2022-2023学年天津市新四区示范校高二（下）期末联考物理试卷

这是一份2022-2023学年天津市新四区示范校高二（下）期末联考物理试卷，共14页。试卷主要包含了8～1等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年天津市新四区示范校高二（下）期末联考物理试卷
1. 下列有关安培力和洛伦兹力的说法正确的是(    )
A. 判断安培力的方向用左手定则，判断洛伦兹力的方向用右手定则
B. 安培力与洛伦兹力的本质相同，所以安培力和洛伦兹力都不做功
C. 一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零，但该位置的磁感应强度不一定为零
D. 静止的电荷在磁场中一定不受洛伦兹力作用，运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
2. 如图所示，公园里有一仿制我国古代欹器的U形水桶，桶可绕水平轴转动，水管口持续有水流出，过一段时间桶会翻转一次，决定桶能否翻转的主要因素是(    )
A. 水桶自身重力的大小
B. 水管每秒出水量的大小
C. 水流对桶撞击力的大小
D. 水桶与水整体的重心高低
3. 如图甲所示，一弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一小球，弹簧无形变时小球静止于光滑水平地面上O点处。若把小球拉至A点后由静止释放，小球向左运动最远位置为B点，以水平向右为正方向，小球的振动图像如图乙所示，则下列正确的是(    )

A. A、B之间的距离为6cm
B. 在0.8～1.6s时间内，小球运动的路程为12cm
C. t=0.8s时刻小球位于B点，且此时小球的加速度最小
D. 在0.4～0.8s时间内，小球运动的速度逐渐减小，弹簧弹性势能逐渐减小
4. 关于下列实验或现象的说法，正确的是

A. 图甲说明薄板一定是非晶体
B. 图乙说明气体分子速率分布随温度变化，且T1>T2
C. 图丙的实验情景可以说明气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关
D. 图丁中的现象说明水黾受到了浮力作用，且浮力与重力平衡
5. 海浪机械能是未来可使用的绿色能源之一，利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现．某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示，圆柱体磁芯和外壳之间有辐射状磁场，它们可随着海浪上下浮动，磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈，线圈的半径为L，电阻为r，所在处磁场的磁感应强度大小始终为B，磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v，v随时间t的变化关系为v=v0sin2πTt，其中的T为海浪上下浮动的周期．现使线圈与阻值为R的电阻形成回路，则该发电装置在一个周期内产生的电能为(    )

A. 2π2B2v02L2TR+r B. 4π2B2v02L2TR+r C. 2B2v02L2TR+r D. 4B2v02L2TR+r
6. 如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为3:1，电路中的5个灯泡完全相同，当A、B端输入如图乙所示的正弦交变电压时，每个灯泡消耗的电功率均为18W，下列说法正确的是(    )

A. 每个灯泡两端的电压为40V B. 通过每个灯泡的电流为0.6 2A
C. 通过定值电阻R的电流为0.6A D. 定值电阻R的电功率为54W
7. 甲、乙两位同学利用假期分别在两个地方做“用单摆测重力加速度”的实验，回来后共同绘制了T2−L图像，如图甲中A、B所示，此外甲同学还顺便利用其实验的单摆探究了受迫振动，并绘制了单摆的共振曲线，如图乙所示，那么下列说法正确的是

A. 单摆的固有周期由摆长和摆球质量决定
B. A图线所对应的地点重力加速度较小
C. 若将单摆放入绕地球稳定飞行的宇宙飞船中，则无法利用单摆测出飞船轨道处的重力加速度
D. 如果甲同学减小摆长，他得到的共振曲线的峰将向右移动
8. “世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备[火箭(含燃料)、椅子、风筝等]总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以v0的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，则  (    )


A. 火箭的推力来源于燃气对它的反作用力
B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为mv0M−m
C. 喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为m2v02g(M−m)2
D. 在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒
9. 某实验小组采用如图所示的实验装置，对斜槽末端两个小球碰撞过程进行研究。实验步骤如下：

(1)用天平分别测出半径相同的两个小球的质量分别为m1=16.5 g和m2=2.7 g，并选定质量为_________(选填“m1”或“m2”)的小球为入射球。
(2)在水平桌面上安装好实验装置，调整斜槽使其末端_________，然后固定。
(3)在桌面适当的位置，上、下铺放好复写纸和白纸，记下悬挂于斜槽末端边缘的重锤线所指的位置O。
(4)将被碰小球置于斜槽末端，让入射小球从斜槽的某一高度处无初速滚下，使两球发生碰撞。保持入射小球释放高度不变，重复实验10次。标出碰撞后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N，并用刻度尺测量出OM的间距x1、ON的间距x2。
(5)改变入射小球沿斜槽滚下的高度，重复步骤(3)和(4)，多次测量的数据加下表所示

1
2
3
4
5
x1/cm
7.65
11.23
12.30
18.89
23.52
x2/cm
18.95
26.64
30.42
45.97
56.25
k=x1x2
0.40
0.42
k3
0.41
0.42
(6)表中的k3=_________(保留2位有效数字)。
(7)x1x2的平均值为_________(保留2位有效数字)。
(8)理论研究表明，对本实验的碰撞过程是否为弹性碰撞可由x1x2判断。若两小球的碰撞为弹性碰撞，则x1x2的理论表达式为__________________(用m1和m2表示)，本实验中其值为_________(保留2位有效数字)；若该值与(7)中结果间的差别在误差允许范围内，则可认为斜槽末端两个小球的碰撞为弹性碰撞。

10. 如图所示，在光滑水平桌面EAB上有质量为M=0.2kg的小球P和质量为m=0.1kg的小球Q，P、Q之间压缩一轻弹簧(轻弹簧与两小球不拴接)，桌面边缘E处放置一质量也为m=0.1kg的橡皮泥球S，在B处固定一与水平面相切的光滑竖直的半圆轨道．释放被压缩的轻弹簧，P、Q两小球被轻弹簧弹出，小球P与弹簧分离后进入半圆形轨道，恰好能够通过半圆形轨道的最高点C；小球Q与弹簧分离后与桌面边缘的橡皮泥球S碰撞后合为一体飞出，落在水平地面上的D点．已知桌面高为h=0.2m，D点到桌面边缘的水平距离为x=0.2m，重力加速度为g=10m/s2，求：
(1)小球P经过半圆轨道最低点B时对轨道的压力大小；
(2)小球Q与橡皮泥球S碰撞前的速度大小；
(3)被压缩的轻弹簧的弹性势能．

11. 如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd，其边长为L，总电阻为R，ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动，求：
(1)感应电动势的大小E；
(2)拉力做功的功率P；
(3)ab边产生的焦耳热Q。


12. 如图1所示，两条足够长的平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1Ω的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T的匀强磁场。质量为0.5kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v−t 图像如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)求金属棒与导轨间的动摩擦因数；
(2)求金属棒在磁场中能够达到的最大速率；
(3)已知金属棒从进入磁场到速度达到5m/s时通过电阻的电荷量为1.3C，求此过程中电阻产生的焦耳热。

答案和解析

1.【答案】C 
【解析】
【分析】
正确解答本题需要掌握：洛仑兹力和安培力的产生条件、方向的判断等知识。
安培力、洛伦兹力的产生、方向是初学者很容易出错的地方，在学习中要加强这方面的练习，提高对知识的理解，注意两者的区别与联系是解题的关键，同时掌握左手定则的应用，及与右手定则的区别。
【解答】
A.判断安培力和洛伦兹力的方向都用左手定则，A项错误；
B.安培力做功，洛伦兹力不做功，B项错误；
C.当通电导体点磁场方向平行时，通电导线不受安培力作用，C项正确；
D.当电荷的运动方向与磁场方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，D项错误。
故选C。
  
2.【答案】D 
【解析】解：当桶中水增多时，水桶和水的重心上移，当重心上移到某一高度时，竖直向下的重力作用线的作用点偏离中心转轴，导致水桶不能稳定平衡，发生翻转，所以决定桶能否翻转的主要因素是重心的高低，与自身重力、出水量和撞击力等无关，故 D正确，ABC错误。
故选：D。
明确水桶翻转原理，知道重心的性质。
本题考查重心知识的应用，要注意将所学物理规律用到生活中去，从而激发学习物理的兴趣。

3.【答案】B 
【解析】解：A、由乙图可知，A、B之间的距离为12cm，故A错误；
B、由乙图可知，在0.8s～1.6s时间内小球位于负的最大位移处，振动到最大正位移处，所以小球的路程为2A=2×6cm=12cm，故B正确；
C、在t=0.8s时刻，小球位于最大负位移处，即B点，此时加速度最大，但速度为零，故C错误；
D、小球在0.4～0.8s时间内，小球从平衡位置振动到最大负位移的B点，速度逐渐减小，但弹性势能越来越大，故D错误。
故选：B。
根据振动图象判断振子的运动状态和受力情况，结合简谐运动的对称性判断弹簧振子的路程和位移。
本题要注意把握弹簧振子的运动具有对称性，在平衡位置时受力平衡。

4.【答案】C 
【解析】A.图甲说明薄板的导热性能是各向同性，多晶体和非晶体都是各向同性，故图甲不能说明薄板是非晶体，故A错误；
B.图乙说明气体速率分布随温度变化，T1速率低的占的比例比T2时多，T1速率高的占的比例比T2时少，故T1