湖南省名校联考联合体2022-2023学年高二物理下学期第二次联考试题（Word版附答案）

名校联考联合体2023年春季高二第二次联考物理时量：75分钟满分：100分得分：______一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24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.在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、微元法、建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（）A.弹簧振子是一个理想化模型，它是研究一般性振动的基础B.在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测量单摆做多次（例如几十次）全振动的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值，这应用了累积法C.在用打点计时器研究自由落体运动时，把重物在空气中的落体运动近似看作自由落体运动，这里采用了控制变量法D.根据，当趋近于0时，E就表示某一时刻的瞬时感应电动势，这应用了极限思想法2.汽车以一定的速度通过凹形桥底部时，车对桥的压力F与车的重力G大小相比较，下列关系正确的是（）A.B.C.D.以上关系均有可能3.如图所示，竖直放置的平行板电容器，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接。一个带正电的小球用绝缘丝线悬挂于两金属板间并处于静止状态。线圈置于竖直向上的磁感应强度均匀增大的磁场中，磁感应强度变化率为。若已知电容器的电容为C，线圈面积为S，闭合开关S后，下列说法正确的是（）A.电容器A极板带正电，电容器电量是B.电容器B极板带正电，电容器电量是C.小球会偏向B板D.若该磁场的方向不变，磁感应强度均匀减小，则金属小球会偏向A板4.劈尖干涉是一种薄膜干涉，现将一薄片放在透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，如图（a）所示，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图（b）所示的明暗相间的条纹，条纹的弯曲处P和分别对应A和B处，下列说法中正确的是（） （a）（b）A.干涉条纹是由于光在M板的上下两表面反射的两列光波叠加产生的B.c、d两点的波程差不同C.若放在同一位置的薄片厚度改变，则条纹间距也会改变D.N的上表面B处向下凹陷5.某电子秤的原理简图如图所示。AB为物体一均匀的滑动变阻器，长度为L，两边分别有、两个滑动头，轻质绝缘弹簧上端与及托盘底部相连，下端固定。弹簧处于原长时和均指在A端。若、间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上就能显示出被称物体的质量m。已知弹簧的劲度系数为k，托盘质量为，电源电动势为E，内阻不计。托盘上未放物体时需要先校准零点，即未放被称物体m时电压为零。使用过程中均未超出弹簧劲度系数，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）A.校准零点时，需要将滑动头向下移动B.托盘里能放入的被称量物体的最大质量为C.被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为D.被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为6.如图所示，有一对平行金属板，两板相距为，电压为，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径R为0.2m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。一宽度为0.2m、比荷为的正离子束正对着O点沿平行于金属板面、从金属板左侧垂直于磁场的方向射入平行金属板之间， 沿直线射出平行金属板之间的区域，并射入圆形磁场区域。不计离子重力。下列说法错误的是（）A.金属板的上极板带正电，离子速度B.最后所有离子均会从圆形磁场边界上同一点出来，该点位于O点的正上方C.离子在圆形磁场区域中运动的最长时间为D.离子在圆形磁场区域中运动的最短时间为二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）7.图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为这列波上质点的振动图像，则下列说法正确的是（）甲乙A.该横波向左传播，波速为0.4m/sB.时，质点P的振动方向为y轴负方向C.时，质点P的加速度大于质点的加速度D.在2~4s时间内，质点通过的路程为10cm8.如图所示，线圈abcd的面积是0.04，共100匝，线圈总电阻为2Ω，线圈以300r/min的转速绕垂直磁场的轴匀速转动，恰在线圈的正中间。转轴左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，外接电阻，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（） A.电动势的峰值是20VB.电压表示数是30VC.从中性面开始转过时，电流表的读数是0D.经1s通过电阻R的电荷量是09.如图所示，理想变压器原，副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的6倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（）A.原、副线圈匝数之比为B.原、副线圈匝数之比为C.此时a和b的电功率之比为D.此时a和b的电功率之比为10.如图，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、固定于倾角为θ的绝缘斜面上，导轨电阻不计，导轨宽为L，底端通过导线连接一个电阻为R的定值电阻。整个导轨处在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为m、长度与导轨等宽的匀质金属杆ab垂直导轨放置，金属杆电阻不计。某时刻以初速度平行斜面向上推出金属杆，一段时间后，金属杆再次回到相同位置时的速度为。重力加速度为g，关于该过程下列说法正确的是（）A.金属杆运动的总时间为B.运动过程中产生的焦耳热为 C.金属杆的上滑的最大距离为D.通过定值电阻的电荷量为11.如图甲所示的平行金属极板MN之间存在交替出现的匀强磁场和匀强电场，取垂直纸面向外为磁场正方向，磁感应强度B随时间t周期性变化的规律如图乙所示，取垂直极板向上为电场正方向，电场强度E随时间t周期性变化的规律如图丙所示。时，一不计重力、带正电的粒子从极板左端以速度v沿板间中线平行极板射入板间，最终平行于极板中线射出，已知粒子在时速度为零，且整个运动过程中始终未与两极板接触，则下列说法正确的是（）甲乙丙A.粒子可能在时刻射出极板B.极板间距不小于C.极板长度可能为D.三、实验题（本大题共2小题，共14分）12.（6分）在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：（1）若某同学测出多组单摆的摆线的长度l和运动周期T，作出图像，求出摆线悬挂小球的直径和当地的重力加速度。他根据实验数据作出的图像如图所示。①悬挂小球的直径d=______cm；②由图像求出的重力加速度g=______（计算结果保留三位有效数字）；（2）若忽略测量数据的偶然误差，从理论上分析，他求得的重力加速度______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。13.（8分）在“测玻璃的折射率”实验中： （1）如图甲所示，甲同学用插针法测定平行玻璃砖折射率的实验。图甲图乙图丙图丁①下列说法中正确的是______。A.为了减少实验误差，应选用两光学表面间距适当大的玻璃砖B.为减少测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些C.为了减小作图误差，和的距离应适当取小些D.若、的连线与法线夹角较大时有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到、的像②在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，甲同学根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率是______。③在该实验中，甲同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图丙所示，其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（2）乙同学在做实验时，选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图丁的实线位置。插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移（移至图丁中虚线位置，底边仍重合），则三棱镜玻璃材料折射率的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。四、计算题（本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）14.（12分）某大型游乐场的海豚表演如图所示。小海豚从水池中冲出，以10m/s的速度滑过坡道底端的O点，经过1s向上滑过坡道上A点时速度为3.2m/s。该坡道为直道，足够长且倾角θ为。已知，，，求此小海豚上滑过程中：（1）滑行的加速度大小；（2）小海豚和坡道间的动摩擦因数；（3）滑过A点后还能向上滑行的距离（结果保留2位小数）。 15.（12分）如图甲所示，为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车底部。过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型。初速度为0的线框abcd沿光滑斜面加速下滑s后，bc边进入匀强磁场区域，此时线框开始减速，bc边出磁场区域时，线框恰好做匀速直线运动。已知金属线框粗细均匀材料相同，边长为a、总电阻为R，斜面与水平面的夹角为θ。过山车的总质量为m，磁场区域上下边界间的距离为a，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g，求：甲（1）线框做匀速运动的速度大小及此时ad间的电势差；（2）过山车穿过整个磁场过程中产生的热量。16.（13分）如图，xOy竖直坐标平面分布着范围足够大的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直向外，电场方向竖直向上。一带正电小球质量为m、电量为q，以初速度与y轴正方向成角从A点进入复合场做匀速圆周运动，经过B点垂直x轴进入第四象限，重力加速度为g。求：（1）匀强电场的大小和OB距离；（2）进入第四象限后电场强度大小突变为原来的2倍，求小球在x轴下方运动时距x轴的最远距离。名校联考联合体2023年春季高二第二次联考物理参考答案一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24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）题号123456 答案CABCDD6.D【解析】离子带正电，故洛伦兹力向上，电场力向下，大小和洛伦兹力大小相等离子才能沿直线运动。根据可得，A正确；离子做圆周运动的半径和磁场半径相同，根据磁聚焦的知识可知B正确；离子运动轨迹如图甲，离子均从O点正上方的F点出磁场。根据离子运动轨迹可知最下方进入磁场的离子运动时间最长，其圆心刚好在磁场边界上的处，此处也恰好是最上方离子进入磁场的位置，如图乙，四边形为菱形，根据几何关系可得，故，而离子做圆周运动的周期，故离子运动的最长时间为；同理，运动时间最短是从处进入圆形磁场的离子，其圆心角为，故运动时间为。故错误的为D项。甲乙二、多项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）题号7891011答案ADADACABAD9.AC【解析】当输入电压U为灯泡额定电压的6倍时，灯泡正常发光，故灯泡的额定电压为，原线圈输入电压为，副线圈的电压为，则可知，原、副线圈匝数之比为，故A正确，B错误；根据变压器原理可得，所以，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式可得两者的电功率之比为，故C正确，D错误。10.AB【解析】由，令，则，以竖直向下为正方向，对向上运动过程由动量定理，对向下运动过程由动量定理，又 ，解得金属杆运动的总时间，故A正确；由能量守恒得，解得运动过程中产生的焦耳热，故B正确；由A可知无法对上滑过程中通过定值电阻的电荷量进行计算，故也无法对金属杆的最大距离进行计算，整个过程中通过定值电阻的电荷量为0，故CD错误。11.AD【解析】根据题意可知，在内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，且转了周，在内，粒子在电场中向下做减速运动到速度为零，在内，粒子在电场中向上做加速运动到速度为v，在内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，转了周，粒子回到极板中线，速度平行于极板中线，接下来粒子周期性地重复以上运动，粒子在一个运动周期内的轨迹如图所示。粒子一个运动周期为，故粒子射出极板的时刻可能为，故A正确；粒子在磁场中，设粒子的轨迹半径为r，则有，解得，粒子在电场向下减速的位移为，故极板间距应满足，故B错误；极板长度可能为，故C错误；粒子在磁场中，有，解得，粒子在电场中，有，解得，可得，故D正确。三、实验题（本大题共2小题，共14分）12.（6分，每空2分）（1）①2②9.86（2）等于13.（8分，每空2分）（1）①A②1.5③偏小（2）大于【解析】（1）②根据折射率定义公式有，代入数据可得玻璃砖的折射率是1.5。③甲同学测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示 实线表示实际光线，可见测量的折射角偏大，则由折射定律可知，测得的折射率将偏小。（2）作出光路图如图所示三棱镜的位置发生了微小的平移，在AB界面折射后的折射角变小，根据折射定律可知三棱镜玻璃材料折射率的测量值大于真实值。四、计算题（本题共3小题，共37分）14.（12分）【解析】（1）小海豚向上滑动时加速度大小为a得（）根据牛顿第二定律有得（3）小海豚继续向上滑动距离为x，由得15.（12分）【解析】（1）由受力平衡：得：由右手定则：d端相当于电源正极.（没有负号扣一分） （2）过山车由静止到bc边刚出磁场过程中，设产生热量为，由能量守恒匀速穿过磁场过程：设产生热量为由能量守恒：（也可以全过程分析）16.（13分）【解析】（1）匀速圆周运动：如图，由几何关系：由以上几式得：（2）方法一：设小球距x轴下方最远距离为y，此时小球速度为v，方向水平向左。由动能定理：水平方向由动量定理： 由以上几式得：方法二：等效重力，方向竖直向上。同时给小球配一对大小相等，方向相反的水平速度v，且满足即：则小球的运动可以分解为水平向右的速度为v的匀速直线运动和速度为的匀速圆周运动组成设圆周运动半径为r，与水平方向的夹角为θ则：，由以上几式得：.