安徽省合肥市重点中学2022-2023学年高二下学期期末学情检测物理试题（含答案）

合肥市重点中学2022-2023学年高二下学期期末学情检测
物理
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米，黑色，墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米，黑色，墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：高考范围。
一、选择题（本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．汽车在平直公路上以的速度匀速行驶，前方突遇险情，司机紧急刹车，汽车做匀减速运动，加速度大小为，经时，汽车运动的位移大小为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，两倾角为的光滑平行导轨，质量为的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在竖直向上的匀强磁场．现导体棒中通有由到的恒定电流，使导体棒恰好保持静止．已知磁感应强度大小为，导体棒中电流为，重力加速度取，忽略一切摩擦，，则此时平行导轨间距为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，质量分别为和的两小球（均可视为质点），在光滑的水平面上以相同的角速度绕轻杆的一端点做匀速圆周运动，已知，则轻杆段与段的拉力大小等于（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，一个足够大的水池盛满清水，水深，水池底部中心有一点光源，其中一条光线以入射角射到液体与空气的界面上，它的反射光线与折射光线的夹角为．在岸上的入在水面上要想看不到水里的光，需要放置木板的最小面积为（ ）
A． B． C． D．
5．科学家威廉-赫歇尔首次提出了“双星”这个名词．现有由两颗中子星组成的双星系统（不考虑其他星球的影响），可抽象为如图所示绕点做匀速圆周运动的模型．已知的轨道半径小于的轨道半径，若的总质量为间的距离为运动周期为，则下列说法正确的是（ ）
A．的线速度一定大于的线速度 B．的质量一定小于的质量
C．若一定，则越大，越小 D．若一定，则越大，越小
6．如图所示为湖边一倾角为的大坝的横截面示意图，水面与大坝的交点为，一人站在点处以速度沿水平方向扔小石块．已知、，忽略人的身高，不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（ ）
A．若，则石块不能落入水中
B．若，则石块可以落入水中
C．若石块能落入水中，则越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大
D．若石块不能落入水中，落到斜面上时速度方向与水平面的夹角恒定
7．静电透镜是利用电磁场来偏转和聚焦电子束，两个电势不等的同轴圆筒就构成了一个最简单的静电透镜．静电透镜的原理图如图所示，圆筒带负电，圆筒带正电，圆筒之间形成静电场的等差等势面如图中的虚线所示．当电子束沿中心轴从圆筒射向圆筒时，静电场使平行入射的电子束汇聚于中心光轴上，这就形成了最简单的静电透镜．现有电子在点射入，则下列说法正确的是（ ）
A．若电子在点水平射入，则电子将做匀加速直线运动
B．若电子在点水平射入，后经过三点，所受电场力先增大后减小，电势增大，电势能减少
C．若电子在点以与水平方向成某一角度射入，该电子可能做类平抛运动
D．若电子在点以与水平方向成某一角度射入，该电子可能做匀速圆周运动
8．如图甲所示，物块的质量为、初速度为，在一水平向左大小不变的力作用下从点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻该力突然反向，整个过程中物块的关系图像如图乙所示，重力加速度取，则下列说法正确的是（ ）
A．内物块做匀减速运动 B．在时刻，该力反向
C．力的大小为 D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3
9．如图所示，将一支质量为的按压式圆珠笔的按压式小帽朝下按在桌面上，无初速放手后笔将会竖直向上弹起，离开桌面可上升，然后再竖直下落．重力加速度取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．笔在离开桌面后的下降阶段处于超重状态
B．放手时，笔内部弹簧储存的弹性势能大于
C．笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为
D．放手后到笔向上离开桌面的过程，弹簧的弹性势能全部转化为笔的动能
10．手机无线充电的工．作原理如图甲所示，它由送电线圈和受电线圈组成．已知受电线圈匝数为20匝、内阻为，在两端接一阻值为的电阻．若受电线圈内磁通量随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．时刻，受电线圈中产生的感应电流最大
B．电阻两端的电压为
C．无线充电，线圈内阻上产生的焦耳热为
D．时间内，通过电阻的电荷量为
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11．（6分）某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥模拟器最低点时速度大小的实验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为）．
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图甲所示，托盘秤的示数为．
（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图乙所示，该示数为_________．
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为；多次从同一位置释放小车，记录各次的值如下表所示．根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力大小为_________（保留三位有效数字）；小车通过最低点时的速度大小为_________．（重力加速度取，计算结果可保留根号）
序号 1 2 3 4 5
1.80 1.75 1.85 1.75 1.85
12．（10分）某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻，实验室准备了下列器材：
A．待测干电池（电动势约为，内阻约为）
B．电流表（满偏电流，内阻为）
C．电流表（量程，内阻约为）
D．滑动变阻器（，额定电流为）
E．滑动变阻器（，额定电流为）
F．电阻箱（阻值为）
G．开关一个，导线若干
为了能比较准确地进行测量，根据要求回答下列问题：
（1）实验中滑动变阻器应选_________．（填“”或“”）
（2）为了操作方便，需利用电流表和电阻箱改装成量程为的电压表，需_________（填“串联”或“并联”）阻值_________的电阻箱．
（3）根据题意在图甲中画出符合该同学实验要求的电路图．
（4）如图乙所示，是同学根据正确的实验得到的数据作出的图线，其中，纵坐标为电流表G的示数，横坐标为电流表的示数．由图可知，被测干电池的电动势为_________，内阻为_________．（结果均保留两位有效数字）
三、计算题（本题共3小题，共38分．作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（12分）如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上竖直放置，是固定在汽缸内壁的卡环，两卡环间的距离为．缸内一个质量为、横截面积为的活塞与汽缸内壁接触良好，且无摩擦不漏气，活塞只能在之间移动，缸内封闭一定质量的理想气体．此时环境温度为，活塞与卡环刚好接触但无作用力，活塞离缸底的距离为，两卡环能承受的最大压力为，活塞的厚度不计，大气压强，重力加速度大小为．求：
（1）要使卡环不被破坏，环境的最低温度；
（2）当环境温度提高到时，缸内气体的压强．
14．（12分）如图所示，水平光滑的地面上，固定一个带有挡板且上表面光滑的木块Q．轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与质量为的小滑块接触但不粘连．现缓慢推小滑块，使弹簧压缩并用细线锁住，此时弹簧的弹性势能为．某时刻烧断细线，弹簧恢复原长瞬间滑块获得一定速度滑上木块的质量为，其段为粗 的水平面，长度为段为一光滑斜面，斜面和水平面平滑连接．小滑块运动到段高为处又滑下来，运动到点前与物体相对静止．重力加速度取．求：
（1）滑块离开弹簧时的速度大小；
（2）滑块在段受到的摩擦力；
（3）小滑块最后的速度及整个过程中因摩擦产生的热量．
15．（14分）如图所示，第一象限内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场，第二象限内存在水平向右的匀强电场（大小末知），第三、四象限内存在与轴正方向成角、场强大小为的匀强电场．现有一个比荷的带正电粒子从轴上的点以初速度垂直轴射入电场，经轴上的点进入第一象限．已知点横坐标为点纵坐标为，不计粒子重力，求：
（1）第二象限内匀强电场的场强的大小；
（2）粒子从点出发到刚进入第四象限运动的时间；
（3）粒子从点出发后第二次经过轴时，距坐标原点的距离．
合肥市重点中学2022-2023学年高二下学期期末学情检测
物理
参考答案、提示及评分细则
1．C
2．B磁场方向竖直向上，由左手定则可知，安培力水平向右，由力的平衡条件得，解得，B正确．
3．D对球受力分析，有，对球受力分析，有，联立可得，D正确．
4．A
5．C因为双星的角速度相等，且，由得，故的线速度一定小于的线速度，错误；由于每颗星的向心力都是由双星间相互作用的万有引力提供的，因此大小必然相等，由万有引力提供向心力有和，联立可得，因为，所以，即的质量一定大于的质量，其中，联立可得，由此式可知，若定，则越大，越小，若一定，则越大，越大，B、D错误，C正确．
6．D小球恰好落在点，下落的高度，则运动的时间，则初速度错误；若石块能落入水中，下落的高度一定，竖直分速度一定，结合平行四边形定则知，初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，C错误；石块不能落在水中，石块竖直位移与水平位移的比值是定值，有，速度与水平方向的夹角，因为一定，则速度与水平方向的夹角一定，可知石块落到斜面时速度方向与斜面的夹角一定，D正确．
7．B
8．AC
9．BC笔在离开桌面后的下降阶段，加速度向下，处于失重状态，A错误；放手后笔离开桌面到高度，由能量守恒可知，弹簧储存的弹性势能大于，B正确；根据竖直上抛运动的对称性可知，笔从离开桌面到落回桌面过程的时间为，C正确；放手后到笔向上离开桌面的过程，弹簧的弹性势能转化为笔的动能和重力势能，错误．
10．AD时刻，受电线圈内磁通量为零，但磁通量的变化率最大，故此时感应电动势最大，感应电流最大，A正确；由图乙可知，在受电线圈中产生的感应电动势的最大值为，受电线圈中产生的电动势的有效值为，电阻两端的电压为，B错误；根据闭合电路欧姆定律可得，受电线圈中的感应电流为，无线充电，线圈内阻上产生的焦耳热为错误；时间内，受电线圈中的磁通量的变化量为，则通过电阻的电荷量为，D正确．
11．（2）（3） （每空2分）
12．（1）（1分）（2）串联（1分）900（2分）（3）见解析图（2分）（4）1.4（2分）0.67（2分）
解析：（1）选方便调节进行实验．
（2）改装大量程电压表需串联电阻；根据串联特点有．
（3）电路图如图所示．
（4）忽略改装电压表的分流影响，由闭合电路欧姆定律有，化简可得，故．
解：（1）开始时，气体温度，缸内气体压强
设温度降低到时，活塞对卡环的压力大小为
此时缸内气体压强
气体发生等容变化，则有
解得
（2）假设环境温度为时，活塞与卡环接触且没有被破坏，设此时缸内气体压强为根据理想气体状态方程有
解得
设此时活塞与卡环的作用力大小为，则
解得
假设成立，因此缸内气体压强为
解：（1）根据
解得
（2）小滑块运动到高为处时与木块具有共同的速度
根据小滑块与木块动量守恒有
根据能量守恒有
联立解得
（3）小滑块与木块相互作用的整个过程动量守恒，所以
解得
所以系统损失的机械能为
15．解：（1）粒子的运动轨迹如图所示
方向有，解得
方向有
解得
（2）设粒子经点时速度方向与轴正方向的夹角为
有，解得
故
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为
由向心力公式有，解得
粒子在磁场中做圆周运动的周期为
由几何关系可知，粒子在磁场中运动的圆心角为
粒子在磁场中的运动时间为
粒子从点出发到刚进入第四象限运动的时间为
（3）粒子在第四象限内做类斜抛运动
粒子竖直方向做匀减速运动，设速度减为零所用时间为，有
解得
粒子水平方向做匀加速运动，沿轴负半轴运动的距离为
粒子第二次经过轴时到坐标原点的距离