安徽省合肥市肥西县2022-2023学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1．如图所示，物体叠放在物体上，静置于粗糙的水平面上，、的接触面水平，、质量之比为1：2。在上作用一水平恒力，若和始终保持相对静止向右运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体一定受到向左的摩擦力
B．对的摩擦力大小可能等于
C．在一段时间内拉力做的功等于和动能的变化量和克服地面摩擦力做的功之和
D．对压力的冲量和对支持力的冲量相同
【答案】C
【知识点】受力分析的应用；摩擦力的判断与计算；冲量
【解析】【解答】A.如果地面摩擦力与F相等，AB做匀速运动，A不受摩擦力，A错误；
B.如果 对的摩擦力大小等于 ，则地面对B摩擦力等于F，加上A对B的摩擦力，此时B所受合力向左，无法向右运动，B错误；
C.根据动能定理， 做的功等于和动能的变化量和克服地面摩擦力做的功之和 ，C正确；
D.冲量是有方向的，选项中两冲量方向不同，D错误；
故答案为：D。
【分析】冲量是矢量，有方向的，根据动能定理，合力做功等于动能变化。
2．关于分子运动论及其相关知识，下列判断正确的是（ ）
A．已知物质的摩尔体积和阿伏加德罗常数，一定可以求分子的体积
B．分子势能的变化总是与分子力做功相关，分子力做的功等于分子势能变化量的负值
C．布朗运动形成的主要原因是悬浮颗粒内分子的无规则热运动
D．分子间的相互作用力一定随距离的增大而减小
【答案】B
【知识点】布朗运动；分子间的作用力；与阿伏加德罗常数有关的计算
3．下列说法正确的是（ ）
A．为了解释光电效应的实验规律，爱因斯坦借鉴了普朗克的量子观点，提出了光子说的理论
B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C．极限频率的存在，是光的粒子性无法解释的问题，因此光不具有粒子性
D．某一频率的光照射到金属表面，电子吸收一个光子能量后，逃逸出来成为光电子。金属表面及内部的电子在逃逸出来的过程中克服原子核的引力及阻力所做的功称为逸出功
【答案】A
【知识点】光电效应
4．玻尔为了解释氢原子光谱的规律，提出了玻尔原子理论，成功地解释了氢原子光谱，但在解释除氢原子以外的其他原子光谱时就遇到了困难，究其原因，是在其理论中过多地保留了经典电磁理论。如认为电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑引力提供向心力就属于经典电磁理论。根据玻尔的这一观点，以及氢原子的能量量子化和轨道量子化，并参考氢原子的能级图，下列判断正确的是（ ）
A．已知氢原子的核外电子绕核运动的轨道半径间的关系是，则电子在和的轨道上运动的周期之比是1∶9
B．电子在和的轨道上运动的动能之比是3∶1
C．若氢原子核外电子的基态动能大小是13.6eV，则氢原子在基态时的电势能是－27.2eV
D．氢原子从跃迁到的过程中，电势能的增加量等于动能的减少量
【答案】C
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
5．关于原子核的组成及相关知识，下列描述不正确的是（ ）
A．贝克勒尔发现了天然放射现象，天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有复杂的内部结构
B．原子核衰变的过程一定存在质量亏损，所以产生的新核的比结合能一定小于反应前原子核的比结合能
C．太阳不断的向外辐射大量的能量，能量的来源是轻核的聚变，即热核反应
D．衰变中释放的粒子就是电子，是原子核内一中子转化为一个质子时释放一个电子
【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期；天然放射现象；核聚变
6．下列对一定质量的理想气体状态发生变化时所遵循的规律描述正确的是（ ）
A．在甲图中，气体由到的过程气体吸收的热量等于气体对外做的功
B．在乙图中，气体由到的过程，分子的数密度可能保持不变
C．在丙图中，气体由到的过程中，气体分子的平均动能保持不变
D．在丁图中，气体由到的过程中，气体的压强保持不变
【答案】C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学图像类问题
7．如图所示，在正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电粒子从a点沿ab方向射入磁场中，当入射速度大小小于或等于v时，粒子在该磁场区域运动时间最长，且最长时间为t。若其他条件均不变，当入射粒子的速度大小为时，则该粒子在磁场中的运动时间为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
二、多选题
8．一质量为小球从地面以初速度竖直向上抛出，回到抛出点时速度大小为设运动过程所受空气阻力大小恒为，能达到的最大高度为，上升时间为，下降时间为，上升和下降过程中机械能的减少量分别是和，重力加速度为，下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A,B,D
【知识点】动能定理的综合应用
9．如图所示，为折射率为的足够长矩形透明介质，和为同种材料、折射率为的矩形透明介质，且。若某一束单色光沿方向斜射到介质的上表面或沿方向斜射到介质的左侧面，下列对两种入射光线发生的反射和折射情况的描述正确的是（ ）
A．逐渐调节入射光线的入射角，进入中的光线一定会在、的分界面上发生全反射
B．逐渐增大入射光线的入射角，进入中的光线一定会在、的分界面上发生全反射
C．入射光线进入中后，经多次折射后光线一定会从中射出
D．逐渐增大入射光线的入射角，由射向、分界面的光线可能会在、界面发生全反射
【答案】A,C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
10．月球可视为匀质球体，月球的半径是地球的a倍，密度是地球的b倍。地球表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度是v，忽略月球及地球自转的影响，下列判断正确的是（ ）
A．月球表面的重力加速度是abg
B．月球的第一宇宙速度是
C．在月球基地发射质量为m的近月卫星所做的功至少是
D．在地球上做简谐运动的一个“秒摆”，移到月球表面，其周期会是秒
【答案】A,B
【知识点】单摆及其回复力与周期；万有引力定律的应用
三、实验题
11．请回答下列问题：
（1）图1和图2中游标卡尺和螺旋测微器的读数分别是 mm、 mm。
（2）在“碰撞中的动量守恒”实验中，实验装置如图3所示，下列说法正确的是____（填选项序号）。
A．实验中必需的测量仪器有天平、毫米刻度尺和秒表
B．应该把质量较大的小球选为入射小球
C．斜轨道和水平轨道是否光滑对实验结论没有影响
D．图3中点是不发生碰撞的情况下入射小球做平抛运动的落点
【答案】（1）10.50；3.700（3.699~3.701）
（2）B；C
【知识点】验证动量守恒定律；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
12．量程较小的微安表可以通过扩大量程改装为安培表，也可以改装成电压表。有一微安表，其量程为，内阻为。
（1）若把该微安表改装成量程为10mA的电流表，需要 （填“串联”或“并联”）一个定值电阻，改装后的新电流表的内阻是 。
（2）把改装后的电流表组装成一个欧姆表，除一节电池（电动势1.5V，内阻很小）、红黑表笔一对、导线外，还需要一个滑动变阻器，在下列所给的三个滑动变阻器中，应该选择的是____（填选项序号）。
A．：阻值范围
B．：阻值范围
C．：阻值范围
（3）在方框里画出组装后的欧姆表电路图（改装后的电流表用mA表示）。（ ）
（4）用改装后的欧姆表测量某电阻值，指针偏转角度是指针最大偏转角度的三分之一，则测量的电阻值是 。
【答案】（1）并联；2.5
（2）C
（3）
（4）300
【知识点】电表的改装与应用
四、解答题
13．如图1所示，平行金属板、间加有如图2所示的交变电压，两板长度是两板间距的2倍。某一带电粒子（质量为，不计重力）从平行板左侧以速度沿两板的中线射入平行板间，由于粒子在两板间运动的时间很短，可以认为粒子从入射到离开，两板间电压恒定不变。若粒子时入射，恰好从上极板边缘离开。求：
（1）电场对带电粒子做的功；
（2）若该粒子是时入射，粒子离开电场时的动能。
【答案】（1）解：）时入射，从板边缘离开，设竖直分速度为，根据运动的分解和匀变速直线运动的平均速度公式可得
联立解得
（2）解：根据
由图象得
根据
解得
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
14．如图所示，倾角30°、宽为的足够长U形光滑金属导轨固定在磁感应强度为、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，重力加速度为。现用一平行于导轨向上的拉力，牵引一根长为、质量为、电阻为的金属棒，由静止开始沿导轨向上做匀加速运动，加速度大小为。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，边电阻为，导轨其他部分电阻不计。
（1）写出拉力的大小随时间变化的关系式；
（2）求在时间内通过导体某一横截面的电荷量；
（3）若在时间内拉力做的功为，求这一过程金属棒中产生的热能是多少。
【答案】（1）解：根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
根据安培力公式有
根据牛顿第二定律可知
化简可得
（2）解：经时间，的位移是
根据电量的计算公式有，
化简可得
（3）解：根据功能关系可得
其中
解得
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
15．如图所示，质量的小车B静止于光滑水平面上，车长，在小车最右端正上方的点，用长为的细绳悬挂光滑小球C，小球C的质量也是，小球C恰好和小车上表面不接触。某时刻，一质量为、可视为质点的物块A，以的初速度从小车左端水平滑上小车，物块A和小车之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。（结果均可用分式表示）
（1）经多长时间A与C相碰；
（2）若A与C的碰撞是弹性正碰，碰撞后瞬间A和C的速度大小分别是多少；
（3）若碰撞后小球C没有脱离圆周轨道，求绳长的范围。
【答案】（1）解：有A和B组成的系统满足动量守恒，设A、B共速时速度大小是，则有
解得
根据动量定理有
解得
则位移为
共速后A、B一起做匀速运动，当再次运动的位移为时，A与C碰撞所需时间
所以从开始经时间
A与小球C相撞。
（2）解：A与C弹性正碰，满足动量守恒和机械能守恒
解得，
（3）解：C球做圆周运动不脱离圆周轨道，有两种情况
第一，恰好到达最高点，设绳长为，到达最高点的最小速度是
解得
第二，小球到达圆心等高点时速度为零，设绳长为
解得
所以绳长要满足或
【知识点】动量守恒定律；生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
安徽省合肥市肥西县2022-2023学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1．如图所示，物体叠放在物体上，静置于粗糙的水平面上，、的接触面水平，、质量之比为1：2。在上作用一水平恒力，若和始终保持相对静止向右运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体一定受到向左的摩擦力
B．对的摩擦力大小可能等于
C．在一段时间内拉力做的功等于和动能的变化量和克服地面摩擦力做的功之和
D．对压力的冲量和对支持力的冲量相同
2．关于分子运动论及其相关知识，下列判断正确的是（ ）
A．已知物质的摩尔体积和阿伏加德罗常数，一定可以求分子的体积
B．分子势能的变化总是与分子力做功相关，分子力做的功等于分子势能变化量的负值
C．布朗运动形成的主要原因是悬浮颗粒内分子的无规则热运动
D．分子间的相互作用力一定随距离的增大而减小
3．下列说法正确的是（ ）
A．为了解释光电效应的实验规律，爱因斯坦借鉴了普朗克的量子观点，提出了光子说的理论
B．光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
C．极限频率的存在，是光的粒子性无法解释的问题，因此光不具有粒子性
D．某一频率的光照射到金属表面，电子吸收一个光子能量后，逃逸出来成为光电子。金属表面及内部的电子在逃逸出来的过程中克服原子核的引力及阻力所做的功称为逸出功
4．玻尔为了解释氢原子光谱的规律，提出了玻尔原子理论，成功地解释了氢原子光谱，但在解释除氢原子以外的其他原子光谱时就遇到了困难，究其原因，是在其理论中过多地保留了经典电磁理论。如认为电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑引力提供向心力就属于经典电磁理论。根据玻尔的这一观点，以及氢原子的能量量子化和轨道量子化，并参考氢原子的能级图，下列判断正确的是（ ）
A．已知氢原子的核外电子绕核运动的轨道半径间的关系是，则电子在和的轨道上运动的周期之比是1∶9
B．电子在和的轨道上运动的动能之比是3∶1
C．若氢原子核外电子的基态动能大小是13.6eV，则氢原子在基态时的电势能是－27.2eV
D．氢原子从跃迁到的过程中，电势能的增加量等于动能的减少量
5．关于原子核的组成及相关知识，下列描述不正确的是（ ）
A．贝克勒尔发现了天然放射现象，天然放射现象的发现使人们认识到原子核具有复杂的内部结构
B．原子核衰变的过程一定存在质量亏损，所以产生的新核的比结合能一定小于反应前原子核的比结合能
C．太阳不断的向外辐射大量的能量，能量的来源是轻核的聚变，即热核反应
D．衰变中释放的粒子就是电子，是原子核内一中子转化为一个质子时释放一个电子
6．下列对一定质量的理想气体状态发生变化时所遵循的规律描述正确的是（ ）
A．在甲图中，气体由到的过程气体吸收的热量等于气体对外做的功
B．在乙图中，气体由到的过程，分子的数密度可能保持不变
C．在丙图中，气体由到的过程中，气体分子的平均动能保持不变
D．在丁图中，气体由到的过程中，气体的压强保持不变
7．如图所示，在正方形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电粒子从a点沿ab方向射入磁场中，当入射速度大小小于或等于v时，粒子在该磁场区域运动时间最长，且最长时间为t。若其他条件均不变，当入射粒子的速度大小为时，则该粒子在磁场中的运动时间为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题
8．一质量为小球从地面以初速度竖直向上抛出，回到抛出点时速度大小为设运动过程所受空气阻力大小恒为，能达到的最大高度为，上升时间为，下降时间为，上升和下降过程中机械能的减少量分别是和，重力加速度为，下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，为折射率为的足够长矩形透明介质，和为同种材料、折射率为的矩形透明介质，且。若某一束单色光沿方向斜射到介质的上表面或沿方向斜射到介质的左侧面，下列对两种入射光线发生的反射和折射情况的描述正确的是（ ）
A．逐渐调节入射光线的入射角，进入中的光线一定会在、的分界面上发生全反射
B．逐渐增大入射光线的入射角，进入中的光线一定会在、的分界面上发生全反射
C．入射光线进入中后，经多次折射后光线一定会从中射出
D．逐渐增大入射光线的入射角，由射向、分界面的光线可能会在、界面发生全反射
10．月球可视为匀质球体，月球的半径是地球的a倍，密度是地球的b倍。地球表面的重力加速度为g，地球的第一宇宙速度是v，忽略月球及地球自转的影响，下列判断正确的是（ ）
A．月球表面的重力加速度是abg
B．月球的第一宇宙速度是
C．在月球基地发射质量为m的近月卫星所做的功至少是
D．在地球上做简谐运动的一个“秒摆”，移到月球表面，其周期会是秒
三、实验题
11．请回答下列问题：
（1）图1和图2中游标卡尺和螺旋测微器的读数分别是 mm、 mm。
（2）在“碰撞中的动量守恒”实验中，实验装置如图3所示，下列说法正确的是____（填选项序号）。
A．实验中必需的测量仪器有天平、毫米刻度尺和秒表
B．应该把质量较大的小球选为入射小球
C．斜轨道和水平轨道是否光滑对实验结论没有影响
D．图3中点是不发生碰撞的情况下入射小球做平抛运动的落点
12．量程较小的微安表可以通过扩大量程改装为安培表，也可以改装成电压表。有一微安表，其量程为，内阻为。
（1）若把该微安表改装成量程为10mA的电流表，需要 （填“串联”或“并联”）一个定值电阻，改装后的新电流表的内阻是 。
（2）把改装后的电流表组装成一个欧姆表，除一节电池（电动势1.5V，内阻很小）、红黑表笔一对、导线外，还需要一个滑动变阻器，在下列所给的三个滑动变阻器中，应该选择的是____（填选项序号）。
A．：阻值范围
B．：阻值范围
C．：阻值范围
（3）在方框里画出组装后的欧姆表电路图（改装后的电流表用mA表示）。（ ）
（4）用改装后的欧姆表测量某电阻值，指针偏转角度是指针最大偏转角度的三分之一，则测量的电阻值是 。
四、解答题
13．如图1所示，平行金属板、间加有如图2所示的交变电压，两板长度是两板间距的2倍。某一带电粒子（质量为，不计重力）从平行板左侧以速度沿两板的中线射入平行板间，由于粒子在两板间运动的时间很短，可以认为粒子从入射到离开，两板间电压恒定不变。若粒子时入射，恰好从上极板边缘离开。求：
（1）电场对带电粒子做的功；
（2）若该粒子是时入射，粒子离开电场时的动能。
14．如图所示，倾角30°、宽为的足够长U形光滑金属导轨固定在磁感应强度为、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面斜向上，重力加速度为。现用一平行于导轨向上的拉力，牵引一根长为、质量为、电阻为的金属棒，由静止开始沿导轨向上做匀加速运动，加速度大小为。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，边电阻为，导轨其他部分电阻不计。
（1）写出拉力的大小随时间变化的关系式；
（2）求在时间内通过导体某一横截面的电荷量；
（3）若在时间内拉力做的功为，求这一过程金属棒中产生的热能是多少。
15．如图所示，质量的小车B静止于光滑水平面上，车长，在小车最右端正上方的点，用长为的细绳悬挂光滑小球C，小球C的质量也是，小球C恰好和小车上表面不接触。某时刻，一质量为、可视为质点的物块A，以的初速度从小车左端水平滑上小车，物块A和小车之间的动摩擦因数为，重力加速度取10m/s2。（结果均可用分式表示）
（1）经多长时间A与C相碰；
（2）若A与C的碰撞是弹性正碰，碰撞后瞬间A和C的速度大小分别是多少；
（3）若碰撞后小球C没有脱离圆周轨道，求绳长的范围。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】受力分析的应用；摩擦力的判断与计算；冲量
【解析】【解答】A.如果地面摩擦力与F相等，AB做匀速运动，A不受摩擦力，A错误；
B.如果 对的摩擦力大小等于 ，则地面对B摩擦力等于F，加上A对B的摩擦力，此时B所受合力向左，无法向右运动，B错误；
C.根据动能定理， 做的功等于和动能的变化量和克服地面摩擦力做的功之和 ，C正确；
D.冲量是有方向的，选项中两冲量方向不同，D错误；
故答案为：D。
【分析】冲量是矢量，有方向的，根据动能定理，合力做功等于动能变化。
2．【答案】B
【知识点】布朗运动；分子间的作用力；与阿伏加德罗常数有关的计算
3．【答案】A
【知识点】光电效应
4．【答案】C
【知识点】玻尔理论与氢原子的能级跃迁
5．【答案】B
【知识点】原子核的衰变、半衰期；天然放射现象；核聚变
6．【答案】C
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程；热力学图像类问题
7．【答案】D
【知识点】带电粒子在匀强磁场中的运动
8．【答案】A,B,D
【知识点】动能定理的综合应用
9．【答案】A,C
【知识点】光的折射及折射定律；光的全反射
10．【答案】A,B
【知识点】单摆及其回复力与周期；万有引力定律的应用
11．【答案】（1）10.50；3.700（3.699~3.701）
（2）B；C
【知识点】验证动量守恒定律；刻度尺、游标卡尺及螺旋测微器的使用
12．【答案】（1）并联；2.5
（2）C
（3）
（4）300
【知识点】电表的改装与应用
13．【答案】（1）解：）时入射，从板边缘离开，设竖直分速度为，根据运动的分解和匀变速直线运动的平均速度公式可得
联立解得
（2）解：根据
由图象得
根据
解得
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
14．【答案】（1）解：根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
根据安培力公式有
根据牛顿第二定律可知
化简可得
（2）解：经时间，的位移是
根据电量的计算公式有，
化简可得
（3）解：根据功能关系可得
其中
解得
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
15．【答案】（1）解：有A和B组成的系统满足动量守恒，设A、B共速时速度大小是，则有
解得
根据动量定理有
解得
则位移为
共速后A、B一起做匀速运动，当再次运动的位移为时，A与C碰撞所需时间
所以从开始经时间
A与小球C相撞。
（2）解：A与C弹性正碰，满足动量守恒和机械能守恒
解得，
（3）解：C球做圆周运动不脱离圆周轨道，有两种情况
第一，恰好到达最高点，设绳长为，到达最高点的最小速度是
解得
第二，小球到达圆心等高点时速度为零，设绳长为
解得
所以绳长要满足或
【知识点】动量守恒定律；生活中的圆周运动；动能定理的综合应用
