云南省大理白族自治州普通高中2022-2023学年高二下学期期末质量监测物理试题（含解析）

大理白族自治州普通高中2022-2023学年高二下学期期末质量监测
物理试卷
（全卷三个大题，共18个小题，共6页；满分100分，考试用时90分钟）
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号等在答题卡上填写清楚，并认真核准条形码上的相关信息，在规定的位置贴好条形码。
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
3.非选择题用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求；第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1.如图1所示，正方形金属线框abcd放置于磁场中，磁场方向垂直线框平面向里，当磁感应强度均匀增大时，下列说法正确的是（ ）
A.线框中产生逆时针方向的感应电流，线框有收缩的趋势
B.线框中产生逆时针方向的感应电流，线框有扩张的趋势
C.线框中产生顺时针方向的感应电流，线框有收缩的趋势
D.线框中产生顺时针方向的感应电流，线框有扩张的趋势
2.如图2所示，质量为M的光滑半圆弧槽P静止在地面上，质量为m的小球Q（可视为质点）从半圆弧槽最高点由静止释放，若P始终保持静止，重力加速度为g，则Q通过半圆弧槽最低点时，地面对P的支持力大小为（ ）
A. B. C. D.
3.如图3所示的交流电路中，电源电压u随时间t变化的规律为，理想变压器原、副线圈的匝数比为，当用电器M正常工作时，电流表示数为2A。除用电器M的电阻外，其余电阻均不计。下列说法正确的是（ ）
A.副线圈中的电流为1A B.副线圈中的电流频率为25Hz
C.用电器M两端电压为 D.用电器M消耗的功率为440W
4.如图4所示，同心虚线圆弧1、2为放置于O点的正点电荷产生的电场中的两个等势面，一带电粒子仅在电场力作用下从a点运动到b点，其轨迹如图中实线所示，下列说法正确的是（ ）
A.a点场强小于b点场强 B.a点电势低于b点电势
C.从a到b粒子的动能减小 D.从a到b粒子的电势能减小
5.如图5所示，a、b两小球用1、2、3三根轻质细绳悬挂处于静止状态，绳1与竖直方向的夹角为30°，绳2与竖直方向的夹角为60°，绳3水平。则a、b两小球的质量比为（ ）
A. B. C. D.2
6.如图6所示为一列向x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形，此时质点a、b、c、d的位置如图中所示。若时刻质点a第一次具有正方向的最大速度，下列说法正确的是（ ）
A.时刻质点b向下运动 B.该波的波速大小为
C.时刻质点b速度最大 D.1.5s～1.6s内质点c和质点d运动方向相同
7.如图7甲所示，一物体一开始在两个大小相等、方向相反的力、作用下静止在光滑水平面上，从时刻开始，和方向不变，大小随时间t变化的规律如图乙所示。则下列四个选项中，能正确反映0～时间内该物体的速度v随时间t变化规律的是（ ）
A B C D
8.某球形行星质量分布均匀。若宇航员到达该星球后，测得该行星赤道上的重力加速度为、两极的重力加速度为、自转周期为T，则该行星的半径为（ ）
A. B. C. D.
9.下列现象属于光的干涉的有（ ）
A.白光通过单缝后形成的彩色条纹 B.白光通过双缝后形成的彩色条纹
C.白光照射下的肥皂泡呈现的彩色 D.雨过天晴天空中出现的彩虹
10.如图8所示，ab和cd为固定在同一水平面内的平行光滑金属导轨，直导体棒MN跨接在两导轨上，与两导轨垂直。为使MN向右运动，下列操作可行的是（ ）
A.将a接电源正极，c接电源负极，空间加竖直向下的匀强磁场
B.将a接电源正极，c接电源负极，空间加竖直向上的匀强磁场
C.将a接电源负极，c接电源正极，空间加竖直向上的匀强磁场
D.将a接电源负极，c接电源正极，空间加竖直向下的匀强磁场
11.如图9所示的实验装置中，质量为m的砝码通过轻质细绳与质量为4m的小车连接，小车放置在水平板上，与小车连接的一段绳子水平，不计一切摩擦，重力加速度为g。将系统由静止释放后，在砝码落地前的某段时间内，下列说法正确的是（ ）
A.小车的加速度大小为
B.绳子拉力的大小为
C.砝码减少的重力势能等于小车增加的动能
D.砝码减少的机械能等于小车增加的机械能
12.“头球攻门”是足球比赛中最常见的情景之一。某场足球比赛中，攻方获得任意球机会，高度为的运动员甲站在球门前的a点，另一队友乙（图10中未画出）在距离a点28m处主罚任意球，甲同时准备原地起跳头球攻门，乙将足球从地面踢出后，足球在离地处水平击中运动员甲的头部，此时甲刚好上升到最高点，足球与运动员头部碰撞时间为0.1s，碰后速度大小变为碰前的，方向改变了60°角后水平飞出飞向球门人网。取重力加速度为，不计空气阻力，足球质量为0.40kg且可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A.乙踢出足球瞬间足球的速度大小为
B.甲在乙踢出足球后0.3s离地上升
C.甲对足球做的功为195J
D.足球与甲碰撞过程中所受合外力大小的平均值为140N
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空、实验题（本大题共2小题，共14分）
13.（6分）在用单摆测量重力加速度的实验中：
（1）为了尽量准确地测得重力加速度，组装单摆时应选用的器材是______。
A.长度约25cm的轻质细绳 B.长度约110cm的轻质细绳
C.直径约1cm的小钢球 D.直径约3cm的塑料球
（2）某同学用游标卡尺测量小球直径d，游标卡尺如图11甲所示，由此可得小球直径______mm。
（3）该同学改变摆长进行了多次测量，得到了多组摆长L及对应的单摆周期T的数据，作出了图像如图乙所示，图中相关坐标的数据均为已知，可得当地的重力加速度为______。
14.（8分）某同学设计了如图12甲所示的电路测量电源的电动势和内电阻，同时测量待测电阻。
（1）实验室提供了如下器材：
A.电源（由4节干电池串联组成）
B.电压表（量程为0～3V，内阻为）
C.电压表（量程为0～3V，内阻很大）
D.电流表A（量程为0～0.6A，内阻可忽略）
E.待测电阻（约为）
F.定值电阻（阻值为）
G.定值电阻（阻值为）
H.滑动变阻器（0～）
I.滑动变阻器（0～）
J.开关S，导线若干
在电路甲中，定值电阻应选择上述器材中的______（填“F”或“G”），滑动变阻器应选择上述器材中的______（填“H”或“I”）。
（2）选择好相关器材后，按电路甲连接好电路，在开关S闭合前，应将滑动变阻的滑片置于______（填“a”或“b”）端。
（3）某次测量时，电压表的示数如图乙所示，电流表A的示数如图丙所示，可得待测电阻的阻值为______（计算结果保留2位有效数字）。
（4）改变滑动变阻器阻值，得到多组电压表的示数及对应电流表A的示数，作图得到如图13所示的图像，由此图像可得电源的电动势为______V，电源的内阻为______。（计算结果均保留2位有效数字）
三、计算题（本大题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.（6分）如图14所示，ABCD为一开口圆柱形容器的竖直截面，BC为底面直径，容器深度，底面直径，容器内装有半桶某种透明液体，在容器的右上方E点处用激光笔沿着DB方向照射，光束第一次折射后到达BC上的M点，B、M之间的距离为7cm。真空中的光速。求：
（1）该透明液体的折射率；
（2）光在该透明液体中的传播速度。
16.（8分）如图15所示，边长为L的正方形abcd区域内左半边有平行于bc方向的匀强电场，右半边有垂直abcd平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、带电量为的粒子从αb边的中点O由静止释放，粒子经电场加速后进入磁场，经磁场偏转后从d边上的e点离开磁场，c、e之间的距离为，粒子重力不计。求匀强电场的电场强度大小。
17.（10分）如图16，物块A、B静止在粗糙水平地面上，A、B之间的距离，物块A的质量，物块B的质量，A、B与粗糙地面之间的动摩擦因数均为。对A施加大小为的恒力作用，物块A从静止开始运动，A刚要与B碰撞时撤去外力F，A、B发生完全弹性碰撞，取重力加速度。求最终A、B之间的距离。
18.（14分）如图17甲所示，两足够长的平行光滑导轨（电阻可忽略不计）间距为，两导轨形成的平面与水平面的夹角为，导轨上端连接一阻值为的电阻，导轨平面上矩形区域abdc范围内存在垂直导轨平面的匀强磁场。质量为、电阻为的导体棒MN跨在两导轨上。时刻，将导体棒MN从磁场区域上方某处由静止释放，MN在磁场中运动的过程中，对其施加一平行于两导轨的力F的作用，时刻导体棒出磁场并继续下滑，此过程中MN始终保持与两导轨垂直且接触良好，MN的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，力F随时间t变化的图像如图丙所示。若全过程中电阻R产生的热量为4.13J，取重力加速度。求：
（1）斜面倾角的正弦值；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）导体棒穿越磁场过程中拉力F做的功。
高二物理参考答案
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8
题只有一项符合题目要求；第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全
的得2分，有选错的得0分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A C D C D D C C BC AC BD BD
【解析】
1.根据楞次定律可知线框中感应电流沿逆时针方向，结合左手定则可得线框有收缩的趋势，故A正确。
2.对Q从最高点到最低点，有；在最低点，有；对M，有，，解得，故C正确。
3.电流与匝数成反比，可得副线圈中电流为4A，故A错误。由可得电源频率为50Hz，副线圈中电流的频率与原线圈相同，故B错误。用电器M两端电压指的是有效值，根据匝数比可得该电压为110V，故C错误。用电器M消耗的功率与电源功率相同，可得，故D正确。
4.该电场为处于O点的正点电荷产生的电场，故a点场强大于b点场强，a点电势高于b点电势，故A、B错误。从粒子轨迹弯曲的情况可知，粒子运动过程中受力指向O点，所以粒子做减速运动，动能减小，电势能增大，故C正确，D错误。
5.设绳2的拉力大小为F，对小球a受力分析可得，对小球b受力分析可得，可得，故选D。
6.波向x轴正方向传播，可知时刻质点b向上运动，故A错误。据题意可得，，故B错误。，可得时刻质点b位于负的最大位处，其速度为零，故C错误。1.5s～1.6s内质点c从平衡位置运动到负的最大位移处，质点d从正的最大位移处运动到平衡位置，它们均向下运动，故D正确。
7.根据两力的变化情况可知，物块先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，故选C。
8.在赤道，有；在两极，有；解得，故C正确。
9.白光通过单缝形成的彩色条纹属于光的衍射现象，故A错误。白光通过双缝形成的彩色条纹属于光的干涉现象，故B正确。白光照射下的肥皂泡出现的彩色属于光的薄膜干涉，故C正确。雨过天晴出现的彩虹是光的折射造成的，与光的干涉无关，故D错误。
10.结合电流方向及磁场方向，根据左手定则可知A、C正确。
11.对砝码，有；对小车，有，联立解得，，故A错误，B正确。砝码减少的重力势能等于砝码和小车增加的总动能，故C错误。砝码和小车组成的系统机械能守恒，因此砝码减少的机械能等于小车增加的机械能，故D正确。
12.据题意，足球上升到最高点的过程中，有，解得；水平方向有，
解得；踢出瞬间，足球还有竖直速度，故A错误。甲离地上升过程，有，
解得，，故B正确。足球与运动员碰撞前后，作出速度的矢量图如图所示，据题意，、，它们之间的夹角为60°，甲对足球做的功，故C错误。据几何关系可得，对足球，据动量定理可得，解得，故D正确。
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、填空、实验题（本大题共2小题，共14分）
13.（每空2分，共6分）
（1）BC
（2）8.6
（3）
【解析】（1）摆线应适当长一些，小球密度应适当大一些，故选BC。
（3）由单摆周期公式可得，结合图像可得，解得。
14.（除特殊标注外，每空1分，共8分）
（1）G H
（2）a
（3）5.2
（4）6.0（2分） 4.3（2分）
【解析】（1）选择定值电阻G可将电压表改装成6V的电压表，故选G；因电源电动势只有6V，故选择最大阻值为的滑动变阻器更合理，故选H。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器阻值调到最大，故选a端。
（3）由图可得电压表示数为2.60V，电流表示数为0.50A，可得待测电阻为。
（4）电源的路端电压为电压表示数的2倍，可得电源电动势为6.0V，电源内阻为。
三、计算题（本大题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15.（6分）
解：（1）光路图如图所示，据题意可得
可得 ①
据几何关系可得
可得 ②
液体的折射率 ③
解得 ④
（2）光在液体中的传播速度 ⑤
解得 ⑥
评分标准：本题共6分。正确得出①～⑥式各给1分。
16.（8分）
解：粒子运动轨迹如图所示，粒子在磁场中运动的过程，据几何关系可得 ①
解得 ②
洛伦兹力提供向心力 ③
粒子在电场中加速过程，据动能定理可得 ④
解得 ⑤
评分标准：本题共8分。正确得出②、⑤式各给1分，其余各式各给2分。
17.（10分）
解：A与B碰前，对A，有 ①
解得 ②
A、B发生弹性碰撞，有 ③
④
解得、 ⑤
碰后，对A，有 ⑥
碰后，对B，有 ⑦
最终A、B之间的距离 ⑧
解得 ⑨
评分标准：本题共10分。正确得出⑤式给2分，其余各式各给1分。
18.（14分）
解：（1）MN下滑的加速度大小为 ①
MN进入磁场之前，据牛顿第二定律可得 ②
解得 ③
（2）由图像可知MN在时刻进入磁场，此时
④
⑤
⑥
⑦
据题意可得时刻 ⑧
解得 ⑨
（3）根据题意可知，当MN在磁场中运动过程中，拉力始终与安培力等大反向，因此
⑩

解得
评分标准：本题共14分。正确得出①、②式各给2分，其余各式各给1分。