2022-2023學年廣東省廣州市三校高二（下）期末物理試卷（含解析）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2022-2023學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）1.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系如圖丁所示，則下列說法中正確的是(

)

A.甲一定是單晶體

B.乙可能是金屬薄片

C.丙在一定條件下可能轉化成乙

D.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2.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O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a、反射光束b、出射光束c和d。已知光束a和b間的夾角為90°，則(

)A.光盤材料的折射率n=2

B.光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的三分之二

C.光束b、c和d的強度之和等于光束a的強度

D.光束c的強度小于O點處折射光束3.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，其中一個放出α粒子，另一個放出β粒子，運動方向都與磁場方向垂直。圖中a、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.A放出的是α粒子，B放出的是β粒子

B.a為α粒子運動軌跡，d為β粒子運動軌跡

C.a軌跡中的粒子比b軌跡中的粒子動量小

D.磁場方向一定垂直紙面向外4.科技館內(nèi)有共振秋千：觀眾坐上秋千，雙腳離地，前后擺動，會發(fā)現(xiàn)對面的球擺也在跟著大幅度擺動。關于這個現(xiàn)象，以下說法不正確的是(

)A.如果改變對面球的質(zhì)量，會使球擺動幅度變小

B.秋千系統(tǒng)的重心高度與對面球擺的重心高度大致相同

C.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

D.若把共振秋千移到太空艙中則無法實現(xiàn)共振現(xiàn)象

5.如圖所示，甲乙兩小球大小相同質(zhì)量相等，甲小球從某高度處釋放，做自由落體運動，乙小球在它的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，至甲乙小球回到各自出發(fā)點為分析過程，則關于其運動下列說法正確的是(

)A.上拋的小球碰后將先回到出發(fā)點

B.兩小球相碰位置的高度必為h2

C.每個小球碰撞前后兩個階段的運動時間相等

D.6.如圖所示為氫原子的能級示意圖，則關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(

)A.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

B.處于n=3能級的氫原子吸收能量為0.9eV的光子可以躍遷到n=4能級

C.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

D.7.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L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同。在滑動變阻器R的滑片從a端滑動到b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.L1先變暗后變亮，L2一直變亮 B.L1先變亮后變暗，L2一直變亮

C.L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗二、多選題（本大題共3小題，共18.0分）8.如圖甲為研究光電效應的實驗裝置，用頻率為ν的單色光照射光電管的陰極K，得到光電流I與光電管兩端電壓U的關系圖線如圖乙所示，已知電子電荷量的絕對值為e，普朗克常量為h，則(

)A.測量遏止電壓U0時開關S應扳向“1”

B.只增大光照強度時，圖乙中U0的值會增大

C.只增大光照強度時，圖乙中I0的值會減小

D.陰極9.列車運行的平穩(wěn)性與車廂的振動密切相關，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10.如圖(a)為一交流發(fā)電機示意圖，線圈abcd在勻強磁場中繞固定軸OO′沿順時針方向勻速轉動，圖(b)是該發(fā)電機的電動勢隨時間t按余弦規(guī)律變化的圖象。已知線圈電阻為2.5A.電壓表讀數(shù)為10V

B.電流表讀數(shù)為0.8A

C.0～0.05s內(nèi)，通過電阻R的電荷量為三、實驗題（本大題共2小題，共16.0分）11.在“探究單擺周期與擺長的關系”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______。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Δt將______(填“變大”“不變”或“變小”)。

12.在“用雙縫干涉測量光的波長”的實驗中，實驗裝置如圖所示。

(1)某同學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，總結出以下幾點：

A.單縫和雙縫必須平行放置

B.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

D.干涉條紋的間距與光的波長有關

以上幾點中，正確的是______。

(2)當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)如圖乙所示，該讀數(shù)為______mm。

(3)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，如圖丙所示，則在這種情況下來測量干涉條紋的間距Δx時，測量值______(選填“大于小于”或“等于”)實際值。

(4)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0條亮紋，此時分劃板上的游標卡尺讀數(shù)如圖a所示；然后同方向轉動測量頭，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：

分劃板在圖中a、b位置時游標卡尺讀數(shù)分別為xa=______mm，xb=______mm；

(5)該單色光的波長四、簡答題（本大題共1小題，共12.0分）13.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A、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．

五、計算題（本大題共2小題，共26.0分）14.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熱缸，氣缸內(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。當缸內(nèi)溫度為T1=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p015.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=10m/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A、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/

答案和解析1.【答案】C

【解析】解：AB.由單晶體是各向異性的，熔化在晶體表面的石蠟應該是橢圓形，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AB錯誤；

C.一定條件下，晶體和非晶體可以相互轉化，故C正確；

D.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D錯誤。

故選：C。

本題根據(jù)晶體和非晶體可以相互轉化，單晶體是各向異性，非晶體和多晶體是各向同性，即可解答。

2.【答案】D

【解析】解：AB、依題意的光路圖如右圖所示，

由題意可知：∠OO′P=120°，可得在O點處的折射角：γ=30°，

由題意可知：α+β=90°，由反射定律得：α=β，解得：α=β=45°，

由折射定律得：n=sinαsinγ=sin45°sin30°=2，

光在光盤內(nèi)的速度：v=cn=22c

光盤材料的折射率n=2，光在光盤內(nèi)的速度為真空中光速的22，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a的強度應等于光束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a的強度應大于光束3.【答案】A

【解析】解：A、放射性元素的原子核放出α粒子時，α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，兩個粒子的軌跡應為外切圓；而放射性元素的原子核放出β粒子時，β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，兩個粒子的軌跡應為內(nèi)切圓。故A放出的是α粒子，B放出的是β粒子，故A正確；

B、根據(jù)帶電粒子在磁場中的運動的向心力由洛倫茲力提供，有

qvB=mv2R

整理可得R=mvqB

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α粒子運動軌跡，c為β粒子運動軌跡，故B錯誤；

C、根據(jù)動量守恒定律可知，a軌跡中粒子和b軌跡中的粒子動量大小相等，故C錯誤；

D、粒子在磁場中做勻速圓周運動，磁場方向不同，粒子旋轉的方向相反，由于α粒子和β粒子的速度方向未知，不能判斷磁場的方向，故D錯誤；

故選：A。

A、根據(jù)α粒子和β粒子的電性與反沖核電性關系，判斷圓周軌跡的關系判斷對應的粒子；

B、利用洛倫茲力提供向心力，結合電荷量關系，判斷粒子對應的軌跡；

4.【答案】A

【解析】解：A、根據(jù)共振條件分析，物體做受迫振動，當驅(qū)動力的頻率與固有頻率相同時，物體振幅最大。

觀眾坐上秋千前后擺動，對面的球擺也在跟著大幅度擺動，如果改變對面球的質(zhì)量，改變了球擺的固有頻率，可能使球擺的固有頻率更加接近驅(qū)動力的頻率，故球的擺動幅度可能變大，故A錯誤；

B、為了更好的擺動，秋千系統(tǒng)的重心高度與對面球擺的重心高度大致相同，故B正確；

C、根據(jù)共振現(xiàn)象分析，如果對秋千施加一個周期性的驅(qū)動力，此時驅(qū)動力的周期與擺球的周期一定相等，故C正確；

D、把共振秋千移到太空艙中，則處于完全失重狀態(tài)，與重力有關現(xiàn)象無法實現(xiàn)，秋千不再擺動，無法實現(xiàn)共振現(xiàn)象，故D正確。

本題選不正確的，故選：A。

根據(jù)共振條件來確定，球擺發(fā)生共振現(xiàn)象，即球擺做受迫振動，驅(qū)動力的頻率與球擺的固有頻率相等。

把共振秋千移到太空艙中，則處于完全失重狀態(tài)，與重力有關現(xiàn)象無法實現(xiàn)。

該題主要考查了共振的條件，在物體做受迫振動時，當驅(qū)動力的頻率與固有頻率相同時，發(fā)生共振現(xiàn)象，其振幅最大。

5.【答案】C

【解析】解：A、兩球碰后速度大小相等，方向相反，運動規(guī)律與各自碰撞前的運動規(guī)律對稱，則運動時間相等，即同時回到出發(fā)點。故A錯誤，C正確。

B、根據(jù)12gt2+v0t?12gt2=h，又gt=v0?gt，解得t=v026.【答案】C

【解析】解：A.大量處在n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，能輻射出C42=6種不同頻率的光子，而一個處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，只能輻射出一種頻率的光子，故A正確；

B.一群處于n=3能級的氫原子吸收能量為0.9eV的光子后的能量為E=?1.51+0.9=0.61eV，不可以躍遷到n=4能級，故B錯誤；

C.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)楣怆娮拥淖畲蟪鮿幽?，故C正確；

D.若氫原子從n=3能級躍遷到n=1能級輻射出的光能量為ΔE1=E3?E1=?1.51e7.【答案】A

【解析】解：由題意畫出滑片移動時的等效電路圖如圖所示：

滑片在a端時，Ra=0，滑片在b端時，Rb=0。由于燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻R0的阻值相同，根據(jù)數(shù)學知識可知，當滑動變阻器的滑片處于中間位置時，副線圈的總電阻最大。

由圖可知，滑片在兩端時，副線圈所在電路總阻值最小，當滑片從a端向中間滑動時，副線圈所在電路的總阻值增大，則副線圈所在電路的總電流減小，根據(jù)I1I2=n2n1可知原線圈所在電路的電流也減小，則燈泡L1變暗，由于輸入端C、D接入電壓有效值恒定，L1兩端電壓減小，則原線圈兩端電壓增大，根據(jù)U2U1=n2n1可知副線圈兩端電壓增大，而L2所在支路電阻減小，則通過L2的電流增大，燈泡L2變亮；

當滑片從中間向b端移動時，副線圈所在電路的總阻值減小，則副線圈所在電路的總電流增大，根據(jù)I1I2=n8.【答案】AD【解析】解：A、遏止電壓為光電流為零時加在光電管兩端的最小電壓，是反向電壓，故開關S應扳向“1”故A正確；

B、遏止電壓與光照強度無關，增大光照強度，圖乙中的遏止電壓U0不變，故B錯誤；

C、飽和光電流I0與入射光的強度有關，入射光強度越大，飽和光電流越大，只增大光照強度時，圖乙中I0的值會增大，故C錯誤；

D、根據(jù)愛因斯坦光電效應方程得：Ekm=hν?W

陰極金屬的逸出功為W=hν?Ekm=hν9.【答案】AC【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)熱力學第一定律可知，氣體對外放出熱量，故A正確、B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：A10.【答案】BD【解析】解：AB、由圖像得，感應電動勢的最大值為Em=102V

根據(jù)正弦式交變電流規(guī)律可知，電動勢的有效值為E=Em2=1022V=10V

電流表的讀數(shù)為I=ER+r=1010+2.5A=0.8A

電壓表的讀數(shù)為U=IR=0.8×10V=8V

故A錯誤，B正確；

C、由圖像得，線圈轉動的周期T=0.2s11.【答案】2t0

；變??；

【解析】分析：

單擺的周期等于完成一次全振動所需的時間，結合圖2得出振動的周期。根據(jù)單擺的周期公式，結合擺長的變化得出周期的變化，根據(jù)擋光時間的變化得出△t的變化。

本題主要考查了在探究影響單擺周期的因素的實驗的操作要求，知道單擺的擺長等于擺線的長度加上擺球的半徑，難度不大。

解答：

解：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=2t0。

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)T=2π12.【答案】AD

0.700

大于

11.1

15.6

6.0×10【解析】解：(1)AB.單縫和雙縫平行放置，能讓更多的光通過雙縫，使干涉條紋亮度增強，故A正確，B錯誤；

C.根據(jù)相鄰明條紋中心間距公式Δx=Ldλ，可知干涉條紋的疏密程度與單縫寬度無關，與光的波長有關，故C錯誤，D正確。

故選：AD。

(2)螺旋測微器的最小分度值為0.01mm，該讀數(shù)為：0.5mm+20×0.01mm=0.700mm

(3)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，測量的條紋間距與干涉條紋不垂直，根據(jù)幾何知識可知在這種情況下干涉條紋的間距Δx的測量值大于真實值；

(4)游標卡尺的最小分度值為0.1mm，a圖中的讀數(shù)為：xa=11mm+1×0.1mm=11.1mm

b圖中的讀數(shù)為：xb13.【答案】解：由振動圖象得質(zhì)點