广东省梅州市五校（虎山中学、平远中学、水寨中学、丰顺中学、梅州中学）2022-2023学年高二下学期期中考试物理含解析.pdf

第 1 页 共 7 页五校联考（五校联考（2023.4）高二物理试题高二物理试题考试时间：75 分钟总分：100 分一、单项选择题：本题共一、单项选择题：本题共 7 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1下列说法正确的是（）A激光切除肿瘤利用激光亮度高的特点B偏振光可以是横波，也可以是纵波C因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象D3D 眼镜利用薄膜干涉原理2夏天的河上，有几名熟悉水性的青年将绳子挂在桥下荡秋千，绳子来回荡几次后跳入河中，现把秋千看成单摆模型，图为小明在荡秋千时的振动图像，已知小王的体重比小明的大，则下列说法正确的是（）A小王荡秋千时，其周期大于 6.28sB图中 a 点对应荡秋千时的最高点，此时回复力为零C小明荡到图中对应的 b 点时，动能最小D该秋千的绳子长度约为 10m3如图所示，带电粒子在以下四种器件中运动的说法正确的是（）A甲图中从左侧射入的粒子，只有带正电的粒子才有可能沿直线射出B乙图中等离子体进入上下极板之间后上极板 A 带正电广东省梅州市五校（虎山中学、平远中学、水寨中学、丰顺中学、梅州中学）2022-2023学年高二下学期期中考试 物理 第 2 页 共 7 页C丙图中通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小D丁图中只要回旋加速器的 D 形盒足够大，加速粒子就能获得任意速度4当前有部分人对手机有依赖性，连躺着的时候也看手机。导致出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为200g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.1s，取重力加速度210m/sg，则手机对眼睛的冲击力约为（）A8NB6NC4ND2N5如图所示，两根间距为 d 的平行光滑金属导轨间接有电源 E，导轨平面与水平面间的夹角=30，金属杆 ab 垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为 B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆 ab 刚好处于静止状态，要使金属杆能沿导轨向下运动，可以采取的措施是（）A增大磁感应强度 BB调节滑动变阻器滑片向下滑动C将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变D减小导轨平面与水平面间的夹角（磁场方向仍垂直导轨平面向上）6电磁血流量计是运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面 a、b 固定两块竖直正对的金属电极，匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则 a、b 电极间存在电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点间的距离为3.00mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为150V，磁感应强度的大小0.120T。则血流的速度的近似值和电极 a、b 的正负为（）第 3 页 共 7 页A0.36m/s，a 正，b 负B0.36m/s，a 负，b 正C0.42m/s，a 负，b 正D0.42m/s，a 正，b 负7如图，圆心在 O 点的半圆形区域 ACD（COAD）内存在着方向垂直于区域平面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁场，一带电粒子（不计重力）从圆弧上与 AD 相距为 d 的 P 点，以速度 v 沿平行直径 AD 的方向射入磁场，速度方向偏转 60角后从圆弧上 C 点离开。则可知（）A粒子带正电B直径 AD 的长度为 4dC粒子在磁场中运动时间为3dvD粒子的比荷为vBd二、多项选择题：本题共二、多项选择题：本题共 3 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 18 分。在每小题给出的四个分。在每小题给出的四个选项中选项中，有多项符合题目要求有多项符合题目要求。全部选对的得全部选对的得 6 分分，选对但不全的得选对但不全的得 3 分分，有选有选错的得错的得 0 分。分。8图甲为一列简谐波在某一时刻的波形图，Q、P 是波上的质点，图乙为质点 P 以此时刻为计时起点的振动图象，从该时刻起，下列说法中正确的是（）A波沿 x 轴负方向传播B经过 0.05 s 时，质点 Q 的加速度小于质点 P 的加速度第 4 页 共 7 页C波的传播速度 20 m/sD经过 0.1 s 时，质点 Q 的运动方向沿 y 轴正方向9一匝数 N=100，总电阻 R=75、边长 L=0.4m 的匀质等边三角形金属线网静止在绝缘粗糙水平面上，水平面上有一个半径 r=0.1m 的圆形磁场区域，线框底边中点与圆形中心重合，如图甲所示。圆形磁场有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小 B 随时间均匀增大，变化规律如图乙所示，取3，则（）A线圈中感应电流方向为顺时针B线圈静止时感应电动势为 7.5VC线圈所受摩擦力方向水平向左D线圈所受摩擦力方向水平向右10 如图所示，有一易爆物静止放在离地面高为 h 的小平台上，某时刻该物体爆炸裂开成甲、乙两块物体，甲物体获得的初速度大小为 v0，方向水平向左，若甲物体的质量为 2m，乙物体的质量为 m，摩擦阻力和空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（）A爆炸后瞬间，甲、乙两物体的总动量为零B甲、乙两物体同时落地且落地时速率相等C两物体下落过程，甲物体的动量变化量是乙物体的两倍D爆炸过程中释放的总能量为2032mv三、非选择题：共三、非选择题：共 54 分分，考生根据要求作答。考生根据要求作答。11（6 分）胡丽同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计 G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计 G 连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。第 5 页 共 7 页（1）为了探究电磁感应规律，胡同学将灵敏电流计 G 与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是_（填“向上拔出”或“向下插入”）。（2）胡丽同学将灵敏电流计 G 接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A 线圈已插入B 线圈中，她合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是_。A在 A 线圈中插入铁芯B拔出 A 线圈C变阻器的滑片向右滑动D变阻器的滑片向左滑动（3）通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是_。12（9 分）某同学用“插针法”测一玻璃砖的折射率。（1）在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界。然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针 P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针 P3时，应使 P3挡住_，用同样的方法插上大头针 P4。（2）在白纸上画出光线的径迹，以入射点 O 为圆心作一半径为 5.00cm 的圆，与入射光线、折射光线分别交于 A、B 点，再过 A、B 点作法线 NN的垂线，垂足分别为 C、D 点，如图甲所示。测得 AC=4.00cm，BD=2.80cm，则玻璃的折射率 n=_（结果保留两位小数）。（3）如图乙所示，在实验过程中画出界面 a 后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面 a画到图中虚线位置，而在作光路图时界面 a 仍为开始所画的，则所测得的折射率将_（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（4）如上图丙所示，圆心为 O、半径为 R 的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，光线从 P 点垂第 6 页 共 7 页直界面入射后，恰好在玻璃砖圆形表面发生全反射：当入射角=60时，光线从玻璃砖圆形表面出射后恰好与入射光平行，则玻璃砖的折射率为_。13（10 分）如图所示，两足够长的平行边界 MN、PQ 区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为 B，两平行金属板 E、F 之间的电压为 U，一质量为 m、带电量为q的粒子（不计重力），由 E 板中央处 A 点由静止释放，经 F 板上的小孔 C 射出后，垂直进入磁场，且进入磁场时与边界 MN 成 60角。求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径 r；（2）若粒子恰好不从边界 PQ 离开磁场，求两边界 MN、PQ 间的距离 d；14（14 分）传统航空母舰的阻拦系统原理如图甲所示，飞机着舰时，通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。新一代航母阻拦系统的研制，则从阻拦索阻拦转向了引入电磁学模型的电磁阻拦技术，其基本原理如图乙所示，飞机着舰时钩住轨道上的一根金属棒并关闭动力系统，在磁场中共同滑行减速。金属棒在导轨间宽为 d，飞机质量为 M，金属棒质量为 m，飞机着舰钩住金属棒后与金属棒以共同速度 v0进入磁场。轨道端点 MP 间电阻为 R，金属棒电阻为 r，不计其它电阻，且飞机阻拦索与金属棒绝缘。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为 B。金属棒运动 L 后飞机停下，测得此过程电阻 R上产生焦耳热为 Q，求：（1）通过金属棒的最大电流；（2）通过金属棒的电荷量；（3）飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功。第 7 页 共 7 页15（15 分）如图 BC 是位于竖直平面内的一段光滑的圆弧轨道，圆弧轨道的半径为 r3m，圆心角53，圆心 O 的正下方 C 与光滑的水平面相连接，圆弧轨道的末端 C 处安装了一个压力传感器水平面上静止放置一个质量 M1kg 的木板，木板的长度 l2m，木板的上表面的最右端放置一个静止的小滑块 P1，小滑块 P1的质量 m1未知，小滑块 P1与木板之间的动摩擦因数0.2另有一个质量 m21kg 的小滑块 P2，从圆弧轨道左上方的某个位置 A处以某一水平的初速度抛出，恰好能够沿切线无碰撞地从 B 点进入圆弧轨道，滑到 C 处时压力传感器的示数为793N，之后滑到水平面上并与木板发生弹性碰撞且碰撞时间极短（不计空气阻力，重力加速度 g10m/s2，cos530.6）求：（1）求小滑块 P2经过 C 处时的速度大小；（2）求位置 A 与 C 点之间的竖直距离是多少？（3）假设小滑块 P1与木板间摩擦产生的热量为 Q，请定量地讨论热量 Q 与小滑块 P1的质量 m1之间的关系。物理物理参考答案：参考答案：1A【详解】A激光其中的一个特点亮度高，把激光束汇聚起来照射到物体上，可以使物体的被照部分在极短时间内熔化，医学上用激光做“光刀”来切除肿瘤是用眼光激光亮度高的特点，故 A 正确；B自然光垂直于传播方向的上沿一切方向振动且各个方向振动的光波强度都相同，而偏振光是垂直于传播方向的平面上，只沿某个特定方向振动，偏振是横波特有的现象，光的偏振现象说明光的横波，故 B 错误；C激光是一种波，具有波的特性包括干涉、衍射等，故 C 错误；D3D 眼镜是利用偏振效应产生立体效果，故 D 错误；故选 A。2D【详解】A小王荡秋千时，根据2lTg可知做单摆运动的物体的周期与质量无关，其周期等于 6.28s，故 A 错误；B图中 a 点对应荡秋千时的最高点，此时回复力最大，故 B 错误；C小明荡到图中对应的 b 点时，b 点为平衡位置，速度最大，动能最大，故 C 错误；D根据2lTg计算得 l10m，故 D 正确。3C【详解】A甲图中带正电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的重力、电场力和向上的洛伦兹力，当三个力平衡时，带电粒子有可能沿直线射出；当带负电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的重力、洛伦兹力和向上的电场力，当三个力平衡时，带电粒子有可能沿直线射出，A 错误；B乙图中等离子体进入上下极板之间后，受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，正粒子向B 极板偏转，负粒子向 A 极板偏转，因此极板 A 带负电，极板 B 带正电，B 错误；C丙图中通过励磁线圈的电流越大，线圈产生的磁场越强，电子的运动由洛伦兹力提供向心力，则有2vevBmRmvReB由上式可知，当电子的速度一定时，磁感应强度越大，电子的运动径迹半径越小，C 正确；D丁图中只要回旋加速器的 D 形盒足够大，加速粒子就能获得较大的能量，具有较大的速度，可当能量达到 25MeV30 MeV 后就很难再加速了，原因是按照狭义相对论，粒子的质量随速度的增大而增大，而质量的变化会导致其回旋周期的变化，从而破坏了与电场变化周期的同步，因此加速粒子就不能获得任意速度，D 错误。故选 C。4B【详解】根据自由落体的规律可知22vgh当手机到达眼睛位置时的速度为22m/svgh设竖直向下为正方向，对手机根据动量定理可知()0mgF tmv故手机对眼睛的冲击力6NFF 故选 B。5C【详解】A金属杆 ab 刚好处于静止状态，根据平衡条件可得sinmgBIL增大磁感应强度 B，安培力增大，金属棒将沿导轨向上运动，A 错误；B调节滑动变阻器滑片向下滑动，其接入阻值减小，电流增大，安培力增大，金属棒将沿导轨向上运动，B 错误；C将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变，安培力将沿导轨向下，金属棒将沿导轨向下运动，C 正确；D减小导轨平面与水平面间的夹角，导致sinmgBIL金属棒将沿导轨向上运动，D 错误。故选 C。6D【详解】血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则qEqvB=由于血管内部的电场可看做是匀强电场，则电场强度UEd解得0.42m/sv 根据左手定则可知，正离子向 a 极偏转，负离子向 b 极偏转，则 a 为正，b 为负，ABC 错误，D 正确。故选 D。7B【详解】A带电粒子在半圆形磁场中向上偏转，由左手定则可判断，粒子带负电，选项 A错误；D过 P 点和 C 点做速度的垂线，交点即为圆心，如图：由几何关系可知，四边形OCOP为菱形，则2=OPd PCr洛伦兹力提供向心力有2vqvBmr所以mvrqB则有2qvmBd选项 D 错误；B由几何关系可得直线 AD 的长度等于磁场区域半径的 2 倍即 4d，选项 B 正确；C粒子在磁场中运动时间为122266333TmmBddtqBB qBvv选项 C 错误。故选 B。8BC【详解】A.由乙图读出，t=0 时刻质点 P 的运动方向沿 y 轴负方向，则由波形的平移法可知，这列波沿 x 轴正方向传播，故 A 错误；B.由图知：T=0.2s。因 t=0.05s=14T，此刻质点 P 到达波谷，Q 到达平衡位置上方，所以此时刻 P 的位移较大，由a=kxm，知质点 Q 的加速度小于质点 P 的加速度。故 B 正确；C.由甲图可知，=4m，则波的传播速度为：4m/s20m/s0.2vT，故 C 正确；D.t=0 时刻，质点 Q 的速度方向沿 y 轴正方向，t=0.1s=12T，此时质点 Q 的运动情况与 t=0时刻的运动情况相反，则知经过 0.1s 质点 Q 的运动方向沿 y 轴负方向。故 D 错误。故选：BC。9BD【详解】A匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小 B 随时间均匀增大，根据楞次定律，线圈中感应电流方向为逆时针，A 错误；B线圈静止时感应电动势为223 0.11005222V7.5V0.6rN BN BSEttB 正确；CD根据左手定则，bc 边所受安培力水平向左，则线圈所受摩擦力方向水平向右，C 错误，D 正确。故选 BD。10AC【详解】A根据动量守恒可得爆炸前后瞬间，动量矢量和均为零，故 A 项正确；B爆炸后，两物体从同一高度做平抛运动，由212hgt可知甲、乙两物体同时落地；由动量守恒定律可得002mvmv乙解得02vv乙再分别根据动能定理得2201122222mghmvmv，221122mghmvmv乙乙解得202vvgh，220242vvghvgh乙乙可知甲、乙两物体落地时速率不同，故 B 项错误；C根据动量定理，两物体在落地的过程中，动量变化量等于重力的冲量大小，即Imgt甲物体的质量是乙物体质量的两倍，故甲物体的动量变化量是乙物体的两倍，C 项正确；D 根据能量守恒定律可得爆炸过程中释放的总能量为两个物体的总动能203mv与爆炸产生的热量的总和，故 D 项错误。故选 AC。11向下插入BC#CB阻碍引起感应电流的磁通量的变化【详解】（1）1要使灵敏电流计的指针向左偏转，可知线圈中感应电流的方向时顺时针的，由安培定则可知，感应电流的磁场方向向下，条形磁铁磁场方向向上，根据楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁向下插入。（2）2A要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律可知，磁通量减小，插入铁芯，B 线圈磁通量增加，故 A 错误；B拔出线圈 A 时，B 线圈中的磁通量减小，B 正确；CD滑动变阻器滑片向右滑动，电流减小，B 线圈磁通量减小，故 C 正确，D 错误。故选 BC。（3）3通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。12P2、P1的像1.43偏大3【详解】（1）1在木板上平铺一张白纸，并把玻璃砖放在白纸上，在纸上描出玻璃砖的两条边界，然后在玻璃砖的一侧竖直插上两根大头针 P1、P2，透过玻璃砖观察，在玻璃砖另一侧竖直插大头针 P3时，应使 P3挡住 P1、P2的像，用同样的方法插上大头针 P4。（2）2根据折射定律有sin1.43sinAOCACnBODBD（3）3在实验过程中，画出界面 a 后，不小心将玻璃砖向上平移了一些，导致界面 a画到图中虚线位置，而在作光路图时界面 a 仍为开始所画的，实际光线如图中的 OQ 所示，而作图光线如图中 OQ 所示，导致折射角偏小，所测得的折射率偏大。（4）4作出光路图如图所示设 OP=x，在 A 处发生全反射有1sinxCnR由于出射光与入射光平行，所以在 B 处有sin60sinnOBP22sinxOBPxR联立解得3n 13（1）12mUrBq；（2）322mUdBq【详解】（1）设粒子离开电场时的速度为 v，由动能定理有212qUmv解得2qUvm粒子离开电场后，垂直进入磁场，由洛伦兹力提供向心力有2vqvBmr联立解得12mUrBq（2）若粒子恰好不从边界 PQ 离开磁场，运动轨迹如图所示由几何关系得sin30drr则32dr解得322mUdBq14（1）0BdvRr；（2）BdLRr；（3）201()2RrMm vQR【详解】（1）飞机和金属棒刚进入磁场时电流最大，此时电动势为E=Bdv0由闭合电路欧姆定律得EIRr得最大电流为0BdvIRr（2）设系统在磁场中运动的全过程，通过回路平均电流为I，金属棒的平均电动势为E，时间为t,则由闭合电路欧姆定律得平均电流EIRr根据电磁感应定律BdLEtt由电流定律qIt 得BdLqRr（3）根据能量守恒定律，得201()2Mm vQQ阻电根据焦耳定律2QI Rt，可知RrQQR电REIrE1Ir得201()2RrWQMm vQR阻阻15（1）7m/s（2）3.6m，2m（3）Q=11492 1mm（）或 Q=4m1【详解】(1)根据牛顿第三定律可知小块 P2滑到 C 处受到的支持力 F=793N，由牛顿第二定律得：222CvFm gmr代入数据解得：7m/sCv(2)设 P2在 B 处的速度为 vB，从 B 到 C 的过程中，由动能定理得：222221122CBm vm vm gh其中：0.41.2mhr代入数据解得：5m/sBv 因为小滑块恰好能够沿切线无碰撞的从 B 点进入圆弧轨道，可知平抛的初速度为：0cos5 0.6m/s3m/sBvv 在 B 点时竖直方向的速度为：sin5 0.8m/s4m/syBvv则从 A 到 B 的时间为：4s=0.4s10yvtg所以 AC 之间的水平距离为：0sin3 0.4m3 0.8m3.6mACv trs AC 之间的竖直距离为：2211(1cos)10 0.4 m310.6 m2m22AChgtr(3)P2与木板发生弹性碰撞，假设碰后小滑块 P2的速度为 v2、木板速度为 v1，由动量守恒定律和机械能守恒可知：22 210cm vm vMv22222211110222cm vm vMv代入数据联立解得：20v，17m/sv 木板获得速度17m/sv 之后，和上面的小滑块 P1之间相对滑动，假设最终和木板之间相对静止，两者的共同速度为 v 共，小滑块 P1在模板上相对滑动了 x，由动量守恒和能量守恒可知：110MvmM v共2211111022MvmM vm gx共联立解得：1494 1xm.当2mxl 时，1418mkg.若1418mkg，则xl，滑块不会从模板上掉落，小滑块 P1与木板间产生的热量为：111492 1mQm gxm若141kg8m，则xl，滑块会从木板上掉落，小滑块 P1与木板间的摩擦产生的热量为：114Qm glm答：(1)小滑块 P2经过 C 处时的速度大小7m/s；(2)位置 A 与 C 点之间的水平距离和竖直距离分别是 3.6m 和 2m；(3)热量 Q 与小滑块 P1的质量 m1之间的关系为 Q=11492 1mm（）或 Q=4m1