物理：广东省汕尾市2022-2023学年高二下学期期末教学质量监测试题（解析版）

这是一份物理：广东省汕尾市2022-2023学年高二下学期期末教学质量监测试题（解析版），共16页。
1、答题前，考生先将自己的信息填写清楚、准确，将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。
2、请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。
3、答题时请按要求用笔，保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不得使用涂改液、修正带、刮纸刀。考试结束后，请将本试题及答题卡交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 关于物理学史与物理学研究方法，下列说法正确的是（ ）

A. 质点、合力概念的建立都体现了等效替代的思想
B. 法拉第最早提出了“场”的概念
C. 楞次利用如图所示的装置研究电磁感应现象
D. 安培通过实验发现了电流的磁效应，首次揭示了电和磁之间的联系
【答案】B
【解析】A．质点概念的建立体现了理想模型思想，合力概念的建立体现了等效替代的思想，故A错误；
B．为了形象描述看不见、摸不着的特殊的物质形态，法拉第最早提出了“场”的概念，故B正确；
C．法拉第利用如图所示的装置研究电磁感应现象，故C错误；
D．安培通过实验发现了电流的磁效应，法拉第首次揭示了电和磁之间的联系，故D错误。
2. 如图所示，整个装置悬挂在弹簧测力计下，装置下端是单匝线框，线框下边处于一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁场方向与线圈平面垂直。接通直流电源，线框中的电流方向为逆时针方向，此时弹簧测力计有拉力示数。为了增大弹簧测力计的示数，下列方法可以实现的是（ ）

A. 磁场方向不变，增加磁感应强度的大小
B. 电流方向不变，增加电流大小
C. 电流方向和磁场方向同时反向
D. 磁场方向反向，电流方向不变
【答案】D
【解析】A．由左手定则可知线框的安培力方向向上，安培力大小，磁场方向不变，增加磁感应强度的大小则安培力增大，弹簧测力计示数减小，故A错误；
B．电流方向不变，增加电流大小，安培力增大，弹簧测力计示数减小，故B错误；
C．电流方向和磁场方向同时反向，安培力方向不变，弹簧测力计示数不变，故C错误；
D．磁场方向反向，电流方向不变，安培力方向向下，弹簧测力计示数变大，故D正确；
3. 中国天眼（FAST）是目前世界上最大的单口径射电望远镜，其反射面板由11万余块厚约1毫米的金属薄板组成，因此面板的巡检维护工作需采用“微重力蜘蛛人”系统，如图甲所示，所谓的“微重力”是通过氦气球的浮力“减轻人的重量”实现的。如图乙所示是某次作业过程中处于静止状态的工作人员的示意图，其与氦气球连接的线保持竖直，下列说法正确的是（ ）

A. 人对面板的压力和面板对人的支持力是一对平衡力
B. 人对面板的作用力大小等于面板对人的作用力大小
C. 氦气球对人的作用力大小等于人的重力大小
D. 面板对人的作用力大小等于人的重力大小
【答案】B
【解析】A．人对面板的压力和面板对人的支持力是一对相互作用力，故A错误；
B．人对面板的作用力与面板对人的作用力是一对相互作用力，大小相等，故B正确；
CD．由于工作人员需要在面板上巡检，所以与面板间一定存在作用力，根据平衡条件可知氦气球和面板对人的作用力的合力与重力平衡，且易知氦气球和面板对人的作用力都为竖直向上，所以二者都小于人的重力大小，故CD错误。
故选B。
4. 如图所示为中国“天问一号”探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹示意图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆轨道，轨道Ⅱ为圆轨道，忽略探测器变轨时质量的变化，下列关于探测器的说法正确的是（ ）

A. 探测器在轨道Ⅱ上的运行速度小于火星的第一宇宙速度
B. 探测器在轨道Ⅰ的运行周期小于在轨道Ⅱ的运行周期
C. 探测器在轨道Ⅰ上O点的速度小于Q点的速度
D. 探测器在轨道Ⅱ上环绕火星运行的过程中，处于平衡状态
【答案】A
【解析】A．第一宇宙速度等于近火卫星的环绕速度，根据
解得
由于轨道Ⅱ的轨道半径大于近火卫星的轨道半径，可知探测器在轨道Ⅱ上的运行速度小于火星的第一宇宙速度，故A正确；
B．根据开普勒第三定律有
由于
可知，探测器在轨道Ⅰ的运行周期大于在轨道Ⅱ的运行周期，故B错误；
C．探测器在轨道Ⅰ上由O点到Q点，引力做负功，则O点的速度大于Q点的速度，故C错误；
D．探测器在轨道Ⅱ上环绕火星运行的过程中，万有引力提供向心力，探测器处于完全失重状态，故D错误。
故选A。
5. 1831年10月，法拉第将一个由紫铜制成的圆盘置于蹄形磁极之间，发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机，其原理图如图所示，圆盘绕水平的轴C在垂直于盘面的匀强磁场中以角速度转动，铜片D与圆盘的边缘接触，圆盘、导线和电阻R连接组成闭合回路，下列说法正确的是（ ）

A. 圆盘转动过程中，电能转化为机械能
B. C处的电势比D处的电势高
C. 通过R的电流方向为从B指向A
D. 圆盘产生的电动势大小与角速度的大小无关
【答案】C
【解析】A．圆盘转动过程中，机械能转化为电能，选项A错误；
BC．根据右手定则可知， C处的电势比D处的电势低，通过R的电流方向为从B指向A，选项B错误，C正确；
D．圆盘产生的电动势大小
与角速度的大小有关，选项D错误。
故选C。
6. 如图所示是LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律。若某时刻电流i通过点P向右指向A板，且规定为正方向，下列说法正确的是（ ）

A. 若A板带正电，则电容器两极板间的电场能正在减小
B. 若B板带正电，则该时刻可能处于过程
C. 若在线圈中插入铁芯，则电路的振荡频率减小
D. 若减小平行板电容器A、B间的距离，则电路的振荡频率增大
【答案】C
【解析】A．若A板带正电，由于此时电流方向指向A板，可知电容器正在充电，电容器两极板间电场能正在增加，故A错误；
B．若B板带正电，由于此时电流方向指向A板，可知电容器正在放电，电容器两极板间的电场能正在减小，线圈中磁场能正在增加，电路电流正在增大，则该时刻不可能处于过程，故B错误；
C．根据
若在线圈中插入铁芯，则线圈自感系数增大，电路的振荡周期增大，电路的振荡频率减小，故C正确；
D．根据
，
若减小平行板电容器A、B间的距离，电容器电容增大，电路的振荡周期增大，电路的振荡频率减小，故D错误。
故选C。
7. 如图所示，一边长为L的正方形导线框，匀速穿过宽为2L、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域。线框刚进入磁场的时刻记为时刻，则下列图像能正确反映线框中的感应电流i随时间t变化规律的是（规定线框中的电流沿逆时针方向为正）（ ）

A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】线框开始进入到全部进入时，线框的右边切割磁感线，由右手定则可知，电流沿逆时针方向，在i-t图像为正；因速度保持不变，故电流大小不变，当全部进入时，线框中磁通量不变，故没有感应电流，当线框开始离开时，左边切割磁感线，由右手定则可知感应电流为顺时针，故电流为负值，且电流大小不变。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示为某电吹风的电路图，扇形金属触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风、吹冷风三种工作状态。变压器为理想变压器，当P使b、c接触时，标有“6 V，6 W”的小风扇正常工作，下列说法正确的是（ ）

A. 该时刻电吹风吹的是冷风
B. 该时刻小风扇两端电压最大值为6 V
C. 该时刻流过小风扇的电流小于1A
D. 变压器原、副线圈的匝数比
【答案】AD
【解析】A．该时刻P使b、c接触时，电吹风吹的是冷风，故A正确；
B．该时刻小风扇两端电压有效值为6 V，故B错误；
C．该时刻流过小风扇的电流
故C错误；
D．变压器原、副线圈的匝数比
故D正确。
故选AD。
9. 生活丰富多彩，处处有物理。下列物理现象的相关说法，正确的是（ ）
A. 肥皂泡呈现彩色条纹是光的折射现象造成的
B. 弹簧振子做无阻尼振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变
C. 通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，说明光具有波动性
D. 两列波发生干涉时，振动加强点的位移不一定大于振动减弱点的位移
【答案】BCD
【解析】A．肥皂泡呈彩色是光的干涉现象，故A错误；
B．弹簧振子做无阻尼振动时，只有动能和势能参与转化，根据机械能守恒条件可以知道，振动系统的势能与动能之和保持不变，故B正确；
C．通过手指间的缝隙观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，说明光具有波动性，故C正确；
D．两列波发生干涉时，振动加强点的振幅一定大于振动减弱点的振幅，但是振动加强点的位移不一定大于振动减弱点的位移，故D正确。
故选BCD。
10. 中国女排队员的拼搏精神永远激励着人们奋发前进。如图所示，一名排球运动员进行垫球训练。排球以的速度竖直向下打在运动员的手臂上，然后以的速度竖直向上飞出。已知排球的质量为，排球与手臂的作用时间为。不计空气阻力，取，下列说法正确的是（ ）

A. 排球速度变化量的大小为
B. 排球动量变化量的大小为
C. 排球受到手臂的冲量大小为
D. 排球对手臂的平均作用力大小为
【答案】BC
【解析】A．根据题意，以向下为正方向，则排球速度变化量为
故A错误；
B．根据题意，以向下为正方向，排球动量变化量的大小为
故B正确；
C．根据题意，设排球受到手臂的冲量大小为，以向下为正方向，由动量定理有
解得
故C正确；
D．根据题意，由公式可得，手对排球的平均作用力为
由牛顿第三定律可得，排球对手臂的平均作用力大小为
故D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上，单缝保持竖直方向，测量红光的波长。

（1）组装如图甲所示的仪器时，下列说法正确的是________。（填正确答案标号）
A．a代表单缝，b代表双缝
B．a代表双缝，b代表单缝
C．单缝和双缝应相互垂直放置
D．单缝和双缝应相互平行放置
（2）如图乙所示为干涉图样，转动测量头上的手轮（图中未画出），使分划板中心刻线对准如图乙所示的亮条纹A的中心，此时游标卡尺的示数如图丙所示，则游标卡尺的读数x=________mm。
（3）将红光改为绿光，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，则条纹为________（填“横条纹”或“竖条纹”），条纹间距________（填“变宽”或“变窄”）。
【答案】（1）AD或DA （2）0.4 （3）竖条纹 变窄
【解析】（1）[1] AB．a代表单缝，b代表双缝，因为单缝在光源和双缝之间，A正确，B错误；
CD．单缝和双缝应相互平行放置，C错误，D正确。
故选AD
（2）[2]游标卡尺的读数为
（3）[3][4]根据 ，将红光改为绿光，波长变小，其他实验条件不变，在目镜中仍可看见清晰的条纹，条纹与双缝平行，是竖条纹，条纹间距变窄。
12. 某中学开展“科学探究我参与”活动，小米同学测量一节某型号电池的电动势和内阻。现有待测电池、电压表（量程为，内阻约为）、电流表（量程为，内阻约为0.1Ω）、电阻箱、开关、导线若干，还有以下两种型号的滑动变阻器：
A.最大阻值为，额定电流为2 A；
B．最大阻值为，额定电流为1A。
（1）实验电路如图甲所示，为了方便调节，应选用滑动变阻器________。（填“A”或“B”）

（2）请在如图乙所示的实物图中，用笔画线代替导线将器件按原理图连接成实验电路__________。
（3）在实验中，多次改变滑动变阻器的阻值，读取多组电压表和电流表的示数，记录的数据如下表所示，表格中的数据点已描在如图丙所示的坐标图上，请连接数据点作出图线__________。

（4）根据图线求出该电池的电动势为__________V，内阻为___________Ω。（结果均保留三位有效数字）
【答案】（1）A （2） （3） （4）3.00（2.90~3.10） 5.25（5.10~5.40均可）
【解析】[1]因电压表量程为，电流表量程为，为了方便调节，滑动变阻器应选阻值较小的，故选A；
[2]
[3]
[4]由得
则图像图线与纵轴的交点为电源的电动势，斜率为内阻，
则读数
[5]内阻为
13. 2023年3月30日，我国“神舟十五号”飞行乘组圆满完成了第三次太空行走任务。航天员出舱活动前要在节点舱（做出舱准备的气闸舱）穿上特制的航天服，航天服内密封有一定质量的气体（视为理想气体）。在某科技实验室，用该航天服进行模拟实验，实验者先穿上航天服，航天服内密封气体的体积，压强，温度，。
（1）若航天服内气体体积膨胀到，温度变为，求此时航天服内的气体压强；
（2）在第（1）问的条件下，保持不变，使航天服内的气压降到，求此时航天服内气体的体积。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由题意可知，密封航天服内气体初、末状态的热力学温度分别为
根据理想气体状态方程有
解得
（2）设在压强为状态下的气体体积为
根据玻意耳定律有
解得
14. 如图甲所示，水平固定的光滑平行金属导轨CE、DF的间距，电阻不计，导轨间连接阻值的定值电阻，整个装置处于方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中。一质量、电阻的金属棒（长度等于导轨的间距）垂直放在导轨上，金属棒在沿导轨方向的水平拉力作用下由静止开始向右运动，金属棒的速度v随时间t的变化关系如图乙所示，内的拉力大小为1.2N，取，金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。求：
（1）内金属棒的位移大小；
（2）磁场的磁感应强度大小；
（3）内通过定值电阻的电荷量。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据图像中图线与轴包围的面积表示位移，并结合题图乙可得
（2）当拉力与安培力平衡时，金属棒以速率匀速运动，金属棒产生的感应电动势
通过金属棒感应电流
根据平衡条件有
又
解得
（3）根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律有
又
联立解得
15. 离子注入技术可应用于金属材料改性，注入一定剂量和能量的离子到金属材料表面，从而改变材料的性能。离子注入系统的装置原理如图所示，四分之一圆柱环的内环半径，外环半径，在同一竖直面内，P为的中点，负离子源和加速器在P点小孔的左侧，质量为m、电荷量为的负离子从静止开始经电场加速后从P点垂直于射入环形匀强磁场区域（图中未画出），磁场区域与圆柱环区域重叠（环形磁场的圆心为），磁场方向沿y轴正方向。当磁感应强度大小为时，离子恰好垂直于边界从的中点Q射出磁场。不考虑离子重力以及离子间的相互作用。
（1）求加速电场M、N两板间的电压；
（2）只改变匀强磁场的磁感应强度大小，使离子恰好到达点，求其在磁场中运动的时间；
（3）保持加速电场的电压不变，为使离子到达弧面，被弧面的金属材料吸收，求环形区域内磁场的磁感应强度大小的取值范围。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）模型简化如图所示，当磁感应强度大小为时，离子恰好垂直于边界从中点射出磁场，根据几何关系可知，离子做圆周运动的半径
由洛伦兹力提供向心力得
解得
在电场中加速的过程，由动能定理得
解得
（2）若离子到达位置，设此时磁感应强度大小为，离子做圆周运动的轨迹半径为，由几何关系得
离子在磁场中的运动周期为
离子到达点，在磁场中运动的时间
解得
（3）若离子到达位置，由洛伦兹力提供向心力得
代入
联立解得
若离子恰好能打在位置，设此时磁感应强度大小为，离子做圆周运动的轨迹半径为，由几何关系得
解得
由洛伦兹力提供向心力得
解得
为使离子能够到达弧面，环形区域内磁场磁感应强度大小的取值范围为
2.42
1.94
1.52
1.14
073
0.29
0.12
0.20
0.28
0.36
0.44
0.52