甘肃省天水市甘谷县第四中学2022-2023学年高二下学期7月期末考试物理试题（含解析）

甘谷县第四中学2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理
第I卷（选择题，共48分）
一、单选题（每小题3分，共36分）
1． 陆游在诗作《村居山喜》中写到“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。从物理视角分析诗词中“花气袭人”的主要原因是（ ）
A. 气体分子之间存在着空隙 B. 气体分子永不停息地做无规则运动
C. 气体分子之间存在着斥力 D. 气体分子之间存在着引力
2．下列说法正确的是（　　）
A．用质点来代替有质量的物体是采用了理想化模型的思想
B．汽车行驶的速度越大，惯性越大
C．是加速度的比值法定义式
D．千克、秒、牛顿是国际单位制中的三个基本单位
3．测速不是目的，平安驾驶才是关键。区间测速作为测速系统中较为常见的一种方式，可应用于对交通流量的自动分析、统计，也可作为对违法、违规车辆进行处理的法律依据。如图所示为某一路段上一块交通标志牌，一辆汽车以70km/h的速度驶入测速区间，经15min后仍以70km/h的速度驶离测速区间，则（ ）
A．标志牌上“21.06km”指的是该区间的直线距离
B．标志牌上“70”指的是该路段上汽车行驶的最低速度为70km/h
C．该辆汽车在此区间未超速
D．该辆汽车在此区间内的平均速率约为23.4m/s
4．如图所示，A、B、C三个物体叠放在水平地面上，物体B受到大小为15N、方向水平向右的力F1的作用，物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用，三者均处于静止状态，则（　　）
A．物体B对物体A的摩擦力方向水平向右
B．物体C对物体B的摩擦力方向水平向左
C．地面与物体C之间的摩擦力大小为5N
D．地面与物体C之间无摩擦力
5．如图所示，光滑的水平冰面上，质量为M的滑块甲以速度v运动，遇到质量为m、静止在冰面上的滑块乙，碰撞后甲，乙的速度均为，则乙滑块的质量为（　　）
A． B． C． D．
6．“东方一号”人造卫星A和“华卫二号”人造卫星B，它们的质量之比为，它们的轨道半径之比为2：1，则下面的结论中正确的是（　　）
A．它们受到地球的引力之比为
B．它们的运行速度大小之比为
C．它们的运行周期之比为
D．它们的运行角速度之比为
7．某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是（　　）
A．M、N点的场强
B．粒子在M、N点的加速度
C．粒子在M、N点的速度
D．粒子带正电
8．在用多用电表粗测电阻时，某小组首先选用“×10”欧姆挡，其阻值如图甲中指针所示，为了减小多用电表的读数误差，该小组按正确的操作程序再一次用多用电表测量了该待测电阻，其阻值如图乙中指针所示，对该小组再次操作说法正确的是（　　）
A．选择开关转换到新的倍率挡后可以直接对该电阻进行测量
B．多用电表的选择开关应换用“×1”倍率挡，则的阻值大约是9Ω
C．多用电表的选择开关应换用“×100”倍率挡，则的阻值大约是900Ω
D．多用电表的选择开关应换用“×1000”倍率挡，则的阻值大约是9000Ω
9．如图所示是电磁波发射的LC电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带负电。则以下说法正确的是（　　）
A．线圈中的磁场向上且正在减弱
B．电容器中的电场向上且正在增强
C．该时刻电路中的电流减小
D．若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变小
10．已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强电阻越大。现利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路，电源的电动势和内阻不变。在没有磁场时调节滑动变阻器R使电灯L正常发光。若保持滑动变阻器R接入电路的阻值不变，探测装置从无磁场区进入强磁场区，则（　　）
A. 电灯L亮度变亮
B. 电流表的示数增大
C. 电源内阻消耗的功率增大
D. 电源的输出功率一定增大
11．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。以下判断正确的是（　　）
A．交变电流的有效值为
B．交变电流瞬时值表达式为
C．时刻穿过线圈的磁通量最大
D．时刻线圈平面与磁场方向平行
12．如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻．在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示．有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是（ ）
A．0~4s内a点电势高于b点电势 B．4~6s内线ab间的电压为9V
C．4~6s内通过电阻R的电荷量大小为8C D．0~6s内电流的有效值约为2.1A
二、多选题（每小题3分，共12分）
13．如图所示，a、b、c、d四个图是不同的单色光形成的双缝干涉或单缝衍射图样。分析各图样的特点可以得出的正确结论是（　　）
A．a、b是光的干涉图样
B．c、d是光的衍射图样
C．形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长短
D．形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长长
14．如图所示是一质点做简谐运动的图像，下列说法正确的是（　　）
A．该质点振动的周期为0.8 s
B．t=0.2 s时，质点的加速度最大
C．质点在一个周期内通过的路程为16 cm
D．在t=0和t=0.4 s时，质点所受的回复力相同
15．理想变压器连接电路如图甲所示，已知原、副线圈匝数比为10：1，当输入电压波形如图乙时，电流表读数为2A，则以下说法正确的是（　　）
A．电压表的示数为28.28V
B．电压表的示数为20V
C．理想变压器的输入功率为56.56W
D．理想变压器的输入功率为40W
16．如图，真空区域有宽度为l、磁感应强度为B的匀强磁场，方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界。质量为m、电荷量为q的正电荷粒子（不计重力）沿着与MN夹角为60°度的方向射入磁场中，刚好没能从PQ边界射出磁场。下列说法正确的是（　　）
A．粒子射入磁场的速度大小为
B．粒子射入磁场的速度大小为
C．粒子在磁场中运动的时间为
D．粒子在磁场中运动的时间为
第II卷（非选择题，共52分）
三、实验题（每空2分，共14分）
17．“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点。OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。
（1）图乙中的与两力中，方向一定沿AO方向的是___________。
（2）本实验采用的科学方法是___________。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．建立物理模型法
（3）实验中可减小误差的措施有___________。
A．两个分力、的大小要越大越好
B．两个分力、间夹角应越大越好
C．拉橡皮筋时，弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行
D．AO间距离要适当，将橡皮筋拉至结点O时，拉力要适当大些
18．某同学欲测量一阻值大约为，粗细均匀的金属线的电阻率。实验桌上除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A．电源E（电动势为）
B．电压表V（量程为，内阻约为）
C．电流表A1（量程为，内阻约为）
D．电流表A2（量程为，内阻约为）
E．滑动变阻器R2（最大阻值，额定电流）
（1）用游标卡尺测得该材料的长度L如图甲所示，读数______mm；用螺旋测微器测得该材料的直径D如图乙所示，读数______mm；
（2）测量导电材料的电阻时，为了便于调节，测量尽可能地准确，实验中所用电流表应选用______（填所选仪器前的字母符号）；
（3）设测得导电材料的电阻为R，导电材料的长度为L，导电材料的直径为D，求得导电材料的电阻率为____________（用R、L、D三个物理量表述）。
四、计算题（共38分）
19．（本小题9分）. 钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示，长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接，斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发，推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s，紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑（图2所示），到C点共用时5.0s。若雪车（包括运动员）可视为质点，始终在冰面上运动，其总质量为110kg，sin15°=0.26，求雪车（包括运动员）
（1）在直道AB上的加速度大小；
（2）过C点的速度大小；
（3）在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
20．（本小题9分）如图所示，光滑圆弧的半径为，有一质量为的物体自A点从静止开始下滑到点，然后沿水平面前进，到达点停止。取，求：
（1）物体到达点时的速率；
（2）在物体沿水平面运动的过程中摩擦力的大小；
（3）物体与水平面间的动摩擦因数。

21．（本小题10分）如图所示，电动机的线圈电阻，定值电阻，电源电动势，断开开关S，理想电流表的示数；闭合开关，理想电流表的示数为，求：
（1）闭合开关后，通过电阻的电流；
（2）闭合开关后，电动机输入功率和输出功率。

22．（本小题10分）如图，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，两部分在CD处平滑连接。平直部分导轨右端NQ间接一阻值为的定值电阻，虚线CDEF区域内存在长度为、方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。一质量为、长度为、电阻也为的金属棒ab从高度为处由静止释放，到达磁场右边界EF处时恰好停止。已知金属棒ab与平直部分导轨间的动摩擦因数为，重力加速度大小取，金属棒ab与导轨始终接触良好。求：
（1）金属棒ab刚进入磁场时通过金属棒ab的电流大小和方向；
（2）整个运动过程金属棒ab中产生的焦耳热。
甘谷县第四中学2022-2023学年高二下学期7月期末考试
物理(答案)
第I卷（选择题，共48分）
一、单选题（每小题4分，共32分）
1． 【答案】B
【详解】从物理视角看，诗中的“花气袭人”的主要原因是气体分子永不停息的做无规则运动。
故选B。
2．【答案】A
【详解】A．用质点来代替有质量的物体是采用了理想化模型的思想，A正确；
B．惯性只与质量有关，质量越大，惯性越大，质量越小，惯性越小，B错误；
C．公式
是牛顿第二定律的表达式，表示物体的加速度跟物体受到的合外力成正比，与物体的质量成正比，不是加速度的定义式，C错误；
D．千克、秒是国际单位制中的基本单位，牛顿是导出单位，D错误。
故选A。
3．【答案】D
【详解】A．标志牌上“21.06km”指的是路程，即为该区间路段的实际长度，故A错误；
B．标志牌上“70”指的是该路段上汽车行驶的平均速率为70km/h，故B错误；
C．虽然该汽车在进入和离开区间测速时的速率均为70km/h，但并不意味该汽车在该路段的平均速率未超过70km/h，故C错误；
D．根据题中已知条件可得，该辆汽车在此区间内的平均速率约为
故D正确。
故选D。
4．【答案】B
【详解】A．因A静止，所以合力为零，隔离A受力分析可知B对A无摩擦力，故选项A错误；
B．因AB整体，所以合力为零，对AB组成的整体受力分析可知C对物体B的摩擦力与F1等大反向，故选项B正确；
CD．因ABC整体静止，所以合力为零，对ABC组成的整体受力分析可知，地面对物体C的摩擦力大小为10N，方向水平向左，故CD错误；
故选B。
5．【答案】B
【详解】碰撞过程中根据动量守恒定律有
解得
故选B。
6．【答案】B
【详解】人造地球卫星做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力，得
M是地球的质量，m、r、T、分别为卫星质量、轨道半径、周期和角速度，则得

由题卫星A和B的质量之比为，轨道半径之比为2：1，则由上式可得，
它们的运行速度大小之比为
它们的运行周期之比为
它们的运角速度之比为
故选B。
7．【答案】D
【详解】AB．电场线越密场强越大，根据图可知
粒子在M点场强小，受到的电场力就小，加速度小，AB错误；
CD．根据粒子运动的轨迹弯曲方向可知受到的电场力斜向上，所以粒子带正电，又因为从M到N点，电势降低，粒子电势能减小，动能增大，所以有
C错误，D正确。
故选D。
8．【答案】B
【详解】A．选择开关转换到新的倍率挡后需要先进行欧姆调零才可以测量，故A错误；
BCD．如图甲所示，指针偏转角度过大，说明倍率挡选择过大，则应换用较小的“×1”倍率挡，测量结果如图乙所示，大约是9Ω，故B正确，CD错误。
故选B。
9．【答案】D
【详解】B．由于电容器的上极板带负电，自由电子定向移动方向与电流方向相反，可知上极板失电子，即极板所带电荷量减小，电容器正处于放电过程，由于极板电荷量减小，则电容器中的电场向上且正在减弱，故B错误；
A．根据上述，电容器处于放电状态，则电场能减小，磁场能增大，根据安培定则可知，线圈中的磁场方向向上，即线圈中的磁场向上且正在增强，故A错误；
C．根据上述，电容器处于放电过程，电场能减弱，磁场能增强，则该时刻电路中的电流增大，故C错误；
D．根据
若在线圈中插入铁芯，则线圈的自感系数L增大，可知若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变小，故D正确。
故选D。
10．【答案】A
【解析】
【详解】ABC．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，磁敏电阻的阻值增大，整个回路总的电阻增大，总电流强度减小，电流表的示数减小，电源内电阻消耗的功率减小，路端电压升高，电灯L亮度变亮，A正确，B、C错误；
D．当电源的内电阻等于外电阻时，电源的输出功率最大，由于没有给出内电阻与外电阻之间的关系，因此当外电阻增加时，无法判断电源的输出功率如何变化，D错误。
故选A。
11．【答案】D
【详解】A．根据图像可知，交变电流的最大值为，有效值为3 A，故A错误；
B．由图乙可得
则交变电流瞬时值表达式为
故B错误；
CD．和时刻感应电流均为最大，感应电动势最大，此时线圈平面与磁场方向平行，穿过线圈的磁通量为0，故C错误，D正确。
故选D。
12．【答案】D
【详解】A．由楞次定律可知，内b点电势高于a点电势，故A错误；
BC．内，根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势为
ab间的电压为
4~6s内通过电阻R的电荷量大小为
BC错误；
D．内电路的电流为
内电路的电流为
故
代入数据解得
D正确。
故选D。
二、多选题（每小题4分，共16分）
13．【答案】ABD
【详解】AB．双缝干涉图案是一组等间距的明暗相间的条纹，而单缝衍射图案是中间宽两边窄的明暗相间的条纹，故a、b是光的干涉图样，c、d是光的衍射图样，AB正确；
C．光的波长越长，双缝干涉条纹间距越大，则知形成a图样的光的波长比形成b图样光的波长大，故C错误；
D．波长越长，衍射现象越明显，则形成c图样的光的波长比形成d图样光的波长长，故D正确
故选ABD
14．【答案】AC
【详解】A．从图中可知T=0.8 s，故A正确；
B．t=0.2 s时质点在平衡位置，回复力为零，加速度为零，故B错误；
C．质点在一个周期内的路程为
s=4A=4×4 cm=16 cm
故C正确；
D．t=0时刻质点在正向最大位移处，回复力指向x轴负方向，而在t=0.4 s时刻，质点在负向最大位移处，回复力指向x轴正方向，两力大小相等，但方向相反，故D错误。
故选AC。
15．【答案】BD
【详解】AB．由乙图可知输入电压的最大值为
输入电压的有效值为
根据变压器电压与匝数关系有
解得
则电压表的示数为20V，故A错误，B正确；
CD．理想变压器的输入功率为
故C错误，D正确。
故选BD。
16．【答案】AC
【详解】AB．根据题意可以分析粒子到达PQ边界时速度方向与边界线相切，如图所示
则根据几何关系可知
在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力
解得
故A正确，B错误；
CD．由粒子运动轨迹可知粒子转过的圆心角为，粒子在磁场中运动的周期为
则粒子在磁场中运动的时间为
故C正确，D错误。
故选AC。
第II卷（非选择题，共52分）
三、实验题（每空2分，共14分）
17．【答案】 (1) (2) B (3)CD
【详解】（1）[1]根据题意，由图乙可知，应该是用平行四边形定则计算出的合力属于理论值，为和合力的实验值，其方向一定沿AO方向，故方向一定沿AO方向的是。
（2）[2]实验中两次要求效果相同，故实验采用了等效替代的方法。
故选B。
（3）[3]A．实验是通过作图得出结果，故在不超出量程的情况下为了减小误差应让拉力尽量大些，故A错误；
B．根据平行四边形定则可知夹角太小将会导致合力过大，导致一个弹簧拉时可能超过量程，故夹角不能太小或太大，适当即可，故B错误；
C．为保证拉力的方向为在纸面上画出的方向，弹簧秤一定要与木板平行，故C正确；
D．为了准确记下拉力的方向，故采用两点描线时两点应尽量距离大一些，故细绳应长些，故D正确。
故选CD。
18．【答案】 （1） 60.20 0.732/0.731/0.733/0.734 （2） C （3）
【详解】（1）20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，游标卡尺的读数为
螺旋测微器的精确值为0.01mm，螺旋测微器读数为
（2）干路最大电流约为
则实验中所用电流表应选用电流表选，即选择C。
（3）根据电阻定律
解得
四、计算题（共38分）
19．（本小题9分）【答案】（1）；（2）12m/s；（3）66N
【详解】（1）AB段
解得
（2）AB段
解得
BC段
过C点的速度大小
（3）在BC段有牛顿第二定律
解得
20．（本小题9分）【答案】（1）；（2）；（3）0.2
【详解】（1）物体从到运动过程，由动能定理得
解得
（2）对整个运动过程，由动能定理得
解得
（3）由摩擦力公式有
解得
21．（本小题10分）【答案】（1）0.75A； （2）22.5W；20.94W
【详解】（1）电源电动势为，当S断开时，理想电流表的示数，根据闭合电路欧姆定律可知
解得电源内阻
开关S闭合时，理想电流表的示数，则电源内阻上的电压为
路端电压为
通过电阻R的电流为
（3）通过电动机的电流
电动机两端的电压
电动机的输入功率
输出功率
22．（本小题10分）【答案】（1），由b指向a；（2）
【详解】（1）金属棒ab由静止释放到刚进入磁场的过程中，由动能定理得
解得
金属棒ab产生的电动势为
由闭合电路欧姆定律有
解得
根据右手定则可判断金属棒ab中的电流由b指向a。
（2）金属棒ab在磁场中运动的过程中，由动能定理有
解得
金属棒ab中产生的热量为