广西南宁市普高联盟2022-2023学年高二下学期期末联考物理试题及参考答案

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南宁市普高联盟2023年春季学期期末联考试题高二年级  物理 考试时间：90分钟     满分：100分    考生注意事项：1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间90分钟。2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的   答案标号涂黑；第II卷请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。   超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 第Ⅰ卷（选择题 共40分）一、单项选择题。（本大题共8小题，每小题3分，共计24分。在每小题给出的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）1．下图是行李安检机示意图。行李箱由静止放上匀速运行的传送带，后沿着斜面滑到地面上，不计行李箱在MN转折处的机械能损失和斜面的摩擦力。关于行李箱在传送带和斜面的速度v或加速度a随时间t变化的图像，下列可能正确的是（　　）         2．某静电除尘机原理示意图如图所示，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区，带负电的尘埃仅在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，图中虚线为电场线（方向未标）。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则（　　）A．电场线方向由放电极指向集尘极B．尘埃在迁移过程中速度增加C．图中A、B两点电场强度相等D．尘埃在迁移过程中沿电场线运动  3．自行车上的红色尾灯不仅是装饰品，也是夜间骑车的安全指示灯，它能把来自后面的光线反射回去。某种自行车尾灯可简化为由许多整齐排列的等腰直角棱镜（折射率）组成，棱镜的横截面如图所示。一平行于横截面的光线从O点垂直AB边射入棱镜，先后经过AC边和CB边反射后，从AB边的O′点射出，则出射光线是（　　）A．平行于AC边的光线①B．平行于入射光线的光线②C．平行于CB边的光线③D．平行于AB边的光线④ 4．如图所示，长度均为l＝1m的两根轻绳，一端共同系住质量为m＝0.5 kg的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为l，重力加速度g取10 m/s2。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，每根绳的拉力恰好为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（　　）A．                  B．C．15N                    D． 5．如图1所示是我国研制的高速磁浮交通系统成功下线的情景。常导磁吸式（EMS）利用装在车辆两侧转向架上的常导电磁线圈和铺设在线路导轨上的磁铁，在两者的相互作用下产生的吸引力使车辆浮起，轨道磁铁受列车速度影响，速度大磁性强，轨道磁铁外部磁感应强度随距离增大而减小。车体运行时，通过精确控制车身线圈中的电流，形成稳定的吸引力，使车体与轨道之间始终保持10mm的悬浮气隙，如图2所示。下列选项正确的是（　　）      A．列车高速时更难悬浮B．车体满载时悬浮较空载所需的电流较小C．车身悬浮时受到的竖直方向安培力大于重力D．当悬浮间隙小于10mm时，应增大电流使之回复 6．2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是（　　）A．核心舱的质量和绕地半径                     B．核心舱的质量和绕地周期C．核心舱的绕地角速度和绕地周期               D．核心舱的绕地线速度和绕地半径 7．电吹风是常用的家用电器，一种电吹风的内部电路如图所示，图中a、b、c、d为四个固定点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。已知电吹风吹冷风时的输入功率为60W，小风扇的额定电压为60V，正常工作时小风扇的输出功率为52W，变压器为理想变压器，则（　　）A．小风扇的内阻为8ΩB．变压器原、副线圈的匝数比为C．当扇形金属触片P与触点c、d接触时，电吹风吹热风D．当扇形金属触片P与触点a、b接触时，电吹风吹冷风 8．“甩绳”运动可以提升健身者的爆发力、心肺耐力等，如图甲所示，两根相同的绳子一端固定，健身者双手分别握住绳子的另一端，两臂上下交替抖动，绳子在竖直面内分别形成波形。如图乙开始时，健身者抖动M端和N端，产生的波I、II恰好分别传到A点和B点，已知M、N到固定点距离为10m，A点到固定点距离为4m，每秒抖动3次，波I、II可视为简谐波，则（　　）    A．波I的传播速度为           B．波I比波II先到达固定端C．波I的起振方向竖直向上，且与波II的起振方向相反D．从开始振动到如图时刻，质点P与Q的振动方向始终相同 二、多项选择题。（本大题共4小题，每小题4分，共计16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）9．几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层．用照相机进行了相关记录，如图所示．图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片．根据照片推断正确的是（　　）A．根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态B．根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态C．根据图4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态D．根据图5推断电梯可能处于减速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态 10．如图所示为安装在公路上的测速装置，路面下方间隔一定距离埋设两个通电线圈，线圈与检测抓拍装置相连，车辆从线圈上面通过时，线圈中会产生脉冲感应电流，检测装置根据两线圈产生的脉冲信号的时间差计算出车速，对超速车辆进行抓拍。下列说法正确的是（　　）A．时间差越短，则车速越大B．时间差越长，则车速越大C．汽车匀速通过线圈，闭合电路不会产生感应电流D．汽车匀速通过线圈，闭合电路仍会产生感应电流 11．夏天由于用电器的增多，每年都会出现“用电荒”，只好拉闸限电。广西某公司为了不耽误工期，利用小型发电机（内阻可忽略）通过理想变压器进行供电，其原理如图甲所示，公司的所有用电设备可等效为电阻R，变压器原、副线圈的匝数比为10：38，发电机产生的交变电压u随时间t变化的图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）     A．若电阻R增大，电压表的示数不变B．时发电机线圈平面与磁场方向垂直C．发电机两端电压瞬时值表达式为D．发电机频率改变时，副线圈中电流频率保持不变  12． 滑板运动备受青少年的青睐，其中一个动作为人越过横杆，滑板从横杆底下穿过，如图所示，若人的质量为60kg，人需要跳过一个高为0.65m的横杆，但考虑人过杆的时候可以曲腿，所以人起跳时只需要重心上升0.45m，假如起跳时人与板的作用时间为0.25s，重力加速度g =10m/s2，忽略空气阻力及滑板与地面间的摩擦力作用，下列说法正确的是（    ）       A. 人若要安全过杆，起跳的竖直分速度至少为B. 起跳过程中人与板之间的作用力至少为C. 人从开始起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板构成的系统动量守恒D. 人从开始起跳到落回到滑板的过程中，人与滑板构成的系统水平方向上动量守恒 第Ⅱ卷（非选择题 共60分）三、实验题。（本大题共2小题，第13题共6分，第14题共8分，共计14分。）13．物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。（1）用电压表（内阻约为）和电流表（内阻约为）测量一个电阻的阻值（约为）。要求尽量减小实验误差，应该选择的测量电路是图1中的______________（选填“甲”或“乙”）。      （2）一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“15”字样。用它测量约电阻的阻值，下列实验步骤正确的操作顺序为______________（填各实验步骤前的字母）。A．将选择开关置于“”位置B．将选择开关置于“”位置C．将两表笔分别接触待测电阻两端，读出其阻值后随即断开D．将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使指针指向“0”（3）图2是“测量电源的电动势和内电阻”实验的电路图”。某同学在实验中，闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数且不变，电流表始终没有示数。为查找故障，在其他连接不变的情况下，他将电压表连接a位置的导线端分别试触b、c、d三个位置，发现试触b、c时，电压表有示数；试触d 时，电压表没有示数。若电路中仅有一处故障，则______________（选填选项前的字母）。A．导线断路      B．滑动变阻器断路      C．导线断路      D．滑动变阻器短路14. 如图甲所示为验证动量守恒实验装置，气垫导轨置于水平桌面上，G1和G2为两个光电门，A、B均为弹性滑块，质量分别为mA、mB，且选择mA大于mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，实验过程如下：①调节气垫导轨成水平状态；②轻推滑块A，测得A通过光电门G1的遮光时间为t1；③A与B相碰后，B和A先后经过光电门G2的遮光时间分别为t2和t3。回答下列问题：(1)用螺旋测微器测得遮光片宽度如图乙所示，读数为____________ mm；(2)实验中选择mA大于mB的目的是：____________；(3)碰前A的速度为________________。(4)利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的式子为：_______________________________。四、计算题。（本大题共4小题，共计46分，请将解答过程写在答题卡上，在本试卷上作答无效。）15.（7分） 把一个质量为m1= 0.2 kg 的小球放在高度为h =5.0m的直杆的顶端，如图所示。一颗质量为m’= 0.01 kg 的子弹以v0 =500 m/s 的速度沿水平方向击中小球，并穿过球心，小球落地处离杆的距离为s =20m。g 取 10 m/s2 ，求子弹落地处离杆的距离s’。       16. （9分）某一具有速度选择器的质谱仪原理如图所示，A为粒子加速器，加速电压为U1；B为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为B1，两板间距离为d；C为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m、电荷量为e的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。求：（1）粒子的速度v为多少？（2）速度选择器两板间电压U2为多少？（3）粒子在B2磁场中做匀速圆周运动的半径R为多大？         17．(14分)如图所示，光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点，BC右端连接内壁光滑、半径为r的细圆管CD，管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧，轻弹簧下端固定，上端恰好与管口D端齐平．质量为m的小球在曲面上距BC的高度为2r处从静止开始下滑，进入管口C端时与管壁间恰好无作用力，通过CD后压缩弹簧，在压缩弹簧过程中速度最大时弹簧的弹性势能为Ep，已知小球与BC间的动摩擦因数μ＝0.5，重力加速度大小为g.(不计空气阻力)求：（1）小球达到B点时的速度大小vB；（2）水平面BC的长度s；（3）在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm．        18．（16分）如图所示，线圈abcd每边长，线圈质量，电阻，砝码质量，线圈上方的匀强磁场磁感应强度，方向垂直线圈平面向里，磁场区域的宽度。砝码从某一位置由静止释放，使ab边进入磁场开始做匀速运动。取。求：（1）线圈做匀速运动的速度；（2）线圈在磁场中运动的时间及该过程中线圈所产生的焦耳热；（3）从开始运动到线圈全部刚好离开磁场的过程中，砝码下降的总距离H。                   南宁市普高联盟2023年春季学期期末联考高二年级  物理答案  一、单项选择题（本大题共8小题，每小题3分，共计24分）12345678CBBADDAC 二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共计16分） 9101112CDADACBD 三、实验题（本大题共2小题，共计14分）13. （1）甲    （2）ADCB   （3） C14.  （1） 1.195（1.193~1.197均可）    （2）保证碰撞后滑块A不反弹（3）   （4） 15.（7分）解析：小球做平抛运动时间           解得    ………2分小球做平抛运动的初速度        ………1分设子弹做平抛运动的初速度为v2，根据系统动量守恒得： ………2分          解得v2=100m/s    ………1分              ………1分16.（9分）（1）在粒子加速器中，由动能定理得   ………2分解得    ………1分（2）粒子恰能通过速度选择器，有      ………2分解得         ………1分（3）粒子在偏转分离器中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有                      ………2分        解得        ………1分  17.（14分）解析：(1)由机械能守恒得mg·2r＝mv        ………2分解得vB＝2.       ………1分(2)由mg＝m           ………1分得vC＝       ………1分由动能定理得mg·2r－μmgs＝mv     ………2分 解得s＝3r.    ………1分(3)设在压缩弹簧过程中小球速度最大时离D端的距离为x，则有kx＝mg        ………1分得x＝        ………1分由功能关系得mg(r＋x)－Ep＝mv－mv        ………2分得vm＝.    ………2分 18.（16分）解析：（1）线圈ab边进入磁场开始做匀速运动，由平衡条件得                ………1分         产生感应电动势：    ………1分         感应电流：      ………1分         线圈受到的安培力：     ………1分砝码做匀速直线运动，由平衡条件得                ………1分                联立解得      ………1分（2）线圈从ab边进入磁场到cd边离开磁场的过程，一直做匀速运动，则所用的时间为                      ………2分     线圈所产生的焦耳热等于系统重力势能的减小量：                     ………3分            代入数据得：    ………1分（3）由能量转化守恒定律得：               ………3分           代入数据得     ………1分