2023年春季学期百色市普通高中期末教学质量调研测试
高二物理
（满分：100分；考试时长：75分钟 ）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在答题卡上。
2．回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、单项选择题：共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．弹簧振子做简谐运动，其位移随时间的变化规律为x ＝2sin50（cm），则下列说法
正确的是（ ）
A．它的振幅为4cm
B．它的周期为0.02s
C．它在2个周期内通过的路程是16cm
D．它的初相位是
2．如图甲所示是目前市面上流行的手摇手机充电器，它体型小，携带方便，可以在紧急状态下给手机临时充电。若某人摇动手柄给手机充电时，其内部线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，当线圈转到图乙所示位置时，下列说法正确的是（ ）
A．线圈中无电流
B．电流方向将发生改变
C．若从图乙位置开始计时，线圈中的电流
(
甲 乙
)瞬时值表达式为
D．穿过线圈磁通量的变化率最大
3．传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。在人们的日常生活中，许多地方会用到传感器，关于传感器的实际情景，下列说法正确的是（ ）
A．交警使用的酒精检测仪应用了葡萄糖生物传感器
B．人脸识别机进行人面识别需要使用光传感器和位移传感器
C．电饭锅自动控制温度是使用压力传感器来实现的
D．烟雾散射火灾报警器是应用声传感器实现火灾报警
4．ETC (Electronic Toll Collection）是高速公路全自动电子收费系统的简称，车辆通过收费站时无须停车，该系统具有收费时间短，通行能力强的特点。如图甲所示，在收费站自动栏杆前、后的地面各自铺设完全相同的传感器线圈A、B，两线圈各自接入相同的电路，如图乙所示，电路ɑ、b端与电压有效值恒定的交变电源连接，回路中流过交变电流，当汽车接近或远离线圈时，线圈的自感系数发生变化，线圈对交变电流的阻碍作用发生变化，使得定值电阻R的c、d两端电压变化，这一变化的电压输入控制系统，控制系统就能做出抬杆或落杆的动作，下列说法正确的是（ ）
A．当 汽车接近线圈A时，c、d 两端电压升高
B．当汽车离开线圈A时，c、d 两端电压升高
C．当汽车接近线圈B时，c、d 两端电压升高
D．当汽车离开线圈B时，c、d 两端电压降低
5．如图所示，折射率的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方，其平面AB到MN的距离为h = 10cm。一束单色光沿图示方向垂直MN射向圆心O，经玻璃砖后射到光屏上的O′点。现使玻璃砖绕过O点垂直于纸面的轴顺时针转动，从AB平面射出的光线在光屏上的光点移动的方向和光点离O′点的最远距离分别为（ ）
A．向右移动、10cm
B．向左移动、10cm
C．向右移动、20cm
D．向左移动、20cm
6．如图所示，三根长均为L的直线电流横截面在空间构成等边三角形，电流的方向垂直纸面向里，电流大小均为I，其中导线A、B中的电流在导线C处产生的磁感应强度的大小均为B0，导线C位于水平面上且处于静止状态，AB连线垂直于水平面，则导线C受到的静摩擦力的大小和方向是（ ）
A．B0IL，水平向左
B．B0IL，水平向左
C．B0IL，水平向右
D．B0IL，水平向右
二、多项选择题：共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，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，有选错或不选的得0分。
7．一理想变压器的电路如图甲所示，原线圈两端所加的正弦交变电压随时间变化的关系图像如图乙所示，副线圈所接电路中有额定功率均为100W的两个相同灯泡L1和L2，电压表的示数为60V，灯泡L1恰好正常发光。电压表和电流表均为理想电表，开始时开关S断开，则下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为0.6A
B．变压器原、副线圈的匝数比为10∶3
C．闭合开关S后，灯泡L1的功率为25W
D．闭合开关S后，变压器的输入功率为200W
8．第五代移动通信技术(简称5G)是目前普遍使用的蜂窝移动通信技术，5G的性能是高数据速率、减少延迟、大规模设备连接等。与4G相比，5G使用的电磁波频率更高。下列说法中正确的是（ ）
A．5G和4G使用的电磁波都是横波
B．5G使用的电磁波在真空中的传播速度比4G快
C．5G和4G使用的电磁波都可以发生干涉和衍射现象
D．在真空中5G使用的电磁波波长比4G的长
9．2023年5月29日百色市城区某学校高二年级物理课外兴趣小组，用温度计测量并记录了本班教室内当天不同时刻的温度，如下表所示，并利用学过分子动理论的知识探究有关问题，教室内气压可认为不变，则关于当天16：00与8：00两时刻相比较，下列说法正确的是（ ）
时刻 8：00 11：00 14：00 16：00 19：00 22：00
温度（℃） 27 31 36 38 35 31
A．教室内空气密度减少
B．教室内所有空气分子动能均增加
C．教室内单位体积内的分子个数一定增加
D．单位时间内，与单位面积墙壁碰撞的气体分子数一定减少
10．如图a为一列简谐横波在t =0.5s时刻的波形图，介质中的两个质点P、Q此时刻离开平衡位置的位移分别为0.5A、－0.5A，图b是该波质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．波沿 -x方向传播，0.5s时刻质点Q正在沿+y方向振动
B．波沿 +x方向传播，0.5s时刻质点P正在沿+y方向振动
C．波速为4cm/s，0 ~ 0.5s内质点P、Q都在做减速运动
D．从t =0.5s时刻开始在T周期的时间内质点Q的路程是A
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
三、填空题：本题共2小题，第11题6分，第12题9分，共15分。将答案填写在题中
横线上。
11．（6分）如图甲所示，是某学校高二年级物理课外兴趣小组利用细线、小铁锁和停表等器材，在桌子侧面自制一个单摆来测量当地重力加速度的实验装置。该小组只找到一把量程为30cm的刻度尺，于是他们在细线上做了一个标记（图中的A点），使悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记下端的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变单摆的摆长。
（1）在实验中，下列操作正确的是_______（选填选项前的字母）。
A．使小铁锁偏离平衡位置的最大摆角很小
B．摆动稳定后，小铁锁经过最低点时启动停表开始计时
C．为减小实验误差，用停表记录小铁
锁完成一次全振动的时间作为周期
（2）某次实验该小组利用停表测量单摆
的周期时，停表示数如图乙所示，
读数为___________s。
（3）实验中两次改变细线OA的长度，用刻度尺测量其长度分别为l1、l2，并测得其摆动相应的周期分别为T1、T2。由此可推出计算当地的重力加速度的表达式
ｇ＝ （用l1、l2、T1、T2表示）。
12．（9分）某实验小组利用双缝干涉实验装置来测量光的波长，如图甲所示。
图甲 图乙
（1）在组装实验仪器时单缝和双缝应该相互________放置(选填“垂直”或“平行”)。
（2）为减小误差，该实验并未直接测量相邻亮条纹间的距离Δx，而是先测量n条亮纹的间距，再求出Δx。下列实验采用了类似方法的有________。
A．《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量
B．《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量
C．《用单摆测量重力加速度》的实验中单摆周期的测量
D．《用油膜法估测油酸分子的大小》实验中一滴油酸酒精溶液体积的测量
（3）已知测量头主尺的最小刻度值是1mm，游标尺上有50分度。某同学调整手轮使测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，并记为第1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为1.16mm。接着再沿同方向转动手轮，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时测量头上游标卡尺的示数如图乙所示，则读数为______mm。已知双缝间距d ＝2.00×10-4 m，测得双缝到毛玻璃屏的距离L ＝0.800m，所测光的波长 ＝______ mm (保留3位有效数字)。
四、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数字计算的题，答案中必须写出数值和单位。
13．（10分）如图所示，开口处有卡口、内横截面积为S的圆柱体汽缸开口向上竖直放置在水平面上，汽缸总体积为V0，大气压强为p0，重力加速度为g。一厚度不计、质量为m的光滑活塞封住一定质量的理想气体,已知m，当温度为T0时汽缸内气体体积为0.8V0，在活塞上方缓慢加入质量为2m的砂子（汽缸内温度保持不变），然后将汽缸内气体温度升高到2T0，求：
（1）在活塞上加入质量为2m的砂子时汽缸内气体的体积；
（2）最后汽缸内气体的压强。
14．（12分）如图甲所示，绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨PQ、MN，间距
为L＝1m，导轨左端PM间接阻值为R＝1.5Ω电阻，整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B ＝1T。金属棒ab初速度ν0＝4m/s沿导轨向右运动，金属棒的质量为m＝0.5kg、长度也为L＝1m，金属棒的电阻为r＝0.5Ω。现把导轨左端抬起，使其与水平面的夹角θ＝37 ，如图乙所示。磁场方向垂直导轨平面斜向右上方，金属棒ab与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度g＝10m /s2，sin37 ＝0.6，cos37 ＝0.8，求：
（1）图甲中金属棒ab运动的整个过程中，电阻R产生的焦耳热；
（2）图乙中由静止释放金属棒ab，求金属棒能达到的最大速度；
（3）图乙中，金属棒ab的速度为最大速度 时金属棒的加速度。
15．（15分）如图所示，环形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，内圆区域内有沿直径MN方向、电场强度大小为E的匀强电场。内圆的外壁涂有一层光滑弹性绝缘材料，并在N点处开了一个小孔。一个质量为m，电荷量为q（q >0）的粒子从圆心O由静止释放，加速后从N点射出，经磁场偏转后在圆心O的正下方的N′点第一次与内圆外壁碰撞，碰撞过程无能量损失，粒子的电荷量保持不变且不计重力，内圆的半径为R。求：
（1）粒子从圆心O运动到N点的时间以及从N点飞出的速度大小；
（2）环形区域匀强磁场的磁感应强度的大小；
（3）粒子从N点射出，与内圆外壁多次碰撞后第一次回到N点的时间。2023 年春季学期百色市普通高中期末教学质量调研测试参考答案
高二物理
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D B B A D BD AC AD BC
1.【答案】C
【解析】对选项 AB.根据题意，简谐运动的物体，其位移随时间的变化规律为： =
2
2sin50 （cm）对照简谐运动的一般表达式： = sin( + )，知振幅 = 2 cm， =
50 = 2 ，解得：周期
= 0.04 s，初相位 = 0，故 AB 错误；对选项 C. 弹簧振子在
一个周期内运动的路程是 4 ,所以 2个周期内的路程为 16cm，C正确；对选项 D.由表达
式可以看出 =0，故 D错误。
2.【答案】D
【解析】对选项 AC. 当线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动时，产生正弦式交流电，当线
圈转到图乙所示位置时，线圈中电流最大，表达式应为 =Imcos t，故 A、C错误；
对选项 B. 线圈转到中性面时，电流方向才会发生改变，故 B错误；
对选项D. 线圈转到图乙所示位置时电流最大，穿过线圈磁通量的变化率最大，故D正确。
3.【答案】B
【解析】对选项 A.应用葡萄糖生物传感器制成血糖仪（选择性必修二第 91页图 5.1-5
的丁图），不是酒精检测仪，故 A错误；
对选项 B. 人脸识别机要判断人的位置和捕捉人的面部信息，所以需要用到位移传感器
和光传感器，故 B正确；
对选项 C .电饭锅自动控制温度是使用温度传感器来实现的，故 C错误；
对选项D. 烟雾散射火灾报警器是应用光电传感器和热敏传感器实现火灾报警，故D错误。
4.【答案】B
【解析】汽车上有很多钢铁做的金属部件，当汽车接近线圈时，相当于给线圈增加铁芯，
所以线圈的自感系数增大，在电压不变的情况下，交流回路的电流将减小，所以 两端
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得电压将减小，即 、 两端的电压将减小；同理，汽车远离线圈时，线圈的自感系数减
小，交流回路的电流增大， 、 两端的电压将增大。故 B正确，ACD均错误。
5.【答案】A
【解析】玻璃砖绕圆心 点顺时针转动，相当于玻璃砖不动，入射光线逆时针转动，则
折射光线也逆时针转动，光屏上的光点将向右移动，故 BD错误；
由折射定律，设玻璃砖转过 角时光线在玻璃砖的 AB面上恰好发生全反射，此时射到
光屏MN上的光点离 '点的距离最远。设临界角为 ，有
sin = 1
全反射的临界角 = = 45°，由几何关系知
光屏上光点到 ' = 的距离 ， 代入数据解得 = 10cm
故光屏上光点向右移动，光点离 '点最远距离为 10cm。
6.【答案】D
【解答】直线 、 的电流在导线 C处产生的磁感应强度的大小分别为 0，如下图所示，
根据平行四边形定则，结合几何知识有： C = 3 0，方向竖直
向下；又由左手定则可知，导线 C安培力方向水平向左，大小
为：F= C = 3 0 ；
依题意，导线 位于水平面处于静止状态，所以导线 受到的
静摩擦力大小 静 = 3 0 ，方向水平向右。故ABC错误，D正确。
7.【答案】BD
【解析】对选项 A. 开始时开关 100 5断开，根据题意，电流表的示数为 = = A = A，
60 3
故 A错误；
B. 200 V 1 = 1 1
10
对选项 由图乙可知，原线圈电压的有效值为 ，则有 ，解得
= ，故
2 2 2 3
B正确；
10
对选项 C. 闭合开关 后，副线圈中的电流变为 2 = 2 = A，副线圈两端的电压不变，3
1 1 10灯泡 1的功率 ′ = × 2 = 60 × × W = 100W，故 C错误；2 2 3
对选项D. 闭合开关 后，变压器的输入功率等于输出功率 1 = ′2 = 2 = 200W，故D正确。
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8.【答案】AC
【解析】对选项 A. 4 和 5 信号均为电磁波，电磁波传播过程中，电场强度和磁感应强
度的方向始终与传播方向垂直，故电磁波为横波，故 A正确；
对选项 B.任何频率的电磁波在真空中传播的速度都一样，都等于光速，故 B错误；
对选项 C.干涉和衍射现象是波特有的现象，所以 5 和 4 使用的电磁波都可以发生干涉
和衍射现象，故 C正确；
对选项 D.由于 5 的电磁波频率更高，根据公式 = ，可得在真空中 5 使用的电磁波
波长比 4 的短，故 D错误。
9.【答案】AD
【解析】对选项 A和 C. 16﹕00比 8﹕00温度高，气压又不变，故气体体积应膨胀，向
室外溢出一些，故密度减少，教室内单位体积内的分子个数一定减小 ，A正确，C错误；
对 B选项.温度升高分子平均动能增大，但不一定所有分子动能都增大，B错误；
对 D选项，由于温度升高，密度减少，气压不变，故单位时间内，与单位面积墙壁碰撞
的气体分子数一定减少，D正确。
10.【答案】BC
【解析】由图 b可知，0.5s时刻质点 Q正在沿－y方向振动，结合图 a可知，波沿+x
方向传播，则质点 P正在沿+y方向振动，A错误, B正确；波长 24 cm，周期 T= 6s，
则波速 v 4 cm/s。0~0.5s内质点 P、Q都在远离平衡位置运动，速度减小，C正确；
T
0.5s时刻质点 Q不在平衡位置或最大位移处，则从该时刻开始在 T 周期的时间内质点
4
Q路程不等于振幅 ，故选项 D错误。
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( )
11.【答案】( ) ； ( ) . ； ( )
（每空 2分）
评分说明：对（1）只选 A或只选 B的给 1分，有错选的不给分，即选 AC或 BC或 ABC
均不给分。
【解析】(1)对选项A. 为使单摆做简谐运动，其偏离平衡位置的最大摆角应该很小，故A正确；
对选项 B. 摆动稳定后，在小铁锁经过最低点时启动停表开始计时，此时速度最大，计
时误差比较小，故 B正确；
对选项 C. 为了减小实验误差，用停表记录小铁锁多次完成全振动的时间，用该时间除
以全振动的次数作为周期，故 C错误；
(2)停表的读数为 90s + 7.5s = 97.5s；（评分说明：停表不估读，写 97.50s的不给分）
(3) + + 设标记点 A与小铁锁重心的距离为 0，则 1 = 2 0 1， = 2 0 2，联立解得，g 2 g
2
重力加速度 g = 4 ( 1 2)
2
。
1
2
2
12【答案】( )平行（2分）；( ) （2分）； ( ) . （2分）； . × （3分）。
【解析】(1)只有保证单缝和双缝互相平行，这样才能在屏上出现明暗相间的条纹。
(2)对选项A.《探究两个互成角度的力的合成规律》的实验中合力的测量，属于等效替代法，
故A错误。
对选项 B.《探究弹簧弹力与形变量的关系》的实验中弹簧的形变量的测量，属于测多次
取平均值，故 B错误。
对选项 C.《用单摆测重力加速度》的实验中单摆的周期的测量，属于放大测量取平均值，
故 C正确。
对选项 D.《用油膜法估测油酸分子的大小》的实验中一滴油酸酒精溶液体积的测量，属
于放大测量取平均值，故 D正确。
总之，为了减小误差，先测量 条亮纹的间距，再求出相邻两条亮纹的距离 ，属
于放大测量取平均值。故选 CD。
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(3)游标卡尺的的游标尺为 50分度，精度为 0.02 mm，固定刻度读数为 15 mm，游标尺
上第 1条刻度线对齐，故读数为 0.02 × 1 mm = 0.02 mm。
所以读数为 15 mm+ 0.02 mm = 15.02 mm。
由于第 1条亮纹，此时测量头上游标卡尺的读数为 1 = 1.16 mm；第 6条亮纹中心对
齐，测量头的读数 2 = 15.02 mm。
Δ = 2 1 = 15.02 1.16所以 × 10 3m = 2.772 × 10 3 m。
6 1 6 1
根据Δ = ，知 =
4 3
代入数据得： = 2.00×10 ×2.772×10 m = 6.93 × 10 7m = 6.93 × 10 4mm。
0.8
13.（10分）
解：(1）活塞上没有放砂子前： 1 = 0 + …………………………①1分
在活塞上放上质量为 2m的砂子时： 2 = 0 + + 2 …………②1分
等温过程，由玻意耳定律有 1 × 0.8 0 = 2 2 ………………………③2分
联立，并将 m= 0 代入解得： 2 = 0.6 0 …………………………………④1分5
(2)设温度升高到 时活塞上升到卡口处，此时 3 = 0，该过程气体为等压变化过程，
2 3
有： = …………………………………………………………………………⑤1分
0
代入数据解得： = 5 0 …………………………………………………………⑥1分3
5
由于 = 0 < 2 0，可以判断此后温度升高到 2 0的过程为等容变化过程……⑦1分3
： 2 = 4有 ………………………………………………………………………⑧1分
2 0
48
解得： 4 = 0 = 1.92 0 …………………………………………………………⑨1分25
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14.（12分）
解：(1)图甲中，金属棒 做减速运动，由能量守恒定律得：
+ = 1 20 ………………………………………………………………①1分2
又 = ………………………………………………………………②1分
解得： = 3J ………………………………………………………………③1分
(2)图乙中，金属棒 做加速运动，由法拉第电磁感应定律得：
= ………………………………………………………………………④1分
由闭合电路欧姆定律得: = ………………………………………………⑤1分 +
对金属棒 ab，当重力沿斜面向下的分力与安培力等大时，金属棒 ab速度最大
即 sin37 = …………………………………………………………⑥1分
联立并代入数据解得： = 6m/s ……………………………………………⑦1分
1
(3)金属棒 的速度为最大速度的 时，由法拉第电磁感应定律得：
2
= …………………………………………………………⑧1分
2
又 = …………………………………………………………⑨1分
+
联立解得： = …………………………………………………………⑩1分
2
对金属棒 ，由牛顿第二定律有： sin37° = …………………… 1分
联立并代入数据解得： = 3m/s2 …………………………………………… 1分
评分说明：1.第①至 式各 1分；2.用其它方法解答正确的按照相应的步骤给分。
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15.（15 分）答案：⑴ 2mR v 2REqt ⑵ B 2Em
2mR
⑶ t 3
Eq m qR Eq
解：⑴粒子在电场中做匀加速直线运动，设运动时间为 t，从 N点飞出的速度为v，
有： Eq ma ………………………………①2分
R 1 at 2 ………………………………②1分
2
v2 2aR ………………………………③1分
联立解得： t 2mR …………………………④1分
Eq
v 2REq ………………………⑤1分
m
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，设运动半径为 r
2
有： qvB
mv
…………………………⑥2分
r
r R ……………………………⑦1分
联立解得：B 2Em ………………………⑧1分
qR
⑶粒子从N 点开始第一次回到N 点的轨迹如图所示，设第一次由 N点运动到 N′ 的时间
为 0，则有：
T 2 r …………………………⑨1分
v
t 30 T …………………………⑩2分4
粒子从N 点第一次回到N 点的时间
t 4t0 ………………………… 1分
t 3 2mR解得 ………………………… 1分
Eq
评分说明：用其它方法解答正确的按照相应的步骤给分。
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