云南省迪庆州香格里拉县第一中学2022-2023学年高二下学期物理第二次考试试卷（含答案）

第第页云南省迪庆州香格里拉县第一中学2022-2023学年高二下学期物理第二次考试试卷一、单选题1．如图，正方形闭合导线框在边界水平的匀强磁场区域的上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻，用t3、t4分别表示线框ab边和cd边刚出磁场的时刻，线框下落过程中形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界平行，线框平面与磁场方向垂直，设磁场区域的宽度大于线框的边长，不计空气阻力的影响，则下列反映线框下落过程中速度A．B．C．D．2．三个阻值相同的定值电阻R与理想变压器连接成如图所示电路，正弦交变电源的输出电压为U1，副线圈的输出电压为U2，三个电阻消耗的功率相同，则A．2：1 B．3：1 C．1：2 D．1：33．港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥，为香港、澳门、珠海三地提供了一条快捷通道。图甲是港珠澳大桥中的一段，一辆以4m/s速度行驶的小汽车在长度为L=28m的平直桥面上提速，图乙是该车在该段提速的加速度（a）与位移（x）的关系。则关于小汽车通过该段平直桥面的末速度和时间分别为（）A．10m/s3s B．10m/s4sC．5m/s3s D．5m/s24．空间某一静电场的电势φ在x轴上的分布如图所示，x轴上两点B、C的电场强度在x方向的分量大小分别是EBx、ECx，下列说法中正确的是（）A．EBx>ECxB．EBx的方向沿x轴负方向，ECx的方向沿x轴正方向C．另放一电荷在O点，其受到的电场力在x方向上的分量为零D．一电子沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功5．在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是A．奥斯特发现了电流的磁效应B．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论并首先验证了电磁波存在C．赫兹发现了在磁场中产生电流的条件和规律D．牛顿发现了电流在磁场中受到磁场力的作用规律6．如下图所示，一传送带与水平方向的夹角为θ，以速度v逆时针运转，将一物块轻轻放在传动带的上端，则物块在从A到B运动的过程中，机械能E随位移变化的关系图像不可能是（）A． B．C． D．7．冬天，我国部分地区有降雪，在雪地上，运输物资的汽车以额定功率P上坡时，为增大牵引力F牵，汽车的速度v应（）A．减小 B．增大C．保持不变 D．先增大后保持不变8．通电直导线放在匀强磁场中，磁感应强度B的方向如图所示，“×”表示磁场方向垂直纸面向里，“·”表示磁场方向垂直纸面向外。图中标出了导线所受安培力F的方向，其中正确的是（）A． B．C． D．二、多选题9．已知地球的半径为R，表面的重力加速度为g，月球球心离地球球心的距离为r1，地球同步卫星离地球球心的距离为r2，r1＞r2，将月球和地球同步卫星的运动都看做匀速圆周运动，以下说法正确的是（）A．月球的线速度比同步卫星的线速度小B．地球赤道上的物体随地球自转的线速度比同步卫星的线速度大C．月球绕地球转动的向心加速度为RD．月球表面的重力加速度为R10．在图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器．将滑动变阻器的滑动触头P置于位置a，闭合开关S，电路稳定时理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，理想电流表A的示数为I，当滑动变阻器的滑动触头P由a滑到b且电路再次稳定时，理想电压表V1、V2的示数分别为U1'A．滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，电容器的带电量减小B．滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，通过R3C．U1>U1D．|11．下列说法中正确的是____________。A．两列机械横波相遇，在相遇区一定会出现干涉现象B．机械波在传播过程中，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播相同的距离C．光波在介质中传播的速度与光的频率有关D．狭义相对论认为：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同E．紫光的双缝干涉条纹间距可能大于红光双缝干涉条纹间距12．如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r＝R。两金属导轨的上端连接一个灯泡，灯泡的电阻RL＝R，重力加速度为g。现闭合开关S，给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为F＝mg的恒力，使金属棒由静止开始运动，当金属棒达到最大速度时，灯泡恰能达到它的额定功率。下列说法正确的是（）A．灯泡的额定功率PL=B．金属棒能达到的最大速度vm=C．金属棒做匀加速直线运动D．金属棒在上滑的过程中，拉力做的功等于棒动能的增加量与回路电热之和13．如图，间距为L、倾角为θ的两足够长平行光滑导轨固定，导轨上端接有阻值为R的电阻，下端通过开关S与单匝金属线圈相连，线圈内存在垂直于线圈平面向下且均匀增加的磁场。导轨所在区域存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），靠在插销处垂直于导轨放置且与导轨接触良好的金属棒ab，质量为m、电阻也为R，闭合S后，撤去插销，ab仍静止。线圈、导轨和导线的电阻不计，重力加速度大小为g，下列判定正确的是（）A．B的方向垂直于导轨平面向下B．线圈内磁通量的变化率为mgRC．断开S后，ab的最大速度为2mgRD．断开S后，电阻R的最大热功率为214．下列说法中，正确的是（）A．物体克服重力做功，物体的重力势能一定增加，机械能可能不变B．物体克服重力做功，物体的重力势能一定增加，机械能一定增加C．重力对物体做正功，物体的重力势能一定减少，动能可能不变D．重力对物体做正功，物体的重力势能一定减少，动能一定增加三、实验题15．某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验。（1）打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，则打出的纸带上相邻两点间的时间间隔为s；（2）下列实验操作正确的是______（只有一个选项符合题意，填入正确选项前的字母）。A．先接通电源，在打点计时器开始打点后，再释放小车B．打完点后，先取下纸带，再关闭电源16．有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图（a）所示。用多用电表电阻挡测得MN间的电阻膜的电阻约为100Ω。陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。A．毫米刻度尺B．游标卡尺C．电流表A1（量程0~50mA，内阻约10ΩD．电流表A2（量程0~0.6A，内阻约0.6ΩE.电压表V1（量程3V，内阻约5kΩF.电压表V2（量程15V，内阻约15kΩG.滑动变阻器R1（阻值范围0~20ΩH.滑动变阻器R2（阻值范围0~100ΩI.电源E（电动势6V，内阻可不计）J.开关一个，导线若干他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l，用游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图（b）所示，该陶瓷管的外径D=cm；为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表，电压表，滑动变阻器；（填写器材前面的字母代号）在方框中画出实验电路图；连接好电路后移动滑片，闭合开关。改变滑动变阻器接入电路的电阻，记录多组电压表的读数和电流表的读数，根据数据做出电压—电流图像（题图线为一条直线），并计算出图线的斜率为k。若镀膜材料的电阻率为ρ，计算电阻膜厚度d的数学表达式为d=（用题目给出的已知量符号或数学常数的符号表示）。四、解答题17．弹簧固定于p点，小物块m1=1kg无连接的压缩弹簧于A点，某一时刻突然松开弹簧m1在弹力的作用下经过B点恰好落到小车M的最左端，当小车和物块块的速度达到最大时恰好运动到D点，且与物块E正碰，设小车碰到物块到E后不动，m1与m2发生弹性碰撞，m2=0.5kg，m1某一时刻再次回到小车M上，已知m1与M之间的摩擦因数（1）求弹簧的弹性势能？及物块m2（2）若物块m1返回到小车M上后，小车M则向C点运动，求：小车M速率达到最大时刻，物块m18．如图所示是测量离子比荷的装置示意图。速度选择器两极板水平，板间加上竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。速度选择器右侧有水平放置的平行板电容器，极板长为l，板间距为l2。建立竖直向上的直线坐标系Oy，y轴到电容器极板右端的距离为l。离子源S能沿水平方向连续发射一定速度的正离子，调整速度选择器电场的场强为E0，磁场磁感应强度为（1）求离子穿过速度选择器的速度；（2）若E=E0，离子到达y轴时距O的距离为（3）改变E的值，运动到y轴的离子，其坐标值将发生变化，在图乙所示的坐标系内，画出运动到y轴的离子，其坐标值y随E值的变化关系。（图中标出必要的数据，不必写出计算过程）19．如图所示为一个均匀透明介质球，球心位于O点，半径为R，一束单色光从真空中沿DC方向平行于直径AOB射到介质球上的C点，DC与AB的距离H=32（1）该透明介质的折射率n；（2）光束从C点射入到从P点射出所经历的总时间。20．如图所示，在水平向右的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球，线的上端固定于O点，用手拉住小球处于A点，且OA恰好处于水平状态，静止释放小球，当摆到B点时速度为零，此时细线与竖直方向成30°角，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k，忽略空气阻力。求：（1）判断小球电性；（2）匀强电场的场强E的大小；（3）小球在运动过程中的最大速度大小。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A、在0～t1时间内，线框做自由落体运动，t2时刻以后，线框全部进入磁场后做匀加速直线运动，这两段时间内的v－t图线均为直线．在t1～t2时间内，线框进入磁场的过程中，线框的运动状态与进入磁场时的速度v有关．当线框在磁场中匀速运动时，安培力等于重力，即BBLv0C、若线框的速度v<v0，但相差不大，则线框进入磁场后可能先加速再匀速；若线框的速度v远小于D、若线框的速度v=v0，则线框进入磁场一直匀速至全部进入磁场，D正确，不符合题意．【分析】结合vt图像分析，图像为倾斜直线，则物体左匀变速直线运动，为曲线则为变加速直线运动，图像水平，物体做匀速运动。2．【答案】B【解析】【解答】电阻功率相同，每个电阻电流均为I，原线圈电流为I，副线圈中的总电流为2I，原、副线圈电流之比为1：2，所以原、副线圈的匝数之比为2：1则原、副线圈的电压U'：U2=2：1，解得U1：U故答案为：B。【分析】理想变压器，原副线圈功率相等，匝数比等于电压之比，电流之比等于匝数反比。3．【答案】B【解析】【解答】由加速度与位移的关系图像可知，加速度为1.5m/s2，由公式2aL=解得v=10由公式t=故答案为：B。【分析】由图像可得加速度为1.5m/s2，位移为28米，由运动学公式求解末速度和时间。4．【答案】C【解析】【解答】A．根据E=可知在φ−x图象中其切线斜率表示电场强度，可知EBx<EA不符合题意；B．沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴正方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴负方向，B不符合题意；C．O点切线的斜率为零，场强为0，则电荷在O点受到的电场力为0，C符合题意；D．电子沿x轴从B移到C的过程中，电场力先向左后向右，电场力先做负功，后做正功，D不符合题意。故答案为：C。

【分析】φ−x5．【答案】A【解析】【解答】A、奥斯特发现了电流的磁效应，所以A选项是正确的B、麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，赫兹首先验证了电磁波存在，B不符合题意C、法拉第经过数年的研究，发现了磁场产生电流的条件和规律，C不符合题意D、安培发现了电流在磁场中受到磁场力的作用规律，D不符合题意故答案为：A【分析】奥斯特发现了电流的磁效应，麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，赫兹首先验证了电磁波存在，考察物理学史。6．【答案】B【解析】【解答】AC．设物块在传送带上运动位移为s，下落高度h，则物体从A到B运动过程中，机械能E=若物块放上后一直加速，且到B点速度仍小于v，则物块机械能一直增大，AC正确，不符合题意；BD．若物块在到达B点之前，速度达到v，则物块将和传送带一起匀速运动，但重力势能减小，故机械能减小，B错误，符合题意；D正确，不符合题意。故答案为：B。【分析】若物块放上后一直加速，且到B点速度仍小于v，物体一直处于加速，则物块机械能可能一直增大。对到达B点速度不同情况进行分析。7．【答案】A【解析】【解答】由功率公式P=Fv可知，在功率一定的情况下，当速度减小时，汽车的牵引力就会增大，此时更容易上坡．故答案为：A

【分析】利用功率的表达式可以判别功率一定时，当速度减小时牵引力会增大。8．【答案】D【解析】【解答】A．电流方向向上，磁场方向向上，因为磁场方向和电流方向平行，所以不受安培力的作用，A不符合题意；B．磁场垂直纸面向外，电流向下，根据左手定则，安培力方向向左，B不符合题意；C．磁场水平向右，电流水平向左，因为磁场方向和电流方向平行，所以不受安培力的作用，C不符合题意；D．磁场垂直纸面向里，电流斜向右上方，根据左手定则，安培力方向垂直导线斜向左上方，D符合题意。故答案为：D。【分析】磁场方向和电流方向平行，所以不受安培力的作用。根据左手定则判断安培力方向。9．【答案】A,C【解析】【解答】A．由公式G得v=由于r1＞r2，则月球的线速度比同步卫星的线速度小，A符合题意；B．地球赤道上的物体随地球自转角速度与同步卫星的角速度相等，由v=ωr可知，地球赤道上的物体随地球自转的线速度比同步卫星的线速度小，B不符合题意；C．在地球表面有G对月球绕地球做圆周运动有G联立得a=C符合题意；D．由于不知道月球的质量和半径，则无法得到月球表面的重力加速度，D不符合题意。故答案为：AC。

【分析】利用引力提供向心力可以比较线速度的大小；利用赤道上物体和同步卫星角速度相同结合半径大小可以比较线速度的大小；利用引力形成重力可以求出向心加速度的大小；由于不知道月球质量和半径不能求出月球的重力加速度的大小。10．【答案】B,D【解析】【解答】A．电容C与与R1、RB．因电容器电量增加，故电容器充电，R3C．因电路中电流减小，故I>R1两端的电压减小因路端电压增大，故UC不符合题意；D．将R1等效为电源内阻，则等效内阻为R1+r，U2故|D符合题意。故答案为：BD。【分析】电容器两端电压等于电源电压。因电容器电量增加，故电容器充电。电路中电流减小，R1两端电压减小，R2两端电压增大。11．【答案】C,D,E【解析】【解答】A．只有频率相同的两列机械横波相遇，在相遇区才会出现干涉现象，A不符合题意；B．机械波的波速与介质有关，不同介质机械波的传播速度不同，则机械波在传播过程中通过两种不同的介质，沿传播方向上，在任何相等时间内，传播的距离不一定相同，B不符合题意；C．光波在介质中传播的速度与光的频率有关，C符合题意；D．根据狭义相对论的基本原理可知：一切物理规律在不同的惯性参考系中都相同，D符合题意；E．根据∆x=L故答案为：CDE。【分析】只有频率相同的两列机械横波相遇，在相遇区才会出现干涉现象.光波在介质中传播的速度与光的频率有关。其他条件相同则红光条纹大于紫光条纹宽度。12．【答案】A,B【解析】【解答】B．金属棒先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为零时，金属棒达到最大速度，此后开始做匀速直线运动。设最大速度为vm，则速度最大时E＝BLvm，I=E解得vB符合题意；A．根据电功率表达式P可得PA符合题意；C．由于金属棒先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为零时，金属棒达到最大速度，此后开始做匀速直线运动。C不符合题意；D．根据能量守恒可知，金属棒在上滑的过程中，拉力做的功等于棒动能的增加量、回路电热及重力势能之和。D不符合题意；故答案为：AB。【分析】最大速度时，棒做匀速运动，三力平衡。金属棒在上滑的过程中，拉力做的功等于棒动能的增加量、回路电热及重力势能增加量之和。13．【答案】B,C【解析】【解答】A．线圈内存在垂直于线圈平面向下且均匀增加的磁场，根据楞次定律可知，感应电流为逆时针方向，金属棒的电流方向为b→a，对金属棒受力分析，受到重力和导轨的支持力，要使ab静止，安培力的方向应沿导轨斜向上，根据左手定则，判断出B的方向垂直于导轨平面向上，A不符合题意；B．对金属棒ab受力分析F又F线圈内磁通量的变化率为ΔΦ联立解得ΔΦB符合题意；C．断开S瞬间，ab电流消失，沿导轨向下做加速运动，对金属棒ab受力分析，根据牛顿第二定律mgsinθ−B随着金属棒速度增加，感应电流变大，安培力也变大，所以加速度变小，直到加速度为零，金属棒的速度达到最大值，故mg联立解得vC符合题意；D．断开S后，整个电路产生的热量就是安培力做的功，所以最大热功率为安培力的最大功率P=F安电阻R的最大热功率为P解得PD不符合题意。故答案为：BC。【分析】根据受力平衡判断安培力方向。由安培力判断感应电动势大小，由法拉第电磁感应定律求解变化率。整个电路产生的热量就是安培力做的功。14．【答案】A,C【解析】【解答】AB．若物体克服重力做功，即重力对物体做负功，根据功能关系，物体的重力势能一定增加，但机械能可能不变，比如物体做竖直上抛运动上升阶段，A符合题意，B不符合题意；CD．若重力对物体做正功，根据功能关系，物体的重力势能一定减小，但动能可能不变，比如物体竖直向下做匀速运动，C符合题意，D不符合题意。故答案为：AC。【分析】根据恒力做功得出重力的做功情况，利用功能关系和机械能守恒的条件得出机械能的变化情况。15．【答案】（1）0.02（2）A【解析】【解答】（1）打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，则打出的纸带上相邻两点间的时间间隔为t=（2）在做实验时，应先接通电源再释放小车；实验结束后，应先关闭电源再取下纸带，故答案为：A。【分析】（1）打点计时器使用的交流电源频率为50Hz，则打出的纸带上相邻两点间的时间间隔为0.02秒。

（2）在做实验时，应先接通电源再释放小车；实验结束后，应先关闭电源再取下纸带。16．【答案】1.340；C；E；G；；ρlkπD【解析】【解答】读取游标卡尺的示数，陶瓷管的外径D=13mm+8×0.05mm=13.40mm=1.340cm由于电源电压为6V，陶瓷管的电阻约为100Ω，故电路中的电流最大为0.06A=60mA，故不能用量程为0.6A的电流表，因为那样电流表的偏角太小，误差较大，所以应该选用量程为50mA的电流表，选C；为了比较准确地测量，电压表可选量程为3V的E；由于陶瓷电阻较大，故采用分压式供电电路，故滑动变阻器应该选用阻值较小的G；由于陶瓷电阻约为100Ω，而电流表与电压表的电阻分别为10Ω和5kΩ，因为10故陶瓷电阻可以认为是小电阻，故采用电流表外接的测量电路，设计的电路图如图所示：由于电压—电流图像的斜率为k，则k=R由R=ρlS=ρ则d=ρl【分析】游标卡尺读数不用估读。选用量程为50mA的电流表测量相对比较精确，而且也安全。由于陶瓷电阻较大，故采用分压式供电电路，滑动变阻器选小阻值便于调节。陶瓷电阻可以认为是小电阻，采用电流表外接的测量电路。17．【答案】（1）根据能量守恒E解得E把速度分解vy=设物块与小车共速为v1由动量守恒可得解得vm1与m2碰后交换速度m解得h=（2）设m2在小车上向左运动共速为动量守恒m2v设第一次小车向右运行的位移x1加速度a1a1=μ即为小车的长度设返回小车向左运动的位移为x2解得x所以距左端距离为55【解析】【解答】（1）由能量守恒定律求解弹性势能。由动量守恒定律求出碰后速度，根据能量守恒定律求出上升高度。

（2）动量守恒定律求出小车运动速度，运动学公式求出小车位移。求出物块运动位移。小车长度减去物块位移即为距离左端的距离。18．【答案】