贵州省铜仁市2022-2023学年高二物理下学期期末质量监测试题（Word版附解析）

铜仁市2023年7月高二年级质量监测试卷物理本试卷共6页，15题。全卷满分100分。注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，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：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。第Ⅰ卷一、选择题：本题共10小题，共46分。1―7小题为单项选择题，每小题4分，8―10小题为多项选择题，每小题6分，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分。1.下列物理学史材料中，描述正确的是（　　）A.伽利略提出了“太阳对行星的吸引力与行星到太阳的距离平方成反比”的猜想B.伽利略通过理想斜面实验，说明了物体运动不需要力来维持C.汤姆孙发现了电子，他建立的“枣糕模型”可以很好地解释α粒子散射实验的现象D.英国科学家卡文迪什利用扭秤测量出了静电力常量【答案】B【解析】【详解】A．胡克提出了“太阳对行星的吸引力与行星到太阳的距离平方成反比”的猜想。故A错误；B．伽利略通过理想斜面实验，说明了物体运动不需要力来维持。故B正确；C．卢瑟福提出的原子的核式结构可以很好地解释α粒子散射实验的现象。故C错误；D．英国科学家卡文迪什利用扭秤测量出了引力常量。故D错误。故选B。2.碳14（14C）；有放射性，半衰期为5730年，可以据此估测古木的年代。下列说法正确的是（　　）A.14C与12C的中子数相等B.14C衰变不会改变古木质量C.若测得某古木样本的14C含量为活体植物的，则该古木距今约17190年 D.古木样本因被土层覆盖，¹⁴C衰变会大幅变缓，年代估测不准确【答案】C【解析】【详解】A．14C与12C的质子数相同，但是质量数不同，则中子数不相等，选项A错误；B．14C衰变成12C，质量数变小，则会改变古木质量，选项B错误；C．若测得某古木样本的14C含量为活体植物的，则经过了3个半衰期，即该古木距今约5730年×3=17190年，选项C正确；D．外部因素不会影响半衰期，选项D错误。故选C。3.图（甲）是手机无线充电器，其原理如图（乙）所示，其中送电线圈和受电线圈的匝数比.当送电线圈两端a、b接上220V、50Hz的市用正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机充电。若把装置线圈视为理想变压器，给手机充电时，下列说法正确的是（　　）A.cd间输出的是直流电B.受电线圈两端cd的输出电压为5VC.cd端输出频率低于50HzD.充电时播放音乐（即增大手机用电功率），受电线圈的输出电压不变【答案】D【解析】【详解】A．送电线圈两端a、b接上220V、50Hz的市用正弦交变电源，则cd间输出的是交流电，选项A错误；B．根据变压器两端的电压跟匝数成正比可知解得受电线圈两端cd的输出电压为U2=10V故B错误； C．变压器不改变频率，cd端输出频率等于50Hz，故C错误；D．受电线圈的输出电压只与送电线圈的电压和匝数比有关，与充电时播放音乐（即增大手机用电功率）等无关，所以受电线圈的输出电压不变，故D正确。故选D4.修正带两个齿轮相互咬合不打滑，依靠齿轮传动进行工作，其原理如图所示。M、N是两齿轮边缘的点，则关于M、N两点做圆周运动的描述，下列说法正确的是（　　）A.角速度B.周期C.线速度D.向心加速度【答案】A【解析】【详解】M、N两点的传动是齿轮传动，两齿轮边缘的线速度大小相等，则有根据，，由于则有，，故选A。5.钓鱼是一项广泛的休闲运动，如图所示，某时刻鱼在水中挣扎时对轻质鱼线施加的拉力为150N，鱼线与水平方向的夹角为37°，钓鱼者和鱼竿的总质量为60kg，钓鱼者未与水平地面出现相对运动。（已知cos37°=0.8，sin37°=0.6，g取10N/kg），下列说法正确的是（　　） A.人对鱼竿的力沿杆向下B.人对地面的压力小于600NC.人对地面的摩擦力为120ND.钓鱼者的脚与地面的摩擦因数至少为0.15【答案】C【解析】【详解】A．鱼线对鱼竿有向平左的拉力和竖直向下的拉力，则人对鱼竿有竖直向上的力和水平向右的力，即人对鱼竿的力斜向右上方，选项A错误；B．对鱼竿和人的整体，因鱼线对鱼竿有竖直向下的拉力，人对地面的压力大于钓鱼者和鱼竿的总重力，即大于600N，选项B错误；C．人对地面的摩擦力等于鱼线拉力的水平分量，即大小为f=Tcos37°=120N选项C正确；D．钓鱼者的脚与地面的摩擦因数至少为选项D错误。故选C。6.我国“天问一号”火星环绕器自从2021年2月10日到达火星，已经在火星“上岗”满两年，成为我国探索火星的先驱者。如图所示，若a为火星表面赤道上的物体，b为轨道在火星赤道平面内的气象卫星，c为在赤道上空的火星同步卫星，卫星c和卫星b的轨道半径之比为4：1，且两卫星的绕行方向相同，下列说法正确的是（　　）A.a、b、c的线速度大小关系为 B.a、b、c的角速度大小关系为C.卫星c和卫星b绕火星运动的周期之比8：1D.a、b、c的向心加速度大小关系为【答案】C【解析】【详解】ABD．火星同步卫星的角速度等于火星自转角速度，则知a与c的角速度大小相等，即根据因卫星c的轨道半径大于火星的半径，可知根据因卫星c的轨道半径大于火星的半径，可知对于卫星b与c，根据万有引力提供向心力得可得因卫星b的轨道半径小于卫星c的轨道半径，则 由上分析可知，三者的线速度大小关系为角速度大小关系为向心加速度大小关系为故ABD错误；C．根据万有引力提供向心力得解得火星同步卫星c和卫星b的轨道半径之比为4：1，卫星c和卫星b的周期之比为故C正确。故选C。7.2023年6月20日，中国“天宫”空间站电推进发动机首次实现在轨“换气”，电推进发动机如图所示，其工作原理为先将氙气等惰性气体转化为带电离子，然后把这些离子加速并喷出，以产生推进力，进而完成航天器的姿态控制、轨道修正、轨道维持等任务。已知电推进发动机功率为100kW，能够产生5.0N的推力，忽略惰性气体质量减少对航天器的影响，以下说法正确的是（　　）A.电推进发动机工作时系统的机械能是守恒的B.电推进发动机工作时系统的动量不守恒C.惰性气体离子被加速后的速度约为20km/s D.电推进发动机需要每秒约喷射千克惰性气体离子【答案】D【解析】【详解】AB．电推进发动机工作时，推进力对系统做正功，系统的机械能增加，但系统所受合外力为0，系统的动量守恒，故AB错误；CD．设惰性气体离子被加速后的速度为，时间内喷射惰性气体离子的质量为，则有根据动量定理可得联立可得解得电推进发动机需要每秒喷射惰性气体离子的质量为故C错误，D正确。故选D。8.一列机械波在x轴上沿正方向传播，t时刻的波形图如图所示，O点为机械波的波源，t时刻该机械波恰好传到N点，则下列说法正确的是（　　）A.K处质点t时刻运动方向沿y轴的正方向B.从t时刻起的一小段时间内，M处质点的速度将变大C.L处质点t时刻具有最大的加速度D.波源O开始振动时的运动方向向y轴的负方向【答案】CD 【解析】【详解】A．根据机械波传播特点“上坡下，下坡上”可知K处质点t时刻运动方向沿y轴的负方向。故A错误；B．同理，从t时刻起的一小段时间内，M处质点远离平衡位置，其速度将变小。故B错误；C．由图可知，L处质点t时刻具有最大的位移，根据可知加速度最大。故C正确；D．各质点起振方向与波源O开始振动时的运动方向相同，由图可知N点的起振方向为y轴的负方向，所以波源O开始振动时的运动方向向y轴的负方向。故D正确。故选CD。9.电子显微镜通过电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像。一种电子透镜的电场分布如图所示，虚线为等差等势面，一电子在其中运动的轨迹如图中实线所示，a、b是轨迹上的两点，则（　　）A.a点的电势高于b点的电势B.b点电场强度的方向水平向右C.a点的电场强度大于b点的电场强度D.电子在a点的电势能小于在b点的电势能【答案】AD【解析】【详解】A．根据曲线运动合力位于轨迹凹侧，可知电子受到的电场力偏右，由于电子带负电，则电场方向偏左，根据沿着电场方向电势降低，可知a点的电势高于b点的电势，故A正确；B．由于电场方向偏左，且与等势面垂直，可知b点电场强度的方向水平向左，故B错误；C．等差等势面越密集的地方场强越大，a点处等差等势面比b点处稀疏，则a点的电场强度小于b点的电场强度，故C错误；D．根据 a点的电势高于b点的电势，但由于电子带负电，所以电子在a点的电势能小于在b点的电势能，故D正确。故选AD。10.如图（甲）所示为太空探索公司猎鹰火箭助推器回收画面。火箭发射后，助推器点火提供向上的推力，到达某一高度后与火箭分离，并立即关闭发动机，在接近地面某处重启发动机减速并使助推器的速度在着陆时为零。从火箭发射开始计时，助推器上速度传感器测得助推器竖直方向的速度如图（乙）所示，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　）A.t1~t3的过程中，助推器先处于超重状态然后处于失重状态B.t3~t4的过程中助推器处于超重状态C.t2时刻助推器与火箭分离并关闭发动机D.若t2<t4-t2，则v1>v2【答案】BD【解析】【详解】A．t1~t3的过程中，助推器只在重力作用下先向上减速后向下加速，加速度向下，则总是处于失重状态，选项A错误；B．t3~t4的过程中助推器向下减速，加速度向上，处于超重状态，选项B正确；C．t1时刻助推器与火箭分离并关闭发动机，助推器向上做减速运动，选项C错误；D．因t2时刻助推器到达最高点，则由面积关系可知t轴以上图像的面积等于t轴以下图像的面积，若从0~t1时间内做匀加速直线运动，则因t2<t4-t2，则v1>v2选项D正确。故选BD。第Ⅱ卷二、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11.某同学自制如图所示实验装置来验证机械能守恒定律。图中O是量角器的圆心，悬线一端系于此处，另一端系一物体，S是光电门，位于O点正下方，量角器所在平面为竖直平面。实验过程中，调节装置使OS保持竖直，将物体拉开一定角度，保持悬线伸直，由静止释放物体，运动到最下端时，光电门记录固定在物体下端的挡光片的挡光时间为，重力加速度为g。（1）要完成实验，不需要测量下列哪个物理量_________。A.物体重心到悬线悬点O距离LB.悬线与竖直方向的夹角θC.由静止释放到物体运动到光电门位置所用的时间tD.挡光片的宽度d（2）利用题设和（1）中所给的物理量，如果满足等式_______________，就验证了机械能守恒定律。（3）为尽量减小实验误差，摆线应该选择弹性____________（填“好”或“差”）的线。【答案】①.C②.③.差【解析】【详解】（1）[1]为要完成实验，需要得到物体下落的高度和物体经过光电门时的速度，则需要测量物体重心到悬线悬点O的距离L，悬线与竖直方向的夹角θ和挡光片的宽度d；不需要测量由静止释放到物体运动到光电门位置所用的时间t。故选C。（2）[2]根据机械能守恒可得又联立可得验证机械能守恒定律的表达式为 （3）[3]为尽量减小实验误差，应使物体做圆周运动的半径不变，则摆线应该选择弹性差的线。12.色环电阻是电子电路中最常用的电子元件，在家用电器、电子仪表、电子设备中常常可以见到。色环电阻是在电阻封装上（即电阻表面）涂上一定颜色来代表这个电阻的阻值，其中四环电阻的识别方法如下表所示：某四环电阻第一环为红色，第二环已经掉色，第三环为棕色。某实验小组为了给它添色需要较为准确地测量其阻值，根据下列实验器材设计实验电路原理图如图10所示，①电流表A量程为20mA，内阻约为3Ω②定值电阻R1③滑动变阻器R（0~20Ω）④电压表V量程为1V，内阻⑤蓄电池E电动势为4V，内阻很小⑥开关S，导线若干（1）为了使电压表能够测量电压的最大值为4V，需将电压表和定值电阻R1串联使用，则R1=_______Ω。（2）某次实验中两电表读数均为量程的，则待测电阻的测量值为________Ω（结果保留3位有效数字），由于系统误差的影响，测量值________真实值（填“>”、“=”或“<”）； （3）电阻第二道色环的颜色为________。【答案】①750②.250③.=④.绿色【解析】【详解】（1）[1]为了使电压表能够测量电压的最大值为4V，需将电压表和定值电阻串联使用，则有解得（2）[2][3]某次实验中两电表读数均为量程的，则待测电阻的测量值为由于各电表内阻均已知，该实验不存在系统误差，即测量值等于真实值。（3）[4]由于根据色环电阻读数规则可知第二位为5，故为绿色。13.2023年2月4日，美国使用战斗机将失控误入该国境内的“流浪气球”击落，该“流浪气球”如图所示，气球由弹性和导热性能良好的树脂材料制成，气球内充满氦气。当气球位于海平面时，体积为V0，氦气的压强为1.5p0，海平面的温度为27℃，当气球升至地球平流层时，气球体积膨胀为平流层的温度为零下63℃。（绝对零度为-273℃）（1）求气球在平流层时，气球内氦气的压强。（2）当气球位于平流层时，如果需要控制气球下降，则可通过阀门向外排放部分氦气，当主气囊内压强变为0.63p0，求向外排出氦气质量占原有质量的百分比。【答案】（1）0.84p0；（2） 【解析】【详解】（1）根据理想气体状态方程解得p2=0.84p0（2）在平流层，根据玻意耳定律解得向外排出氦气质量占原有质量的百分比为14.如图所示，平面直角坐标系第一象限内有竖直向下的匀强电场，第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场。一不计重力的正电荷（q，m）以大小为v0的初速度从A点（0，L）沿x轴正方向射入，经电场偏转后恰能打到D点（4L，0）。另一相同电荷以的初速度仍从A点同向射入，第二次到达x轴时也恰好到D点。求：（1）电场强度E；（2）磁感应强度B。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）正电荷在电场中做类平抛运动，x轴方向有 y轴方向有，联立解得电场强度大小（2）另一相同电荷以的初速度仍从A点同向射入，在电场中沿x轴方向有电荷离开电场时，沿y轴方向分速度为则电荷进入磁场时的速度大小为进入磁场时速度与x轴夹角为，则有解得电荷在磁场中，由洛伦兹力提供向心力得由几何关系可得解得联立解得磁感应强度为15.某智能电动汽车质量为2000kg，可通过电机进行驱动和制动。在驱动模式下，由动力电池向轮毂内的电机供电，从而驱动电机转动；其制动模式有两种，一种是“动力回馈” 模式，由车轮带动电机内线圈转动，向动力电池反向充电。该模式下仅线圈提供的阻力为车重的0.3倍，同时汽车行驶过程中始终受到一个外界施加的阻力，大小恒为0.1倍车重。第二种模式为刹车制动模式，该模式下不进行“动力回馈”，行车电脑控制汽车减速的加速度大小恒为8m/s2。在某段直线行驶过程中，该智能电动汽车正以108km/h的速度匀速行驶，毫米波雷达发现正前方55m处有一匀速行驶的汽车，速度为36km/h，辅助驾驶系统立刻先通过“动力回馈”模式制动，中途某处，启动刹车制动，恰好在距离前车6m处将车速减至36km/h，实现跟车匀速行驶。求：（1）智能汽车在“动力回馈”模式下减速的加速度大小为多少？（2）智能汽车从开始制动到恰好实现跟车匀速行驶，汽车经历的总时间为多少？（3）若“动力回馈”制动过程中线圈通过克服安培力做的功实现了将部分机械能转化为电池储存的电能，转化效率为90%，则该次“动力回馈”制动过程中储存的电能有多少焦耳？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由牛顿第二定律可得其中联立可得（2）设中途某处启动刹车制动时的速度大小为，则智能电动汽车的位移为其中前车的位移为根据几何关系可得 联立解得智能电动汽车运动的总时间为（3）该次“动力回馈”制动过程中储存的电能为