广西示范性高中2022-2023学年高二下学期6月联合调研测试物理试卷（含答案）

广西示范性高中2022-2023学年高二下学期6月联合调研测试物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、两个物体具有相同的动量，则它们一定具有(   )

A.相同的速度 B.相同的质量 C.相同的动能 D.相同的运动方向

2、如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，A、B、C是电场中的三个点，下列说法正确的是(   )

A.三点中，B点的场强最大

B.三点中，A点的电势最高

C.将一带正电的试探电荷从A移动到B和从A移动到C，电势能的变化相同

D.将一带负电的试探电荷从A移动到B，电势能增大

3、图甲为家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电并加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为、。当两点火针间电压大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气。闭合S，下列说法正确的是(   )

A.电压表的示数为

B.在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于

C.当时，才能点燃燃气

D.当时，点火针每个周期的放电时间约为1.3s

4、星辰大海，征途万里！2023年5月30日，“神舟十六号”发射升空并完成对接，“天宫”空间站呈现6舱盛况。航天员在空间站一天内可以看到16次日出，这是因为空间站约90min就会绕地球一周，每绕一周就会看到一次日出日落。空间站绕地球运行的轨道可视为圆轨道，下列说法正确的是(   )

A.空间站在轨道上的运行速率等于7.9km/s

B.空间站绕地球运行的速率小于同步卫星的运行速率

C.空间站绕地球运行的角速度大于同步卫星的角速度

D.空间站距离地面的高度大于同步卫星距离地面的高度

5、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的单色光从空气射入介质球，其中一条光线沿CD射入球体，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与CD平行。已知CD与AB间的距离为，光在真空中的传播速度为c，则(   )

A.光线经过一次折射不一定射到B点 

B.光线经过一次折射对应的折射角为45°

C.该介质球的折射率为 

D.光在该介质球中的传播速度为

6、如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径的大圆弧和的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、距离。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一周时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g）(   )

A.在绕过小圆弧弯道后加速 B.在大圆弧弯道上的速率为35m/s

C.在直道上的加速度大小为 D.通过小圆弧弯道的时间为5.85s

二、多选题

7、波源O垂直于纸面做简谐运动，所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为该简谐波在时的俯视图，实线圆表示波峰，虚线圆表示波谷，相邻两个实线圆之间仅有1个虚线圆。该介质中某质点的振动图像如图乙所示，取垂直纸面向外为正方向。下列说法正确的是(   )

A.该波的波速为30cm/s

B.图甲中质点P和Q的相位差为π

C.图甲中质点N在该时刻速度方向垂直纸面向外

D.图乙可能是质点N的振动图像

8、如图所示，下列说法正确的有(   )

A.如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光

B.如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉，则膜的厚度为光在膜中波长的

C.如图丙所示，利用光的干涉检查平整度，用单色光从上面照射，空气膜的上下两个表面反射的两列光波发生干涉，图中条纹弯曲说明此处是凸起的

D.如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样

9、世界面食在中国，中国面食在山西。山西的面食中，又以“刀削面”最为有名，是真正的面食之王。“刀削面”的传统操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅中。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L。若所有的小面圈都被水平削出，并全部落入锅中，忽略空气阻力，重力加速度为g，关于小面圈在空中运动的描述，下列说法正确的是(   )

A.所有面圈的速度变化量都相同

B.初速度大的面圈，运动时间短

C.落入锅口正中心的面圈的初速度是

D.落入锅中的最大速度是最小速度的3倍

10、预测到2025年，我国将成为第一个在航空母舰上用中压直流技术的电磁弹射器实现对飞机的精确控制。其简单模拟等效电路如图（俯视图），直流电源电动势，超级电容器的电容。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距，电阻不计，磁感应强度大小的匀强磁场垂直于导轨平面向外。质量，的金属棒MN（相当于飞机）垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。开关S先接1，使电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右加速运动，MN达到最大速度之后离开导轨。则(   )

A.开关S接2后，MN做匀加速直线运动

B.S接至2瞬间金属棒MN加速度大小为

C.MN的最大速度为36m/s

D.下一架相同飞机要以相同的最大速度起飞还需要对电容器充电的电量为3.6C

三、实验题

11、大家知道，质量可以用天平来测量。但是在太空，物体完全失重，用天平无法测量质量，那么应该如何测量呢？北京时间2013年6月20日上午10时，我国航天员在天宫一号空间实验室进行了太空授课，演示了包括质量的测量在内的一系列实验。质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测仪完成的。由牛顿第二定律可知，如果给物休施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。

（1）如图，假如航天员在A、B两物块中间夹了一个质量不计的压力传感器，现让舱壁支架给B物块一个恒力F，此时压力传感器示数为。将A、B对换位置，给A施加相同的恒力F，压力传感器示数为。据此可知A、B两物块的质量之比________。

（2）在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出加速度________（用x、t表示）。这样，我们就能够计算出A物体的质量________（用F、、、x、t表示）。

12、力敏电阻器是一种能将机械力转换为电信号的特殊元件，其电阻值可随外加压力大小而改变。某同学为研究一个力敏电阻器（阻值变化范围为几欧姆到几十欧姆）的特性。设计了如图（a）所示的电路，所用电源的电动势为3V，内阻忽略不计，电阻箱（0~99.9Ω）。除图（a）中的器材外，还有如下器材可供选择：

电流表（量程为0~0.6A，内阻）；

电流表（量程为0~0.6A，内阻约为2Ω）。

（1）图（a）中P处选用电表________，Q处选用电表________。（均填选用电表的符号）

（2）闭合开关S，多次改变对力敏电阻的压力F，记录两电表读数，得到不同的值，描绘出图线如图（b）所示，图像为一条直线，满足方程，则________，________。

（3）该同学用力敏电阻和电流表以及图（c）中所提供的器材，把电流表改成一个压力表（即在电流表表盘的对应刻度位置处标上压力大小），且要求压力越大电流表的示数越大，请在答题卡的虚线框内画出设计的电路图。

（4）若将电流表表盘的0.15A刻度处标为压力表的0刻度，则电阻箱接入电路的阻值应调为________Ω；保持不变，则压力表能测量压力的最大值是________N。

四、计算题

13、热学中解决理想气体实验定律相关的问题时，经常使用cmHg作为压强的单位，例如标准大气压。如图所示。上端封闭、下端开口的细长的玻璃管固定在粗糙的斜面上。长为的水银柱封闭了一段空气柱，空气柱的长度。已知斜面的倾角，玻璃管与斜面的动摩擦因数，外界的压强为标准大气压，环境的温度保持不变，，，水银与玻璃管壁接触面的切向相互作用力可忽略。试求：

（1）此时玻璃管内气体的压强（用cmHg作单位）。

（2）释放玻璃管，在玻璃管沿斜面下滑的过程中，管内空气柱的长度。

14、如图所示，坐标系xOy的第一象限内有一条平行于x轴的虚线，虚线与x轴的距离为L，在虚线与x轴之间的区域（包括x轴上）分布有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在虚线上方足够大的区域内分布有竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标原点O沿x轴正向以某一速度射入磁场，从点第一次射入电场，当粒子在电场中的速度方向第一次沿x轴正方向时到达2点（图中未标出），Q点到y轴的距离为。不计粒子的重力。求：

（1）粒子从O点射入时的速度v的大小；

（2）电场强度E的大小。

15、如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的点，点右侧粗糙，左侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在点正上方的O点，轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动，A以速度沿平板滑动直至与B左侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量，B的质量，A与B的动摩擦因数，B与地面间的动摩擦因数，，取重力加速度。整个过程中A始终在B上，所有碰撞时间忽略不计，不计空气阻力，。求：

（1）A与B的挡板碰撞后，A的速度大小；

（2）运动过程中B与地面因摩擦而生成的热量Q；（结果保留两位有效数字）

（3）摆长L。

参考答案

1、答案：D

解析：

2、答案：C

解析：A、电场线的疏密表示电场强度的大小，所以三点中，A点场强最大，故A错误；

B、沿电场线方向，电势逐渐降低，A点电势最低，故B错误；

C、因为B、C两点在同一等势面上，所以将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电场力做的功相同，电势能变化相同，故C正确。

D、将一带负电的检验电荷从A移动到B，电场力做正功，电势能减小，故D错误；

3、答案：B

解析：

4、答案：C

解析：A、第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的物体的最大速度，所以空间站在轨道上的运行速率不可能大于7.9km/s，故A错误；

B、根据得：，结合D选项可知空间站绕地球运行的速率大于同步卫星的运行速率，故B错误；

C、根据可知空间站绕地球运行的角速度大于同步卫星的角速度，故C正确。

D、空间站的周期为，小于同步卫星的周期，根据，可得：，可知空间站距离地面的高度小于同步卫星距离地面的高度，故D错误；

故选：C。

5、答案：D

解析：A.根据对称、光路可逆知光路图如下图所示：

光线经过一次折射一定射到B点，故A错误；

B.由几何关系可得，解得，由几何关系可知，解得，故B错误；

C.由折射定律可知介质球的折射率为，故C错误；

D.光在该介质球中的传播速度为，故D正确。

6、答案：A

解析：B.设经过大圆弧的速度为v，经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由，可得，解得，故B错误；

C.设经过小圆弧的速度为，经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由可得，解得，由几何关系可得直道的长度为，再由，代入数据解得，故C错误；

A.在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，由BC分析可知，在绕过小圆弧弯道后加速，故A正确；

D.设R与的夹角为α，由几何关系可得，解得，小圆弧的圆心角为120°，经过小圆弧弯道的时间为，故D错误。

故选A。

7、答案：AB

解析：A.根据题意，由图甲可知，解得，由图乙可知，周期为0.20s，由公式可得，该波的波速为，故A正确；

B.根据题意，由图甲可知，质点P和Q距离为半个波长，则相位差为元，故B正确；

CD.根据题意，由图甲可知，再经过波谷传播到N点，则该时刻质点N的速度方向垂直纸面向里，图乙中质点在时刻速度方向为垂直纸面向外，则图乙不是质点N的振动图像，故CD错误。

故选AB。

8、答案：AD

解析：A.如图甲，自然光由空气射入水面上，反射光是偏振光，A正确；

B.如图乙所示，照相机的镜头表面常常镀一层透光膜，膜的外表面和玻璃表面反射的光发生干涉，则膜的厚度为光在膜中波长的，两列光的路程差等于光在膜中波长的，振动减弱，减少反射光损失，增加入射光的强度，使得照片更清晰，B错误；

C.空气薄层干涉是等厚干涉，即明条纹处空气的厚度相同，条纹向左弯曲，表明条纹弯曲处左侧空气膜的厚度与直条纹处空气膜的厚度相同，弯曲处是凹下的，C错误；

D.如图丁为光线通过一个不透光的圆盘得到的衍射图样，亮点叫做泊松亮斑，D正确。

故选AD。

9、答案：AC

解析：AB、小面圈的运动视为平抛运动，竖直方向做自由落体运动，小面圈落入锅中的过程中，下落高度都相同，根据可知，小面圈落入锅中时，下落时间相同，根据可知，速度变化量都相同，故A正确，B错误；

C、落入锅口正中心的面圈的初速度，故C正确；

D、落入锅中的最大水平位移与最小水平位移之比为，由知最大初速度与最小初速度之比为3:1，由知落入锅中时竖直分速度相等，结合落入锅中的速度大小，所以落入锅中的最大速度不是最小速度的3倍，故D错误。

故选：AC。

10、答案：BD

解析：开关先接1，使电容器充电，后接2，电容器开始放电，电容器所带的电荷量逐渐减小，电容器两板间电势差逐渐减小，金属棒中通过放电电流，金属棒受到向右的安培力，开始向右加速运动，切割磁感线，产生与原来方向相反的电动势且其逐渐增大，所以放电电流逐渐减小，当与原来方向相反的电动势增大到与电容器两端的电势差相等时，回路中电流变为零，通过金属棒的电荷量不再增加，当回路中电流变为零后，金属棒受到的安培力为零，开始做匀速直线运动，电容器两板间的电势差不再减小，电容器所带的电荷量也不再减小，选项A错误.由静止开始，通过金属棒MN的电流，对金属棒，有，由牛顿第二定律得，解得，选项B正确.当MN速度最大时，有，此时，对MN，由动量定理得，，有，解得，，选项C错误，D正确.

11、答案：（1）（2）；（或）

解析：（1）让舱壁支架给B物块一个恒力F，此时压力传感器示数为

，

将A、B对换位置，给A施加相同的恒力F，压力传感器示数为

，

A、B两物块的质量之比

（2）物体由静止开始运动，用测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出加速度

，

结合得A物体的质量

或者结合，，

可得

（可以证明）

12、答案：（1）；

（2）18.0Ω

（3）

（4）0.5；7.5

解析：（1）电压的测量选择内阻已知的电流表来间接的测量(即用其示数乘以其内阻得到电压值)，取Q处选用电流表，那么干路中P处选用电流表。

（2），由图b所示图像可知

当时，，则有：

图像斜率

（3）把电流表改成一个压力表，电流表应与力敏电阻器串联，电路图如图所示：

（4）将电流表表盘的0.15A刻度处标为压力表的0刻度，即当时，电路电流为，此时，，由闭合电路欧姆定律可得：，解得：

故电阻箱接入电路的阻值应调为0.5Ω

电流表的满偏电流为，设力敏电阻的最小值为，压力的最大值为，

由闭合电路欧姆定律可得：，代入数据得解得：

由与F的函数关系表达式可得：

代入数据解得：

故该压力表能测量压力的最大值是7.5N。

13、答案：（1）70cmHg（2）17.5cm

解析：（1）对静止的水银柱解析：受力，设空气的压强为，水银柱的质量、横截面为m、S，根据平衡条件有

①

又②

联立①②两式解得

③

而④

联立解得

⑤

（2）设玻璃管的质量为M，对玻璃管和水银柱整体，设整体的加速度为a，由牛顿第二定律有

⑥

对水银柱有

⑦

联立解得

⑧

对管内的气体，有玻意耳定律有

（写成不给分）⑨

联立解得

⑩

14、答案：（1）（2）

解析：（1）粒子的运动轨迹如图，由几何关系可知粒子在磁场中运动半径为

①

粒子在磁场中运动，由牛顿第二定律有

②

解得③

（2）粒子进入电场中以后，竖直方向做匀减速直线运动，水平方向做匀速直线运动，进入电场时，水平方向的初速度和竖直方向的初速度分别为

④

⑤

设粒子在电场中运动的时间为t，水平方向的位移为

⑥

竖直方向的速度满足

⑦

⑧

由③~⑧式解得⑨

15、答案：（1）见解析（2）0.55J（3）

解析：（1）A与B左侧挡板发生弹性碰撞过程中，以向左为正向，有

①

②

解得，③

即碰撞后A的速度大小为2m/s，符号表示方向水平向右。

（2）方法一：A、B匀速过程如下示意图：

A、B碰后，A运动到之前做匀速直线运动，同时B向左减速，设B的加速度为，根据牛顿第二定律知

④

A越过后做减速运动，设其减速的加速度为，根据牛顿第二定律知

⑤

A减速位移为⑥

从空间上看，B以加速度向左减速发生的位移，设A到达时B速度为，则有

得⑦

A越过以加速度减速后，B减速的加速度发生变化，设其大小为，根据牛顿第二定律知

⑧

B以加速度减速到速度为零所用时间

A以加速度减速到速度为零所用时间⑨

说明B先停止运动，B以减速又滑动的位移为

⑩

当小球向右再次与静止的A发生碰撞时，由于A对B的滑动摩擦力小于地面对B的最大静摩擦力，所以B保持静止不动。因此运动过程中B与地面因摩擦而生成的热量：

⑪

方法二：A、B运动示意图如下：

由于A返回到O点的正下方时，相对于地面的速度减为零，可知A向右减速的位移大小等于B向左减速的第一过程位移。A向右减速过程，根据定能定理

解得④

所用时间⑤

平板B向左减速的第一个过程，根据牛顿第二定律

可得⑥

对B根据位移与时间的关系可知

解得，（舍去）⑦

A开始减速时，B的速度

⑧

平板B向左减速的第二个过程，根据牛顿运动定律

解得⑨

A以加速度、B以加速度都做匀减速运动后，B减速时间，即B先停止运动。平板B在地面上又滑动的位移为

⑩

小球向右再次与A发生碰撞时，由于A对B的滑动摩擦力小于地面对B的最大静摩擦力，所以B保持静止不动。因此运动过程中B与地面因摩擦而生成的热量：

⑪

（3）方法一：B向左运动速度从减到过程用时为：

⑫

A第一次与球碰后向左匀速运动的时间为：

⑬

A第一次与球碰后再次回到O点正下方时，小球刚好第一次摆到最高点，在时间上满足：

⑭

单摆做简谐运动，则⑮

由式得⑯

方法二：平板B光滑部分的长度⑫

从小球与A碰后到A再次回到位置所需总时间

⑬

由题意可知⑭

而⑮

联立解得⑯