平衡位置振动，回复力减小，故C错误；

D．小球竖直方向挂在弹簧上，圆盘静止时，根据受力平衡可知，小球做简谐运动的平衡位置不在弹簧原长处，到小球从平衡位置向最高点振动，小球可能会经过弹簧原长处，弹性势能可能先减小后增大，故D错误。

故选B。

5．D

【详解】根据线圈中磁场的方向可判断线圈中电流方向由下到上，根据电容器中电场线判断上极板为正，则此时电容器极板上的电荷量正在增大，电容器正在充电，电流正在减小，感应电动势正在增加，磁场能正在向电场能转化，ABC错误，D正确。

故选D。

6．A

【详解】B．由题目可知，遏止电压为

故最大初动能为

故B错误；

A．根据光电效应方程可知，逸出功为

故A正确；

C．电源电压为反向电压，当滑动触头向a端滑动时，反向电压增大，电压表示数增大，电流表中电流减小，故C错误；

D．断开开关S，光电管、电流表、滑动变速器构成闭合回路，但光子能量为，小于光电管阴极的逸出功，光电效应不会发生，没有光电流表，故D错误。

故选A。

7．C

【详解】A．种子胶囊离开无人机后在竖直方向做匀加速直线运动，有

解得种子胶囊在空中运动的时间为

可得种子胶囊落地的速度为

根据动量定理土壤对种子胶囊的冲量为

故土壤对种子胶囊冲量的大小为，故A错误；

B．发射过程中，播种器对种子胶囊的冲量为

故B错误；

C．种子胶囊在土壤中做匀减速运动，有

解得加速度为

种子胶囊在土壤中运动的时间

根据动量定理有

解得

解得种子胶囊在土壤中运动时受到平均阻力的大小为，故C正确；

D．播种机对种子胶囊的冲量和土壤对种子胶囊的冲量之和为

故D错误

故选C。

8．BC

【详解】A．α射线的穿透能力比γ射线弱，故A错误；

B．天然放射现象说明原子核具有复杂的结构，故B正确；

C．半衰期跟放射性元素以单质或化合物形式存在无关，仅与元素种类有关，故C正确；

D．由于聚变前要先使原有的原子结构被破坏，然后重新组合成新的原子发生聚变，有质量亏损会对外再次释放能量，因此核聚变中每个核子平均释放的结合能要比重核裂变时大，故D错误。

故选BC。

9．AC

【详解】A．闭合开关S，副线圈电压有效值不变，副线圈的电阻变小，电流增大，变压器输入功率，有

所以变大，故A正确；

B．由上可知，电流增大，电阻两端电压增大，热水器分得电压变小，所以热水器消耗的功率变小，故B错误；

C．闭合开关S，副线圈电压有效值不变，由图乙可得

=220V

由公式

得原线圈电压有效值

故C正确；

D．由图乙可得交变电流角速度

副线圈电压最大值为，所以原线圈电压最大值，所以原线圈两端电压的瞬时值表达式

故D错误；

故选AC。

10．AB

【详解】A．由题可知，该波的周期为

故当时质点P恰好回到平衡位置，A正确；

B．在时间内质点运动半个周期，都过的路程为2A，即10cm，B正确；

C．由同侧法可知，该波沿x负方向传播，且波长为

故该波的波速为

C错误；

D．由图乙可知，在时间内，质点P一直向y轴负方向运动，D错误。

故选AB。

11．ABC2:13:8

【详解】（1）[1]A．斜槽轨道可以不光滑，只要小球到达底端时速度相同即可，选项A正确；

B．斜槽轨道末端的切线必须水平，以保证小球做平抛运动，选项B正确；

C．上述实验过程中白纸不能移动，选项C正确；

D．两小球A、B半径相同，为防止入射球反弹，A的质量必须大于B的质量，选项D错误。

故选ABC。

（2）[2]规定向右为正方向，根据动量守恒有

m1v0=m1v1+m2v2

结合平抛运动规律可知

根据，

解得A球质量m1和B球质量m2之比为

m1：m2=2：1

（3）[3]实验时，若斜槽轨道光滑、两小球发生弹性碰撞，根据机械能守恒有

根据动量守恒有

m1v0=m1v1+m2v2

可解得

即

因平抛运动中的时间相等，所以有

12．D少D

【详解】（1）[1]为了减小涡流现象带来的损耗，变压器的铁芯选用绝缘的硅钢片叠成。

故选D。

（2）[2]根据原副线圈中

可知匝数少的线圈电流大，导线较粗，导致粗的线圈匝数少。

（3）[3]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系

若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原副线圈的匝数比为，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为

考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6V，可能为7V。

故选D。

13．AC/CA

【详解】（1）[1]A．大头针的作用是确定出射光线，故大头针须挡住及的像，故A正确；

B．实验时入射角适当大一些即可，入射角并不是越大越好，故B错误；

C．为减小实验误差，插大头针时，要尽量让针处于竖直状态且间距适当远一些，故C正确；

D．如果误将玻璃砖的边PQ画到，由图可知折射角将增大，根据折射定律可知