2022-2023學(xué)年福建省泉州市永春縣高二（下）期末物理試卷（含詳細(xì)答案解析）

這是一份2022-2023學(xué)年福建省泉州市永春縣高二（下）期末物理試卷（含詳細(xì)答案解析），共16頁。試卷主要包含了單選題，多選題，實(shí)驗(yàn)題，簡答題等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1.繞太陽運(yùn)行的軌道為橢圓的萊蒙-泛星彗星C/2021F1于2022年4月6日到達(dá)近日點(diǎn)，與太陽距離恰為1個天文單位(即地球與太陽的距離)。若忽略地球和彗星間的引力作用，當(dāng)該彗星經(jīng)過近日點(diǎn)時( )
A. 與地球的線速度大小相等
B. 與地球的加速度大小相等
C. 與地球所受太陽引力大小相等
D. 速度為其運(yùn)行過程的最小值
2.已知通電長直導(dǎo)線在周圍空間某位置產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與電流強(qiáng)度成正比，與該位置到長直導(dǎo)線的距離成反比。如圖所示，現(xiàn)有通有電流大小相同的兩根長直導(dǎo)線分別固定在正方體的兩條邊dh和hg上，彼此絕緣，電流方向分別由d流向h、由h流向g，則頂點(diǎn)a和c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為( )
A. 6：4
B. 2：2
C. 3：4
D. 4： 3
3.如圖所示，一束單色光入射到極限頻率為ν0的金屬板K上，發(fā)射的光電子可沿垂直于平行板電容器極板的方向從左極板上的小孔進(jìn)入電場，均不能到達(dá)右極板，則( )
A. 該單色光的波長為cv0
B. 若僅增大該單色光的強(qiáng)度，則將有電子到達(dá)右極板
C. 若僅換用頻率更大的單色光，則依然沒有電子到達(dá)右極板
D. 若僅將電容器右極板右移一小段距離，電子仍然不能到達(dá)右極板
4.在圖乙的電路中，通入如圖甲所示的交變電流，此交變電流的每個周期內(nèi)，前三分之一個周期電壓按正弦規(guī)律變化，后三分之二周期電壓恒定。電阻R的阻值為12Ω，電表均為理想電表。下列判斷錯誤的是( )
A. 電壓表的示數(shù)為6V
B. 電流表的示數(shù)為0.5A
C. 電阻R一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量一定大于9J
D. 電阻R換成一個耐壓值為6V的電容，會被擊穿
5.蹦床是一項(xiàng)專業(yè)運(yùn)動員利用蹦床的反彈效果表現(xiàn)技巧的競技運(yùn)動，屬體操項(xiàng)目之一。朱雪瑩在東京奧運(yùn)會奪冠一跳如圖所示。某段過程中，她自距水平網(wǎng)面高3.2m處由靜止下落，與網(wǎng)作用0.5s后，豎直向上彈離水平網(wǎng)面的最大高度為5m，若忽略觸網(wǎng)過程中蹬網(wǎng)發(fā)力動作而將其視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力且規(guī)定豎直向下為正方向，g取10m/s2。下列說法正確的是( )
A. 她下落到剛接觸網(wǎng)面時的速度為10m/s
B. 她自最高點(diǎn)向下運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程歷時0.8s
C. 她與網(wǎng)作用過程中的平均加速度為?4m/s2
D. 她自靜止下落到彈回至最高點(diǎn)的過程中，平均速度為?1823m/s
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
6.在如圖(a)所示的柱狀玻璃容器中注入密度ρ=8.0×102kg/m3的某透明液體，將一質(zhì)量m=4.0×10?6kg、體積V=5.0×10?10m3的小球在液面處由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動到0刻度線處開計(jì)時，每下落10cm記錄一次時間，得到多組下落高度h與時間t的數(shù)據(jù)，作出h?t圖像如圖(b)中實(shí)線所示的一條直線。液體對小球的阻力f=kv，v為小球下落的速度，k為比例系數(shù)，g取10m/s2。以下說法正確的是( )
A. 由h?t圖像可知，從計(jì)時開始小球做勻加速直線運(yùn)動
B. 從計(jì)時開始小球運(yùn)動過程中所受阻力與浮力之和大小等于重力大小
C. 根據(jù)題中所給已知條件及圖像信息，可以求得比例系數(shù)k
D. 若選擇一個密度更大，體積相同的小球進(jìn)行試驗(yàn)，則該直線可能是圖(b)中的②虛線
7.陰極射線管及方向坐標(biāo)如圖所示，電子束從陰極射出，直線射出狹縫掠射到熒光屏上，顯示出電子束的徑跡，以下偏轉(zhuǎn)情況判斷正確的是( )
A. 在陰極射線管中加一個方向向上的電場，射線向上偏轉(zhuǎn)
B. 在陰極射線管中加一個方向向下的電場，射線向上偏轉(zhuǎn)
C. 在陰極射線管中加一個方向向前的磁場，射線向上偏轉(zhuǎn)
D. 在陰極射線管中加一個方向向后的磁場，射線向上偏轉(zhuǎn)
8.在工廠會看到用于運(yùn)送貨物的傾斜傳送帶，如圖所示，傳送帶與水平地面夾角θ=30°，AB長度L=3m，傳送帶以v=3m/s的速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，傳送帶上端B點(diǎn)與一水平臺面平滑連接，當(dāng)貨物送達(dá)B點(diǎn)后仍能沿水平面運(yùn)動一段距離?，F(xiàn)將一質(zhì)量m=10kg的貨物在傳送帶最下端無初速度釋放，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1= 32，與水平臺面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.15。該貨物離開傳送帶后最終停止在水平臺面上的C處，g取10m/s2。下列選項(xiàng)正確的是( )
A. 貨物送達(dá)B點(diǎn)時的速度為3m/s
B. 貨物離開傳送帶后在水平臺面上運(yùn)動的距離為2m
C. 貨物在傳送帶上運(yùn)動的時間為1.6s
D. 貨物在傳送帶上運(yùn)動過程中產(chǎn)生的熱量為225J
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共20分。
9.某同學(xué)利用圖(a)所示裝置研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運(yùn)動的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖(b)所示(圖中未包括小球剛離開軌道的影像)。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個小方格的邊長為1cm。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖(b)中標(biāo)出。
完成下列填空：(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
(1)小球運(yùn)動到圖(b)中位置A時，其速度的水平分量大小為______m/s，豎直分量大小為______m/s；
(2)根據(jù)圖(b)中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮開_____m/s2。
10.某物理課外實(shí)驗(yàn)小組為了測量某未知電阻R0的阻值，制定了四種測量方案。
(1)方案一：用歐姆表測電阻
a.在進(jìn)行正確機(jī)械調(diào)零后，將歐姆擋的選擇開關(guān)撥至“×1”擋，先將紅、黑表筆短接，讓指針指在______(選填“左側(cè)”或“右側(cè)”)零刻度線上。
b.歐姆表指針如圖甲所示，可得未知電阻R0的阻值為______Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)方案二：用伏安法測電阻
如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)電路，電壓表的示數(shù)為2.80V，電流表的示數(shù)為87.5mA，則由此可得未知電阻R0的阻值為______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)，此測量值______(選填“大于”或“小于”)真實(shí)值。
(3)方案三：用等效替代法測電阻
a.如圖丙所示，將電阻箱R的阻值調(diào)到最大，閉合開關(guān)S1和S2，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表示數(shù)為I0，電阻箱的示數(shù)R1=102Ω；
b.斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)電阻箱R，使電流表示數(shù)仍為I0，電阻箱的示數(shù)R2=68Ω；
c.則未知電阻R0的阻值為______Ω(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
(4)方案四：用惠斯通電橋法測電阻
如圖丁所示的實(shí)驗(yàn)電路，AB為一段粗細(xì)均勻的直電阻絲。
a.閉合開關(guān)S，調(diào)整觸頭D的位置，使按下觸頭D時，電流表G的示數(shù)為零。
已知定值電阻R的阻值，用刻度尺測量出l1、l2，則電阻R0=______(用R、l1、l2表示)。
b.為消除因電阻絲的粗細(xì)不均勻而帶來的誤差，將圖丁中的定值電阻R換成電阻箱，并且按照a中操作時，電阻箱的讀數(shù)記為R3；然后將電阻箱與R0交換位置，保持觸頭D的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱，重新使電流表G的示數(shù)為零，此時電阻箱的讀數(shù)記為R4，則電阻R0=______(用R3、R4表示)。
四、簡答題：本大題共3小題，共40分。
11.自行車小巧方便，利用率很高.胎內(nèi)氣壓一般維持在2.5×105～3.0×105Pa比較安全，胎壓過低會損壞車胎，胎壓過高會引起爆胎。夏天，一自行車由于氣門芯老化，發(fā)生了漏氣，漏氣前胎壓為2.5×105Pa，漏氣后的胎壓為1.5×105Pa，發(fā)現(xiàn)后趕緊用打氣筒給車胎打氣，車胎的內(nèi)胎容積為V=2.0L，打氣筒每打一次可打入壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa的空氣V0=0.1L，車胎因膨脹而增加的體積可以忽略不計(jì)。夏天室內(nèi)溫度為T1=27℃，中午烈日暴曬時室外溫度可高達(dá)T2=37℃。求：
(1)車胎漏氣前后胎內(nèi)氣體的質(zhì)量比(假設(shè)漏氣前后車胎內(nèi)氣體溫度不變)；
(2)當(dāng)車胎內(nèi)壓強(qiáng)超過pm=3.1×105Pa時就容易發(fā)生爆胎事故，夏季在室內(nèi)給車胎打氣時，用打氣筒最多可以打多少次，才能保證在室外騎自行車不發(fā)生爆胎(注：打氣前胎內(nèi)壓強(qiáng)為1.5×105Pa)。
12.如圖甲所示，很大的金屬板M和金屬網(wǎng)N平行放置，相距為d，在金屬板M右側(cè)面以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域外刷有遮光漆，當(dāng)金屬板M的右側(cè)面受到紫外線照射時，圓形區(qū)域內(nèi)的金屬板會不停地發(fā)射電子，射出的電子具有不同的方向，速度大小也不相同。如果用導(dǎo)線將M、N連起來，從M射出的電子落到N上便會沿導(dǎo)線返回M，從而形成電流；如果不把M、N直接相連，而按圖乙那樣把M接在電源的正極、N接在電源的負(fù)極，當(dāng)兩板間的電壓為U時電流表恰好沒有電流?，F(xiàn)若將M接在電源的負(fù)極、N接在電源的正極，保持兩板間電壓U大小不變的情況下：(已知元電荷電量為e，電子質(zhì)量為m)
(1)求電子從金屬板M射出時的最大速度；
(2)求電子到達(dá)金屬網(wǎng)N時的動能的范圍；
(3)求金屬網(wǎng)N上有電子到達(dá)的范圍的面積。
13.跑酷不僅可以強(qiáng)健體質(zhì)，也可使得自身反應(yīng)能力更加迅速?，F(xiàn)有一運(yùn)動員在圖示位置起跳，運(yùn)動過程姿勢不變且不發(fā)生轉(zhuǎn)動，到達(dá)墻面時鞋底與墻面接觸并恰好不發(fā)生滑動，通過鞋底與墻面間相互作用可以獲得向上的升力。已知運(yùn)動員起跳時速度為v0，v0與水平方向夾角為θ，到達(dá)墻壁時速度方向恰好與墻面垂直，運(yùn)動員鞋底與墻面的動摩擦因數(shù)為μ(4μ>tanθ)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，全過程忽略空氣阻力影響。
(1)求運(yùn)動員起跳時的水平分速度vx與豎直分速度vy；
(2)運(yùn)動員與墻發(fā)生相互作用的時間為t，蹬墻后速度豎直向上，不再與墻發(fā)生相互作用，求蹬墻后運(yùn)動員上升的最大高度H；
(3)若運(yùn)動員蹬墻后水平方向速度大小不變，方向相反，為了能夠到達(dá)起跳位置的正上方，且距離地面高度不低于蹬墻結(jié)束時的高度，求運(yùn)動員與墻發(fā)生相互作用的最長時間tm。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、彗星經(jīng)過近日點(diǎn)時做離心運(yùn)動的線速度大于地球的線速度，故A錯誤；
B、彗星與地球的加速度都有萬有引力提供，在近日點(diǎn)位置時，因?yàn)榫嚯x不變，則萬有引力的大小不變，則彗星和地球的加速度大小不變，故B正確；
C、彗星與地球到太陽的距離相等，但因?yàn)橘|(zhì)量不同，所受的太陽的萬有引力大小也不相等，故C錯誤；
D、經(jīng)過近日點(diǎn)時速度為所在軌跡上的速度的最大值，故D錯誤；
故選：B。
理解在橢圓軌道上彗星的線速度的變化；
理解彗星和地球的加速度的來源，結(jié)合半徑的特點(diǎn)分析出加速度的變化；
根據(jù)萬有引力定律分析出彗星與地球所受的太陽的萬有引力的關(guān)系。
本題主要考查了萬有引力定律的相關(guān)應(yīng)用，理解近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)的區(qū)別，結(jié)合萬有引力定律和距離的關(guān)系即可完成解答。
2.【答案】A
【解析】解：設(shè)正方體的邊長為r，流過棱長的電流大小為I
由題意可知，通電長直導(dǎo)線在周圍空間某位置產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kIr可知：
由d流向h的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=kIr，方向從a指向b；
由h流向g的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B3=kI 2r= 22?kIr，方向垂直于ha斜向左下；
故a點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ba= B12+B32=kIr? 32
同理可得：
由d流向h的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=B1=kIr，方向從b指向c；
由h流向g的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B4=B1=kIr，方向從b指向c；
故c點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bc=B2+B4=2?kIr
所以BaBc= 322= 64，故A正確，BCD錯誤。
故選：A。
根據(jù)題意通電導(dǎo)體在某一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=kIr，利用幾何知識和矢量的平行四邊形法則解題。
本題考查了通電直導(dǎo)線磁場的分布與計(jì)算、矢量的平行四邊形法則等知識點(diǎn)。利用矢量運(yùn)算的平行四邊形法則是解題的關(guān)鍵。
3.【答案】D
【解析】解：A、由題可知，單色光的頻率大于金屬板K的極限頻率ν0，所以單色光的波長應(yīng)小于cν0，故A錯誤；
B、若僅增大該單色光的強(qiáng)度，由于入射光的頻率不變，則電子仍然不能到達(dá)右極板，故B錯誤；
C、若僅換用頻率更大的單色光，逸出的光電子的初動能增大，則可能有電子到達(dá)右極板，故C錯誤；
D、若僅將電容器右極板右移一小段距離，由于兩板間的電壓不變，電子仍然不能到達(dá)右極板，故D正確。
故選：D。
研究光電子在電場中運(yùn)動的過程，根據(jù)動能定理求出光電子的最大初動能，根據(jù)光電效應(yīng)方程求入射光的頻率；將右側(cè)極板向右平移時，板間電場強(qiáng)度不變，光電子的運(yùn)動情況不變；入射光的頻率一定時只減小入射光的強(qiáng)度，光電子的最大初動能不變。
解決本題時，關(guān)鍵要掌握光電效應(yīng)的規(guī)律，知道光電子的最大初動能與入射光的頻率有關(guān)，入射光的頻率一定時，光電子的最大初動能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)；電容器帶電量不變，改變板間距離，兩極板之間的電場強(qiáng)度不變。
4.【答案】C
【解析】解：A、分析圖(甲)，根據(jù)電流的熱效應(yīng)求解交變電流的有效值，有：(6 2 2)2R×1+62R×2=U2R×3，解得電壓有效值為：U=6V，電表讀數(shù)為有效值，故A正確。
B、根據(jù)歐姆定律可知，通過電阻的電流為612A=0.5A，故電流表示數(shù)為0.5A，故B正確。
C、熱量根據(jù)有效值進(jìn)行計(jì)算，則有：Q=I2RT=0.52×12×3J=9J，故C錯誤。
D、電容器能否擊穿，用到最大值，Um=6 2V>6V，故電容器會擊穿，故D正確。
本題選錯誤的，故選：C。
交變電流給燈泡供電，電壓表、電流表顯示是電源電壓的有效值。
求電阻產(chǎn)生的熱量用到有效值，求有效值方法：是將交流電在一個周期內(nèi)產(chǎn)生熱量與將恒定電流在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則恒定電流的值就是交流電的有效值。
電容器能否擊穿，用到最大值。
本題主要是考察交變電流的有效值，瞬時值，峰值及電流的熱效應(yīng)的相關(guān)計(jì)算，主要側(cè)重基本公式的考察。
5.【答案】D
【解析】解：A、朱雪瑩下落的高度為3.2m，根據(jù)：v2=2gh可得她下落到剛接觸網(wǎng)面時的速度大小為：v= 2gh= 2×10×3.2m/s=8m/s，故A錯誤；
B、她自最高點(diǎn)向下運(yùn)動到觸網(wǎng)的過程的時間：t1=vg=810s=0.8s，她與網(wǎng)接觸后仍然要繼續(xù)下降一段時間才能到達(dá)最低點(diǎn)，所以她自最高點(diǎn)向下運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程的時間一定大于0.8s，故B錯誤；
C、朱雪瑩上升的高度為3.2m，根據(jù)：v2=2gh可得她剛離開網(wǎng)面時的速度大小為：v′= 2gh′= 2×10×5m/s=10m/s，所以她與網(wǎng)作用過程中的平均加速度為：a=ΔvΔt=?10?80.5m/s2=?36m/s2，故C錯誤；
D、她剛離開網(wǎng)面后上升的時間：t2=v′g=1010s=1s，她自靜止下落到彈回至最高點(diǎn)的過程中的位移：x=h1?h2=3.2m?5m=?1.8m，則平均速度為：v?=xt總=xt1+t2+Δt=?1.80.8+0.5+1m/s=?1823m/s，故D正確。
故選：D。
根據(jù)自由落體運(yùn)動的公式即可求出她觸網(wǎng)的速度和下落的時間，同理可以求出她離開網(wǎng)的速度和上升的時間；根據(jù)加速度的定義式即可求出平均加速度，根據(jù)平均速度的公式即可求出平均速度。
該題屬于物理知識在日常生活中的應(yīng)用，在解答的過程中，要注意B選項(xiàng)，朱雪瑩自最高點(diǎn)向下運(yùn)動到最低點(diǎn)的時間與她自最高點(diǎn)向下運(yùn)動到觸網(wǎng)的時間是不同的。
6.【答案】BC
【解析】解：A、根據(jù)h?t圖像可知，下落的距離隨時間均勻變化，所以小球近似做勻速直線運(yùn)動，故A錯誤；
B、因小球近似做勻速直線運(yùn)動，所以小球在運(yùn)動過程中所受阻力與浮力之和大小等于重力大小，故B正確；
C、根據(jù)h?t圖像可知，小球下落的速度為：v=ht=40×10?2m6=115m/s；因小球在運(yùn)動過程中所受阻力與浮力之和大小等于重力大小，則有：mg=kv+ρgV，解得：k=mg?ρgVv=4.0×10?6kg×10m/s2?8.0×102kg/m3×10m/s2×5.0×10?10m3115m/s=5.4×10?4kg/s，故C正確；
D、若選擇一個密度更大，體積相同的小球進(jìn)行試驗(yàn)，浮力ρgV不變，根據(jù)m=ρV可知小球的質(zhì)量增大，根據(jù)平衡方程mg=kv+ρgV可知小球的速度增大，所以在相同的時間內(nèi)小球下降的高度增大，所以該直線可能是圖(b)中的①虛線，故D錯誤；
故選：BC。
分析圖像判斷小球的運(yùn)動狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行受力分析，計(jì)算下落速度，同時分析更換密度更大的小球時的運(yùn)動直線。
本題關(guān)鍵是分析圖像確定小球的運(yùn)動狀態(tài)，根據(jù)狀態(tài)對小球進(jìn)行受力分析及速度的計(jì)算。
7.【答案】BC
【解析】解：AB、電子帶負(fù)電，受電場力與電場線方向相反，如果加一個方向向上的電場，則電子受到的電場力方向向下，射線向下偏轉(zhuǎn)；如果加一個方向向下的電場，電子受到的電場力方向向向上，射線向上偏轉(zhuǎn)，故A錯誤，B正確；
CD、在陰極射線管中施加一個方向向前的磁場時，根據(jù)左手定則可知，電子受到的洛倫茲力向上，因此會向上偏轉(zhuǎn)，反之，加一個方向向后的磁場，射線向下偏轉(zhuǎn)，故C正確，D錯誤。
故選：BC。
根據(jù)粒子在電場和磁場中的受力情況，進(jìn)而推出粒子的運(yùn)動方向。
本題考查帶電粒子在電場和磁場中的受力情況，要注意明確電場力和洛倫茲力的區(qū)別，知道帶負(fù)電的粒子的左手四指應(yīng)指向運(yùn)動的反方向。
8.【答案】AC
【解析】解：A、貨物剛放上傳送帶時，根據(jù)牛頓第二定律得：μ1mgcs30°?mgsin30°=ma1
貨物勻加速到v需要時間：t1=va1
此過程的位移：x1=v2t1
聯(lián)立解得：t1=1.2s，x1=1.8m
因?yàn)?.8m