陕西省榆林市“府、米、绥、横、靖”五校2022-2023学年高二下学期期末联考物理试题

试卷更新日期：2023-09-07 类型：期末考试

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一、选择题（本题共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第16题只有一项符合题目要求,第710题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分）

1. 2023年3月23日，“点燃中国的人造太阳”核聚变能源科普系列活动在北京一零一中学启动.活动旨在激发青少年好奇心、想象力、探求欲，培养学生群体的科技热情与爱国情怀.下列核反应方程式中，表示轻核聚变过程的是（）

A、 $_{92}^{238} U \to_{90}^{234} T h +_{2}^{4} H e$ B、 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{56}^{144} B a +_{36}^{89} K r + 3_{0}^{1} n$ C、 $_{13}^{27} A l +_{2}^{4} H e \to_{15}^{30} P +_{0}^{1} n$ D、 $_{1}^{2} H +_{1}^{3} H \to_{2}^{4} H e +_{0}^{1} n$

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2. 如果天气干燥，晚上脱毛衣时，会听到“噼啪”的响声，还会看到电火花，有关这种现象下列说法正确的是（）

A、产生这种现象的原因是接触起电 B、产生这种现象的原因是摩擦起电 C、产生这种现象的原因是感应起电 D、产生这种现象的原因是摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体造成的

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3. 如图甲所示的LC振荡电路中，规定沿顺时针方向的电流为正，通过A点的电流变化规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A、a至b时间内，电容器上极板带的是正电 B、a至b时间内，电容器充电 C、b至c时间内，电容器下极板的电势低 D、b至c时间内，磁场能正在转化为电场能

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4. 在跳水比赛中，若从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的速度随时间变化图像如图所示，运动员可看作质点，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）

A、运动员在 $0 ~ t_{1}$ 时间内处于超重状态 B、运动员在 $0 ~ t_{2}$ 时间内做的是自由落体运动 C、运动员在 $t_{3}$ 时处于水下的最深处 D、运动员在水中的加速度逐渐增大

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5. 如图甲所示，理想变压器的原线圈接在一正弦交变电源上， $M$ 、 $N$ 是输入端，原线圈匝数 $n_{1} = 1500$ 匝，副线圈的匝数为 $n_{2} = 300$ 匝，变压器副线圈连接三个定值电阻 $R_{1} = R_{2} = 20 Ω$ ， $R_{3} = 40 Ω$ 已知 $R_{3}$ 中电流 $i_{3}$ 随时间 $t$ 变化的规律如图乙所示，电压表和电流表可视为理想电表，则（）

A、电源交流电的频率为 $100 H z$ B、电压表的示数为 $1000 V$ C、电流表的示数为 $1.8 A$ D、变压器的输入功率 $1440 W$

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6. 土星是太阳系由内向外的第六颗行星.已知土星质量约为地球的95倍，土星的直径约为地球直径的9倍，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的9.5倍.则土星表面与地球表面的重力加速度大小之比和土星与地球的公转周期之比分别为（）

A、 $\frac{95}{81}$ $9 \sqrt{38}$ B、 $\frac{95}{81}$ $\frac{19 \sqrt{38}}{4}$ C、 $\frac{9}{7}$ $9 \sqrt{38}$ D、 $\frac{9}{7}$ $\frac{19 \sqrt{38}}{4}$

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7. 壁球是一种对墙击球的室内运动，如图所示，不计空气阻力，若把运动员击出的壁球看作平抛运动，则壁球击出后在空中运动的过程中，下列说法正确的是（）

A、壁球运动的轨迹是曲线且一直处于失重状态 B、壁球受到重力的平均功率不变，瞬时功率与时间成正比 C、壁球做匀加速曲线运动，在相等的时间内速度的变化都相等 D、壁球在任意相等时间内动能的变化量相等

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8. 直流电源有正、负两个电极，正极的电位高，负极的电位低，当两个电极与电路连通后，能够使电路两端之间维持恒定的电位差，从而在外电路中形成由正极流向到负极的电流.如图所示为某一直流电源的 $U - I$ 图像，由图可知（）

A、电源电动势为 $10 V$ B、电源短路时电流为 $30 A$ C、电源内电阻为 $0.2 Ω$ D、电路路端电压为 $8 V$ 时，电路中电流为 $4 A$

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9. 如图所示，质量 $m_{A} = 2.0 k g$ 、 $m_{B} = 1 k g$ 的小球 $A$ 、 $B$ 均静止在光滑水平面上，现给 $A$ 球一个向右的初速度 $v_{0} = 5 m / s$ ，之后与 $B$ 球发生对心碰撞，碰后 $B$ 球的速度可能为（）

A、 $2.5 m / s$ B、 $3.5 m / s$ C、 $6.5 m / s$ D、 $7.5 m / s$

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10. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为 $S = 1 m^{2}$ ，导体环的总电阻为 $R =$ $10 Ω$ .规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正.磁感应强度 $B$ 随时间 $t$ 的变化如乙图所示， $B_{0} = 0.1 T$ .下列说法正确的是（）

A、 $t = 1 s$ 时，导体环中电流为零 B、第 $2 s$ 内，导体环中电流为负方向 C、第 $3 s$ 内，导体环中电流的大小为 $0.01 A$ D、第 $4 s$ 内，通过导体环中某一截面的电荷量为 $0.01 C$

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二、实验题（本题共2小题,共14分）

11. 某实验小组利用光电门等器材“验证机械能守恒定律”，原理如下：直径为 $d$ 的金属小球由 $A$ 处静止释放，下落过程中经过 $A$ 处正下方的固定的光电门1和光电门2，两光电门分别与数字计时器连接.当地的重力加速度大小为 $g$ .

(1)、用螺旋测微器测小球的直径如图乙所示，则小球的直径 $d =$ $m m$ ；

(2)、实验中，小球的挡光时间分别为 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ ，则小球通过光电门2时的速度大小为 $v_{2} =$ （用物理量的符号表示）；

(3)、为验证机械能守恒定律，实验中还一定需要测量的物理量是（写出对应实验过程物理量符号）；

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12. 某学习小组用如图甲所示的电路测量电流表 $A_{1}$ 的内阻，实验仪器有：
待测电流表 $A_{1}$ （量程 $3 m A$ ，内阻约 $3 Ω$ ）

电流表 $A_{2}$ （量程 $6 m A$ ，内阻约 $1 Ω$ ）

直流电源 $E$ （电动势 $1.5 V$ ，内阻不计）

滑动变阻器 $R_{1}$ （ $0 ~ 2000 Ω$ ，额定电流 $0.5 A$ ）

电阻箱 $R_{2}$ （最大阻值 $999.9 Ω$ ）

该学习小组采用的主要实验步骤如下；

①开关 $S_{1}$ 闭合， $S_{2}$ 断开，调节滑动变阻器 $R_{1}$ 的阻值，使电流表 $A_{1}$ 指针偏转到满刻度，读出此时电流表 $A_{1}$ 的示数 $I_{0}$ ；

②开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 均闭合，同时调节滑动变阻器 $R_{1}$ ，和变阻箱 $R_{2}$ ，使电流表 $A_{2}$ 的示数仍为 $I_{0}$ ，并使电流表 $A_{1}$ 指针偏转到满刻度的 $\frac{2}{3}$ ，记录此时变阻箱 $R_{2}$ 的阻值；

(1)、若步骤②中记录的变阻箱 $R_{2}$ 的阻值为 $5.0 Ω$ ，则电流表 $A_{1}$ 内阻的测量值为 $Ω$ ，该测量值电流表 $A_{1}$ 内阻的实际值（选填“大于”“小于”或“等于”）.

(2)、学习小组中有人认为不使用电流表 $A_{2}$ 也能测量电流表 $A_{1}$ 的内阻，实验电路如图乙所示，主要实验步骤为：

①开关 $S_{1}$ 闭合， $S_{2}$ 断开，调节滑动变阻器 $R_{1}$ 的阻值，使电流表 $A_{1}$ 满偏；

②开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 均闭合，保持滑动变阻器 $R_{1}$ 的阻值不变，调节变阻箱 $R_{2}$ 的阻值使电流表 $A_{1}$ 半偏，读出此时变阻箱 $R_{2}$ 的阻值，此阻值等于电流表 $A_{1}$ 内阻的阻值.

i.请用笔画线代替导线，将图中器材连成实验电路.

ii.此种情况下测得的电流表 $A_{1}$ 的内阻阻值电流表 $A_{1}$ 内阻的实际值（选填“大于”“小于”或“等于”）.

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三、非选择题:共46分.第13~14题为必考题,每个试题考生都必须作答,第15~16题为选考题,考生根据要求作答.

13. 人们盖房打地基叫打夯，如图所示，在某次打夯过程中，两人通过绳子对夯锤各施加一个力，使其竖直上升，上升过程中各拉力的方向始终都与竖直方向成 $37 °$ 夹角，大小均保持 $800 N$ 不变.夯锤离开地面 $40 c m$ 后两人撤去拉力，夯锤落地后撞击地面的时间为 $0.01 s$ .已知夯锤的质量为 $100 k g$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，不计空气阻力.求：

(1)、打夯两人撤去拉力前，夯锤上升时的加速度大小；

(2)、夯锤落地前瞬间的速度大小；

(3)、夯锤撞击地面的平均冲力大小.

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14. 如图所示，在竖直绝缘固定板左方存在上下边界平行、相距 $\sqrt{3} d$ 、方向垂直纸面向外的匀强磁场区域，磁场的上下两边界（边界有磁场）与绝缘板分别垂直相交于 $C$ 、 $D$ . $M$ 、 $N$ 两个水平平行金属板之间的电压为 $U$ ，一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带正电的粒子（不计粒子重力）从靠近 $N$ 板的 $S$ 点由静止开始向上做加速运动，从磁场的下边界与 $C$ 点相距为 $d$ 的 $A$ 点竖直向上射入磁场，恰好垂直打在绝缘板上.（加在 $M$ 、 $N$ 两个水平平行金属板之间的电压可以改变）求：

(1)、粒子运动到 $A$ 点射入磁场的速度大小 $v_{0}$ ；

(2)、匀强磁场磁感应强度 $B$ 的大小；

(3)、若粒子从 $C$ 点飞出磁场，求加在 $M$ 、 $N$ 两个水平平行金属板之间的电压 $U_{1}$ ；

(4)、若粒子从 $D$ 点飞出磁场，求加在 $M$ 、 $N$ 两个水平平行金属板之间的电压 $U_{2}$ .

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15. 一定质量的理想气体被质量为 $m$ 的绝热且可自由滑动的活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸中，活塞的面积为 $S$ ，与汽缸底部相距 $L$ ，气体热力学温度为 $T_{0}$ .现接通电热丝给气体缓慢加热，活塞缓慢向上移动距离 $L$ 后停止加热，整个过程中，气体吸收的热量为 $Q$ ，大气压强为 $p_{0}$ ，重力加速度为 $g$ ，则____.

A、初始时，气体压强 $p_{1} = p_{0} - \frac{m g}{S}$ B、停止加热时，气体的热力学温度 $T = 2 T_{0}$ C、该过程中，气体内能增加量 $Δ U = Q - m g L - p_{0} S L$ D、该过程中，气体内能增加量 $Δ U = Q - m g L + p_{0} S L$ E、该过程中，气体对外做功为 $p_{0} S L + m g L$

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16. 轿车中标配的气囊是在驾驶和副驾驶位置，用来实现前排成员在车辆发生猛烈撞击时对胸部和脑部的有效保护.轿车在发生一定强度的碰撞时，储存的三氮化钠 $(N a N_{3})$ 爆炸产生气体（假设都是 $N_{2}$ ）充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容积 $V = 90 L$ ，囊中氮气密度 $ρ = 2.5 k g / m^{3}$ ，已知氮气摩尔质量 $M = 0.028 k g / m o l$ ，阿伏加德罗常数 $N_{A} = 6 \times 1 0^{23} m o l^{- 1}$ .试估算：

(1)、囊中氮气分子的总个数 $N$ ；（计算结果保留1位有效数字）

(2)、囊中氮气分子间的平均距离.（结果可用根式表示）

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17. 如图1所示，弹簧振子以点 $O$ 为平衡位置，在 $A$ 、 $B$ 两点之间做简谐运动.取向右为正方向，振子的位移 $x$ 随时间 $t$ 的变化关系如图2所示，下列说法正确的是____.

A、 $t = 0$ 时，振子经过 $O$ 点向右运动 B、 $t = 0.5 s$ 时，振子在 $O$ 点右侧 $5 \sqrt{2} c m$ 处 C、 $t = 1.5 s$ 和 $t = 2.5 s$ 时，振子的速度相同 D、 $t = 10 s$ 时，振子的加速度最大 E、 $t = 10 s$ 时，振子位移最大

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18. 如图所示， $M N P$ 是截面为扇形的透明介质的横截面图，顶角 $α = 75 °$ ，今有一束单色光线在横截面内从 $M N$ 的中点 $S$ 沿垂直 $M N$ 的方向射入透明介质，一部分光线经 $N P$ 面反射后恰好末从 $M P$ 面射出，只考虑两次反射作用.求：

(1)、该光全反射时的临界角；

(2)、透明介质的折射率.（计算结果保留根式）

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