2022-2023學(xué)年上海市向明中學(xué)高二（下）期末物理試卷（含詳細答案解析）

這是一份2022-2023學(xué)年上海市向明中學(xué)高二（下）期末物理試卷（含詳細答案解析），共17頁。試卷主要包含了單選題，填空題，實驗題，簡答題，計算題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1.彩虹鍬甲的甲殼顏色艷麗，在陽光下呈現(xiàn)出彩虹色，甲殼結(jié)構(gòu)及光路示意圖如圖所示，產(chǎn)生此現(xiàn)象的主要原因是陽光在甲殼表面發(fā)生( )
A. 反射
B. 折射
C. 衍射
D. 干涉
2.如圖所示，在一個繞有線圈的可拆變壓器鐵芯上分別放一小鐵鍋水和一杯玻璃水。給線圈通入電流，一段時間后，一個容器中的水溫升高，則通入的電流與水溫升高的是( )
A. 恒定電流，小鐵鍋
B. 恒定電流，玻璃杯
C. 正弦式交變電流，玻璃杯
D. 正弦式交變電流，小鐵鍋
3.關(guān)于一密閉容器中的氧氣，下列說法正確的是( )
A. 體積增大時，氧氣分子的密集程度保持不變
B. 溫度升高時，每個氧氣分子的運動速率都會變大
C. 壓強增大是因為氧氣分子之間斥力增大
D. 壓強增大是因為單位面積上氧氣分子對器壁的作用力增大
4.如圖是在月球上不同位置所探測到的電子運動軌跡的照片，若電子速率相同，且電子速度均與磁場方向垂直。則這四個位置中磁場最強的是( )
A. B. C. D.
5.如圖為演示自感現(xiàn)象的實驗電路，A1、A2位相同的燈泡，電感線圈的自感系數(shù)較大，且使得滑動變阻器R接入電路中的阻值與線圈直流電阻相等，下列判斷正確的是( )
A. 接通開關(guān)S，燈A1、A2立即變亮
B. 接通開關(guān)S，燈A2逐漸變亮，A1立即變亮
C. 斷開開關(guān)S，燈A1、A2逐漸熄滅
D. 斷開開關(guān)S，燈A1逐漸熄滅，A2閃一下逐漸熄滅
6.如圖是氧氣分子在不同溫度0℃和100℃下的速率分布，ΔNN是分子數(shù)所占的比例。由圖線信息可得到的正確結(jié)論是( )
A. 同一溫度下，速率大的氧氣分子數(shù)所占的比例大
B. 溫度升高使得速率較小的氧氣分子所占的比例變小
C. 在任何速率區(qū)間內(nèi)，溫度越高，處于該速率區(qū)間內(nèi)的氧氣分子所占比例都越小
D. 100℃時圖像與橫軸圍成的面積大于0℃時的面積
7.小明參加校運會跳遠比賽的示意圖如圖所示，忽略空氣阻力，從起跳至著地的整個過程中，下列說法正確的是( )
A. 小明所受重力的沖量為0
B. 小明著地過程中地面的支持力一直等于他的重力
C. 著地點是沙池的目的是減小著地前后小明動量的變化量
D. 任意一段時間內(nèi)重力的沖量的方向都相同
8.如圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強p與體積V的關(guān)系圖象，它由狀態(tài)A經(jīng)過等容過程到狀態(tài)B，再經(jīng)過等壓過程到狀態(tài)C.設(shè)A、B、C狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是( )
A. TATB，TBTC
9.現(xiàn)要測量一玻璃圓盤的折射率，但是由于手邊沒有角度測量工具，一同學(xué)想到用表盤輔助測量。使一束單色光從11點處水平射入，發(fā)現(xiàn)從7點處水平射出，則玻璃折射率n為( )
A. 1.5
B. 2
C. 2
D. 3
10.某課外探究小組設(shè)計了如圖所示的電路。理想變壓器的原線圈匝數(shù)為n1，連接一個理想電流表，副線圈接入電路的匝數(shù)n2可以通過滑動觸頭調(diào)節(jié)，副線圈接有定值電阻R0和壓敏電阻R(R的阻值會隨壓力的增大而減小)，物塊m置于壓敏電阻上，保持原線圈輸入的交流電壓不變。以下說法正確的是( )
A. 原副線圈兩端的電流之比為n1：n2
B. 只增大物塊對R的壓力，電流表示數(shù)變大
C. 只增大物塊對R的壓力，R兩端電壓變大
D. 若圖中滑片向左滑，變壓器的輸出電壓一定增大
11.如圖所示，i?t圖象表示LC振蕩電路的電流隨時間變化的圖象，在t=0時刻，回路中電容器的M板帶正電，在某段時間里，回路的磁場能在減小，而M板仍帶正電，則這段時間對應(yīng)圖象中的( )
A. Oa段B. ab段C. bc段D. cd段
12.如圖所示，(a)→(b)→(c)→(d)→(e)過程是交流發(fā)電機發(fā)電的示意圖，線圈的ab邊連在金屬滑環(huán)K上，cd邊連在金屬滑環(huán)L上，用導(dǎo)體制成的兩個電刷分別壓在兩個滑環(huán)上，線圈在轉(zhuǎn)動時可以通過滑環(huán)和電刷保持與外電路連接，線圈轉(zhuǎn)動的角速度為ω，線圈中最大電流為Im，以下說法正確的是( )
A. 圖(a)中，線圈平面與磁感線垂直，磁通量變化率最大
B. 從圖(b)開始計時，線圈中電流隨時間t變化的關(guān)系式i=Imsinωt
C. 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(c)位置時，感應(yīng)電流最小，且電流改變方向
D. 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖(d)位置時，感應(yīng)電動勢最小，ab邊電流方向為b→a
二、填空題：本大題共4小題，共16分。
13.懸浮在水中的花粉顆粒所做的布朗運動表明______在做熱運動(選填“花粉顆?！被颉耙后w分子”)；大量事實表明分子的無規(guī)則運動與______有關(guān)。
14.如圖裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，水銀柱高度均為h=10mm，大氣壓強p0=760mmHg，則封閉氣體的壓強p1=______；p2=______。
15.一質(zhì)量為2kg的物體在合力的作用下從靜止開始沿直線運動，F(xiàn)隨時間t變化的圖象如圖所示，則3s末物體的動量為______；4s末物體的動能為______。
16.折射率不僅和透明介質(zhì)自身性質(zhì)有關(guān)，還和入射光的頻率有關(guān)。圖為紅、綠、藍三束光從水中射向空氣即將發(fā)生全反射時的光路圖。已知C2是綠光的臨界角，則紅光的臨界角為______(選填：C1、C2或C3)。在水中，______(選填：“紅”或“藍”)光的傳播速度大于綠光的傳播速度。
三、實驗題：本大題共1小題，共10分。
17.用氣體壓強傳感器做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗，實驗裝置如圖甲所示。
(1)關(guān)于該實驗下列說法正確的是______。
A.為保證封閉氣體的氣密性，應(yīng)在活塞與注射器壁間涂上潤滑油
B.為方便推拉活塞，應(yīng)用手握住注射器
C.為節(jié)約時間，實驗時應(yīng)快速推拉活塞和讀取數(shù)據(jù)
D.實驗中氣體的壓強和體積都可以通過數(shù)據(jù)采集器獲得
(2)A組同學(xué)在操作規(guī)范、不漏氣的前提下，測得多組壓強p和體積V的數(shù)據(jù)并作出V?1p圖線，發(fā)現(xiàn)圖線不通過坐標(biāo)原點，如圖丙所示。則
①造成這一結(jié)果的原因是______；
②圖中V0代表的物理含義是______；
(3)若A組同學(xué)利用所得實驗數(shù)據(jù)作出的p?1V圖線(圖丁)，應(yīng)該是______。
(4)B組同學(xué)測得多組壓強p和體積V的數(shù)據(jù)片，在P?1V坐標(biāo)平面上描點作圖，因壓縮氣體過程中注射器漏氣，則作出的圖線應(yīng)為圖戊中______(選填“①”或“②”)。
四、簡答題：本大題共2小題，共20分。
18.陰極射線是從陰極射線管的陰極發(fā)出的高速運動的粒子流，這些微觀粒子是______.若在如圖所示的陰極射線管中部加上垂直于紙面向外的磁場，陰極射線將______(填“向上”、“向下”、“向里”或“向外”)偏轉(zhuǎn)．
19.如圖甲，在傾角為30°的斜面上固定放置的兩足夠長光滑導(dǎo)軌MN、PQ相距為d，M、P兩端連接一阻值為R的電阻。垂直于導(dǎo)軌平面有向上的勻強磁場按圖乙的規(guī)律變化，原先金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌且接觸良好，并通過水平細線跨過滑輪與物體A相連，使得棒ab緊靠其右側(cè)的兩個固定支柱E、F處于靜止?fàn)顟B(tài)，與導(dǎo)軌最下端的距離為L。t=0時刻起，磁感應(yīng)強度從2B0減小到B0時支柱E、F受到的彈力恰好為零，此后磁感應(yīng)強度保持不變，棒ab開始運動，測得棒ab從開始運動到最大速度的過程中，流過電阻R的電量為q。已知棒ab質(zhì)量為3m、物體A質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計除R外其余部分的電阻、一切摩擦以及細線和滑輪的質(zhì)量。問
(1)圖乙中t=0時刻棒ab上電流的方向以及磁感應(yīng)強度減小到B0時對應(yīng)的時刻t0；
(2)棒ab運動過程中達到的最大速度vm；
(3)棒ab從開始運動到最大速度的過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。
五、計算題：本大題共1小題，共14分。
20.如圖所示，質(zhì)量為1kg的小球A系在細線的一端，線的另一端固定在O點，O點到水平面的距離h=0.8m。物塊B質(zhì)量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O點正下方，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.4。現(xiàn)拉動小球使線水平伸直，小球由靜止開始釋放，運動到最低點時與物塊發(fā)生正碰(碰撞時間極短)，反彈后上升至最高點時到水平面的距離為h16。小球與物塊均視為質(zhì)點，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
(1)碰撞過程中A對B做功的大?。?br>(2)碰撞過程中系統(tǒng)的機械能損失；
(3)物塊在水平面上滑行的時間t。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解：彩虹鍬甲的甲殼顏色艷麗，在陽光下呈現(xiàn)出彩虹色，是因為陽光在甲殼表面發(fā)生干涉，故D正確，ABC錯誤；
故選：D。
理解生活中與光相關(guān)的現(xiàn)象，結(jié)合題意完成分析。
本題主要考查了光的干涉現(xiàn)象，理解生活中與光相關(guān)的現(xiàn)象對應(yīng)的產(chǎn)生原理即可，難度不大。
2.【答案】D
【解析】【分析】
線圈中的電流做周期性的變化，在附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流(渦流)，注意渦流產(chǎn)生的條件以及掌握產(chǎn)生熱量的原理是求解關(guān)鍵。
【解答】
由于容器中水溫升高，則是電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能所致。因此只有變化的電流才能導(dǎo)致磁通量變化，且只有小鐵鍋處于變化的磁通量時，才能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)致電流發(fā)熱。玻璃杯是絕緣體，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。故只有D正確，ABC錯誤；
故選：D。
3.【答案】D
【解析】解：A.體積增大時，氧氣分子的密集程度減小，故A錯誤；
B.溫度升高時，氧氣分子的平均動能增大，分子的平均速率增大，由于碰撞等原因，某些分子的速率可能很小，因此溫度升高，并不是每個氧氣運動速率都會變大，故B錯誤；
CD.氣體的壓強是指大量氣體分子對容器壁的碰撞而產(chǎn)生的，并不是氧氣分子的排斥力增大而產(chǎn)生的，單位面積上氧氣分子對器壁的作用力增大，氣體壓強增大，故C錯誤，D正確。
故選：D。
A.體積增大時，氧氣分子的密集程度減小，據(jù)此分析作答；
B.溫度是分子平均動能大小的標(biāo)志，溫度高不能代表每個氣體分子的速率都大；
CD.根據(jù)氣體壓強產(chǎn)生的原因作答。
本題考查了氣體壓強的微觀解釋，溫度與分子的平均動能的大小關(guān)系；
注意：對應(yīng)理想氣體而言不計分子之間的相互作用力，因此氣體壓強增大并不是因為氧氣分子之間斥力增大的緣故。
4.【答案】A
【解析】解：根據(jù)牛頓第二定律，洛倫茲力產(chǎn)生向心加速度：qvB=mv2r
可得粒子做圓周運動的半徑：r=mvqB
則磁場越強，半徑越小，因A圖粒子運動的半徑最小，可知磁場最強的是A。故BCD錯誤，A正確。
故選：A。
電子在月球磁場中做圓周運動時，根據(jù)半徑公式r=mvqB分析得知，半徑與磁感應(yīng)強度成反比，由圖分析軌跡半徑的大小，即可得到磁感應(yīng)強度的大小。
本題考查運用物理知識分析實際問題，背景較新，但落點較低，實質(zhì)是帶電粒子在磁場中圓周運動半徑公式r=mvqB的直接應(yīng)用。
5.【答案】C
【解析】解：當(dāng)通過線圈本身的電流變化時，線圈中會產(chǎn)生自感現(xiàn)象，
AB、接通開關(guān)S，由于自感線圈的自感作用，A2立即變亮，A1逐漸變亮，故AB均錯誤；
CD、斷開開關(guān)時，同理由于線圈產(chǎn)生自感電動勢，立即反向?qū)2“供電”但開始兩燈的直流電流相等，所以不會出現(xiàn)A2閃亮，而時兩燈同時逐漸熄滅，故C正確，D錯誤。
故選：C。
由題意，閉合開關(guān)S達到穩(wěn)定后兩燈均可以正常發(fā)光，說明L與R的直流電阻相等．閉合開關(guān)的瞬間，通過L的電流增大，產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律分析電流的變化，判斷通過兩燈電流的關(guān)系．待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，線圈產(chǎn)生自感電動勢，分析通過兩燈的電流關(guān)系，判斷兩燈是否同時熄滅．
本題考查自感現(xiàn)象，產(chǎn)生的原理是回路中的電流發(fā)生變化時，在自己回路中產(chǎn)生自感電動勢問題，這是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可運用楞次定律分析自感電動勢對電流的影響．
6.【答案】B
【解析】解：A.一定溫度下，氧氣分子的速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，因此同一溫度下，中等速率大的氧氣分子數(shù)所占的比例大，故A錯誤；
B.溫度升高，分子的平均動能增大，使得速率較小的氧氣分子所占的比例變小，故B正確；
C.從兩曲線可以看出，溫度越高，速率約在450m/s以下的氧氣分子占比下降而該速率以上的氧氣分子占比上升，故C錯誤；
D.由題圖可知，在100℃與0℃兩種不同情況下各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系圖線與橫軸所圍面積都應(yīng)該等于1，即相等，故D錯誤。
故選：B。
溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高分子的平均動能增加，不同溫度下相同速率的分子所占比例不同
本題考查了分子運動速率的統(tǒng)計分布規(guī)律，記住圖象的特點。
7.【答案】D
【解析】解：A.由沖量定義I=Ft，小明所受重力沖量I=mgt，故不為0，故A錯誤；
B.小明落地時減速下降，有豎直向上的加速度，是超重狀態(tài)，故地面對他的支持力大于他的重力，故B錯誤；
C.小明在落地的過程中，動量變化一定，由動量定理，小明在跳時跳到沙池時可以延長著地過程的作用時間t，由
I=Ft
可知，延長時間t可以減小運動員所受到的平均沖力F，故C錯誤；
D.小明所受重力沖量
I=mgt
重力的沖量的方向與重力的方向相同，在任意一段時間內(nèi)重力沖量方向都相同，故D正確。
故選：D。
由沖量定義，分析小明所受重力沖量；
有向上的加速度，是超重狀態(tài)；
由動量定理，延長時間可以減小運動員所受到的平均沖力；
由沖量定義，分析任意一段時間內(nèi)重力的沖量的方向都相同。
本題考查學(xué)生對沖量定義、超重本質(zhì)、動量定理規(guī)律的掌握，其中解題關(guān)鍵是分析出延長時間可以減小運動員所受到的平均沖力。
8.【答案】C
【解析】【分析】
由圖象求出A、B、C三狀態(tài)的壓強與體積，然后由理想氣體的狀態(tài)方程求出各狀態(tài)的溫度，然后比較溫度大小．
本題考查了比較氣體的溫度高低，由圖象求出氣體的壓強與體積、應(yīng)用理想氣體壓強公式即可正確解題．
【解答】
A與B狀態(tài)的體積相同，則：pATA=pBTB，得：TATB=pApB>1，TA>TB；
B與C的壓強相同，則：VBTB=VCTC得：TBTC=VBVC