?黃山市2022-2023學年度第二學期期末質量檢測
高二物理試題
注意事項：
1．答題前在答題卡上填寫好自己的姓名、班級、考號等信息。
2．請將選擇題答案用2B鉛筆正確填寫在答題卡上；請將非選擇題答案用黑色中性筆正確填寫在答案卡上。
一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 下列說法正確的是（　?。?br /> A. 所有的波傳播都需要介質
B. 遙控器發(fā)出的紅外線和醫(yī)院CT中的X射線在真空中傳播速度相等
C. 做變速運動的電荷會在空間產生電磁波
D. 波的傳播過程中振動相位差總為零的兩個質點之間的距離一定等于一個波長
【答案】B
【解析】
【詳解】A．電磁波傳播不需要介質，故A錯誤；
B．遙控器發(fā)出的紅外線和醫(yī)院CT中的X射線在真空中傳播速度相等，故B正確；
C．做變速運動的電荷不一定會在空間產生電磁波，例如圍繞原子核轉動的核外電子，處于定態(tài)時就不向外輻射電磁波，故C錯誤；
D．波的傳播過程中振動相位差總為零，相鄰的兩個質點之間的距離一定等于一個波長，故D錯誤。
故選B。
2. 當今物流業(yè)相當發(fā)達，貨車貨運功不可沒。如圖所示，司機為方便卸貨，用木板在車相與地面搭建了一個斜面。改變木板與地面的夾角，若貨物恰好能沿木板勻速下滑，則貨物與木板間的動摩擦因數與關系為（　?。?br />
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】根據題意，對貨物受力分析，如圖所示

由平衡條件有


又有

解得

故選B。
3. 某電子束焊接機工作原理示意圖如圖所示，在直流高壓作用下，陰極（接地）與陽極之間形成輻向電場，虛線為電場線，在同一電場線上有三點，。一電子以某一初速度從點沿直線運動到點。不計電子所受的重力。下列說法正確的是（　?。?br />
A. 兩點間的電勢差等于兩點間的電勢差
B. 點的電勢
C. 電子在點時的電勢能小于在點時的電勢能
D. 電子從點到點做加速度逐漸減小的加速運動
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．電場線越密地方場強越大，所以B、C兩點間的電場強度大于C、D兩點間的電場強度，由
U=Ed
可得B、C兩點間電勢差大于C、D兩點間電勢差，即

變形得

故AB錯誤；
C．電子帶負電，把電子從B點移到D點，電場力做負功，電子的電勢能增大，所以電子在B點時的電勢能小于在D點時的電勢能，故C正確；
D．電場線越密的地方場強越大，所以從B點到D點電場強度逐漸減小，電子從B到D加速度逐漸減小，又因電場力做負功，所以電子做加速度減小的減速運動，故D錯誤。
故選C。
4. 如圖，是勻強磁場中的一塊薄金屬板，板上有一個粒子發(fā)射源能垂直與板發(fā)射一定速率的帶電粒子（不計重力）。粒子在勻強磁場中運動并穿過金屬板，假設粒子穿過金屬板后電荷保持不變，曲線表示其運動軌跡，由圖知（　　）

A. 粒子源發(fā)射粒子帶正電
B. 粒子在上半周所用時間比下半周所用時間長
C. 粒子源在板上a點
D. 粒子源在板上e點
【答案】D
【解析】
【詳解】ACD．根據題意可知，粒子穿過金屬板能量損失，速度減小，由牛頓第二定律有

解得

可知，粒子穿過金屬板之后，半徑減小，則粒子源在板上e點，由左手定則可知，粒子源發(fā)射粒子帶負電，故AC錯誤，D正確。
B．根據題意，由牛頓第二定律有

又有

由于粒子穿過金屬板后電荷保持不變，則粒子在上半周所用時間等于下半周所用時間，故B錯誤。
故選D。
5. 電風扇的擋位變換器電路如圖所示，把它視為一個可調壓的理想變壓器，總匝數為N匝的原線圈輸入電壓，輸出擋位為1、2、3、4如圖所示，風扇電動機的內阻，額定功率。當輸出接4時風扇恰好以額定功率工作，則下列判斷正確的是（　　）

A. 該交變電源的頻率為
B. 當選擇擋位4后，電動機的輸出功率為
C. 當選擇擋位4后，電動機的熱功率為
D. 由高速擋降到低速擋時原線圈的電流增大
【答案】C
【解析】
【詳解】A．該交變電源的頻率為

選項A錯誤；
BC．當選擇擋位4后，電動機兩端的電壓

達到額定功率，則電動機的電流

電動機的熱功率為

電動機的輸出功率為

選項B錯誤，C正確；
D．由高速擋降到低速擋時電動機兩端電壓減小，則功率減小，次級電流減小，則原線圈的電流減小，選項D錯誤。
故選C。
6. 如圖所示，一玻璃的橫截面是由半徑為的四分之一圓和一長度較長的矩形構成，是弧上的一點，且對應的圓心角為度?，F讓一束單色光平行于邊從點射入介質中，已知介質材料對入射光的折射率為，真空中的光速為，則下列說法不正確的是（　　）

A. 經點折射的光線在邊會發(fā)生全反射
B. 經點折射的光線在邊的入射點到點距離為
C. 經點折射的光線傳到邊的時間為
D. 經點折射的光線與邊的夾角為60度
【答案】D
【解析】
【詳解】ABD．根據題意，畫出光路圖，如圖所示

由折射定律有

由幾何關系可知

解得

由幾何關系可知



由于

可知，經點折射的光線在邊會發(fā)生全反射，經點折射的光線在邊的入射點到點距離為，經點折射的光線與邊的夾角為30度，故AB正確，D錯誤；
C．根據題意，由余弦定理可得

由公式可得，光在介質材料中的傳播速度為

則經點折射的光線傳到邊的時間為

故C正確。
本題選不正確的，故選D。
7. 高空拋物現象是一種不文明的行為，而且會帶來很大的社會危害。有人曾做了一個實驗將的小球從7樓（距離地面為）以速度水平拋出，由于阻力的作用小球落地前水平速度已減為零。小球在豎直方向的速度與小球距地面高度的關系為，小球與地面撞擊后速度變?yōu)榱?，與地面作用時間為，重力加速度取，則（　?。?br /> A. 小球在豎直方向為自由落體運動
B. 小球在豎直方向受到的阻力
C. 小球受到地面的沖擊力大小約為
D. 小球受到地面的沖擊力大小約為
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．根據題意可知，小球下落的高度與速度的關系為

又有

解得

可知，小球在豎直方向上，做加速度為的勻加速直線運動，不是自由落體運動，由牛頓第二定律有

解得

故AB錯誤；
CD．根據題意，由小球在豎直方向的速度與小球距地面高度的關系

解得，小球落地瞬間的速度為

設小球受到地面的沖擊力大小約為，取向下為正方向，由動量定理有

代入數據解得

故D錯誤，C正確。
故選C。
二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
8. 如圖所示，在垂直于紙面的范圍足夠大的勻強磁場中，有一個矩形線圈，線圈平面與磁場垂直，是線圈的對稱軸，能使線圈產生感生電流的是（　?。?br />
A. 線圈向右加速移動
B. 線圈不動，磁感應強度增大
C. 線圈垂直于紙面向里平動
D. 線圈繞軸轉動
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．線圈向右加速移動，穿過線圈的磁通量不變，不會產生感應電流，選項A錯誤；
B．線圈不動，磁感應強度增大，穿過線圈的磁通量增加，會產生感應電流，選項B正確；
C．線圈垂直于紙面向里平動，穿過線圈磁通量不變，不會產生感應電流，選項C錯誤；
D．線圈繞軸轉動，穿過線圈的磁通量不斷變化，會產生感應電流，選項D正確。
故選BD。
9. 2023年4月16日，我國首顆低傾角軌道降水測量衛(wèi)星——“風云三號”G星在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。已知地球表面的重力加速度大小為，地球可視為半徑為的球體，引力常量為，若“風云三號”G星入軌后繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑為，則下列說法正確的是（　?。?br /> A. 該衛(wèi)星的發(fā)射速度一定大于
B. 地球的質量為
C. “風云三號”G星入軌后繞地球做勻速圓周運動的加速度為
D. “風云三號”G星的周期為
【答案】ACD
【解析】
【詳解】A．根據題意，由萬有引力等于重力和萬有引力提供向心力有

解得，第一宇宙速度為

則該衛(wèi)星的發(fā)射速度一定大于，故A正確；
B．根據題意，由萬有引力等于重力有

解得，地球質量為

故B錯誤；
C．根據題意，由萬有引力等于重力有

萬有引力提供向心力有

聯立解得

故C正確；
D．根據題意，由萬有引力等于重力有

萬有引力提供向心力有

聯立解得

故D正確。
故選ACD。
10. 如圖所示，豎直放置的輕彈簧的下端固定在水平地面上，上端拴接著質量為的木塊A。開始時木塊A靜止，現讓一質量也為的木塊B從木塊A 正上方高為處由靜止釋放，與木塊A碰撞后粘在一起向下壓縮彈簧。物塊A、B可視為質點，碰撞時間極短，可忽略不計。彈簧始終豎直，處于彈性限度內，不計空氣阻力，已知彈簧的勁度系數，彈簧的彈性勢能表達式為（為彈簧的勁度系數為彈簧的形變量）重力加速度為，則（　?。?br />
A. 木塊B與木塊A碰撞過程中損失的機械能為
B. 碰后A、B彈簧組成的系統(tǒng)勢能最小時AB的速度大小為
C. 木塊B與木塊A碰撞時A對B的作用力的沖量為
D. A、B碰撞后，在豎直方向上做振幅為的簡諧運動
【答案】ABD
【解析】
【詳解】A. 物塊B碰前速度

木塊B與木塊A碰撞過程中動量守恒，則

碰撞損失的機械能為

選項A正確；
B. 開始時彈簧壓縮

碰后A、B彈簧組成的系統(tǒng)勢能最小時AB的速度最大，在該位置時彈簧被壓縮

由能量關系

解得大小為

選項B正確；
C. 木塊B與木塊A碰時設作用時間且向下為正，根據動量定理

A對的B作用力的沖量為

選項C錯誤。
D. A、B碰撞后，從速度最大位置到最低點時下降的高度為x,則

解得

即在豎直方向上做簡諧運動的振幅，選項D正確。
故選ABD。
三、實驗填空題：（本題包括2小題，每空2分，共14分）
11. 單擺測定重力加速度的實驗中：
（1）實驗時用20分度的游標卡尺測量擺球直徑，示數如圖甲所示，該擺球的直徑_______

（2）接著測量了擺線的長度為，實驗時用拉力傳感器測得擺線的拉力隨時間變化的圖像如圖乙所示，寫出重力加速度與的關系式：_________。

（3）某小組改變擺線長度，測量了多組數據。在進行數據處理時，甲同學把擺線長作為擺長，直接利用公式求出各組重力加速度值再求出平均值；乙同學作出圖像后求出斜率，然后算出重力加速度。兩同學處理數據的方法對結果的影響是：_________。
【答案】 ①. 14.15 ②. ③. 甲的測量結果偏小，乙的測量結果無影響
【解析】
【詳解】（1）[1]由圖甲所示有標尺可知，主尺示數是，游標尺示數是

則擺球的直徑
；
（2）[2]單擺擺長等于擺線長度與小球半徑之和，則單擺擺長為

在單擺擺動過程中，每一個周期有兩次拉力的最大值，由圖乙所示圖像可知，單擺的周期為，根據單擺周期公式得

（3）[3]由可知，甲同學的測量結果偏?。?br /> 由得故圖像的斜率表示，乙同學的測量結果無影響。
12. 某實驗興趣小組利用如圖甲所示電路，測量電源的電動勢E和表盤數字不清但刻度清晰的毫安表量程。待測電源電動勢E約為10V、內阻不計，圖中內阻很大的電壓表量程為10V，電阻箱R最大阻值為，毫安表內阻，定值電阻阻值約為，S為開關。（計算結果均保留兩位有效數字）

（1）先對電表機械調零，閉合開關，多次調節(jié)電阻箱，記錄多組阻值R和電壓表的相應讀數U；
（2）根據圖甲所示電路，________（用R、、E和表示）；
（3）畫出圖像如圖乙，電動勢________V；
（4）調節(jié)電阻箱阻值為時，電壓表讀數為，此時毫安表指針指在刻度盤中央位置，則毫安表的量程________mA；
（5）將此毫安表與電阻箱、一節(jié)干電池（電動勢1.5V）、開關及導線等改裝成歐姆表，如圖丙所示，用它來測量一未知電阻，指針指在圖丁的位置，則________Ω。
【答案】 ①. ②. 9.1 ③. 20 ④. 50
【解析】
【詳解】（2）[1]由圖甲，根據歐姆定律得


聯立可得

（3）[2]由圖乙可知縱軸截距為。由上式可得

解得

（4）[3]當，時，由歐姆定律可得

則毫安表的量程

（5）[4]此歐姆表內阻為

此時毫安表的示數為，則未知電阻阻值為

四、計算題（本題共3小題，共40分。其中第13題12分，第14題12分，第15題16分，解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫最后答案的不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）
13. 如圖所示，在豎直平面內固定著兩根平行且足夠長不計電阻的光滑金屬導軌，導軌間距，在虛線下方存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度，在導軌上端連接一個額定電壓內阻的小電機。一根質量，電阻未知的金屬棒由靜止沿導軌下落后進入磁場，金屬棒進入磁場后電機即保持正常工作，金屬桿與導軌始終保持良好接觸，不計空氣阻力。取。求：
（1）金屬棒進入磁場后的感應電動勢；
（2）電機正常工作時的輸出功率。

【答案】（1）6V；（2）2W
【解析】
【詳解】（1）根據題意可知，進入磁場前導體棒做自由落體運動，則有

解得，金屬棒進入磁場時的速度為

進入磁場瞬間切割產生的電動勢

（2）根據題意可知，金屬棒進入磁場后電機即保持正常工作，則金屬棒進入磁場后即保持勻速切割，導體棒受力平衡，則有

解得

電機的額定電壓為3V，電機的額定功率

熱功率

輸出功率

14. 平面直角坐標系中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向外的勻強磁場，第Ⅲ象限存在沿軸正方向的勻強電場，如圖所示。一帶正電的粒子從電場中的點以速度沿軸正方向開始運動，粒子從坐標原點離開電場進入磁場，最終從軸上的點射出磁場，此時速度方向與軸正方向成角，已知粒子在電場和磁場中運動的時間相等，不計粒子重力，求：
（1）點到軸距離與點到軸距離之比；
（2）電場強度和磁感應強度的大小之比。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【詳解】（1）根據題意，畫出粒子的運動軌跡如圖所示

在電場中，粒子做類平拋運動，設Q點到y(tǒng)軸距離為L1，粒子在電場中的時間

由于粒子在P點速度方向與x軸方向成45°角，故粒子到達O點時速度方向與x軸正方向成45°角斜向上，且

設P點到y(tǒng)軸距離為，由幾何關系可得

在磁場中粒子運動的時間為

又因為

P點到y(tǒng)軸距離與Q點到y(tǒng)軸距離之比

（2）根據題意，設粒子電荷量為q，質量為m，在O點

又有

在磁場中


聯立解得

15. 如圖所示，豎直平面內一足夠長的光滑傾斜軌道與一長為的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，水平軌道右下方有一段弧形軌道。質量為的小物塊與水平軌道間的動摩擦因數為。以水平軌道末端點為坐標原點建立平面直角坐標系，軸的正方向水平向右，軸的正方向豎直向下，弧形軌道端坐標為，Q端在軸上。重力加速度為，則：
（1）若物塊A從傾斜軌道上距軸高度為的位置由靜止開始下滑，求到點時速度與的關系；
（2）若的曲線方程為，證明物塊A從傾斜軌道上不同位置由靜止開始下滑，經過點落在弧形軌道上的動能相同；
（3）將質量為（為常數且）的小物塊置于點，物塊A沿傾斜軌道由靜止開始下滑，與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），要使A和B均能落在弧形軌道上，且A落在B落點的右側，求A下滑的初始位置距軸高度的取值范圍。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）根據動能定理得

解得

（2）當A落在任一點（x，y）時：




聯立得

Ek為定值，故物塊A經O點落在PQ上的動能相同；
（3）由動能定理得

碰撞時有


設A碰撞后又回到O點的速度為v3，有



A落到弧形軌道上，故

A落到B落點右側，有

聯立解得

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