贵州省凯里市第一中学2022-2023学年高二上学期期末物理试卷(PDF版,含解析)

秘密★考试结束前
凯里一中2022—2023学年度第一学期期末考试
高二物理试卷
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将答题卡交回。

考试时间：75分钟试卷满分：100分
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，在每小题四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1．中国自主研发的某型号无人机，时速可超过2马赫。

在某次试飞测试中，起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速过程中连续经过两段均为90m 的测试距离，用时分别为2s 和1s ，则无人机的加速度大小是
A ．10m/s 2
B ．20m/s 2
C ．30m/s 2
D ．40m/s 2
2．如图所示，一轻质弹簧两端分别与竖直墙壁和物块连接，弹簧与水平地面平行。

物块在A 、B 两点弹簧均发生形变且恰好均能静止，关于物块，下列说法正确的是
A ．在A 点无摩擦力
B ．在A 点摩擦力方向向左
C ．在B 点无摩擦力
D ．在B 点摩擦力方向向左
3．如图所示，一质量为m 的质点在半径为R 的半球形固定容器中由静止自边缘上的A 点滑下，到达最低点B 时，它对容器的正压力为2mg 。

重力加速度为g ，则质点自A 滑到B 的过程中，摩擦力对其所做的功为
A ．0.3mgR
B ．0.4mgR
C ．0.5mgR
D ．0.6mgR
4．“墨子号”卫星是我国首颗量子科学实验卫星。

已知“墨子号”卫星的离地高度h(约为500km)，在轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t (t 小于其运动周期)，运动的弧长为s ，与地球中心连线扫过的角度为θ弧度，已知引力常量为G ，地球半径为R,则下列关于“墨子号”的说法正确的是
A ．线速度大于7.9km/s
B ．周期为s
h R ）（+π2t C ．质量为s 3Gt 2θ
D ．向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度5．如图所示为两个等量异种点电荷的电场线，图中A 点和B 点、C 点和D 点皆关于两电荷连线的中点O 对称，若将一电荷放在此电场中，则以下说法正确的是
A ．电荷在O 点受力最大
B ．A 点电势高于B 点电势
C ．C 点和
D 点电场强度相同
D ．电荷在A 点的电势能大于B 点电势能
6．如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2∶1，电阻R 1＝R 2＝10Ω，电流表和电压表均为理想交流电表。

若电流表A 的示数为1A ，则电压表V 的示数为
A ．2V
B ．2.5V
C ．4V
D ．10V
二、多项选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分，在每小题四个选项中，至少两个选项符合题目要求，全对6分，选对但不全3分，有错选0分）
7．考生入场时，监考老师要用金属探测器对考生进行安检后才允许其进入考场。

探测器内有通电线圈，当探测器靠近任何金属材料物体时，就会引起探测器内线圈中电流变化，报警器就会发出警报；靠近非金属物体时则不发出警报。

关于探测器工作原理，下列说法正确的是
A ．探测器利用的是静电感应现象
B ．探测器利用的是磁场对金属的吸引作用
C ．探测器利用的是电磁感应现象
D ．当探测器靠近金属物体时，能在金属中形成涡流，进而引起线圈中电流的变化
8．用弹簧将一物块悬挂于天花板上，使物块在竖直方向做简谐振动，其振动图像如图所示，则
A ．t ＝1.0s 时刻系统机械能达到最小值
B ．该简谐振动的频率为0.5Hz
C ．t ＝1.0s 和t ＝2.0s 两个时刻物块加速度均为0
D ．t ＝0.5s 和t ＝1.5s 两个时刻弹簧的弹性势能相等
9．图甲为新能源电动汽车的无线充电原理图，M 为匝数n ＝50匝、电阻r ＝2.0Ω的受电线圈，N 为送电线圈。

当送电线圈N 接交变电流后，在受电线圈内产生了与线圈平面垂直的磁场，其磁通量Ф随时间t 变化
的规律如图乙。

下列说法正确是
A ．受电线圈产生的电动势的有效值为102V
B ．在t 1时刻，受电线圈产生的电动势为20V
C ．在t 1～t 2时间内，通过受电线圈的电荷量为1×10－2C
D ．在t 1～t 2时间内，通过受电线圈的电荷量为2×10－2C
10．如图所示，质量为M ,半径为R 的四分之一粗糙圆弧轨道静置于光滑水平地面上，且圆弧轨道底端与水平面平滑连接，质量为m 的小滑块以水平向右的初速度v 0冲上圆弧轨道，恰好能滑到轨道最高点，然后滑回轨道底端。

已知M =2m
，则下列判断正确的是
A ．小滑块冲上轨道的过程，小滑块与圆弧轨道组成的系统机械能守恒
B ．小滑块冲上轨道的过程，小滑块与圆弧轨道组成的系统动量不守恒
v 0
C ．小滑块冲上轨道的最高点时，圆弧轨道的速度大小为130
v D ．小滑块回到圆弧轨道底端时，系统损失机械能为三、非选择题（共52分，11、12题为实验题，根据题目要求作答，13、14、15题为计算题，书写必要的文字说明、方程、算式和结果）
11．（6分）某同学利用多用电表测量一个未知电阻的阻值，由于第一次选择的欧姆挡R ×1挡不够合适，第二次将旋钮旋到R ×10挡测量，两次测量时电表指针所指的位置如图中的虚线所示，则：
（1）第一次操作时指针指在图中（选填“a ”或“b ”）位置
（2）第二次的合理实验步骤按顺序是：________________（利用下述操作项目前面的字母表示）。

A ．记下电阻值。

B ．将两根表笔分别跟被测电阻的两端接触，观察指针的位置。

C ．将多用电表面板上旋钮旋到交流电压最高挡。

D ．将两根表笔短接，并调零。

（3）该电阻的阻值是________Ω。

12．（9分）某学习小组用DIS 研究小车在质量一定时加速度与力的关系，实验装置如图(a)所示。

实验中通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a 和所受拉力F 的关系图像。

他在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a ­F 图线，如图(b)
所示。

（1）图线________（选填“①”或“②”）是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；
（2）小车在轨道水平上运动时受到的阻力f ＝________；
（3）图(b)中，拉力F 较大时，a ­F 图线明显弯曲，产生误差。

为消除此误差可采取的措施是________（单选）。

A ．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动
B ．在增加钩码的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量
C ．在钩码与细绳之间接入一力传感器，用力传感器读数代替钩码的重力
D ．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较大的钩码进行上述实验
13．（8分）春节前夕，某市启动“机动车文明礼让斑马线”活动，交警部门为样板斑马线配上了新型电子警察。

第一个月，查处违规机动车近3000辆次，“逼迫”各位驾驶员学会“文明礼让”。

一辆质量为2.0×103kg 的汽车，以36km/h 的速度沿平直道路匀速行驶，距斑马线还有30m 距离时，驾驶员发现有行人通过斑马
a b
)3
12gR m mv 20 （
线，经过0.5s的反应时间，汽车制动，开始做匀减速运动，恰好在斑马线前停住。

重力加速度g＝10m/s2。

（1）不考虑制动过程中汽车的牵引力作用，求汽车制动过程中加速度大小；
（2）若汽车正常行驶时所受阻力为车重力的0.1倍，要使汽车从静止开始匀加速经10s使速度达到54km/h，求牵引力的大小。

14．（13分）如图所示，在x＞0的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度E＝0.2N/C；在x<0
的空间中，存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.1T。

一带负电的粒子(比荷q
m＝1600C/kg)，
在x＝0.1m处的d点以v0＝8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动，不计带电粒子的重力。

求带电粒子（1）第一次进入磁场时的速度大小和方向；
（2）第一次进入磁场后再次返回电场时距原点的距离。

15．（16分）如图所示，足够长的水平轨道左侧b1b2～c1c2部分轨道间距为2L，右侧c1c2～d1d2部分的轨道间距为L，曲线轨道与水平轨道相切于b1b2，所有轨道均光滑且电阻不计。

在水平轨道内有斜向下与竖直方向成θ＝37°的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.1T。

质量为M＝0.2kg的金属棒B垂直于导轨静止放置在右侧窄轨道上，质量为m＝0.1kg的金属棒A自曲线轨道上a1a2处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与导轨保持良好接触，A棒总在宽轨上运动，B棒总在窄轨上运动。

已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为R＝0.2Ω，h＝0.2m，L＝0.2m，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2，求：（1）金属棒A滑到b1b2处时的速度大小；
（2）金属棒A刚进入磁场时受到安培力的大小和方向；
（3）金属棒B匀速运动的速度大小。

参考答案及评分标准
一、单选1C 2B 3C 4B 5C 6C
二、多选7CD 8BC 9AC 10BC
三、实验11（每空2分）（1）a （2）DBAC （3）200;12（每空3分）（1）①（2）0.5N
（3）C
四、计算
13．解析：(1)设汽车在反应时间内行驶的距离为x 1，制动过程中行驶的距离为x 2，加速度大小为a 1。

初速度v 0＝36km /h ＝10m/s ，反应时间t 0＝0.5s ，
由匀速和匀变速直线运动规律有
x 1＝v 0t 0-------------------------------------------------------------------------------------------(1分)
x 2＝x －x 1----------------------------------------------------------------------------------------(1分)
v 02＝2a 1x 2---------------------------------------------------------------------------------------(1分)
联立解得a 1＝2m/s 2。

---------------------------------------------------------------(1分)
(2)设汽车从静止开始经10s 使速度达到54km/h 的过程中，加速度大小为a 2，牵引力大小为F ，由牛顿第二定律有
F －f ＝ma 2----------------------------------------------------------------------------------------(2分)
由匀变速直线运动规律有
v ＝a 2t -------------------------------------------------------------------------------------------------(1分)
联立解得F ＝5.0×103N 。

分)
14解析：(1)粒子在第一象限做类平抛运动，
加速度为a ＝qE m
＝1600×0.2m /s 2＝320m/s 2-------------------------------------------------(1分)由匀变速直线运动的位移公式得：x ＝12
at 12-------------------------------------------------(1分)代入数据解得：t 1＝140
s -----------------------------------------------------------------------------------------(1分)粒子通过y 轴进入磁场时在x 方向上的速度：
v x ＝at 1＝320×140
m /s ＝8m/s --------------------------------------------------------------------------------(1分)速度为：v ＝v 02＋v x 2＝82m/s --------------------------------------------------------------------------(1分)
设进入磁场时速度与y 轴的方向为θ，则有：tan θ＝v x v 0
＝1，解得：θ＝45°----------------(1分)（2）粒子在第二象限做匀速圆周运动，半径R=qB v
m =20
2m -----------------------------------------(2分)
第一次经过y 轴位置：y 1＝v 0t 1＝8×140
m ＝0.2m ------------------------------------------------------------------(2分)画出运动轨迹由几何关系得距离等于y =y 1+2R cosθ=0.3m ------------------------------------------------(3分)15解析(1)A 棒在曲线轨道上下滑，由机械能守恒定律得：
mgh ＝12
m v 20----------------------------------------------------------------------------------------------------------------(2分)解得v 0＝2m/s ---------------------------------------------------------------------------------------------------------(1分)
（2）金属棒A 刚进入磁场时电动势为
E =2BL v 0cos37°=0.064v -------------------------------------------------------------------------------------(2分)电流I=R
E 2=0.16A -----------------------------------------------------------------------------------------------(1分)
F A 安=2BIL=0.0064N ---------------------------------------------------------------------------------------------(1分)由左手定则知安培力方向与竖直方向成530斜向左下方------------------------(1分)
(3)选取水平向右为正方向，对A 、B 利用动量定理可得：
对B ：F B 安cos θ·t ＝M v B ----------------------------------------------------------------------------------------(2分)对A ：－F A 安cos θ·t ＝m v A －m v 0------------------------------------------------------------------------(2分)其中F A 安＝2F B 安------------------------------------------------------------------------------------------------------(1分)两棒最后匀速时，电路中无电流，此时回路总电动势为零，
必有2BL v A －BL v B ＝0-------------------------------------------------------------------------------------------(2分)
联立解得v B ＝49
m /s ≈0.44m/s ------------------------------------------------------------------------------------------(1分)。