2022-2023學(xué)年廣東省廣州市三校高二（下）期末物理試卷（含解析）

2022-2023學(xué)年廣東省廣州市三校高二（下）期末物理試卷一、單選題（本大題共7小題，共28.0分）在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針尖接觸薄片背面上的一點，石蠟熔化區(qū)域的形狀如圖甲、乙、丙所示。甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖丁所示，則下列說法中正確的是（）甲一定是單晶體乙可能是金屬薄片丙在一定條件下可能轉(zhuǎn)化成乙甲內(nèi)部的微粒排列是規(guī)則的，丙內(nèi)部的微粒排列是不規(guī)則的入射點。和兩出射點P、用激光筆照射透明塑料制成的光盤邊緣時觀察到的現(xiàn)象如圖所示。入射點。和兩出射點P、Q恰好位于光盤邊緣等間隔的三點處，空氣中的四條細光束分別為入射光束。、反射光束如出射光束c和d。已知光束Q和b間的夾角為90。，則（）光盤材料的折射率71=2光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二光束b、c和d的強度之和等于光束q的強度光束c的強度小于。點處折射光束OP的強度A、B是兩種放射性元素的原子核，原來都靜止在同一勻強磁場中，其中一個放出。粒子，另一個放出口粒子，運動方向都與磁場方向垂直。圖中。、b與c、d分別表示各粒子的運動軌跡，下列說法中正確的是（）A.4放出的是。粒子，B放出的是。粒子。為a粒子運動軌跡，d為/?粒了運動軌跡Q軌跡中的粒子比b軌跡中的粒子動量小磁場方向一定垂直紙面向外科技館內(nèi)有共振秋千；觀眾坐在秋千上，雙腳離地，前后擺動時，會發(fā)現(xiàn)對面的球擺也在跟著大幅度擺動。關(guān)于這個現(xiàn)象，以下說法不正確的是（）如果改變對面球的質(zhì)量，會使球擺動幅度變小秋千系統(tǒng)的重心高度與對面球擺的重心高度大致相同如果對秋千施加一個周期性的驅(qū)動力，擺球的振動周期與該驅(qū)動力周期相同若把共振秋千移到太空艙中則無法實現(xiàn)共振現(xiàn)象如圖所示，甲、乙兩小球大小相同，質(zhì)量相等，甲小球從高九處釋放后做自由落體運動,乙小球在甲小球正下方的水平面上以某一初速度同時做豎直上拋運動.如果兩小球碰撞時恰好速度大小相等，方向相反，且碰后以原速率反彈，則下列說法正確的是（）?甲乙小球碰后將先回到出發(fā)點兩小球相碰位置的高度必為?每個小球碰撞前后兩個階段的運動時間相等兩球碰前的平均速度大小相等如圖所示為氫原子的能級示意圖，則關(guān)于氫原子在能級躍遷過程中輻射或吸收光子的特征，下列說法中正確的是（）一個處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，能輻射出6種不同頻率的光子處于”=3能級的氫原子吸收能量為0.9cV的光子可以躍遷到n=4能級處于基態(tài)的氫原子吸收能量為13.8eU的光子可以發(fā)生電離若氫原子從71=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光照在某種金屬表面上能發(fā)生光電效應(yīng),則從n=5能級躍遷到n=2能級輻射出的光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1：n2,輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡LU的阻值始終與定值電阻Ro的阻值相同。在滑動變阻器R的滑片從Q端滑動到力端的過程中，兩個燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是:A.L］先變暗后變亮，L2—直變亮 B.上先變亮后變暗，L?一直變亮C.L］先變暗后變亮，L?先變亮后變暗D.Li先變亮后變暗，L2先變亮后變暗二、多選題（本大題共3小題，共12.0分）如圖甲為研究光電效應(yīng)的實驗裝置，用頻率為u的單色光照射光電管的陰極K,得到光電流/與光電管兩端電壓。的關(guān)系圖線如圖乙所示。已知電子電荷量的絕對值為e,普朗克常量為h,則（）測量遏止電壓Uc時開關(guān)S應(yīng)扳向“2”只増大光照強度時，圖乙中Uc的值會增大只増大光照強度時，圖乙中/。的值會增大陰極《所用材料的極限頻率為嚀也列車運行的平穏性與車廂的振動密切相關(guān)，車廂底部安裝的空氣彈簧可以有效減振，空氣彈簧主要由活塞、氣缸及內(nèi)封的一定質(zhì)量的氣體構(gòu)成。上下乘客及劇烈顛簸均能引起車廂振動，上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換；劇烈顛簸時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換。若氣缸內(nèi)氣體視為理想氣體，在氣體壓縮的過程中（）A.上下乘客時，氣體的內(nèi)能不變B.上下乘客時，氣體從外界吸熱C.劇烈顛簸時，外界對氣體做功D.劇烈顛簸時，氣體的溫度不變圖（a）為?交流發(fā)電機示意圖，線圈Qbcd在勻強磁場中繞固定軸00'沿順時針方向勻速轉(zhuǎn)動，圖（b）是該發(fā)電機的電動勢e隨時間t按余弦規(guī)律變化的圖像。已知線圈電阻為2.50,定值電阻R=10Q,電表均為理想交流電表。由此可以判定（）電流表讀數(shù)為0.8A電壓表讀數(shù)為10Vt=0.1s時刻，穿過線圈的磁通量為零0?0.05s內(nèi)，通過電阻R的電荷量為0.04C三、實驗題（本大題共2小題，共20.0分）在探究“單擺周期與擺長”的關(guān)系實驗中，若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動，為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù)，在擺球運動最低點的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻，如圖1所示。光敏電阻與某一自動記錄儀相連，該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t的變化圖線如圖2所示，則該單擺的振動周期為 o若保持懸點到小球頂點的繩長不變，改用直徑是原小球直徑一半的另一小球進行實驗（振幅不變），則該單擺的周期將 （填“變大，，“不變”或“變小”），圖中的小將 （填“變大”“不變”或“變小”）。圖1 圖2在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，實驗裝置如圖所示。

光源濾光片單縫雙縫 遮光筒屏早」…I—某同學(xué)以線狀白熾燈為光源，對實驗裝置進行調(diào)節(jié)并觀察了實驗現(xiàn)象后，總結(jié)出以下幾點:A.單縫和雙縫必須平行放置注干涉條紋與雙縫垂直C.干涉條紋的疏密程度與單縫寬度有關(guān)。.干涉條紋的間距與光的波長有關(guān)以上幾點中，正確的是 o當(dāng)測量頭中的分劃板中心刻線對齊某條紋的中心時，手輪上的示數(shù)如圖所示，該讀數(shù)為如果測量頭中的分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上，如圖所示，則在這種情況下來測量干涉條紋的間距Ax時，測量值 (選填“大于"“小于”或“等于”)實際值。已知兩縫間的間距為0.4mm,以某種單色光照射雙縫時，在離雙縫0.5m遠的屏上，用測量頭測量條紋間的寬度：先將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第。條亮紋，此時分劃板上的游標卡尺讀數(shù)如圖。所示；然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，此時分劃板上的游標卡尺讀數(shù)如圖b所示。根據(jù)以上實驗測得4卩吊I冊屮4卩吊I冊屮0 5 102(cm)2(cm)丄1」.山］.1.1」1「「「||丨ni|0 5 10b分劃板在圖中b位置時游標卡尺讀數(shù)分別為在= mm,xb= mm：該單色光的波長4= m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字);

若增大雙縫的間距，其他條件保持不變，則得到的干涉條紋間距將 (填“變大”“不變”或“變小”)四、計算題(本大題共3小題，共40.0分)為了監(jiān)控鍋爐外壁的溫度變化，某鍋爐外壁上鑲嵌了一個底部水平、開口向上的圓柱形導(dǎo)熱缸，汽缸內(nèi)有一質(zhì)量不計、橫截面積S=10cm2的活塞封閉著一定質(zhì)量理想氣體，活塞上方用輕繩懸掛著矩形重物。當(dāng)缸內(nèi)溫度為T.=360K時，活塞與缸底相距H=6cm、與重物相距h=4cm.已知鍋爐房內(nèi)空氣壓強po=1.0x105Pa,重力加速度g=10m/s2,不計活塞厚度及活塞與缸壁間的摩擦，缸內(nèi)氣體溫度等于鍋爐外壁溫度。當(dāng)活塞剛好接觸重物時，求鍋爐外壁的溫度丁2。當(dāng)鍋爐外壁的溫度為660K時，輕繩拉力剛好為零，警報器開始報警，求重物的質(zhì)量在一列沿水平直線傳播的簡諧橫波上有相距4m的A、B兩點、,如圖甲、乙分別是4、B兩質(zhì)點的振動圖象.已知該波波長大于2m,求這列波可能的波速.甲 乙如圖所示，光滑的水平地面與傾角為30。的足夠長的光滑斜坡平滑相連，某時刻A球在斜坡底C位置，B球在A球左邊相距L=16m的地方，A球以v0=10/n/s的初速度滑上斜坡，B球也以v0=10m/s的速度向右勻速運動。兩小球經(jīng)過C點時速度大小不變，已知4、B兩球沿斜坡上滑和下滑時加速度不變，兩球加速度大小均為a=5m/s2,方向均沿斜坡向下。求：4沿斜坡滑上的最大位移；4滑上斜坡后經(jīng)過多長時間兩物塊相遇；若將4物塊在。位置的初速度改為2(hn/s,其余條件不變，A滑上斜坡后經(jīng)過多長時間兩物塊相遇。答案和解析【答案】C【解析】AB.單晶體是各向異性的，熔化在晶體表面的石蠟應(yīng)該是橢圓形，而非晶體和多晶體是各向同性，則熔化在表面的石蠟是圓形，因此丙是單晶體，根據(jù)溫度隨加熱時間變化關(guān)系可知，甲是多晶體，乙是非晶體，金屬是屬于晶體，故乙不可能是金屬薄片，故A8錯誤；C.一定條件下，晶體和非晶體可以相互轉(zhuǎn)化，故C正確；。.甲和丙都是晶體，所以其內(nèi)部的微粒排列都是規(guī)則的，故。錯誤。故選Co【答案】D【解析】解：AB.依題意的光路圖如右圖所示,由題意可知：匕OO'P=120。，可得在。點處的折射角：y=30°,由題意可知：a+0=9O。，由反射定律得：a=8,解得：a=p=45°,由折射定律得5=鬻=盥=原光在光盤內(nèi)的速度：v=-=^cn2光盤材料的折射率n= 光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的#,故AB錯誤；C、由能量守恒定律可知：若忽略光在傳播過程的能量衰減，則光束Q的強度應(yīng)等于光束b、c、d和e的強度之和，若考慮光在傳播過程的能量衰減，則光束。的強度應(yīng)大于光束b、c、d和e的強度之和，總之光束Q的強度一定大于光束b、c和d的強度之和，故C錯誤：。、在P點處光束0P為入射光束,而光束c和光束PQ分別為折射和反射光束，由能量守恒定律可知：在P點處光束0P的強度等于光束c和光束PQ的強度之和，因此無論是否考慮傳播過程能量衰減，光束c的強度一定小于。點處折射光束0P的強度，故D正確。故選：Do依題意畫出光路圖，由幾何關(guān)系求得在0點的入射角和折射角的值，由折射定律求得材料的折射率；由介質(zhì)中光速與真空中光速的關(guān)系式求得光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的倍數(shù)關(guān)系；由能量守恒定律分析各光速強度之間的關(guān)系，依據(jù)無能量損失時，入射光的強度等于反射光和折射光的強度之和進行解析。本題考查了幾何光學(xué)中折射定律的應(yīng)用，以及在光傳播過程中能量導(dǎo)恒的相關(guān)問題，較簡單屬基礎(chǔ)題目。需理解在無能量損失的情況下，入射光的強度等于反射光和折射光的強度之和?！敬鸢浮緼【解析】A.放射性元素放出。粒子時，。粒子與反沖核的速度相反，而電性相同，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相反，兩個粒子的軌跡應(yīng)為外切圓。而放射性元素放出■粒子時，粒子與反沖核的速度相反，而電性相反，則兩個粒子受到的洛倫茲力方向相同，兩個粒子的軌跡應(yīng)為內(nèi)切圓。故8放出的是#粒子，A放出的是。粒子。故A正確；&根據(jù)帶電粒子在磁場中的運動半徑計算公式可得qvB=m^，即『=*，其中發(fā)出的粒子與反沖核的動量相等，而反沖核的電荷量大，故軌跡半徑小，故b為。粒子運動軌跡，c為■粒子運動軌跡，故B錯誤；C.根據(jù)動量守恒定律可知Q軌跡中粒子和b軌跡中的粒子動量大小相等，故C錯誤；粒子在磁場中做勻速圓周運動，磁場方向不同，粒子旋轉(zhuǎn)的方向相反，由于。粒子和。粒子的速度方向未知，不能判斷磁場的方向，故。錯誤。故選A。4.【答案】A【解析】A.球發(fā)生擺動時因為觀眾晃動秋千使球做了受迫振動，受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與固有頻率無關(guān)，根據(jù)T=2n知秋千的固有頻率只與擺長和重力加速度有關(guān)，與質(zhì)量沒有關(guān)系，A錯誤；可發(fā)現(xiàn)對面的球擺也在跟著大幅度擺動，說明發(fā)生共振，即周期相同、擺長相同，說明重心高度大致相同，否則球跟隨觀眾擺動不明顯，8正確；受迫振動的周期（頻率）等于驅(qū)動力的周期（頻率），故擺球的振動周期與對該秋千施加一個周期性的驅(qū)動力的周期相同，C正確；。.單擺的重力沿切線方向的分力提供回復(fù)力，共振秋千移到太空艙中處于完全失重狀態(tài)，則不能形成單擺，所以無法實現(xiàn)共振現(xiàn)象，故。正確。本題選不正確的，故選A?！敬鸢浮緾【解析】AC.設(shè)乙的初速度為％,碰撞時甲、乙的速度大小為u,所用時間均為t；對甲，v=gt,返回的時間為t伊，則°=u_gt甲,得5=%='對乙，u= 返回的時間為《匕，則％=u+g。，所以t匕=Lv0=2v,綜上甲、乙同時回到出發(fā)點，并且碰撞前后兩個階段的運動時間均相等，A錯誤，C正確；8.由題意，相碰時，九用=務(wù)，九匕=。。了,h甲+h匕=h,故祐=2g/i,又v0=2v,聯(lián)立解得碰撞點的高度B錯誤；碰前甲的平均速度大小〒甲弓乙的平均速度大小初乙=專=&〃，。錯誤。故選：Co【答案】C【解析】A.一個處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，能輻射出的光子種類為3種，故A錯誤；n=3和n=4能級間的能量差為0.66eV,0.9eV的光子不被吸收，故8錯誤；處于基態(tài)的氫原子吸收能量為13.8eV的光子可以發(fā)生電離，剩余的能量變?yōu)楣怆娮拥某鮿幽?，故C正確：。.從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的能量為12.09eV,從n=5能級躍遷到n=2能級輻射出的能量為2.86eV,所以從n=3能級躍遷到n=l輻射出的能量能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，從n=5能級躍遷到n=2能級輻射出的能量不一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，故。錯誤。故選Co7.【答案】A【解析】【分析】先畫出滑片移動時的等效電路圖，再根據(jù)變壓器的基本比例關(guān)系和串并聯(lián)電路的特點分析即可。本題考查含有變壓器的動態(tài)電路的分析，關(guān)鍵是畫出等效電路圖?！窘獯稹扛鶕?jù)題意畫出滑片移動時的等效電路圖：滑片在。端時，Ra=O,滑片在b端時，Rb=O,由圖可知，滑片在兩端時，次級電路總阻值最小，當(dāng)滑片從。端向中間滑動時，次級電路總阻值增大，次級電路的總電流減小，初級電路的電流也減小，則初級電路中變壓器分壓增大，0支路電阻減小，則電流增大，則班變亮，由于變壓器分壓增大，故3分壓減小，則婦變暗，當(dāng)滑片從中間向b端移動時，次級電路總阻值減小，則初級電路中變壓器分壓減小，爲分壓增大，則婦變亮,所以總電流增大，則次級電路中干路電流增大，由于次級電路電壓減小的同時％支路電流減小，則班支路電流增大，所以/變亮，所以全過程班一直變亮，婦先變暗后變亮，故A正確，錯誤；故選A。8.【答案】CD【解析】【分析】本題考查光電效應(yīng)，根據(jù)動能定理有-eUc=O-Ek,結(jié)合愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv-W0,%=hvc分析，弄清飽和光電流與光強的關(guān)系?！窘獯稹緼.開美S應(yīng)扳向1,光電子在電場中減速運動，當(dāng)?shù)竭_另外一端時速度恰好減少為0,這時電壓被稱為遏止電壓，故A錯誤；B根據(jù)動能定理有-eUc=0-Ek,結(jié)合愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv-WQ,可知Uc的值只與光的頻率有關(guān)，與光照強度無關(guān)，故B錯誤；C.只增大光照強度時，K極發(fā)射電子數(shù)會增多，圖乙中/()的值會增大，故C正確；。.根據(jù)動能定理有-eUc=0-Ek,結(jié)合愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hv-WQ,Wo=hvc,聯(lián)立解得此=嚀也，故。正確°故選CD.【答案】”【解析】解：AB.上下乘客時氣缸內(nèi)氣體的體積變化緩慢，氣體與外界有充分的熱交換，則氣體溫度不變、內(nèi)能不變；在氣體壓縮的過程中，外界對氣體做正功，氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外放出熱量，故A正確、8錯誤；CD.劇烈顛簸時氣缸內(nèi)氣體的體積變化較快，氣體與外界來不及熱交換，在氣體壓縮的過程中，外界對氣體做正功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，故C正確、D錯誤。故選：AC?！敬鸢浮緼C【解析】【分析】根據(jù)圖(b)得出電動勢最大值，再根據(jù)最大值和有效值的關(guān)系得出有效值，結(jié)合閉合電路歐姆定律得出電流表的有效值。當(dāng)電動勢最大時，磁通量為零。根據(jù)q=井得出電荷量。K+T本題是交變電流的有效值和最大值，及電荷量的計算，常規(guī)題目?！窘獯稹?根據(jù)圖(幻可知，交變電流的電動勢的最大值為Em=10V2K,得出電動勢的有效值為￡=償=10K,電流表的讀數(shù)為交變電流的有效值，故厶=壽=為刀=°朋，故人正確；〃.電壓表的示數(shù)為電阻R上的電壓的有效值，故電壓表的示數(shù)為Uv=IR=0.8xl0V=8V,故B錯誤；C.從圖(幻可知，t=0.1s時刻，感應(yīng)電動勢最大，故此時線圈平面和磁場平行，穿過線圈的磁通量為零，故C正確；。.根據(jù)q=井可知,0?0.05s內(nèi)，通過電阻R的電荷量為q=*r，Em=BSs得出BS=^-Wb=K+T K+r -Q2—Wb^故g=乎c=丄&故D錯誤。n 勺10+2.5 12.5tt【答案】丁=2勺；變??；變小【解析】單擺在一個周期內(nèi)兩次經(jīng)過平衡位置，每次經(jīng)過平衡位置，單擺會擋住細激光束，從R-t圖線可知周期T=2t0o擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑，擺球的直徑變小，擺線長度不變，則擺長減小，根據(jù)7=27TJW知周期變小。擺球的直徑減小，則擋光的時間變短，所以公將變小?！敬鸢浮?1)4D；0.700；大于；11.1,15.6；6.0x10-7：變小【解析】(1)AB.在用狹縫觀察以線狀白熾燈為光源的光的干涉現(xiàn)象時狹縫必須與燈絲平行，這時干涉條紋與狹縫平行，狹縫與燈絲垂直時觀察不到明顯的干涉條紋，故A正確，8錯誤；CD.根據(jù)干涉條紋的間距公式厶工==?？芍缮鏃l紋的疏密程度與單縫寬度無關(guān)，干涉條紋的間a距與光的波長有關(guān)，故C錯誤，。正確。故選AD.螺旋測微器讀數(shù)為x=0.5mm+20.0x0.01mm=0.700mm；分劃板中心刻線與干涉條紋不在同一方向上時，有Zlx實=4x"os0,。為條紋與分劃板間的夾角，故測量值大于實際值；圖中q位置時游標卡尺讀數(shù)在=11mm+0.1x1mm=11.1mm,圖中b位置時游標卡尺讀數(shù)xb=15mm+0.1x6mm=15.6mm；根據(jù)干涉條紋的間距公式Zlx=與,單色光的波長;I=華=一*.-IFx10-3m=6.0x10~7nio根據(jù)干涉條紋的間距公式血=糸,可知增大雙縫的間距，其他條件保持不變，則得到的干涉條紋間距將減小?！敬鸢浮拷猓?1)活塞上升過程中，缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化：*=HS,V2=(H+h)S,由蓋呂薩克定律有奈=務(wù)代入數(shù)據(jù)解得弓=600K；(2)活塞剛好接觸重物到輕繩拉力為零的過程中，缸內(nèi)氣體發(fā)生等容變化％=660K,由力的平衡條件有p=p°+警，由査理定律有豊=含，代入數(shù)據(jù)解得M=1kg°【解析】【分析】根據(jù)所封一定質(zhì)量的理想氣體做等圧變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律列式求解；根據(jù)受力分析結(jié)合氣體做等容變化，由查理定律解得重物的質(zhì)量。本題考查蓋-呂薩克定律以及查理定律的應(yīng)用，解題關(guān)鍵是要分析好壓強p、體積卩、溫度T三個參量的變化情況，明確變化過程，選擇合適的規(guī)律解決，屬于一定質(zhì)量的理想氣體常規(guī)題型，難度適中?！敬鸢浮拷猓嘿|(zhì)點振動周期T=0.4s,若波由4向B傳播，B點比A點晚振動的時間小=nT+|T(n=1,2,3,...),所以4、B間的距離為21s=U+|A(/c=0,1,2,3,...),則波長為人=爲=房血因為X>2m,所以k=0,1,當(dāng)k=0時，Ai=ym,ui=.=￥?n/s,當(dāng)k=1時，人2=孕血，Vj=y=ym/so若波由B向4傳播，4點比B點晚振動的時間Zk=?tT+§r(n=0,l,2,3,...),所以A、B間的距離為As=n/l+扌義(n=0,1,2,3,...),則波長為4=譜三=蕓ymA>2m,所以n=0,1,當(dāng)n=0時，％=16m,vx=40m/s；當(dāng)n=1時，A2=Ym,%=8m/s.答：若波由A向B傳播，波速可能為?m/s或岑m/s,若波由B向A傳播，波速可能為40m/s或8m/s?！窘馕觥坑烧駝訄D