2023温州十校联合体高二下学期期末联考物理试题含解析

2022学年第二学期温州十校联合体期末联考

高二年级物理学科试题

选择题部分

一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 下列关于各物理量的单位，说法正确的是（　　）

A. 劲度系数k的单位是N·m B. 自感系数L的单位是Ω·s

C. 电阻率ρ的单位是 D. 普朗克常量h的单位是

2. 2023年5月21日中国羽毛球队在苏州第13次夺得苏迪曼杯，图为比赛中的石宇奇，下列说法正确的是（　　）

A. 研究石宇奇回击羽毛球动作时，羽毛球可以看成质点

B. 石宇奇击球时，球拍对羽毛球的作用力大于羽毛球对球拍的作用力

C. 石宇奇击球时，球拍对羽毛球的弹力是因为球拍发生了形变

D. 石宇奇击球后，羽毛球在空中继续向前运动时受到重力、推力和阻力

3. 下列陈述与事实相符的是（　　）

A. 安培提出分子电流假说

B. 牛顿测出引力常量

C. 库仑最早测得元电荷e的数值

D. 麦克斯韦用实验证实了电磁波存在

4. 如图所示，两位同学从滑道最高端的同一位置先后滑下，到达低端的同一位置，对于整个下滑过程，两同学的（    ）

A. 位移一定相同

B. 时间一定相同

C. 末速度一定相同

D. 平均速度一定相同

5. 新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具。某品牌观光新能源电动车的动力电源上的铭牌标有“120V、250Ah”字样。假设工作时电源的输出电压恒为120V，额定输出功率3kW。根据上述有关数据，下列说法正确的是（　　）

A. 电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是12h

B. 额定工作电流为25A

C. 动力电源充满电后储存的电能为J

D. 电动机的内阻为4.8Ω

6. 北京时间2023年5月10日21时22分，搭载天舟六号货运飞船的长征七号遥七运载火箭，在我国海南文昌航天发射场点火发射；11日5时16分，天舟六号货运飞船用时近7小时顺利实现与中国空间站天和核心舱的交会对接，如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A. 火箭发射升空过程中，发动机喷出燃气推动空气，空气推动火箭上升

B. 对接后的组合体的运行速度大于7.9km/s

C. 要实现对接，天舟六号货运飞船应天和核心舱相同轨道处加速

D. 在文昌航天发射场点火发射，是为了更好地利用地球的自转速度

7. 周期为2s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的波动图像如图所示，此时质点P正沿y轴负方向运动。则该波（　　）

A. 波速v＝2m/s

B. 沿x轴负方向传播

C. 该波在介质中遇到宽1m障碍物能发生明显衍射

D. 质点P在2s时间里沿波的传播方向前进2m

8. 一条绝缘细线上端固定在O点，下端系一个质量为m、带电量为＋q的小球A，将它置于水平向右的匀强电场中，小球静止时细线与竖直方向夹角成为θ。已知重力加速度为g，下列说法错误的是（　　）

A. 匀强电场的电场强度大小为

B. 细线对小球的拉力大小为

C. 剪断细线，小球将做直线运动

D. 突然撤去电场的瞬间，细线拉力大小变为

9. 高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将专用弹性橡皮绳（质量忽略不计）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力，则（　　）

A. 弹性绳刚伸直时，运动员开始减速

B. 整个下落过程中，运动员的机械能先保持不变后减小

C. 整个下落过程中，重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功

D. 弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先增大后减小

10. 如图所示，有两根用超导材料制成的长直平行细导线a、b，分别通以80A和100A流向相同的电流，两导线构成的平面内有一点p，到两导线的距离相等。下列说法正确的是（　　）

A. 两导线受到的安培力

B. 改变导线a电流方向，p点的磁感应强度方向改变

C. 移走导线a前后，p点的磁感应强度方向改变

D. 在离两导线所在的平面有一定距离的有限空间内，不存在磁感应强度为零的位置

11. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为20∶1，图中电表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、L是理想线圈、D是灯泡。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电，下列说法错误的是（   ）

A. 交流电的频率为50Hz B. 电压表的示数为11V

C. 当光照增强时，电流表的示数变小 D. 若抽出L中的铁芯，则灯D变亮

12. 现代都市高楼林立，高楼出现火情需要一种高架水炮消防车。如图所示，某楼房55m高处出现火情，高架水炮消防车正紧急灭火中。已知水炮炮口与楼房水平间距为15m，与地面竖直距离为50m，水炮的出水量为3m3/min，水的密度为103kg/m3，水柱刚好垂直打入受灾房间窗户。则（   ）

A. 地面对消防车的作用力方向竖直向上

B. 水炮炮口的水流速度为10m/s

C. 水泵对水做功的功率约为3.3 × 103W

D. 若水流垂直冲击到窗户玻璃后向四周流散，则冲力约为750N

13. 夜晚高速公路路标在灯光的照射下特别亮，主要是因为使用了由大量均匀透明介质球组成的反光材料。如图所示，介质球的球心位于O点，半径为R。平行于直径AOB的单色光沿DC从空气射入介质球，在球内表面经一次反射后，再次折射回空气中时出射光线恰好仍与DC平行。已知DC与AB的距离为，下列说法正确的是（　　）

A. 光线经过第一次折射后对应折射角为45°

B. 介质球的折射率为n＝3

C. 增大单色光的频率，入射光射入球体后，在球内表面不可能发生全反射

D. 换不同单色光，沿DC入射，球内表面经一次反射后，再次折射回空气时仍与DC平行

二、选择题Ⅱ（本题共2小题，每小题3分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

14. 2023年4月12日，中科院合肥物质科学研究院的可控核聚变装置全超导托卡马克（EAST）缔造了新的纪录，实现了高功率稳定的403s稳态长脉冲高约束模等离子体运行，向核聚变能源应用迈出重要一步。已知该装置内部发生的核反应方程为：，已知、、和的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u，1u相当于931.5MeV，则下列说法中正确的是（　　）

A. 该反应属于轻核聚变

B. 该反应中生成物的总质量大于反应物的总质量

C. 该反应过程中释放的能量约为17.6MeV

D. 该反应中生成物的结合能之和小于反应物的结合能之和

15. 如图所示，甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为a、b、c三种光照射下得到的三条电流表与电压表读数之间的关系曲线；丙图为氢原子的能级图。下列说法正确的是（　　）

A. 同一介质中a光的波长比c光短

B. 若a光为可见光，则b光可能是紫外线

C. 若通过同一装置发生双缝干涉，b光的相邻条纹间距比c光大

D. 若a光光子能量为2.55eV，用它直接照射大量处于n＝2激发态的氢原子，可以产生6种不同频率的光

非选择题部分

三、实验题（本题分Ⅰ、Ⅱ共两小题，共14分。）

16. 下列四个实验中体现控制变量法的实验（　　）

A. 图1中的“探究加速度与力、质量的关系”实验

B. 图2中的“探究求合力方法”实验

C. 图3中的“探究向心力大小与质量、角速度、半径的关系”实验

D. 图4中的“用单摆测测量重力加速度”实验

17. 某同学用如图所示装置“探究加速度与力、质量的关系”，为使细线对小车的拉力等于小车所受的合力，以下操作正确的是（　　）

A. 调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B. 调整长木板的倾斜程度以平衡阻力

C. 可以任意调整砝码和砝码盘的质量大小

18. 某同学利用如图所示做“单摆测定重力加速度”实验时，进行以下操作：

①用游标卡尺测得摆球直径D如图所示，D = __________cm；

②把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长L；然后用停表记录了单摆完成N次全振动所用的时间t，可以测得重力加速度g = __________。（用实验中的物理量符号L、D、N、t等表示）

19. 在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：

A．电流表1（量程2mA，内阻Ω）

B．电流表2（量程1A，内阻约10Ω）

C．定值电阻Ω

D．滑动变阻器R（0～20Ω）

E．开关和导线若干

（1）某同学根据提供的器材设计电路来完成实验，MN连接__________（选填“电流表1”或“电流表2”），PQ连接另一电流表；

（2）该同学利用测出的实验数据作出的图线（为电流表1的示数，为电流表2的示数，且远小于）如图所示，则由图线可得被测电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。（以上结果皆保留两位有效数字）

20. 某同学用双缝干涉测量某种单色光的波长的实验装置如图所示，已知双缝间距d为m，测得双缝到屏的距离l为0.700m。将测量头的分划板中心刻线与第1条亮条纹中心对齐，然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐，记下测量头移动11.550mm，计算可得所测单色光波长为________nm。（计算结果保留三位有效数字）

四、计算题（本题共4小题，共41分。要求画出必要的图形，写出必要的文字说明、重要的方程式和演算步骤，有数值计算的必须明确写出数值和单位）

21. 如图所示，横截面积为S的绝热圆柱形汽缸直立在水平地面上，内有质量为M、可上下移动的绝热活塞，在距缸底高为2的缸口处有固定的卡环，使活塞不会从汽缸中顶出，不计摩擦。活塞下方距缸底高为处还有一固定的导热隔板，将容器分为A、B两部分，A、B中各封闭同种理想气体，开始时A、B中气体的温度均为，B中气体压强等于外界大气压强，活塞下表面距汽缸底的高度为1.6，现通过电热丝缓慢加热B中气体，使B中气体的压强增大为1.5，然后保持平衡。求：

（1）开始时A中气体的压强；

（2）此时活塞下表面距缸底的高度；

（3）若此过程A中气体从B中气体吸收的热量为Q，A中气体的内能增加量。

22. 如图所示，可视为质点的质量为m＝0.1kg的小滑块静止在水平轨道上的A点，在水平向右的恒定拉力F的作用下，从A点开始做匀加速直线运动，在滑块运动到水平轨道AB之间某个点时撤去拉力，滑块继续运动到B点后进入半径为R＝0.4m且内壁光滑的竖直固定圆管道，在圆管道上运行一周后从C处的出口出来后向D点滑动，D点右侧有一与CD等高的传送带紧靠D点且平滑连接，并以恒定的速度v＝3m/s顺时针转动。已知水平轨道AB光滑，小滑块与水平轨道CD间的动摩擦因数为，与传送带间的动摩擦因数，AB长度为m，CD的长度为m，DE传送带的长度m，重力加速度。

（1）若滑块恰能过圆管道的最高点，求滑块刚运动到B点时对圆管道的压力；

（2）若滑块到AB中点时撤去拉力，为使小滑块能到达传送带左侧D点，求F最小值；

（3）若在AB段水平拉力F＝2N且作用距离x可变，滑块到D点后一直加速，且到E点时速度小于3m/s，试求小滑块到达传送带右侧E点时的速度v与水平拉力F的作用距离x的关系。

23. 如图所示，在水平面上固定两根平行的金属轨道AO和A′O′，其中BC、B′C′部分长度均为L = 9m，粗糙且动摩擦因数为μ = 0.5，其余部分都是光滑。BB′CC′区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B0 = 1T；轨道间连接有两个阻值均为R = 1Ω的电阻和一套电压传感器（内阻可视为无穷大）。现有一根金属棒，受水平向右的恒力作用，从AA′处由静止开始运动，通过数字接收器在屏幕上显示的电压如图所示，到电压为2U0时曲线已趋向水平，已知金属棒的电阻也为R = 1Ω，质量为m = 1kg，金属轨道间距为d = 1m，U0 = 2V，轨道电阻不计，求：

（1）金属棒进入磁场B0时的速度v1的大小；

（2）金属棒在经过BB′CC′区域的过程中，通过金属棒的电量q；

（3）金属棒经过BB′CC′区域的时间t；

（4）金属棒在经过BB′CC′区域过程中，金属棒产生焦耳热Q。

24. 如图所示，在xOy平面内半径为R（未知）的圆形区域内有垂直于平面向外的匀强磁场，圆形区域的边界与y轴在坐标原点O相切，区域内磁场的磁感应强度大小为。空间中z轴正方向垂直于xOy平面向外，x轴上过D点放置一足够大且垂直于x轴的粒子收集板PQ，PQ与yOz平面间有一沿x轴正方向的匀强电场，x轴上过C点垂直于x轴的平面MN与PQ间存在沿x轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小为。在xOy平面内的－2R≤x＜－R区域内，有大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子沿y轴正方向以速度v0射入圆形区域，经过磁场偏转后所有粒子均恰好经过O点，然后进入y轴右侧区域。已知带电粒子到达MN平面上的所有位置中，离x轴最远的位置坐标，磁感应强度大小，不计带电粒子的重力及粒子间的相互作用。求：

（1）带电粒子在圆形区域内做圆周运动的轨道半径r；

（2）电场强度E的大小；

（3）经过MN平面时离x轴最远的带电粒子到达收集板PQ时的位置坐标。