湖南省名校联盟2022-2023学年高二物理下学期期末联考试题（Word版附解析）

高二期末联考物理试题本试题卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：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。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。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．新能源是指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、风能和核聚变能等，下列关于太阳能、核聚变的说法正确的是（）A．太阳能是来自太阳内部进行的热核反应，它属于重核的裂变B．轻核聚变过程中质量增大且放出巨大能量C．核聚变方程中的粒子是中子D．核电站是利用轻核聚变的链式反应产生的能量来发电的2．一列简谐横波沿轴传播，该波在时刻的波形图如图甲所示，质点的平衡位置坐标为，质点的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）A．该波沿轴正方向传播，且时质点位于波谷B．在内质点通过的路程 C．在内该波传播的距离为D．质点的振动方程为3．2023年4月16日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭成功将风云三号07星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。已知风云三号07星轨道距地面的高度小于地球同步卫星轨道距地面的高度。若风云三号07星和地球同步卫星在同一平面内绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A．风云三号07星与地心的连线在单位时间内扫过的面积和地球同步卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积相等B．风云三号07星的角速度大于地球自转的角速度C．风云三号07星的周期大于地球同步卫星的周期D．风云三号07星的发射速度小于第一宇宙速度4．某充满水的半球形容器的横截面如图所示，容器内壁两点处有两个激光源，射出的光均从点沿方向射出，下列说法正确的是（）A．水对从点射出的光的折射率小于水对从点射出的光的折射率B．点射出的光的频率小于点射出的光的频率C．点射出的光在水中传播速度大于点射出的光在水中传播速度D．点射出的光在水中传播时间等于点射出的光在水中传播时间5．如图所示为某小型电站的电能输送示意图。已知输电线的总电阻，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，两变压器均为理想变压器，降压变压器的副线圈两端电压的变化规律如图乙所示，用户用电器均为纯电阻，总电阻，下列说法正确的是（） A．降压变压器副线圈两端的电压B．降压变压器原线圈电流的有效值为C．升压变压器的输入功率为D．发电机中电流变化的频率为6．如图所示，半径为的半球形碗固定于水平面上，碗口水平，点为碗的圆心，为水平直径的两个端点。将一弹性小球（可视为质点）从点沿方向以初速度水平抛出，小球与碗内壁碰撞一次后恰好经过点；若将该小球从离点处的点以初速度水平抛出，小球与碗内壁碰撞一次后恰好返回点。假设小球与碗内壁碰撞前后瞬间小球的切向速度不变，沿半径方向的速度等大反向，则与的比值为（）A．B．C．D．二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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．如图所示，一种简易手机支架由斜面和撑杆组成，一般撑杆可用来调节角度。某同学将手机放在支架上，若手机与支架间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，调节角度过程中手机与支架保持相对静止，则（） A．手机由位置1到位置2，支架对手机的支持力逐渐减小B．手机由位置1到位置2，支架对手机的摩擦力逐渐减小C．支架与水平面的最大夹角满足的关系式为D．支架对手机的支持力大于手机所受的重力8．2023年4月17日消息，我国目前的电磁炮所发射的炮弹，已经可以在100公里距离上击穿80毫米厚的钢板。如图所示为电磁轨道炮的模型，间距的平行光滑导轨水平放置，轨道处于磁感应强度大小为、方向沿竖直方向的匀强磁场中，导轨左端接有电动势、内阻的电源，带有炮弹的导体棒垂直放置在导轨上，其质量（含炮弹）为、电阻为，导轨电阻不计，则下列说法正确的是（）A．匀强磁场的磁场方向应竖直向上B．闭合开关瞬间，电路中的电流为C．闭合开关瞬间，炮弹的加速度的大小为D．若同时将电流方向和磁场方向反向，导体棒所受安培力方向不变9．空间某一静电场方向平行于轴，电势随变化情况如图所示，一质量为、电荷量为的带负电粒子从点由静止释放，仅在电场力作用下沿轴做往复运动，下列说法正确的是（）A．轴正、负半轴分布着的电场方向相同B．在区域内电场强度大小为C．粒子运动的周期为D．该粒子经过时的速度大小为 10．如图所示，在虚线所示的矩形区域内存在着磁感应强度、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，正方形金属框的边长、总电阻。若金属框以速度沿轴正方向匀速穿过图中所示的宽度为的匀强磁场区域，则（）A．当边刚进入磁场时，金属框产生的感应电流方向为逆时针B．当边刚进入磁场时，金属框中产生的电动势为C．当边刚进入磁场时，金属框受到的安培力的大小为D．金属框穿过磁场区域过程中产生的总电能为三、非选择题：本题共5小题，共56分。11．（6分）利用图甲所示带有位移传感器的装置可测量滑块与木板间的动摩擦因数。将滑块从倾角为的木板上由静止释放，位移传感器连接的计算机描绘出了滑块位移随时间的变化规律如图乙所示。（重力加速度，结果保留两位有效数字）（1）根据图乙数据可得滑块在时的速度大小_________，滑块在时的速度大小_________。（2）滑块加速度大小_________。（3）若测得斜面倾角为，则动摩擦因数_________．12．（10分） 某实验小组在“测量金属丝电阻率”的实验中，先用多用电表粗测电阻，再采用“伏安法”较准确地测量金属丝的电阻，而后计算金属丝的电阻率。（1）在使用多用电表测电阻时，以下说法正确的是_________（填正确答案标号）。A．每换一次挡位，不必重新进行欧姆调零B．指针在刻度盘中央附近误差较小C．在外电路中，电流从红表笔流出经被测电阻再由黑表笔流入多用电表D．测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量（2）用多用电表的欧姆挡“”倍率按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为_________．（3）用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量的示数如图乙所示，则金属丝直径_________。（4）实验室提供的器材如下：A．待测金属丝（电阻）B．电流表（量程为，内阻约为）；C．电流表（量程为，内阻约为）；D．电压表（量程为，内阻约为）；E．电压表（量程为，内阻约为）；F．滑动变阻器（阻值范围为）； G．电源（电动势为，内阻不计）；H．开关、若干导线。实验中电流表应选_________（填“B”或“C”），电压表应选_________（填“D”或“E”）。（5）根据所选用的实验器材，为了尽量减小实验误差，请设计电路并在图丙虚线框中将电路图补充完整。（6）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为，直径为，通过金属丝的电流为，金属丝两端的电压为，由此可计算得出金属丝的电阻率_________．（用题目所给字母表示）13．（10分）如图甲所示，一质量、横截面积的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在开口向上的圆筒形绝热的气缸内。现通过电热丝对气体缓慢加热，使活塞缓慢地向上移动到达位置（即任意时刻可以认为活塞都处于平衡状态），在此过程中，缸内气体的图像如图乙所示，已知大气压强，重力加速度。（1）求活塞处于位置时，气缸内气体的压强和体积；（2）若活塞由位置缓慢到达位置过程中，气缸内气体内能的变化量，则求气缸内气体在该过程中从电热丝吸收的总热量。14．（14分）如图所示，在直角坐标系所在的平面内，第三象限内存在着电场强度大小为、沿轴正方向的匀强电场，第四象限内半径为的圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场（大小未知），磁场边界圆刚好与两个坐标轴相切，与轴的切点为。第一象限内与轴正方向夹角为的虚线与轴间存在着垂直纸面向外的匀强磁场（大小未知）。一个带正电的粒子从点由静止释放，经电场加速后从圆形区域磁场边界上的点沿轴正方向射入磁场，经圆形区域磁场偏转后刚好从点射入轴上方的磁场，最后粒子刚好末从虚线射出磁场而从轴上的点（图中末画出）射出磁场。已知带正电粒子的比荷为，不计粒子的重力，求： （1）粒子在电场中运动的时间和匀强磁场的磁感应强度大小；（2）粒子从点进入磁场到从点射出磁场所用的时间。15．（16分）如图所示，传送带与水平面之间的夹角为，传送带上端到下端的距离，传送带以的恒定速率顺时针转动。光滑水平面上静置着一质量的长木板，其上表面粗糙，且与传送带底端以及固定半圆形光滑轨道槽的最低点等高，槽的半径。在传送带上端无初速度释放一个质量的黑色小滑块（可视为质点），小滑块在底端滑上紧靠传送带上表面的长木板，不考虑小滑块冲上长木板时碰撞带来的机械能损失，小滑块滑至长木板右端时，长木板恰好撞上半圆槽且长木板瞬间停止运动，小滑块进入槽内且恰好能通过最高点。已知小滑块与传送带、长木板间的动摩擦因数分别为，重力加速度，求：（1）小滑块从点运动到点所经历的时间；（2）小滑块从点运动到点的过程中在传送带上形成痕迹的长度；（3）长木板的长度。高二期末联考物理参考答案一、选择题1．C【解析】在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能，因此太阳内部进行着大规模的核反应是核聚变，A项错误；轻核聚变释放出巨大能量，伴随着质量亏损，B项错误；根据质量数与电荷 数守恒，可知X为中子，C项正确；核电站是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的，D项错误。2．A【解析】由图乙可知，时刻质点的振动方向沿轴负方向，故该波沿轴正方向传播，，可知质点位于波谷，A项正确；，质点运动的时间为，因此运动的路程为，B项错误；由波传播的速度公式可知，在内波传播的距离为，C项错误；由，可知质点的振动方程为，D项错误。3．B【解析】根据开普勒第二定律可知，风云三号07星与地心的连线在相等的时间内扫过的面积相等，同步卫星与地心的连线在相等的时间内扫过的面积相等，但前后两者不相等，A项错误；由万有引力提供向心力，可得，可知轨道半径越小，角速度越大，则风云三号07星的角速度大于地球同步卫星的运行角速度，而地球同步卫星的运行角速度等于地球自转的角速度，故风云三号07星运行的角速度大于地球自转的角速度，B项正确；由可得，可知轨道半径越小，周期越小，则风云三号07星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期，C项错误；第一宇宙速度为卫星的最小发射速度，D项错误。4．D【解析】设光在点折射时入射角为、折射角为，根据折射定律有相同，小的大，说明水对从点射出的光的折射率大，A项错误；折射率大，频率高，点射出的光的频率大于点射出的光的频率，B项错误；由光在介质中传播速度公式，可得点射出的光在水中的传播速度小于点射出的光在水中的传播速度，C项错误；根据折射定律有，又根据几何关系，光在水池中的光程，则光在水池中传播时间，可见传播时间与入射光线方向无关，点射出的光在水中的传播时间等于点射出的光在水中的传播时间，D项正确。5．C【解析】由图乙可知，降压变压器副线圈两端的电压，A项错误；降压变压器副线圈两端电压有效值为，由于阻值，所以通过电流的有效值是，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，所以降压变压器原线圈电流的有效值为，B项错误；输电线上损失的电功率为，用电器消耗的功率，因升压变压器输入功率等于导线上损失的电功率和用电器上消耗的功率之和，故升压变压器输入功率 ，C项正确；因交流电的周期为，故频率为，D项错误。6．B【解析】小球从点以初速度向右平抛，反弹后经过点，由对称性知小球与碗内壁的碰撞点应在碗的最低点。由平抛运动的规律有，解得，小球从点以初速度向右平抛，要使小球能反弹回点，小球必须垂直打在圆弧上。如图所示，设碰撞点为，连接，即为平抛轨迹过点的切线。过点作于，则为小球平抛水平位移的中点，有；在中，有，解得，可得，B项正确。二、选择题7．AC【解析】手机受力情况如图所示。手机受到沿接触面向上的静摩擦力，静摩擦力等于重力沿接触面向下的分力，即，随角度的增大，摩擦力逐渐增大，支持力，随角度的增大，支持力逐渐减小，A项正确，B项错误；当手机受到静摩擦力达到最大时，根据受力平衡，解得，C项正确；支架对手机的支持力，因，故，支架对手机的支持力小于手机所受的重力，D项错误。8．ACD【解析】炮弹向右加速，需受向右的安培力，根据左手定则可知，匀强磁场的磁场方向应竖直向上， A项正确；根据闭合电路欧姆定律可知，闭合开关瞬间，电路中电流为，B项错误；导体棒受到的安培力大小为，炮弹的加速度大小为，C项正确；若同时将电流方向和磁场方向反向，根据左手定则可知，导体棒所受安培力方向不变，D项正确。9．BCD【解析】由图像的物理意义可知，在轴正、负半轴分布着方向相反的匀强电场，A项错误；在区域内电场强度大小，方向沿轴负方向，B项正确；在区域内电场强度大小，粒子在区域内运动的加速度大小分别为，由匀变速直线运动规律可得粒子从运动到所需时间，根据题意可得粒子从运动到所需时间，则粒子运动的周期，C项正确；粒子经过处时速度最大，由动能定理可得，代入数值可得，D项正确。10．BD【解析】当边刚进入磁场时，穿过金属框的磁通量逐渐增大，根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向，A项错误；边刚进入磁场时，金属框中产生的电动势，B项正确；边刚进入磁场时，金属框中的电流，金属框受到的安培力得，C项错误；金属框穿过磁场区域的全过程产生的电能，其中，得，D项正确。三、非选择题11．（1）0.400.80（2）4.0（3）0.25【解析】（1）滑块在斜面上做匀加速直线运动，某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，则滑块在时的速度大小；滑块在时的速度大小 。（2）滑块的加速度大小。（3）斜面倾角为，则对滑块受力分析，由牛顿第二定律可得，解得。12．（1）BD（2）5.0（或5）（3）3.707（3.705～3.409）（4）BD（5）完整电路图如图所示（6）（2分）【解析】（1）用多用电表测电阻时，每换一次挡位，都必须重新进行欧姆调零，A项错误；指针在刻度盘中央附近误差较小，B项正确；在外电路中，电流从黑表笔流出经被测电阻再由红表笔流入多用电表，C项错误；测量时，若指针偏角较小，说明这个电阻的阻值较大，应换倍率较大的挡位来测量，D项正确。（2）由图甲所示多用电表可知，待测电阻阻值是。（3）图乙中螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，则该金属丝直径的测量值。（4）电源电动势为，因此电压表选择电压表；测量金属丝的电阻阻值约为，则电路中的最大电流，因此电流表应选电流表。即电流表应选B，电压表应选D。（5）由于，金属丝的电阻远小于电压表的内阻，更接近电流表的内阻，因此为减小误差应选用电流表外接法，完整电路图如图所示。 （6）根据欧姆定律有，根据电阻定律有，联立解得。13．【解析】（1）活塞从位置缓慢到位置，活塞受力平衡，气体为等压变化，以活塞为研究对象有解得气缸内气体的压强由盖-吕萨克定律有解得气缸内气体的体积（2）由于气体温度升高所以气体的内能增加了外界对气体做的功由热力学第一定律得气体变化过程中从电热丝吸收的总热量为14．【解析】（1）设粒子从点进磁场时的速度大小，根据动能定理有解得又解得粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，由于将平分，根据三角形全等可知，，即粒子在磁场中做圆周运动的半径为 由牛顿第二定律有解得（2）设粒子从点进入上方磁场时速度与轴负方向的夹角为，由几何关系得解得由于粒子刚好不能从边界射出，粒子在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系可知，粒子在磁场做圆周运动的半径为根据牛顿第二定律有解得粒子从点进磁场到从点射出磁场所用的时间15．【解析】（1）小滑块刚放在传送带上时，对小滑块由牛顿第二定律得，解得小滑块加速至与传送带速度相等时需要的时间 小滑块的位移由于，小滑块与传送带速度相等后继续沿传送带向下加速运动，对小滑块由牛顿第二定律得，解得设小滑块再经过时间到达点，则，解得小滑块从点到点的运动时间（2）第一阶段传送带位移第一阶段相对位移第二阶段相对位移，，因第二阶段的划痕覆盖原来的部分划痕，故小滑块从点运动到点的过程中，传送带上形成痕迹的长度（3）小滑块进入槽内且恰好能通过最高点，则有对小滑块沿槽上滑过程应用动能定理，有解得小滑块到达长木板最右端时的速度大小为小滑块滑上长木板时的速度大小为设小滑块到达长木板最右端时长木板的速度大小为，由动量守恒定律可得由能量守恒定律可得