2022-2023学年陕西省商洛市高二（下）期末物理试卷
1. 下列四个核反应方程，属于裂变的是( )
A. B.
C. D.
2. 抗洪抢险应急救援时，直升机沿直线水平向右匀速飞行的同时，被救助者随着竖直钢丝绳的收缩而匀速上升，则被救助者运动的实际运动轨迹可能为
A. B. C. D.
3. 年著名的物理学家伽利略提出：小球在重力的作用下沿不同轨道从一个给定的点滑到另一点，沿着怎样的轨道下滑所需的时间最短？这就是最速降线问题。该问题最终山约翰伯努利于年月给出正确答案摆线，而非伽利略所设想的圆弧。如图所示，、、三个相同的小球沿三条不同的轨道同时开始运动，最终球先到达终点。不计球和轨道间的摩擦，则三个小球到达终点时( )
A. 动能相等 B. 球的速率最大 C. 加速度大小相等 D. 重力的功率相等
4. 空间存在水平方向的匀强电场，用一条长度为的绝缘轻绳悬挂一个质量为的带正电小球，平衡时绝缘轻绳与竖直方向的夹角为，如图所示。已知小球所带的电荷量为，，取重力加速度大小，则匀强电场的电场强度大小为( )
A. B. C. D.
5. 某同学在操场上将一质量为的篮球从距离地面高处由静止释放，篮球第一次撞击地面后上升了，取重力加速度大小，则地面对篮球的冲量大小约为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，一小球从距弹簧上端处自由下落到将弹簧压缩至最短的过程中，弹簧始终处于弹性限度内。若以地面为零势能面，则小球下降过程中的机械能随下降的高度变化的关系图像可能为( )
A. B.
C. D.
7. 磁悬浮地球仪可以悬浮在空中，下列关于磁悬浮地球仪的说法正确的是( )
A. 地球仪悬浮时处于平衡状态
B. 地球仪正常工作时底座中的线圈通有交流电
C. 若磁铁与地球仪之间存在斥力，说明地球仪内存在磁铁
D. 从“磁悬浮地球仪”的命名推测，地球仪内部存在常温下的超导体
8. 图甲为某品牌的无线充电器，手机、电话手表等用电器放在充电器上就可以同时充电，其工作原理类似于变压器。安装在充电器基座上的线圈等同于变压器的原线圈，支持无线充电的手机、电话手表等内部存在一个接收线圈，如图乙所示，等同于变压器的副线圈。下列说法正确的是
A. 无线充电利用互感来传递能量
B. 无线充电利用自感来传递能量
C. 接收线圈中产生的电流为稳恒电流
D. 通过充电器基座上的线圈的电流为稳恒电流
9. 民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一个连接出口与地面的斜面，旅客可沿斜面滑行到地上，如图甲所示。图乙是其简化模型，若紧急出口距地面的高度为，气囊所构成的斜面长度为，质量为的旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端，已知该旅客与斜面间的动摩擦因数为，不计空气阻力及斜面的形变，下滑过程中该旅客可视为质点，取重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 该旅客沿斜面下滑的加速度大小为
B. 该旅客沿斜面下滑的时间为
C. 该旅客滑到斜面底端时的动能为
D. 该旅客下滑过程中因摩擦产生的热量为
10. 如图所示，在半径为的扇形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，，，一带电粒子从点以一定的速度沿方向射入磁场，经时间后从点离开。若该粒子以同样的速度从点射入磁场，则( )
A. 粒子的速度大小为 B. 粒子仍然从点离开磁场
C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在磁场中运动的轨迹长度为
11. 如图甲所示，用半径相同的、两球的碰撞实验可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量较大的球从斜槽上的固定位置由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重夏上述操作次，得到个落点痕迹。再把质量较小的球放在水平轨道末端，让球仍从位置由静止滚下，、两球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作次。用半径尽量小的圆把个落点圈起来，将圆心视为小球落点的平均位置，如图乙所示的、、三点。
实验中用质量较大的球去碰质量较小的球，目的是___________。
用天平测出、两球的质量分别为、，用刻度尺测出、、的长度分别为、、，在实验误差允许范围内，若满足关系式_________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒。用测量的量表示
12. 某同学测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：
用分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度为_________；
用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径为_________ ；
用如图丙所示的电路测量其电阻，正确连线后，合上开关，将滑动变阻器的滑片移至某位置时，电压表的示数时，电流表的示数如图丁所示，已知电流表的内阻为，此段圆柱体的电阻为_________，该材料的电阻率为_________。结果均保留两位有效数字
13. 滑草超级大滑梯深受大人和小孩的喜爱。滑草大滑梯由倾角为的倾斜滑道和水平滑道平滑连接，如图所示。某同学坐在滑垫上从点由静止下滑，在倾斜部分做匀加速直线运动，经过点后在水平部分开始做匀减速直线运动，最后停在点，整个过程中人与草坪不接触。从刚下滑开始计时，运动过程中该同学的速度大小与对应的时刻如表所示，求：
滑垫运动的总时间；
滑垫经过点时的速度大小。
14. 速度均匀变化的运动是最简单的变速运动，速度随时间均匀变化的直线运动叫作匀变速直线运动，速度随位移均匀变化的直线运动叫作另类匀变速线运动。如图甲所示，质量为的金属棒放在宽度为的平行光滑导轨上，整个装置处于竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中，回路中的总电阻为。给金属棒一个向右的初速度，金属棒沿导轨做另类匀减速直线运动，其图像如图乙所示，求：
金属棒的最大加速度；
金属棒在停止运动前通过电路中某截面的电荷量；
金属棒在导轨上运动的距离。
15. 一定质量的某种理想气体，在不同温度下的气体热运动速率的统计分布图如图所示。下列说法正确的是( )
A. 温度升高，图象的极值变小 B. 温度升高，图象的极值点变大
C. 气体在状态时的温度较高 D. 气体在状态时具有的内能较大
E. 温度升高时每个分子的动能都增大
16. 质量为、半径为的圆柱形汽缸上端有卡扣用活塞封闭一定质量的理想气体，如图甲所示，活塞用细线连接并悬挂在天花板上。初始时封闭气体的热力学温度为，活塞与容器上、下部的距离分别为和，现让封闭气体的温度缓慢升高，气体从初始状态经状态到达状态，其图像如图乙所示，已知外界大气压恒为，点、、共线，活塞气密性良好，重力加速度大小为。求：
理想气体在状态的热力学温度；
理想气体在状态的压强。
17. 一根粗细均匀的绳子，右侧固定，用手抓住绳子左侧点上下振动，产生一列向右传播的机械波，当波刚传播到点时的波形如图所示，已知波在绳中的传播速度不变，下列说法正确的是( )
A. 手的起振方向向上 B. 手的振动周期逐渐变小 C. 点振动的频率逐渐减小
D. 此后点开始做受迫振动 E. 此后点开始做简谐运动
18. 半径为的半圆柱玻璃砖的截面如图所示，点为圆心，与直径垂直，一束与成角的光线在点反射、折射后，在紧靠玻璃砖且与垂直的光屏上形成两个光斑、。已知反射光线与折射光线垂直，，求：
此玻璃砖的折射率；
两光斑间的距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A. 转变为 ，同时释放出一个电子，这是 衰变，不是核裂变，故A不符合题意；
B. 核在 的轰击下转变为 ，同时释放出一个质子，这是人工转变原子核，不是核裂变，故B不符合题意；
C. 核在 的轰击下转变为 ，同时释放出一个质子，这是人工转变原子核，不是核裂变，故C不符合题意；
D. 核在中子的轰击下，裂变为较小的 核和 核，同时释放出三个中子，这是原子核的裂变，故D符合题意。
故选D。
2.【答案】
【解析】
【分析】
直升机在水平方向上做匀速直线运动，被救助者在竖直方向上做匀速直线运动，知合速度的方向在一条直线上，做匀速直线运动。
解决本题的关键掌握互成角度的两个直线运动的合成。
【解答】
被救助者随直升机水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，合速度在一条直线上，合运动的轨迹为直线，做匀速直线运动，故A正确，BCD错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】小球下降过程中机械能守恒，到达终点时的动能相等，故A正确，B错误；
C.小球沿斜面下滑，做匀加速直线运动，小球下滑过程中切向加速度越来越小，小球先做自由落体运动，之后做匀速直线运动，故C错误；
D.三个小球到达终点时，重力对小球的功率不为，对小球的功率为，故D错误。
故选A。
4.【答案】
【解析】对小球受力分析
可得
解得
故选B。
5.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了自由落体运动以及动量定理，自由落体运动求速度的公式为，动量定理表述为合外力的冲量等于物体的动量变化。
【解答】
由得，篮球第一次着地时的速度大小为，反弹后离地时的速度大小为，，篮球与地面碰撞时最大形变量不超过，与地面的作用时间小于，根据动量定理知，此过程地面对篮球的冲量大小不超过，选项B正确。
6.【答案】
【解析】在未接触弹簧过程小球只有重力做功，机械能不变。接触弹簧后，弹力随位移均匀变化，下落位移过程，弹簧压缩 ，此过程弹力做功
弹力做负功，小球机械能减少，接触后机械能
接触后图象为开口向下得抛物线，选项C正确。
故选C。
7.【答案】
【解析】解：、磁悬浮地球仪悬浮在空中保持静止不动，故处于平衡状态，故A正确；
B、如果底座中通有交流电则磁场方向会发生周期性变化，地球仪不可能始终处于平衡状态，故B错误；
C、若磁铁和地球仪之间存在相互的斥力，则说明内部一定存在与外部磁铁异名的磁极，不可能是由磁化引起的，即内部一定有磁铁，故C正确；
D、“磁悬浮地球仪”只能说明存在磁场间的相互作用，不能说明一定存在超导体，并且常温下的超导体还没有发现，故D错误。
故选：。
明确磁悬浮地球仪的原理，知道地球仪漂浮在空中受力平衡，处于平衡状态；知道通电导线磁场的性质，知道只有恒定电流产生的磁场才能是恒定不变的磁场；明确判断磁体和物体相互吸引时物体不一定有磁性，但磁铁和物体相互排斥时，物体一定有磁性；知道常温下的超导体目前还没有发现。
本题考查通过磁悬浮地球仪考查了磁现象、平衡以及超导体等，要注意正确分析题意，并明确各物理规律的应用。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了变压器的工作原理。
根据变压器的工作原理分析判断即可。
【解答】
变压器的工作原理是互感，故A正确、B错误；
无线充电原理类似于变压器，原、副线圈中均为非稳恒电流，故C、均错误。
故选A。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了力学三大知识结合的综合问题，是课本的题目的变形题，平时做题的时候，应重视课后练习，把课本吃透，然后再求提高。
乘客受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律列式可得该旅客沿斜面下滑的加速度大小；
根据位移与时间关系得出该旅客沿斜面下滑的时间；
乘客做匀加速直线运动，根据动能定理列式求解该旅客滑到斜面底端时的动能；
根据摩擦产生的热量：得出该旅客下滑过程中因摩擦产生的热量。
【解答】
A.设斜面倾角为，由题意，所以
设旅客沿斜面下滑的加速度大小为，根据牛顿第二定律有：
解得：，故A正确；
B.由得：，故B错误；
C.根据动能定理，即：，解得：，故C正确；
D.该旅客下滑过程中因摩擦产生的热量：，故D错误。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题实际上考查磁聚焦问题。当粒子轨迹半径等于圆形磁场区域时，会发生磁聚焦现象。
解决此类问题时要明确入射点、出射点、轨迹圆的圆心、圆形磁场区域的圆心，四个点连接起来会构成一个菱形。
【解答】
A.带电粒子从点沿方向进入磁场，从点离开，那么由、及圆周运动轨迹在、两点的半径构成的四边形为正方形，根据几何关系易得粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据线速度的定义式可得粒子的速度大小为，选项A错误
粒子从点射入磁场，粒子圆周运动轨迹的两条半径与扇形区域的两条半径构成菱形，粒子转过的圆心角一定等于，所以粒子仍然从点离开磁场，在磁场中运动的时间为，运动的轨迹长度为，选项B、、均正确。
11.【答案】 防止 球碰后反弹
【解析】入射小球的质量大于被碰小球，是为了防止碰撞后球被反弹回去；
两球在空中的运动时间完全相同，如果两球碰撞前后总动量守恒，则有
代入时间，则有
即
12.【答案】
【解析】圆柱体的长度为
圆柱体的直径为
由图可知，电流表的示数为 ，所以此段圆柱体的电阻为
该材料的电阻率为
13.【答案】 ；
【解析】从表中数据可知，匀减速直线运动的加速度大小
由速度公式可得
解得
匀加速直线运动的加速度大小
取前为研究过程，设匀加速的时间为 ，则
联立解得
14.【答案】 ； ；
【解析】由于金属棒所受外力的合力等于安培力，则金属棒速度最大时的加速度最大，则有
解得
根据动量定理有
由于
解得
根据动量定理有
由于
解得
15.【答案】
【解析】C.温度升高，速率大的分子所占比重较大，可知气体在状态时的温度较高，故C正确；
A.根据图象可知，温度升高，图象的最高点降低，图象的极值变小，故A正确；
B.根据图象可知，温度升高，图象的最高点的横坐标增大，图象的极值点变大，故B正确；
D.温度越高，气体内能越大，故气体在状态时具有的内能较小，故D错误；
E.温度升高时平均分子动能增大，并不是每个分子的动能都增大，故E错误。
故选ABC。
16.【答案】 ；
【解析】气体从状态 到 为等压变化，根据盖吕萨克定理可得
解得
汽缸悬挂后处于平衡状态，有
解得
17.【答案】
【解析】A.根据波的传播方向与质点振动方向的关系可知，最右边质点开始振动的方向向下，则波源的起振方向向上，故A正确；
由图可知，波的波长减小，而波速不变，根据 可知，手的振动的频率逐渐变大，振动周期逐渐减小，故B正确，C错误；
由图可知，点在外力的作用下做受迫振动，故D正确，E错误。
故选ABD。
18.【答案】 ；
【解析】设折射角为，根据几何关系有
解得
在、中有
解得
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