湖南省名校联考联合体2022-2023学年高二下学期第二次联考物理试题含解析.docx

名校联考联合体2023年春季高二第二次联考物理时量：75分钟 满分：100分一、选择题(本题共6小题，每小题4分，共24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. 在物理学重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、微元法、建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )A. 弹簧振子是一个理想化模型，它是研究一般性振动基础B. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测量单摆做多次(例如几十次)全振动的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值，这应用了累积法C. 在用打点计时器研究自由落体运动时，把重物在空气中的落体运动近似看作自由落体运动，这里采用了控制变量法D. 根据，当趋近于0时，E就表示某一时刻的瞬时感应电动势，这应用了极限思想法2. 汽车以一定的速度通过凹形桥底部时，车对桥的压力F与车的重力G大小相比较，下列关系正确的是( )A. B. C. D. 以上关系均有可能3. 如图所示，竖直放置的平行板电容器，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接。一个带正电的小球用绝缘丝线悬挂于两金属板间并处于静止状态。线圈置于竖直向上的磁感应强度均匀增大的磁场中，磁感应强度变化率为。若已知电容器的电容为C，线圈面积为S，闭合开关S后，下列说法正确的是( )A. 电容器A极板带正电，电容器电量是B. 电容器B极板带正电，电容器电量是C. 小球会偏向B板D. 若该磁场的方向不变，磁感应强度均匀减小，则金属小球会偏向A板4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，现将一薄片放在透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，如图(a)所示，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图(b)所示的明暗相间的条纹，条纹的弯曲处P和Q分别对应A和B处，下列说法中正确的是( )A. 干涉条纹是由于光在M板的上下两表面反射的两列光波叠加产生的B. c、d两点的波程差不同C. 若放在同一位置的薄片厚度改变，则条纹间距也会改变D. N的上表面B处向下凹陷5. 某电子秤的原理简图如图所示。AB为物体一均匀的滑动变阻器，长度为L，两边分别有、两个滑动头，轻质绝缘弹簧上端与及托盘底部相连，下端固定。弹簧处于原长时和均指在A端。若、间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上就能显示出被称物体的质量m。已知弹簧的劲度系数为k，托盘质量为，电源电动势为E，内阻不计。托盘上未放物体时需要先校准零点，即未放被称物体m时电压为零。使用过程中均未超出弹簧劲度系数，重力加速度为g。则下列说法正确的是( )A. 校准零点时，需要将滑动头向下移动B. 托盘里能放入的被称量物体的最大质量为C. 被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为D. 被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为6. 如图所示，有一对平行金属板，两板相距为，电压为，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径R为0.2m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。一宽度为0.2m、比荷为的正离子束正对着O点沿平行于金属板面、从金属板左侧垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并射入圆形磁场区域。不计离子重力。下列说法错误的是()A. 金属板的上极板带正电，离子速度B. 最后所有离子均会从圆形磁场边界上同一点出来，该点位于O点的正上方C. 离子在圆形磁场区域中运动的最长时间为D. 离子在圆形磁场区域中运动的最短时间为二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)7. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为这列波上质点的振动图像，则下列说法正确的是()A. 该横波向左传播，波速为B. 时，质点P的振动方向为y轴负方向C. 时，质点P的加速度大于质点的加速度D. 在时间内，质点通过的路程为8. 如图所示，线圈abcd的面积是0.04m2，共100匝，线圈总电阻为2，线圈以300r/min的转速绕垂直磁场的轴匀速转动，恰在线圈的正中间。转轴左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，外接电阻，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是( )A. 电动势的峰值是20VB. 电压表示数是30VC. 从中性面开始转过时，电流表的读数是0D. 经1s通过电阻R的电荷量是09. 如图所示，理想变压器原，副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的6倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )A. 原、副线圈匝数之比为B. 原、副线圈匝数之比为C. 此时a和b的电功率之比为D. 此时a和b的电功率之比为10. 如图，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、固定于倾角为的绝缘斜面上，导轨电阻不计，导轨宽为L，底端通过导线连接一个电阻为R的定值电阻。整个导轨处在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为m、长度与导轨等宽的匀质金属杆ab垂直导轨放置，金属杆电阻不计。某时刻以初速度平行斜面向上推出金属杆，一段时间后，金属杆再次回到相同位置时的速度为。重力加速度为g，关于该过程下列说法正确的是( )A. 金属杆运动的总时间为B. 运动过程中产生的焦耳热为C. 金属杆的上滑的最大距离为D. 通过定值电阻的电荷量为11. 如图甲所示的平行金属极板MN之间存在交替出现的匀强磁场和匀强电场，取垂直纸面向外为磁场正方向，磁感应强度B随时间t周期性变化的规律如图乙所示，取垂直极板向上为电场正方向，电场强度E随时间t周期性变化的规律如图丙所示。时，一不计重力、带正电的粒子从极板左端以速度v沿板间中线平行极板射入板间，最终平行于极板中线射出，已知粒子在时速度为零，且整个运动过程中始终未与两极板接触，则下列说法正确的是()A. 粒子可能在时刻射出极板B. 极板间距不小于C. 极板长度可能为D. 三、实验题(本大题共2小题，共14分)12. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：(1)若某同学测出多组单摆的摆线的长度l和运动周期T，作出图像，求出摆线悬挂小球的直径和当地的重力加速度。他根据实验数据作出的图像如图所示。悬挂小球的直径d=_cm；由图像求出的重力加速度g=_(计算结果保留三位有效数字)；(2)若忽略测量数据的偶然误差，从理论上分析，他求得的重力加速度_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。13. 在“测玻璃的折射率”实验中：(1)如图甲所示，甲同学用插针法测定平行玻璃砖折射率的实验。下列说法中正确的是_。A.为了减少实验误差，应选用两光学表面间距适当大的玻璃砖B.为减少测量误差，、连线与法线的夹角应尽量小些C.为了减小作图误差，和的距离应适当取小些D.若、的连线与法线夹角较大时有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到、的像在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，甲同学根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率是_。在该实验中，甲同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图丙所示，其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(2)乙同学在做实验时，选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图丁的实线位置。插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图丁中虚线位置，底边仍重合)，则三棱镜玻璃材料折射率的测量值_真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。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。只写出最后结果的不能给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14. 某大型游乐场的海豚表演如图所示。小海豚从水池中冲出，以的速度滑过坡道底端的O点，经过1 s向上滑过坡道上A点时速度为。该坡道为直道，足够长且倾角为37°。已知，求此小海豚上滑过程中：(1)滑行的加速度大小；(2)小海豚和坡道间动摩擦因数；(3)滑过A点还能上行距离。15. 如图甲所示，为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车底部。过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型。初速度为0的线框abcd沿光滑斜面加速下滑s后，bc边进入匀强磁场区域，此时线框开始减速，bc边出磁场区域时，线框恰好做匀速直线运动。已知金属线框粗细均匀材料相同，边长为a、总电阻为R，斜面与水平面的夹角为。过山车的总质量为m，磁场区域上下边界间的距离为a，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g，求：(1)线框做匀速运动的速度大小及此时ad间的电势差；(2)过山车穿过整个磁场过程中产生的热量。16. 如图，xOy竖直坐标平面分布着范围足够大的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直向外，电场方向竖直向上。一带正电小球质量为m、电量为q，以初速度与y轴正方向成角从A点进入复合场做匀速圆周运动，经过B点垂直x轴进入第四象限，重力加速度为g。求：(1)匀强电场的大小和OB距离；(2)进入第四象限后电场强度大小突变为原来2倍，求小球在x轴下方运动时距x轴的最远距离。名校联考联合体2023年春季高二第二次联考物理时量：75分钟 满分：100分一、选择题(本题共6小题，每小题4分，共24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. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、微元法、建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )A. 弹簧振子是一个理想化模型，它是研究一般性振动的基础B. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测量单摆做多次(例如几十次)全振动的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值，这应用了累积法C. 在用打点计时器研究自由落体运动时，把重物在空气中落体运动近似看作自由落体运动，这里采用了控制变量法D. 根据，当趋近于0时，E就表示某一时刻的瞬时感应电动势，这应用了极限思想法【答案】C【解析】【详解】A弹簧振子是一个理想化模型，它是研究一般性振动基础,故A正确，不符合题意；B在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测量单摆做多次(例如几十次)全振动的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值，这应用了累积法，故B正确，不符合题意；C在用打点计时器研究自由落体运动时，把重物在空气中的落体运动近似看作自由落体运动，这里采用了理想模型法，故C错误，符合题意；D根据，当趋近于0时，E就表示某一时刻的瞬时感应电动势，这应用了极限思想法，故D正确，不符合题意。故选C。2. 汽车以一定的速度通过凹形桥底部时，车对桥的压力F与车的重力G大小相比较，下列关系正确的是( )A. B. C. D. 以上关系均有可能【答案】A【解析】【详解】设汽车通过凹形桥底部时的速度为v，圆弧半径为R，根据牛顿第二定律有可知故选A。3. 如图所示，竖直放置的平行板电容器，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接。一个带正电的小球用绝缘丝线悬挂于两金属板间并处于静止状态。线圈置于竖直向上的磁感应强度均匀增大的磁场中，磁感应强度变化率为。若已知电容器的电容为C，线圈面积为S，闭合开关S后，下列说法正确的是( )A. 电容器A极板带正电，电容器电量是B. 电容器B极板带正电，电容器电量是C. 小球会偏向B板D. 若该磁场的方向不变，磁感应强度均匀减小，则金属小球会偏向A板【答案】B【解析】【详解】A B线圈置于竖直向上的磁感应强度均匀增大的磁场中，线圈中产生的感应电动势方向为顺时针(俯视图)，电容器B极板带正电。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势电容器电量A错误，B正确；C电容器B极板带正电，电容器A极板带负电，极板间电场方向向左，小球带正电，受到向左的电场力，会偏向A板。C错误；D若该磁场的方向不变，磁感应强度均匀减小，感应电动势方向相反，则电容器B极板带负电，电容器A极板带正电，则金属小球会偏向B板。D错误。故选B。4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，现将一薄片放在透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，如图(a)所示，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图(b)所示的明暗相间的条纹，条纹的弯曲处P和Q分别对应A和B处，下列说法中正确的是( )A. 干涉条纹是由于光在M板的上下两表面反射的两列光波叠加产生的B. c、d两点的波程差不同C. 若放在同一位置的薄片厚度改变，则条纹间距也会改变D. N的上表面B处向下凹陷【答案】C【解析】【详解】A干涉条纹是由于光在M板的下表面和N板的上表面反射的两列光波叠加产生的，故A错误；B由图可知c、d两点在同一条纹上，则c、d两点的波程差相同，故B错误；C若放在同一位置的薄片厚度改变，则倾角改变，使得条纹间距也会改变，故C正确；D由图B处条纹的弯曲可知，N的上表面B处向上凸起，故D错误。故选C。5. 某电子秤的原理简图如图所示。AB为物体一均匀的滑动变阻器，长度为L，两边分别有、两个滑动头，轻质绝缘弹簧上端与及托盘底部相连，下端固定。弹簧处于原长时和均指在A端。若、间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上就能显示出被称物体的质量m。已知弹簧的劲度系数为k，托盘质量为，电源电动势为E，内阻不计。托盘上未放物体时需要先校准零点，即未放被称物体m时电压为零。使用过程中均未超出弹簧劲度系数，重力加速度为g。则下列说法正确的是( )A. 校准零点时，需要将滑动头向下移动B. 托盘里能放入的被称量物体的最大质量为C. 被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为D. 被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为【答案】D【解析】【详解】A托盘上未放物体时，根据平衡关系可知解得校准零点时，和间的电压应为零，故需要把滑动头向下移动，到与相同的位置，使他们之间的距离为零，A错误；B当滑动头滑至B端时，被称量物体的重力为解得B错误；CD设、间的距离为时，被称物体质量为，则由闭合电路欧姆定律可知联立解得C错误，D正确。故选D。6. 如图所示，有一对平行金属板，两板相距为，电压为，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径R为0.2m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。一宽度为0.2m、比荷为的正离子束正对着O点沿平行于金属板面、从金属板左侧垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并射入圆形磁场区域。不计离子重力。下列说法错误的是()A. 金属板的上极板带正电，离子速度B. 最后所有离子均会从圆形磁场边界上同一点出来，该点位于O点的正上方C. 离子在圆形磁场区域中运动的最长时间为D. 离子在圆形磁场区域中运动的最短时间为【答案】D【解析】【详解】A离子带正电，故洛伦兹力向上，电场力向下，大小和洛伦兹力大小相等离子才能沿直线运动，有解得A正确；B根据洛伦兹力提供向心力有解得离子做圆周运动的半径即离子做圆周运动的半径和磁场半径相同，根据磁聚焦的知识可知B正确；CD离子运动轨迹如图甲，离子均从O点正上方的F点出磁场。根据离子运动轨迹可知最下方进入磁场的离子运动时间最长，其圆心刚好在磁场边界上的处，此处也恰好是最上方离子进入磁场的位置，如图乙。四边形为菱形，根据几何关系可得故而离子做圆周运动的周期故离子运动的最长时间为同理，运动时间最短是从处进入圆形磁场的离子，其圆心角为故最短运动时间为C正确，D错误。本题选错误的，故选D。二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)7. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为这列波上质点的振动图像，则下列说法正确的是()A. 该横波向左传播，波速为B. 时，质点P的振动方向为y轴负方向C. 时，质点P的加速度大于质点的加速度D. 在时间内，质点通过的路程为【答案】AD【解析】【详解】AB根据题意，由图乙可知，时，质点的振动方向为y轴负方向，周期为，由图甲，利用同侧法可知，该横波向左传播，波长为，则波速为质点P的振动方向为y轴正方向，故B错误，A正确；C时，质点到达波谷，质点到达波峰，则质点P的加速度等于质点的加速度，故C错误；D在时间内，质点振动半个周期，通过的路程为故D正确。故选AD。8. 如图所示，线圈abcd的面积是0.04m2，共100匝，线圈总电阻为2，线圈以300r/min的转速绕垂直磁场的轴匀速转动，恰在线圈的正中间。转轴左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度，外接电阻，所有电表均为理想电表，下列说法正确的是( )A. 电动势的峰值是20VB. 电压表示数是30VC. 从中性面开始转过时，电流表的读数是0D. 经1s通过电阻R的电荷量是0【答案】AD【解析】【详解】A电动势的峰值是故A正确；B电动势的有效值电压表示数是故B错误；C从中性面开始转过时，电流表的读数是电流的有效值故C错误；D交变电流的周期又通过电阻R的是交变电流，1个周期内通过电阻R的电荷量是0，经1s通过电阻R的电荷量是0，故D正确。故选AD。9. 如图所示，理想变压器原，副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的6倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是( )A. 原、副线圈匝数之比为B. 原、副线圈匝数之比为C. 此时a和b的电功率之比为D. 此时a和b的电功率之比为【答案】AC【解析】【详解】AB当输入电压U为灯泡额定电压的6倍时，灯泡正常发光，故灯泡的额定电压为，原线圈输入电压为，副线圈的电压为，则可知，原、副线圈匝数之比为A正确，B错误；CD根据变压器原理可得所以由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式可得两者的电功率之比为，C正确，D错误。故选AC。10. 如图，两根足够长光滑平行金属导轨MN、固定于倾角为的绝缘斜面上，导轨电阻不计，导轨宽为L，底端通过导线连接一个电阻为R的定值电阻。整个导轨处在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。质量为m、长度与导轨等宽的匀质金属杆ab垂直导轨放置，金属杆电阻不计。某时刻以初速度平行斜面向上推出金属杆，一段时间后，金属杆再次回到相同位置时的速度为。重力加速度为g，关于该过程下列说法正确的是( )A. 金属杆运动的总时间为B. 运动过程中产生的焦耳热为C. 金属杆的上滑的最大距离为D. 通过定值电阻的电荷量为【答案】AB【解析】【详解】A由闭合电路欧姆定律、安培力公式、感应电动势公式可得令，则，以竖直向下为正方向，对向上运动过程由动量定理对向下运动过程由动量定理又解得金属杆运动的总时间故A正确；B由能量守恒得解得运动过程中产生的焦耳热故B正确；CD由A可知无法对上滑过程中通过定值电阻的电荷量进行计算，故也无法对金属杆的最大距离进行计算，整个过程中通过定值电阻的电荷量为0，故CD错误。故选AB。11. 如图甲所示的平行金属极板MN之间存在交替出现的匀强磁场和匀强电场，取垂直纸面向外为磁场正方向，磁感应强度B随时间t周期性变化的规律如图乙所示，取垂直极板向上为电场正方向，电场强度E随时间t周期性变化的规律如图丙所示。时，一不计重力、带正电的粒子从极板左端以速度v沿板间中线平行极板射入板间，最终平行于极板中线射出，已知粒子在时速度为零，且整个运动过程中始终未与两极板接触，则下列说法正确的是()A. 粒子可能在时刻射出极板B. 极板间距不小于C. 极板长度可能为D. 【答案】AD【解析】【详解】A根据题意可知，在内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，且转了周，在内，粒子在电场中向下做减速运动到速度为零，在内，粒子在电场中向上做加速运动到速度为v，在内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，转了周，粒子回到极板中线，速度平行于极板中线，接下来粒子周期性地重复以上运动，粒子在一个运动周期内的轨迹如图所示粒子一个运动周期为故粒子射出极板的时刻可能为故A正确；B粒子在磁场中，设粒子的轨迹半径为r，则有解得粒子在电场向下减速的位移为故极板间距应满足故B错误；C极板长度可能为故C错误；D粒子在磁场中，有解得粒子在电场中，有解得可得故D正确。故选AD。三、实验题(本大题共2小题，共14分)12. 在做“用单摆测定重力加速度”的实验时：(1)若某同学测出多组单摆的摆线的长度l和运动周期T，作出图像，求出摆线悬挂小球的直径和当地的重力加速度。他根据实验数据作出的图像如图所示。悬挂小球的直径d=_cm；由图像求出的重力加速度g=_(计算结果保留三位有效数字)；(2)若忽略测量数据的偶然误差，从理论上分析，他求得的重力加速度_(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。【答案】 . 2 . 9.86 . 等于【解析】【详解】(1)12由单摆的周期公式可知，图像对应的表达式为代入数据可得3 若忽略测量数据的偶然误差，从理论上分析，图像的斜率不发生变化，故求得的重力加速度等于真实值。13. 在“测玻璃的折射率”实验中：(1)如图甲所示，甲同学用插针法测定平行玻璃砖折射率的实验。下列说法中正确的是_。A.为了减少实验误差，应选用两光学表面间距适当大的玻璃砖B.为减少测量误差，、的连线与法线的夹角应尽量小些C.为了减小作图误差，和的距离应适当取小些D.若、的连线与法线夹角较大时有可能在面发生全反射，所以在一侧就看不到、的像在该实验中，光线是由空气射入玻璃砖，甲同学根据测得的入射角和折射角的正弦值画出的图线如图乙所示，从图线可知玻璃砖的折射率是_。在该实验中，甲同学在纸上画出的界面、与玻璃砖位置的关系分别如图丙所示，其他操作均正确，且均以、为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(2)乙同学在做实验时，选用一横截面为三角形的玻璃砖，放置在如图丁的实线位置。插针后在描绘三棱镜轮廓的过程中，三棱镜的位置发生了微小的平移(移至图丁中虚线位置，底边仍重合)，则三棱镜玻璃材料折射率的测量值_真实值(填“大于”“小于”或“等于”)。【答案】 . A . 1.5 . 偏小 . 大于【解析】【详解】(1)1 A为了减少实验误差，应选用两光学表面间距适当大的玻璃砖，A正确；B为减少测量误差，、的连线与法线的夹角应适当大些，B错误；C为了减小作图误差，和距离应适当取大些，C错误；D若、的连线与法线夹角较大时，在面不会发生全反射，在一侧能看到、的像。D错误。故选A。 2 根据折射率定义公式有 3 甲同学测定折射率时，作出的折射光线如下图中虚线所示实线表示实际光线，可见测量的折射角偏大，则由折射定律可知，测得的折射率将偏小。(2)4 作出光路图如图所示三棱镜的位置发生了微小的平移，在AB界面折射后的折射角变小，根据折射定律可知三棱镜玻璃材料折射率的测量值大于真实值。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。只写出最后结果的不能给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14. 某大型游乐场的海豚表演如图所示。小海豚从水池中冲出，以的速度滑过坡道底端的O点，经过1 s向上滑过坡道上A点时速度为。该坡道为直道，足够长且倾角为37°。已知，求此小海豚上滑过程中：(1)滑行加速度大小；(2)小海豚和坡道间动摩擦因数；(3)滑过A点还能上行的距离。【答案】(1)；(2)0.1；(3)0.75m【解析】【详解】(1)小海豚向上滑动时加速度大小为a得(2)根据牛顿第二定律有得(3)小海豚继续向上滑动距离为x，由得15. 如图甲所示，为保证游乐园中过山车的进站安全，过山车安装了磁力刹车装置，磁性很强的钕磁铁安装在轨道上，正方形金属线框安装在过山车底部。过山车返回站台前的运动情况可简化为图乙所示的模型。初速度为0的线框abcd沿光滑斜面加速下滑s后，bc边进入匀强磁场区域，此时线框开始减速，bc边出磁场区域时，线框恰好做匀速直线运动。已知金属线框粗细均匀材料相同，边长为a、总电阻为R，斜面与水平面的夹角为。过山车的总质量为m，磁场区域上下边界间的距离为a，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g，求：(1)线框做匀速运动的速度大小及此时ad间的电势差；(2)过山车穿过整个磁场过程中产生的热量。【答案】(1)，；(2)【解析】【详解】(1)根据题意，由受力平衡有其中解得由右手定则可知，d端相当于电源正极，则有.(2)过山车由静止到bc边刚出磁场过程中，设产生热量为，由能量守恒有匀速穿过磁场过程，设产生热量为，由能量守恒有则16. 如图，xOy竖直坐标平面分布着范围足够大的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直向外，电场方向竖直向上。一带正电小球质量为m、电量为q，以初速度与y轴正方向成角从A点进入复合场做匀速圆周运动，经过B点垂直x轴进入第四象限，重力加速度为g。求：(1)匀强电场的大小和OB距离；(2)进入第四象限后电场强度大小突变为原来的2倍，求小球在x轴下方运动时距x轴的最远距离。【答案】(1)，；(2)【解析】【详解】(1)匀速圆周运动，如图，由几何关系由以上几式得(2)方法一：设小球距x轴下方最远距离为y，此时小球速度为v，方向水平向左。由动能定理水平方向由动量定理，由以上几式得方法二：等效重力方向竖直向上。同时给小球配一对大小相等，方向相反的水平速度v，且满足即则小球的运动可以分解为水平向右的速度为v的匀速直线运动和速度为的匀速圆周运动组成。设圆周运动半径为r，与水平方向的夹角为，则，由以上几式得.名校联考联合体2023年春季高二第二次联考物理时量：75分钟 满分：100分一、选择题(本题共6小题，每小题4分，共24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. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、微元法、建立物理模型法等等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是( )A. 弹簧振子是一个理想化模型，它是研究一般性振动的基础B. 在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测量单摆做多次(例如几十次)全振动的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值，这应用了累积法C. 在用打点计时器研究自由落体运动时，把重物在空气中落体运动近似看作自由落体运动，这里采用了控制变量法D. 根据，当趋近于0时，E就表示某一时刻的瞬时感应电动势，这应用了极限思想法【答案】C【解析】【详解】A弹簧振子是一个理想化模型，它是研究一般性振动基础,故A正确，不符合题意；B在“用单摆测量重力加速度”的实验中，测量单摆做多次(例如几十次)全振动的时间，然后通过计算求出它的周期的测量值，这应用了累积法，故B正确，不符合题意；C在用打点计时器研究自由落体运动时，把重物在空气中的落体运动近似看作自由落体运动，这里采用了理想模型法，故C错误，符合题意；D根据，当趋近于0时，E就表示某一时刻的瞬时感应电动势，这应用了极限思想法，故D正确，不符合题意。故选C。2. 汽车以一定的速度通过凹形桥底部时，车对桥的压力F与车的重力G大小相比较，下列关系正确的是( )A. B. C. D. 以上关系均有可能【答案】A【解析】【详解】设汽车通过凹形桥底部时的速度为v，圆弧半径为R，根据牛顿第二定律有可知故选A。3. 如图所示，竖直放置的平行板电容器，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接。一个带正电的小球用绝缘丝线悬挂于两金属板间并处于静止状态。线圈置于竖直向上的磁感应强度均匀增大的磁场中，磁感应强度变化率为。若已知电容器的电容为C，线圈面积为S，闭合开关S后，下列说法正确的是( )A. 电容器A极板带正电，电容器电量是B. 电容器B极板带正电，电容器电量是C. 小球会偏向B板D. 若该磁场的方向不变，磁感应强度均匀减小，则金属小球会偏向A板【答案】B【解析】【详解】A B线圈置于竖直向上的磁感应强度均匀增大的磁场中，线圈中产生的感应电动势方向为顺时针(俯视图)，电容器B极板带正电。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势电容器电量A错误，B正确；C电容器B极板带正电，电容器A极板带负电，极板间电场方向向左，小球带正电，受到向左的电场力，会偏向A板。C错误；D若该磁场的方向不变，磁感应强度均匀减小，感应电动势方向相反，则电容器B极板带负电，电容器A极板带正电，则金属小球会偏向B板。D错误。故选B。4. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，现将一薄片放在透明标准板M和待检工件N间形成一楔形空气薄层，如图(a)所示，当黄光从上方入射后，从上往下可以观察到如图(b)所示的明暗相间的条纹，条纹的弯曲处P和Q分别对应A和B处，下列说法中正确的是( )A. 干涉条纹是由于光在M板的上下两表面反射的两列光波叠加产生的B. c、d两点的波程差不同C. 若放在同一位置的薄片厚度改变，则条纹间距也会改变D. N的上表面B处向下凹陷【答案】C【解析】【详解】A干涉条纹是由于光在M板的下表面和N板的上表面反射的两列光波叠加产生的，故A错误；B由图可知c、d两点在同一条纹上，则c、d两点的波程差相同，故B错误；C若放在同一位置的薄片厚度改变，则倾角改变，使得条纹间距也会改变，故C正确；D由图B处条纹的弯曲可知，N的上表面B处向上凸起，故D错误。故选C。5. 某电子秤的原理简图如图所示。AB为物体一均匀的滑动变阻器，长度为L，两边分别有、两个滑动头，轻质绝缘弹簧上端与及托盘底部相连，下端固定。弹簧处于原长时和均指在A端。若、间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上就能显示出被称物体的质量m。已知弹簧的劲度系数为k，托盘质量为，电源电动势为E，内阻不计。托盘上未放物体时需要先校准零点，即未放被称物体m时电压为零。使用过程中均未超出弹簧劲度系数，重力加速度为g。则下列说法正确的是( )A. 校准零点时，需要将滑动头向下移动B. 托盘里能放入的被称量物体的最大质量为C. 被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为D. 被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为【答案】D【解析】【详解】A托盘上未放物体时，根据平衡关系可知解得校准零点时，和间的电压应为零，故需要把滑动头向下移动，到与相同的位置，使他们之间的距离为零，A错误；B当滑动头滑至B端时，被称量物体的重力为解得B错误；CD设、间的距离为时，被称物体质量为，则由闭合电路欧姆定律可知联立解得C错误，D正确。故选D。6. 如图所示，有一对平行金属板，两板相距为，电压为，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与金属板面平行并垂直于纸面向里。图中右边有一半径R为0.2m、圆心为O的圆形区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向里。一宽度为0.2m、比荷为的正离子束正对着O点沿平行于金属板面、从金属板左侧垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿直线射出平行金属板之间的区域，并射入圆形磁场区域。不计离子重力。下列说法错误的是()A. 金属板的上极板带正电，离子速度B. 最后所有离子均会从圆形磁场边界上同一点出来，该点位于O点的正上方C. 离子在圆形磁场区域中运动的最长时间为D. 离子在圆形磁场区域中运动的最短时间为【答案】D【解析】【详解】A离子带正电，故洛伦兹力向上，电场力向下，大小和洛伦兹力大小相等离子才能沿直线运动，有解得A正确；B根据洛伦兹力提供向心力有解得离子做圆周运动的半径即离子做圆周运动的半径和磁场半径相同，根据磁聚焦的知识可知B正确；CD离子运动轨迹如图甲，离子均从O点正上方的F点出磁场。根据离子运动轨迹可知最下方进入磁场的离子运动时间最长，其圆心刚好在磁场边界上的处，此处也恰好是最上方离子进入磁场的位置，如图乙。四边形为菱形，根据几何关系可得故而离子做圆周运动的周期故离子运动的最长时间为同理，运动时间最短是从处进入圆形磁场的离子，其圆心角为故最短运动时间为C正确，D错误。本题选错误的，故选D。二、多项选择题(本题共5小题，每小题5分，共25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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)7. 图甲为一列简谐横波在时的波形图，图乙为这列波上质点的振动图像，则下列说法正确的是()A. 该横波向左传播，波速为B. 时，质点P的振动方向为y轴负方向C. 时，质点P的加速度大于质点的加速度D. 在时间内，质点通过的路程为【答案】AD【解析】【详解】AB根据题意，由图乙可知，时，质点的振动方向为y轴负方向，周期为，由图甲，利用同侧法可知，该横波向左传播，波长为，则波速为质点P的振动方向为y轴正方向，故B错误，A正确；C时，质点到达波谷，质点到达波峰，则质点P的加速度等于质点的加速度，