2022-2023学年云南省曲靖市陆良县二中高二7月期末物理试卷（解析版）

2022-2023学年云南省曲靖市陆良县第二中学高二7月期末物理试卷
一、单选题（本大题共8小题，共32分）
1. 在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法中不正确的是( )
A. 伽利略首先将实验事实和逻辑推理包括数学推演和谐地结合起来
B. 笛卡儿对牛顿第一定律的建立做出了贡献
C. 开普勒通过研究行星观测记录，发现了行星运动三大定律
D. 牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量
2. 下列情况不能产生感应电流的是( )
A. 如图甲所示，导体顺着磁感线运动
B. 如图乙所示，条形磁铁插入或拔出线圈时
C. 如图丙所示，小螺线管插入大螺线管中不动，开关闭合瞬间
D. 如图丙所示，小螺线管插入大螺线管中不动，开关闭合，调节滑动变阻器的阻值时
3. 如图所示，年月日下午，神舟十三号乘组航天员在中国空间站成功进行了“天宫课堂”第一课。航天员太空授课的画面通过电磁波传输到地面接收站，下列关于电磁波的说法正确的是( )
A. 赫兹首先预言了电磁波的存在
B. 电磁波的传播需要介质
C. 电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
D. 各种电磁波在真空中的传播速度都是
4. 一质量为的足球以的速度撞击墙壁后以相等速率反向弹回，撞击的时间为，则墙壁对足球的平均弹力大小为( )
A. B. C. D.
5. 自行车靠一条链子将两个齿轮连接起来，一辆自行车的齿轮转动示意图如图所示，、是自行车的两个转动齿轮和的中心，和分别是齿轮和齿轮边上一点，其中齿轮上有一点，点到齿轮中心的距离为齿轮半径的一半，则( )
A. 点和点的线速度相同 B. 点和点的向心加速度相等
C. 点和点的向心加速度之比为： D. 点和点的线速度大小之比为：
6. 如图中的平行直线表示一簇垂直于纸面的等势面．一个电量为的点电荷，沿图中曲线从点移到点，电场力做的功为( )
A.
B.
C.
D.
7. 调光灯和调速电风扇是用可控硅电子元件来实现的．如图所示为经一双向可控硅调节后加在电灯上的电压，即在正弦式交变电流的每个二分之一周期内，前周期被截去，调节台灯上旋钮可以控制截去的多少，从而改变电灯两端的电压，那么现在电灯两端的电压为( )
A. B. C. D.
8. 如图所示，在等腰三角形内充满垂直纸面的匀强磁场图中未画出，边长度为，一群质量均为、电荷量均为、速度大小均为的带正电粒子垂直边射入磁场，已知从边垂直射出的粒子在磁场中运动的时间为，而在边射出的粒子，在磁场中运动最长的时间为不计粒子重力和粒子间相互作用下列判断正确的是( )
A. 粒子可以从边射出
B. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为
C. 粒子从和边出射的范围其长度之比为
D. 粒子进入磁场速度大小为
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9. 一个质量为的物体受到两个力的作用，它的加速度大小为，则这两个力的大小可能是( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
10. 某闭合三棱柱如图所示，处于磁感应强度为、方向沿轴正方向的匀强磁场中。已知，，，在为平面内的矩形，为在平面内的矩形，下列判断正确的是
A. 穿过图中面的磁通量为
B. 穿过图中面的磁通量为
C. 穿过图中面的磁通量为
D. 穿过图中面的磁通量为
11. 甲、乙两物体从同一点出发的位移时间图像如图所示，由图像可以看出在这段时间内( )
A. 甲、乙两物体始终同向运动 B. 时甲、乙两物体相遇
C. 甲的平均速度大于乙的平均速度 D. 甲、乙两物体之间的最大距离为
12. 图所示，在直角坐标平面内，有一半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度的大小为，方向垂直于纸面向里，边界与、轴分别相切于、两点，为直径。一质量为，电荷量为的带电粒子从点以某一初速度大小未知沿平行于轴正方向进入磁场区域，从点垂直于轴离开磁场；该粒子第二次以相同的初速度从圆弧的中点沿平行于轴正方向进入磁场，不计粒子重力。下列判断正确的是。( )
A. 该粒子的初速度为
B. 该粒子第二次在磁场中运动的时间是第一次运动的时间倍
C. 该粒子第二次在磁场中运动轨迹的圆心角为
D. 该粒子以相同的初速度从圆弧中点沿平行于轴正方向进入磁场，从点离开磁场。
三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）
13. 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准．待测金属丝接入电路部分的长度约为．
用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为______该值接近多次测量的平均值．

用伏安法测金属丝的电阻实验所用器材为：电池组电动势，内阻约、电流表内阻约、电压表内阻约、滑动变阻器∽，额定电流、开关、导线若干．某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：
由以上实验数据可知，他们测量是采用图中的______ 图选填“甲”或“乙”
图是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片置于变阻器的一端．请根据所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线．
这个小组的同学在坐标纸上建立、坐标系，如图所示，图中已标出了与测量数据对应的个坐标点．请在图中标出第、、次测量数据的坐标点，并描绘出图线．由图线得到金属丝的阻值______保留两位有效数字．
根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为______填选项前的符号．
A.
B.
C.
D.
四、实验题（本大题共1小题，共9.0分）
14. 如图所示为“探究感应电流产生的条件”的实验电路，实验时：
闭合开关前，应将滑动变阻器的滑动触头置于______填“”或“”端；
调整好电路后，将开关闭合，电流表指针向右偏转了一下后又返回到中间位置。接着将线圈稍微向上拔出一些，则穿过线圈的磁通量会______填“增大”“减小”或“不变”，在拔出过程中电流表指针______填“向左”“向右”或“不”偏转；
实验过程中，发现线圈下端接线柱导线断开，在保持开关闭合的状态下，在把导线重新连接好的过程中，可发现电流表指针______填“向左”“向右”或“不”偏转。
五、简答题（本大题共1小题，共3.0分）
15. 风洞实验室，是以人工的方式产生并且控制气流，用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备，它是进行空气动力实验最常用、最有效的工具之一。如图所示为在某风洞做模拟实验的示意图，一质量为的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角为，现小球在的竖直向上的风力作用下，从点由静止出发沿直杆向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数，取，，。试求：
求杆对球的支持力的大小和方向。
若风力作用后撤去，求小球上滑过程中距点的最大距离。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若球与杆之间的摩擦因数可以改变，求当摩擦因数超过多少时，无论吹多大的风，球都将在点保持静止。
六、计算题（本大题共2小题，共20.0分）
16. 如图甲所示“电磁炮”是利用电磁力对弹体加速的新型武器．如图乙所示是“电磁炮”的原理结构示意图．光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度“电磁炮”的弹体总质量，其中弹体在轨道间的电阻电源的内阻，不计弹体在运动中的感应电动势．在某次试验发射过程中，电源为加速弹体提供的电流是，不计空气阻力．求：
弹体所受安培力大小；
弹体从静止加速到，轨道至少要多长？
若考虑弹体切割磁感线产生的感应电动势，试分析弹体的运动情况．
17. 中国小将谷爱凌在北京冬奥会上获自由式滑雪女子坡面障碍技巧赛银牌。现假设运动员从跳台处沿水平方向飞出，在斜坡处着陆，如图所示，测得、间的距离为，斜坡与水平方向的夹角为，重力加速度，不计空气阻力。
求运动员从处飞出时的速度；
求运动员从处飞出到离斜坡面最远所需的时间。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、伽利略首先将实验事实和逻辑推理包括数学推演和谐地结合起来，标志着物理学的真正开始，故A正确；
B、笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究，他认为：如果运动物体，不受任何力的作用，不仅速度大小不变，而且运动方向也不会变，将沿原来的方向匀速运动下去，因此笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献，故B正确；
C、开普勒提出行星运动三大定律，故C正确；
D、万有引力常量是由卡文迪许测出的故D错误．
本题选错误的，故选D．
本题比较简单考查了学生对物理学史的了解情况，在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的牛顿、爱因斯坦、法拉第等，在学习过程中要了解、知道这些著名科学家的重要贡献
要熟悉物理学史，了解物理学家的探索过程，从而培养学习物理的兴趣和为科学的奉献精神．
2.【答案】
【解析】
【分析】
根据感应电流产生的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化进行分析判断有无感应电流产生。
对于判断有无感应电流产生对照感应电流产生的条件，一定要抓住两点：一是电路要闭合；二是磁通量要变化。
【解答】
A.导体顺着磁场运动，通过闭合电路的磁通量不变，故不会产生电流，故A错误；
B.条形磁铁插入或拔出线圈时 ，线圈中磁通量的变化，会产生感应电流，故B正确；
C.小螺线管插入大螺线管中不动，开关闭合瞬间，磁通量变化，会产生电流，故C正确；
D.小螺线管插入大螺线管中不动，开关闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，回路中电流发生改变，故A中产生变化的磁场，中的磁通量发生变化，故产生电流，故D正确。
本题选不能产生的，故选A。
3.【答案】
【解析】
【分析】
电磁波是由麦克斯韦预言，而赫兹通过实验证实了电磁波的存在；电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播；电磁波在真空中传播的速度都是；根据麦克斯韦电磁场理论判断。
解决本题的关键知道电磁波的产生原理，以及知道电磁波的传播．对于这些基本知识要熟练掌握并能正确应用。
【解答】
A.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，而赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B.电磁波可以在真空中传播，不需要介质，故B错误；
C.根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场周围产生电场，变化的电场周围产生磁场，故C错误；
D.各种电磁波在真空中传播的速度都是，故D正确。
4.【答案】
【解析】解：规定初速度方向为正方向，设墙壁对足球的平均弹力为，由动量定理
解得墙壁对足球的平均弹力大小为，故A正确，BCD错误。
故选：。
选择正方向，根据动量定理直接求出墙壁对足球的平均弹力大小。
本题考查了动量定理的应用，难度不大，注意列方程时要选择正方向。
5.【答案】
【解析】解：点和点是链条传动，线速度大小相等，即，方向不同，故A错误。
D.点和点是同轴传动，角速度相同，即，根据，可得；因为，方，所以：：，故D正确。
因为小齿轮的半径未知，无法比较、两点向心加速度的大小，故BC错误。
故选：。
A、两点是皮带传动，线速度大小相同；、两点是同轴传动，角速度相等，根据，可得、两点线速度的大小，进而得出、两点线速度的大小关系；点半径未知，不能得出、两点向心加速度的大小关系。
熟练掌握两种传动方式的特点，能够灵活运用关系式解决问题。
6.【答案】
【解析】
【分析】
电场力做功公式，是、间的电势差，由图求出，即可求得电场力做功．
电场力做功，适用于任何电场，计算时各量要代入符号运算．
【解答】
解：由图得：、间的电势差
点电荷从点移到点，电场力做的功C.
故选：
7.【答案】
【解析】解：设交流电的有效值为，将交流电与直流电分别通过相同电阻，分析一个周期内热量：
交流电产生的热量：
直流电产生的热量：
由得：；
故选：．
求解交流电的有效值，从有效值的定义出发，根据一个周期内通过相同的电阻，发热量相同，此直流的值即为交流电的有效值．
8.【答案】
【解析】
【分析】
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直边射出的粒子在磁场中运动的时间是周期，由此求得周期；画出运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹，由几何知识求解。
【解答】
B.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，垂直边射出的粒子在磁场中运动的时间是，即，得周期，故B错误；
设运动时间最长的粒子在磁场中的运动轨迹所对的圆心角为，则有，得，
画出该粒子的运动轨迹如图所示，
设轨道半径为，由几何知识得：，
可得，
则射出点距，故粒子在边出射的范围为，
轨迹与切点距离点的距离为，故粒子从和边出射的范围其长度之比为，根据图像可知，粒子不可以从边射出，故AC错误；
D.根据，解得，故D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】解：根据牛顿第二定律可知，物体所受合力为
A.、的合力范围是，故A正确；
B.、的合力范围是，故B错误；
C.、的合力范围是，故C错误；
D.、的合力范围是，故D正确。
故选：。
由题可知，物体只受到两个力的作用，且给出了加速度大小，质量已知，根据牛顿第二定律可求物体所受合力大小；已知两个力、，它的合力的范围为：，代入各选项即可。
本题考查牛顿第二定律，力的合成。关键在于怎么确定两个力的合力的范围。
10.【答案】
【解析】
【分析】
线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量，是磁感应强度，是线圈的面积，当线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈的磁通量当存在一定夹角时，则将磁感应强度沿垂直平面方向与平行平面方向分解，从而求出磁通量。
【解答】
A.面积与磁场平行，因此通过的磁通量为零，故A正确；
B.面积与磁场方向相互平行；故磁通量，故B错误；
C.面积与磁场相互垂直，故磁通量，故C正确；
D.面积与匀强磁场方向的夹角未知，因此可将面积投影到与轴垂直的上，的有效面积就是的面积，故磁通量，故D错误；
故选：。
11.【答案】
【解析】解：由于位移时间图像的斜率表示该时刻的速度，可以从图中看出乙物体的速度斜率始终为正值，即速度始终为正方向，甲物体前两秒内速度为正方向，秒末到秒末速度为负方向，故A错误；
B.秒末两物体的位置坐标相同，说明两物体相遇，故B正确；
C.由图知：内甲的位移大小为：
代入数据得：
乙的位移大小为：
可见，位移相等，所用时间也相等，根据
可知平均速度相等，故C错误；
D.从位移时间图像来看，之前由于甲的速度大于乙的速度，两者距离一直在增大，之后甲运动反向，乙的速度不变，所以时甲、乙两物体之间距离最大，即两物体相距最远，最大距离为：
故D正确。
故选：。
在位移时间图像中通过斜率正负看速度方向变化；位置坐标相同时，说明两物体相遇；根据平均速度定义比较甲乙的平均速度；之前由于甲的速度大于乙的速度，两者距离一直在增大，之后甲运动反向，乙的速度不变，所以时甲、乙两物体之间距离最大。
此题考查了位移时间图像相关问题，通过分析斜率正负分析速度的方向，考查了平均速度的概念；通过过程分析确定甲、乙两物体之间的最大距离。
12.【答案】
【解析】
【分析】
先根据粒子运动情况确定粒子半径，由牛顿第二定律求解初速度；第二射入轨迹半径与第一次相同，根据几何关系结合“磁聚焦”原理确定粒子的运动情况。
对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间。解答本题的关键是掌握“磁聚焦”原理。
【解答】
A、粒子从点以某一初速度大小未知沿平行于轴正方向进入磁场区域，从点垂直于轴离开磁场，则粒子圆周运动的半径为，又由牛顿第二定律得：，解得，故A错误；
、该粒子第一次在磁场中运动，其周期，运动了个周期，则运动时间为；
该粒子第二次以相同的初速度从圆弧的中点沿平行于轴正方向进入磁场，其轨迹半径不变也为，如图所示；
由几何关系可知，该粒子第二次仍然从点离开磁场，粒子转过的圆心角为，
所以运动时间，
所以有：，即该粒子第二次在磁场中运动的时间是第一次运动的时间倍，故B正确、C错误；
D、根据“磁聚焦”原理可知，该粒子以相同的初速度从圆弧中点沿平行于轴正方向进入磁场，从点离开磁场，故D正确。
故选：。
13.【答案】均可；
甲；
如下图所示；
图线见下图：
；；
。

【解析】
【分析】
关于螺旋测微器的读数，要先读出固定刻度，再读出可动刻度，然后相加即可得出结果；
根据数据比较电压表、电流表和被测电阻的阻值关系，确定可采取的电路；
按照电路原理图进行实物图的连接，注意导线不能交叉和滑动变阻器的连接方式；
根据描点法及图上所标的点，做出图线，从而可得出电阻值；
把以上数据代入电阻定律，可得出结果。
【解答】
固定刻度读数为，可动刻度读数为，所测直径为。
由记录数据根据欧姆定律可知金属丝的电阻约，则有属于小电阻，用外接法测量误差小，由知是用伏安特性曲线来测量电阻的，就要求电压电流从接近开始调节，所以应该采用分压接法，故选甲。
注意连图时连线起点和终点在接线柱上并且不能交叉，结合可知应该连接成外接分压接法甲那么在连线时断开开关且使两端的电压为，先连外接电路部分，再连分压电路部分，此时滑片必须置于变阻器的左端，实物图如下图所示。
描绘出第、、三个点后可见第次测量数据的坐标点误差太大舍去，然后画出图线，如下图所示。
根据描绘出的图线，有：。
根据电阻定律，得，代入数据可计算出，故选C。

14.【答案】；
减小，向左；
不
【解析】置于端时，使开关闭合时，回路中的电流最小，对电路起到保护作用；
拔出一些时回路面积不变，磁场减弱，故磁通量减小；因为磁通量增大时，指针向右偏转，故当磁场方向不变，磁通量减小时，指针向左偏转；
在接好导线的过程中没有磁通量的变化，故指针不会偏转。
15.【答案】解：小球在垂直于杆向上受风力的分力
小球受重力垂直于杆向下的分力
小球在垂直于杆方向上受力平衡，所以杆对球的支持力的大小
，方向垂直于杆向下
风力作用时，由牛顿第二定律
解得：，方向沿杆向上．
风力作用末的速度为
风力作用末的位移为
解得：
风力撤去后，由牛顿第二定律
解得：，方向沿杆向下．
小球继续上滑的位移
解得：
小球上滑过程中距点的最大距离
若球都将在点保持静止，则当风力为零时
解得
当风力较大时
解得：
时，即时，无论吹多大的风，球都将在点保持静止。
所以当摩擦因数超过时，无论吹多大的风，球都将在点保持静止．
答：杆对球的支持力的大小和方向为，方向垂直于杆向下。
若风力作用后撤去，小球上滑过程中距点的最大距离为。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若球与杆之间的摩擦因数可以改变，当摩擦因数超过时，无论吹多大的风，球都将在点保持静止。
【解析】小球在垂直于杆方向上受力平衡，由力的平衡方程求支持力；
由匀变速运动速度位移公式和速度公式结合牛顿第二定律分别处理风力撤去前后的速度和加速度，然后求位移；
由牛顿第二定律结找到表达式，结合数学知识求得。
该题考查牛顿第二定律的综合应用，解答的关键是要注意到在第三问中，牛顿第二定律结合数学知识求解。
16.【答案】解：由安培力公式
由动能定理
得到弹体从静止加速到，轨道长
弹体切割磁感线产生感应电动势，电流总和减小，弹体的加速度减小，弹体做加速度减小的加速运动．
答：弹体所受安培力大小为
弹体从静止加速到，轨道至少要
若考虑弹体切割磁感线产生的感应电动势，弹体的加速度减小，弹体做加速度减小的加速运动
【解析】根据求得安培力大小；
根据动能定理求得距离；
弹体切割磁感线产生感应电动势，电流总和减小，弹体的加速度减小，弹体做加速度减小的加速运动
本题实质上就是借助安培力问题考查了力与运动，因此解决这类题目的基本思路是对研究对象正确进行受力分析，弄清功能转化关系，然后依据相应规律求解．
17.【答案】解：运动员飞出后做平抛运动，根据平抛运动的规律有：
水平方向：
竖直方向：
联立代入数据解得。
当速度方向与斜面平行时，即速度方向与水平方向夹角为时，运动员离斜坡最远，有
代入数据解得。
答：运动员从处飞出时的速度为；
运动员从处飞出到离斜坡面最远所需的时间为。
【解析】已知平抛运动位移和与水平面的夹角，用三角函数求水平和竖直位移，根据平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动代入求解，离斜面最远就是垂直斜面的分速度减为零即速度平行斜面时。
本题只需要求离斜面最远时所需时间，如果要求最远距离，可把平抛运动分解为沿斜面方向的匀加速直线运动和垂直于斜面方向的匀减速直线运动，方便求解。