云南省保山市高（完）中C、D类学校2022-2023学年高二下学期3月联考 物理试题（含答案）

云南省保山市高（完）中C、D类学校2022-2023学年

高二下学期3月联考 物理试题（含答案）

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第1页至第3页，第Ⅱ卷第3页至第4页。考试结束后，请将答题卡交回。满分100分，考试用时90分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

注意事项：

1. 答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。

2. 每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。

一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1. 在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由东向西电流导线，则该导线所受安培力的方向为（    ）

A. 向东 B. 向西 C. 竖直向上 D. 竖直向下

2. 如图所示的LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则（    ）

A. A板带正电  B. AB两板间的电压在增大

C. 电容器C正在充电  D. 电场能正在转化为磁场能

3. 如图所示，匀速飞行战斗机上从相同的高度先后水平抛出两个质量分别为、的炮弹，在两炮弹落到水平地面前的运动过程中，它们动量的变化量分别为、。已知，空气阻力忽略不计，则为（    ）

A.  B.  C.  D.

4. 如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻。质量为m的金属杆ab静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下，导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长。当该磁场区域以速度匀速地向右运动，MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小和方向为（    ）

A. 0 B. ，方向a→b C. ，方向b→a D. ，方向a→b

5. 如图甲所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是（    ）

A. 时，振子在O点左侧10cm处 B. 和时，振子的速度相同

C. 和时，振子的加速度相同 D. 从到，系统的势能逐渐增加

6. 质量物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图线如图所示，下列说法正确的是（    ）

A. 第1s末物块的速度大小为2m/s B. 第3s末物块的动量大小为

C. 第2s末物体动量方向改变 D. 0~4s合力的冲量为零

7. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为时刻的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则（    ）

A. 波的周期为2.4s  B. 在时，P点沿y轴正方向运动

C. 经过0.4s，P点经过的路程为4m D. 在时，Q点到达波峰位置

8. 电磁感应是目前实现无线充电的重要途径，如图甲所示为该装置简化工作原理图，充电基座接上如图乙所示的家庭用交流电，受电线圈接上一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）给手机电池充电。已知手机电池的充电电压为5V（有效值），假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量的损失，下列说法正确的是（    ）

A. 无线充电装置主要利用了电磁感应中的自感现象

B .家庭用交流电电流方向每秒变化50次

C. 受电线圈两端的输出电压的电压峰值为10V

D. 基座线圈和受电线圈的匝数比为

9. 如图，将一支圆珠笔的按压式小帽朝下按在桌面上，放手后笔会向上弹起一定高度。某次实验中测得圆珠笔弹起的最大高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（    ）

A. 弹簧恢复原长的过程，圆珠笔所受合力的冲量为零

B. 上升过程中，圆珠笔（含弹簧）的机械能守恒

C. 圆珠笔弹到最大高度h时，圆珠笔的动量为零

D. 圆珠笔离开桌面瞬间的初速度大小为

10. 如图甲所示，理想变压器原、副线圆正数比，V为理想交流电表，灯泡电阻，AB两端所接交变电流如图乙所示。下列说法正确的是（    ）

A. 电流频率为100Hz

B. V的读数为18V

C. 时产生该正弦交流电的线圈正处于中性面位置

D. 变压器输入功率为81W

11. 如图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为介质中平衡位置在处的质点的振动图像，P是平衡位置为的质点。下列说法正确的是（    ）

A. 该波沿x轴正方向传播，波速为0.5m/s B. 时刻，P质点的加速度沿y轴正方向

C. 0~2s时间内，P运动的路程为8cm D. 当时，P恰好回到平衡位置

12. 如图甲，在同一平面内固定一长直导线PQ和一导线框abcd，abcd在PQ的下方。导线PQ中通有从Q到P的电流，电流i的变化如图乙所示（形状为向上平移的余弦曲线）。导线框abcd中的感应电流（    ）

A. 在时不为零  B. 在时改变方向

C. 在时最大，且沿adcba的方向 D. 在时最大，且沿adcba的方向

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

注意事项：

第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。

二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）

13.（6分）磁流体发电机原理如图所示，将一束等离子体（正负电荷组成的离子化气体状物质）喷射入磁场，在电场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压。如果射入的等离子体速度为v，板间距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，方向与速度方向垂直，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间，当发电机稳定发电时，电流表示数为I。

（1）图中______板为电源的正极。

（2）这个发电机的电动势为____________。

（3）此发电机的等效内阻是____________。

14.（10分）在利用斜槽轨道探究物体碰撞时动量变化的规律的实验中，一般采用如图甲、乙所示的两种装置。

（1）实验必须要求的条件是______。

A. 斜槽轨道必须是光滑的

B. 斜槽轨道末端切线是水平的

C. 入射球每次都要从同一高度由静止滚下

D. 碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行

（2）若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则______。

A. ，  B. ，

C. ，  D. ，

（3）若采用图乙所示装置进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是______。

A. 直尺 B. 游标卡尺 C. 天平 D. 弹簧测力计 E. 秒表

（4）设入射小球的质量为，被碰小球的质量为，则在用图甲所示装置进行实验时（P为未与被碰小球碰撞时入射小球落点的平均位置），所得“动量守恒定律”的结论为____________；若还想验证该碰撞为弹性碰撞，则还需要验证____________。（两空均用装置图中的字母表示）

三、计算题（本大题共3小题，共36分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15.（8分）如图所示，纸面内直角三角形BCD区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，，、分别为两平行金属板A、B上正对的小孔，，两金属板间接有大小为的电压。一质量为m、电荷量为e的电子（初速度视为零，电子所受重力不计）从小孔飘入板间电场，经电场加速后从小孔进入磁场中，射出磁场时速度方向恰好与CD垂直。求磁场的磁感应强度大小B。

16.（12分）如图所示，足够长U形导体框架的宽度，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成角，磁感应强度的匀强磁场方向垂直于导体框平面，一根质量、有效电阻的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，导体棒与框架间的动摩擦因数，导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动，通过导体棒截面的电量共为。求：

（1）导体棒匀速运动的速度大小；

（2）导体棒从开始下滑到刚开始匀速运动这一过程中，导体棒的电阻产生的焦耳热。（，，）

17.（16分）如图，半径的光滑轨道abcd固定在竖直平面内，ab水平，bcd为半圆，在b处与ab相切；在直轨道ab上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量、长的小车，小车上表面与ab等高。现将细绳剪断。已知A与小车之间的动摩擦因数，要满足B在竖直光滑轨道上运动时恰好经过最高点，g取，求：

（1）A、B离开弹簧瞬间的速率、；

（2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能；

（3）A在小车上滑动过程中产生的热量Q。

保山市高（完）中C、D类学校2022~2023学年下学期3月份联考

高二物理参考答案

第Ⅰ卷（选择题，共48分）

一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求；第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

【解析】

1．在地球赤道上空，地磁场的方向由地理南极指向地理北极，当沿东西方向水平放置一根通以由东向西的电流导线，根据左手定则可知，该导线所受安培力的方向为竖直向下，故D正确。

2．通过图示电流方向，知电容器在放电，则电容器上极板A带负电，下极B板带正电，振荡电流增大，电容器上的电荷量正在减小，由知AB两板间的电压在减小，电场能正在向磁场能转化，故D正确，A、B、C错误。

3．两炮弹从同一高度落下，则落地的时间相同，根据动量定理，可得，故A正确。

4．金属杆相对于磁场向左运动，根据右手定则得，感应电流方向为，感应电动势为，根据闭合电路的欧姆定律得，故B正确。

5．根据图像可知，时，振子在O点右侧处，故A错误。因图像的斜率等于速度，则和时，振子的速度方向相同，大小不同，故B错误。和时，振子离开平衡位置的位移不同，则回复力不同，振子的加速度不相同，故C错误。从到，弹簧长度增加，形变量增加，则系统的势能逐渐增加，故D正确。

6．根据动量定理得，解得，故A错误。根据动量定理得，解得，故B正确。第2s末合力方向改变，由于惯性，物体要做减速运动，所以动量方向不变，故C错误。0~4s合力的冲量，故D错误。

7．从两时刻的波形图可以看出，在时间内，波传播的距离，故传播时间，周期，故A错误。同时可求波速为10m/s；时刻P点向y轴负方向振动，经过，P点正向y轴负方向振动，故B错误。经过，即半个周期，P点经过的路程为，故C错误。经过，波向x轴负向平移，可知Q点处于波峰，故D正确。

8．充电基座接上如图乙的家庭用交流电，基座线圈可产生交变磁场，根据电磁感应原理，手机内的受电线圈产生交变电流，再经整流电路转变成直流电后对手机电池充电；而自感现象是一种特殊的电磁感应现象，是由于导体本身电流发生变化引起自身产生的磁场变化而导致其自身产生的电磁感应现象，故A错误。家庭用交流电的频率为50Hz，交流电电流方向每秒变化100次，故B错误。受电线圈接上一个理想二极管（正向电阻可看作零，反向电阻可看作无穷大）给手机电池充电，手机电池的充电电压为5V（有效值），则，，可知受电线圈两端的输出电压的电压峰值为10V，故C正确。基座线圈和受电线圈的匝数比为，故D错误。

9．弹簧恢复原长的过程，圆珠笔所受合力不为0，故圆珠笔所受合力的冲量不为零，故A错误。上升过程中，圆珠笔（含弹簧）只受到重力作用，所以圆珠笔（含弹簧）的机械能守恒，故B正确。圆珠笔弹到最大高度h时，速度为0，则圆珠笔的动量为零，故C正确。圆珠笔弹起的最大高度为h，根据公式得，解得，所以圆珠笔离开桌面瞬间的初速度大小为，故D错误。

10．由乙图可知，交变电流的周期为0.02s，则交变电流的频率为，故A错误。根据乙图可知，线圈输入电压的有效值为，根据变压器电压比等于匝数比可得，解得电压表V的读数为，故B正确。由乙图可知，，电动势为最大值，可知该时刻产生该正弦交流电的线圈正处于垂直中性面位置，故C错误。副线圈的电流为，则变压器输入功率为，故D正确。

11．图乙为介质中平衡位置在处的质点的振动图像，在时，质点向下振动，由上下坡法确定，该波沿x轴负方向传播，由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，则有波速为，故A错误。在时刻，由图甲可知P质点在波峰，在正的最大位移处，可知P质点的加速度沿y轴负方向，故B错误。在时刻，P质点在波峰，在时刻，P质点在波谷，由图甲可知，0~2s时间内，P运动的路程为，故C正确。当时，则有，可知P恰好回到平衡位置，故D正确。

12．由图乙可知，导线PQ中电流在是达到最大值，变化率为零，故导线框中的磁通量变化率为零，根据法拉第电磁感应定律，此时导线框中产生的感应电动势为零，导线框abcd中的电流为零，故A错误。导线PQ中的电流在时刻前后，其图线斜率正负发生变化，所以导线框abcd中磁通量变化率的正负发生变化，根据楞次定律，此时导线框abcd中产生的感应电流的方向改变，故B正确。导线PQ中的电流在时，其图线的斜率最大，电流变化率最大，导线框abcd中磁通量变化率最大，根据法拉第电磁感应定律，此时导线框abcd中产生的感应电流最大，且由楞次定律可判断出感应电流的方向沿adcba方向，故C正确。由楞次定律可判断出在时感应电流的方向为沿abcda方向，故D错误。

第Ⅱ卷（非选择题，共52分）

二、填空、实验题（本大题共2小题，共16分）

13．（每空2分，共6分）

（1）A   （2）   （3）

【解析】（1）根据左手定则知，正电荷向上偏，负电荷向下偏，则A板带正电。

（2）当离子受到的洛伦兹力和电场力平衡时有，解得。

（3）根据欧姆定律得。

14．（每空2分，共10分）

（1）BCD   （2）C   （3）AC

（4） 

【解析】（1）斜槽轨道不必须是光滑的，只要从同一高度下落就保证初速度相同，故A错误。斜槽轨道末端的切线是水平的，因为这样才保证小球做平抛运动，故B正确。入射球每次都要从同一高度由静止滚下，才能保证小球碰撞前的速度相同，减小误差，故C正确。碰撞的瞬间，入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行，才能保证小球发生的对心正碰，碰后的速度才在同一直线，故D正确。

（2）入射小球质量必须大于被碰小球质量，碰撞后才不会反向运动，要保证小球发生的对心正碰，两球的半径必须相同。

（3）通过测量水平位移来表示小球的速度，所以需要直尺，故A正确。若采用图乙所示装置进行实验，则小球的初始位置都相同，不需要测小球的直径所以不需要游标卡尺，故B错误。需要测量小球的质量，所以需要天平，故C正确。不需要测量小球的受力情况，所以不需要弹簧测力计，故D错误。不需要测量时间，所以不需要秒表，故E错误。

（4）入射小球碰前的初速度为，入射小球碰后的初速度为，被碰小球碰后的初速度为，验证动量守恒则有，整理可得“验证动量守恒定律”的结论为；若碰撞为弹性碰撞，则，可得。

三、计算题（本大题共3小题，共36分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15．（8分）

解：设电子到达小孔时的速度大小为，根据动能定理有

    ①

由几何关系可知，电子在磁场中做圆周运动的轨道半径为

    ②

    ③

    ④

评分标准：本题共8分。正确得出①~④式各给2分。

16．（12分）

解：（1）由安培力   ①

    ②

    ③

导体棒匀速下滑时，由力平衡得

   ④

代入数据解得    ⑤

（2）设导体棒由静止开始沿框架下滑到刚开始匀速运动下滑的距离为s，通过导体棒截面的电量

    ⑥

    ⑦

    ⑧

得到    ⑨

根据能量守恒定律，得  ⑩

得  ⑪

评分标准：本题共12分。正确得出④式给2分，其余各式各给1分。

17．（16分）

解：（1）设弹簧的弹性势能完全释放时A物块在光滑水平轨道处的速度为，B物块在光滑水平轨道处的速度为，同时B物块在最高点处速度为。B物块恰好到达圆弧轨道最高点d，根据牛顿第二定律得

    ①

B物块由b运动到d的过程中，根据动能定理

   ②

解得    ③

对A、B组成的系统，根据动量守恒定律，得

    ④

解得    ⑤

（2）根据能量守恒，弹簧的弹性势能

    ⑥

解得    ⑦

（3）设A物块与小车达到共速v时，小车的最小车身长度为。对A物块与小车组成的系统由动量守恒可得                                           ⑧

根据能量守恒得

   ⑨

又因为   ⑩

解得    ⑪

由于，则A在小车上滑动过程中产生的热量为

    ⑫

评分标准：本题共16分。正确得出①、②、④、⑥式各给2分，其余各式各给1分。