贵州省凯里市第一中学2022-2023学年高二上学期期末物理试卷(含答案)

这是一份贵州省凯里市第一中学2022-2023学年高二上学期期末物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、中国自主研发的某型号无人机，时速可超过2马赫。在某次试飞测试中，起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速过程中连续经过两段均为90m的测试距离，用时分别为2s和1s，则无人机的加速度大小是( )
A.B.C.D.
2、如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧与水平地面平行。物块在A、B两点弹簧均发生形变且恰好均能静止，关于物块，下列说法正确的是( )
A.在A点无摩擦力B.在A点摩擦力方向向左
C.在B点无摩擦力D.在B点摩擦力方向向左
3、如图所示，一质量为m的质点在半径为R的半球形固定容器中由静止自边缘上的A点滑下，到达最低点B时，它对容器的正压力为2mg。重力加速度为g，则质点自A滑到B的过程中，质点克服摩擦力所做的功为( )
4、“墨子号”卫星是我国首颗量子科学实验卫星。已知“墨子号”卫星的离地高度h（约为500km），在轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t（t小于其运动周期），运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为θ弧度，已知引力常量为G，地球半径为R，则下列关于“墨子号”的说法正确的是( )
A.线速度大于7.9km/s
B.周期为
C.质量为
D.向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度
5、如图所示为两个等量异种点电荷的电场线，图中A点和B点、C点和D点皆关于两电荷连线的中点O对称，若将一电荷放在此电场中，则以下说法正确的是( )
A.电荷在O点受力最大B.A点电势高于B点电势
C.C点和D点电场强度相同D.电荷在A点的电势能大于B点电势能
6、如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为，电阻，电流表和电压表均为理想交流电表。若电流表A的示数为1A，则电压表V的示数为( )
A.2VC.4VD.10V
二、多选题
7、考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场。探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。关于探测器工作原理，下列说法正确的是( )
A.探测器利用的是静电感应现象
B.探测器利用的是磁场对金属的吸引作用
C.探测器利用的是电磁感应现象
D.当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化
8、用弹簧将一物块悬挂于天花板上，使物块在竖直方向做简谐振动，其振动图象如图所示，则( )
A.时刻系统机械能达到最小值
B.该简谐振动的频率为0.5Hz
C.和两个时刻物块加速度均为0
D.和两个时刻弹簧的弹性势能相等
9、图甲为新能源电动汽车的无线充电原理图，M为匝数匝、电阻的受电线圈，N为送电线圈。当送电线圈N接交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙。下列说法正确的是( )
A.受电线圈产生的电动势的有效值为
B.在时刻，受电线圈产生的电动势为20V
C.在时间内，通过受电线圈的电荷量为
D.在时间内，通过受电线圈的电荷量为
10、如图所示，质量为M，半径为R的四分之一粗糙圆弧轨道静置于光滑水平地面上，且圆弧轨道底端与水平面平滑连接，质量为m的小滑块以水平向右的初速度冲上圆弧轨道，恰好能滑到轨道最高点，然后滑回轨道底端。已知，则下列判断正确的是( )
A.小滑块冲上轨道的过程，小滑块与圆弧轨道组成的系统机械能守恒
B.小滑块冲上轨道的过程，小滑块与圆弧轨道组成的系统动量不守恒
C.小滑块冲上轨道的最高点时，圆弧轨道的速度大小为
D.小滑块回到圆弧轨道底端时，系统损失机械能为
三、计算题
11、春节前夕，某市启动“机动车文明礼让斑马线”活动，交警部门为样板斑马线配上了新型电子警察。第一个月，查处违规机动车近3000辆次，“逼迫”各位驾驶员学会“文明礼让”。一辆质量为的汽车，以36km/h的速度沿平直道路匀速行驶，距斑马线还有30m距离时，驾驶员发现有行人通过斑马线，经过0.5s的反应时间，汽车制动，开始做匀减速运动，恰好在斑马线前停住。重力加速度。
（1）不考虑制动过程中汽车的牵引力作用，求汽车制动过程中加速度大小；
（2）若汽车正常行驶时所受阻力为车重力的0.1倍，要使汽车从静止开始匀加速经10s使速度达到54km/h，求牵引力的大小。
12、如图所示，在的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度；在的空间中，存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度。一带负电的粒子（比荷），在x轴上处的d点以的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力。求带电粒子。
（1）第一次进入磁场时的速度大小和方向；
（2）第一次进入磁场后再次返回电场时距原点的距离。
13、如图所示，足够长的水平轨道左侧部分轨道间距为2L，右侧部分的轨道间距为L，曲线轨道与水平轨道相切于，所有轨道均光滑且电阻不计。在水平轨道内有斜向下与竖直方向成的匀强磁场，磁感应强度大小为。质量为的金属棒B垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为的金属棒A自曲线轨道上处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，A棒总在宽轨上运动，B棒总在窄轨上运动。已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为，，，，，，求：
（1）金属棒A滑到处时的速度大小；
（2）金属棒A刚进入磁场时受到安培力的大小和方向；
（3）金属棒B匀速运动的速度大小。
四、实验题
14、某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡挡不够合适，第二次将旋钮旋到挡测量，两次测量时电表指针所指的位置如图中的虚线所示，则：
（1）第一次操作时指针指在图中________（选填“a”或“b”）位置。
（2）第二次的合理实验步骤按顺序是：________（利用下述操作项目前面的字母表示）。
A.记下电阻值
B.将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置
C.将多用电表面板上旋钮旋到交流电压最高挡
D.将两根表笔短接，并调零
（3）该电阻的阻值是________Ω。
15、某学习小组用DIS研究小车在质量一定时加速度与力的关系，实验装置如图（a）所示。实验中通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图（b）所示。
（1）图线________（选填“①”或“②”）是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；
（2）小车在轨道水平上运动时受到的阻力________；
（3）图（b）中，拉力F较大时，图线明显弯曲，产生误差。为消除此误差可采取的措施是________。
A.调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动
B.在增加钩码的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量
C.在钩码与细绳之间接入一力传感器，用力传感器读数代替钩码的重力
D.更换实验中使用的钩码规格，采用质量较大的钩码进行上述实验
参考答案
1、答案：C
解析：由题目可知，无人机在2s内的位移为90m，设在经过第一个90m的初速度为，根据匀变速运动的规律可得
解得
同理，无人机在3s内的位移为180m，根据匀变速运动的规律，代入数据可得
联立求解可得
故选C。
2、答案：B
解析：物块在A、B两点弹簧均发生形变且恰好均能静止，则在A点弹簧处于压缩状态，弹簧弹力向右，故此时摩擦力方向向左，在B点弹簧处于伸长状态，弹簧弹力向左，故此时摩擦力方向向右。
故选B。
3、答案：C
解析：在B点，质点对容器的正压力为2mg，根据牛顿第三定律可知，容器对质点的弹力大小也为2mg，则有
质点从A点滑下到达最低点B过程有
解得
故选C。
4、答案：B
解析：A.地球的第一宇宙速度，近地卫星的环绕速度即为7.9km/s，由牛顿第二定律
可得
对“墨子号”，其线速度由牛顿第二定律
可得
故，A错误；
B.由题意得，“墨子号”的线速度为
又由匀速圆周运动规律
可得其周期为
故B正确；
C.“墨子号”卫星是环绕天体，根据万有引力提供向心力无法求出其质量，故C错误；
D.根据万有引力提供向心力
可得
“墨子号”卫星的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则“墨子号”的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，故D错误。
故选B。
5、答案：C
解析：A.A点、B点连线上，O点电场线最稀疏，电场强度最小，电荷在O点受力最小，故A错误；
B.图中未知两电荷正负，无法判断A、B两点电势高低，故B错误；
C.电场线疏密表示场强大小，场强方向与电场线切线方向相同，则C点和D点电场强度相同，故C正确；
D.无法判断电荷从A点到B点做正功还是负功，所以无法判断电荷在A点的电势能是否大于B点电势能，故D错误。
故选C。
6、答案：C
解析：根据变压器电压和匝数的关系可知，输入电压与输出电压之比为
则电阻两端电压为，电阻两端电压为，则通过两电阻的电流之比为2:1；若设通过电阻的电流为，则通过电阻的电流为，根据电流和匝数的关系可知，原线圈的输入电流为，因电流表示数为1A，则
即
电压表示数为
故选C。
7、答案：CD
解析：D.当线圈靠近金属物体时，在金属物体中产生涡电流，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，故在金属中会产生电流，而金属中的电流产生的磁场又引起线圈中的磁通量发生变化，进而引起线圈中电流的变化，报警器发出警报，故D正确；
ABC.由D选项分析可知探测器采用了电磁感应原理，而非金属则不会产生电磁感应现象，故C正确，AB错误。
故选CD。
8、答案：BC
解析：A.物块做简谐运动的过程中系统的机械能守恒，各时刻的机械能都是相等的，故A错误；
B.由题图读出周期为
所以该简谐振动的频率为
故B正确；
C.由题图可知和两个时刻物块都在平衡位置，回复力均为零，所以加速度均为零，故C正确；
D.由题图看出，时物块位于正的最大位移处，时物块位于负的最大位移处，两时刻物块的位移大小相等、方向相反；由于物块在平衡位置时，弹簧处于拉长状态，所以和两个时刻弹簧的弹性势能不相等，故D错误。
故选BC。
9、答案：AC
解析：A.由图乙可知
受电线圈的最大磁通量为
根据正弦交变电流特征可知，受电线圈产生的电动势最大值为
所以受电线圈产生的电动势的有效值为
故A正确；
B.由图乙可知，时刻磁通量变化率为0，由法拉第电磁感应定律可知，此时受电线圈产生的电动势为0V，故B错误；
CD.根据
代入数据解得
故C正确；D错误。
故选AC。
10、答案：BC
解析：A.小滑块冲上轨道的过程，圆弧轨道粗糙，两者有相对运动，系统摩擦力做负功，所以系统的机械能不守恒，故A错误；
B.小滑块冲上轨道的过程，小滑块与圆弧轨道组成的系统竖直方向受力不为零，竖直方向上动量不守恒，但系统在水平方向不受外力，水平方向上动量守恒，故B正确；
C.小滑块恰好滑到轨道的最高点时，两者共速，由系统水平动量守恒得
解得
故C正确；
D.从小滑块冲上圆弧轨道到轨道最高点过程中，根据能量守恒可知，系统损失机械能为
考虑到小滑块在圆弧轨道中做圆周运动，小滑块上滑过程中与轨道间的摩擦力大于下滑过程中经过对应点时与轨道间的摩擦力，故有
故D错误。
故选BC。
11、答案：（1）（2）
解析：（1）设汽车在反应时间内行驶的距离为，制动过程中行驶的距离为，加速度大小为。初速度
反应时间
由匀速和匀变速直线运动规律有
联立解得
（2）设汽车从静止开始经10s使速度达到54km/h的过程中，加速度大小为，牵引力大小为F，由牛顿第二定律有
由匀变速直线运动规律有
联立解得
12、答案：（1）；（2）0.3m
解析：（1）粒子在第一象限做类平抛运动，加速度为
由匀变速直线运动的位移公式得
代入数据解得
粒子通过y轴进入磁场时在x方向上的速度
速度为
设进入磁场时速度与y轴的方向为θ，则有
解得
（2）粒子在第二象限做匀速圆周运动，半径
第一次经过y轴位置
距原点的距离
13、答案：（1）
（2），与竖直方向成53°斜向左下方；
（3）
解析：（1）A棒在曲线轨道上下滑，由机械能守恒定律得
解得
（2）金属棒A刚进入磁场时电动势为
电流
故
由左手定则知安培力方向与竖直方向成53°斜向左下方；
（3）选取水平向右为正方向，对A、B利用动量定理，对B
对A
其中
两棒最后匀速时，电路中无电流，此时回路总电动势为零，必有
联立解得
14、答案：（1）a（2）DBAC（3）200
解析：（1）依题意，可知第二次换用了较大的倍率，说明第一次指针偏转角度过小，不利于读数，误差较大，所以第一次操作时指针指在图中a位置。
（2）每次换挡后，都需重新调零，即先将两根表笔短接，并调零；接着将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置；记下电阻值；最后测量完毕后，需将多用电表面板上旋钮旋到交流电压最高挡。
故第二次的合理实验步骤按顺序是：DBAC。
（3）根据图中指针所指位置b，可读出该电阻的阻值为
15、
（1）答案：①
解析：由图象①可知，当时，，也就是说当绳子上没有拉力时小车有加速度，说明该同学实验操作中平衡摩擦力过大，即倾角过大，平衡摩擦力时木板的右端垫得过高，所以图线①是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。
（2）答案：0.5N
解析：图线②是在轨道水平时做实验得到的，由图象可知当拉力等于0.5N时，加速度恰好为零，即刚好拉动小车，此时
（3）答案：C
解析：由于开始段关系为一条倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理有
得
而实际上
可见AB段明显偏离直线是由于所挂钩码的总质量太大，没有满足造成的，而我们是用钩码的重力作为小车所受的拉力，所以消除该误差可采取的简便且有效的措施是：在钩码与细绳之间接入一力传感器，用力传感器读数来代替钩码的重力，得到小车所受的实际拉力F的值，再作出关系图象。
故选C。