2023温州十校联合体高二下学期期末联考物理试题含解析

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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·sC. 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12hB. 额定工作电流为25AC. 动力电源充满电后储存的电能为JD. 电动机的内阻为4.8Ω6. 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/sC. 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/sB. 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2m8. 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11VC. 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/sC. 水泵对水做功的功率约为3.3 × 103WD. 若水流垂直冲击到窗户玻璃后向四周流散，则冲力约为750N13. 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＝3C. 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17.6MeVD. 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ΩD．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。