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答案.pdf

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1、 第1页/共9页 学科网（北京）股份有限公司 名校联考联合体名校联考联合体 2023 年春季高二第二次联考年春季高二第二次联考 物理物理 时量：时量：75 分钟分钟 满分：满分：100 分分 一、选择题（本题共一、选择题（本题共 6 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）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

2、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Ent=，当t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.FG B.FG B.FG 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。

3、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Bt。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BSCt B.电容器 B 极板带正电，电容器电量是BnSCt 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 B SEnntt=

4、电容器电量 CQBCnStE=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。第3页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 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

5、，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

6、体一均匀的滑动变阻器，长度为 L，两边分别有1P、2P两个滑动头，轻质绝缘弹簧上端与1P及托盘底部相连，下端固定。弹簧处于原长时1P和2P均指在 A端。若1P、2P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0m，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（）第4页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 A.校准零点时，需要将滑动头1P向下移动0m gk B.托盘里能放入的被称量物体的最大质量为kLg

7、C.被称物体的质量 m 与两滑动头间电压 U的关系为0kLEmmUg=D.被称物体的质量 m 与两滑动头间电压 U的关系为kLUmEg=【答案】D【解析】【详解】A托盘上未放物体时，根据平衡关系可知 00m gkx=解得 00m gxk=校准零点时，1P和2P间的电压应为零，故需要把滑动头2P向下移动0m gk，到与1P相同的位置，使他们之间的距离为零，A错误；B当滑动头1P滑至 B端时，被称量物体的重力为 0()mgk Lx=解得 00()k LxkLmmgg=B错误；CD设1P、2P间的距离为x时，被称物体质量为m，则 mgk x=由闭合电路欧姆定律可知 UxEL=联立解得 第5页/共20

8、页 学科网（北京）股份有限公司 kLUmEg=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0.5md=，电压为10VU=，两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为00.1TB=，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1TB=，方向垂直于纸面向里。一宽度为 0.2m、比荷为31 10 C/kg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

9、，离子速度200m/sv=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3210 s3 D.离子在圆形磁场区域中运动的最短时间为310 s2【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 UqqvBd=解得 200m/sv=A正确；B根据洛伦兹力提供向心力有 第6页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 2vqvBmr=解得离子做圆周运动的半径 0.2mmvrRqB=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

10、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1O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1GOFO为菱形，根据几何关系可得 60=故 120 而离子做圆周运动的周期 3s2210mTqB=故离子运动的最长时间为 3121033stT=同理，运动时间最短是从1O处进入圆形磁场的离子，其圆心角为 60=故最短运动时间为 3s11063tT=C正确，D 错误。第7页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 本题选错误的，故选 D。二、多项选择题（本题共二、多项选择题（本题共 5 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分

11、，共 25 分。在每小题给出的四个选项中，有多分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得项符合题目要求，全部选对的得 5 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3分，有选错的得分，有选错的得 0 分）分）7.图甲为一列简谐横波在2s=t时的波形图，图乙为这列波上质点Q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0.4m/s B.2s=t时，质点 P的振动方向为 y轴负方向 C.3st=时，质点 P的加速度大于质点Q的加速度 D.在2 4s时间内，质点Q通过的路程为10cm【答案】AD【解析】【详解】AB根据题意，由图乙可知，2s=t时，质点Q的振动方向为 y

12、 轴负方向，周期为4s，由图甲，利用同侧法可知，该横波向左传播，波长为1.6m，则波速为 0.4m svT=质点 P的振动方向为 y 轴正方向，故 B 错误，A正确；C3st=时，质点Q到达波谷，质点P到达波峰，则质点 P 的加速度等于质点Q的加速度，故 C错误；D在2 4s时间内，质点Q振动半个周期，通过的路程为 210cmsA=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OO匀速转动，OO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1TB=，外接电阻=6R，

13、所有电表均为理想电表，下列说法正确的是（）第8页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 A.电动势的峰值是 20V B.电压表示数是 30V C.从中性面开始转过90时，电流表的读数是 0 D.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 m10.043001002V20V260ENBS=故 A 正确；B电动势的有效值 m10 2 V2EE=电压表示数是 615 210 2 VV622RUERr=+故 B 错误；C从中性面开始转过90时，电流表的读数是电流的有效值 5 2A4EIRr=+故 C 错误；D交变电流的周期 1s0.2s5T=第9页/共20页 学科

14、网（北京）股份有限公司 又 1s5T=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5:1 B.原、副线圈匝数之比为1:5 C.此时 a 和 b的电功率之比为1:5 D.此时 a和 b的电功率之比为5:1【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16U，原线圈输入电压为56U

15、，副线圈的电压为16U，则可知，原、副线圈匝数之比为 112251nUnU=A正确，B 错误；CD根据变压器原理可得 122115InIn=所以 1215II=由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式PUI=可得两者的电功率之比为1:5，C 正确，D错误。故选 AC。10.如图，两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ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 第10页/共20页 学科网（北京

16、）股份有限公司 刻以初速度0v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1v。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01sinvvg+B.运动过程中产生的焦耳热为()220112m vv C.金属杆的上滑的最大距离为()01222m vvRB L D.通过定值电阻的电荷量为()012m vvBL【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 22B L vFR=安 令22B LkR=，则Fkv=安，以竖直向下为正方向，对向上运动过程由动量定理()110 sin0mgtkvtmv+=上 对向下运动过程由

17、动量定理 2210sinmgtkvtmv=下 又 12kvtkvt=下上 解得金属杆运动的总时间 0112sinvvtttg+=+=第11页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 故 A 正确；B由能量守恒得 22101122Qmvmv+=解得运动过程中产生的焦耳热()220112Qm vv=故 B 正确；CD 由A可知无法对上滑过程中通过定值电阻电荷量进行计算，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

18、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。00.5tt=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01.5tt=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04.5t时刻射出极板 B.极板间距不小于002vtvt+C.极板长度可能为03vt D.002EvB=【答案】AD【解析】【详解】A根据题意可知，在000.5tt内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，且转了14周，在001.5tt内，的 第12页/共20页 学科网（北京）股份有限

19、公司 粒子在电场中向下做减速运动到速度为零，在001.5 2tt内，粒子在电场中向上做加速运动到速度为 v，在002 2.5tt内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，转了14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 0002.50.52Tttt=故粒子射出极板的时刻可能为()()000.50.521,2,3ttnTn tn=+=+=故 A 正确；B粒子在磁场中，设粒子的轨迹半径为 r，则有 022rTt=磁 解得 0vtr=粒子在电场向下减速的位移为 000.524vtvyt=故极板间距应满足()00222vtv

20、tdry+=+故 B 错误；C极板长度可能为()0221,2,3nvtLnrn=故 C 错误；第13页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 D粒子在磁场中，有 0022mTtqB=磁 解得 00mBqt=粒子在电场中，有 0000.50.5qEvattm=解得 002mvEqt=可得 002EvB=故 D 正确。故选 AD。三、实验题（本大题共三、实验题（本大题共 2 小题，共小题，共 14 分）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2Tl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。

21、悬挂小球直径 d=_cm；由图像求出的重力加速度 g=_2m/s（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 的 第14页/共20页 学科网（北京）股份有限公司【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 224()2dTlg=+代入数据可得 22cm9.86m/sdg=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

22、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，1P、2P的连线与法线NN的夹角应尽量小些 C.为了减小作图误差，3P和4P的距离应适当取小些 D.若1P、2P的连线与法线NN夹角较大时有可能在bb面发生全反射，所以在bb一侧就看不到1P、2P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aa、bb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aa、bb为界面画光路图。则甲同学测得的折射率与真实值相比_（

23、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 第15页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 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，1P、2P的连线与法线NN的夹角应适当大些，B错误；C为了减小作图误差，3P和4P的距离应适当取大些，C错误；D若1P、2P的

24、连线与法线NN夹角较大时，在bb面不会发生全反射，在bb一侧能看到1P、2P的像。D错误。故选 A。2 根据折射率定义公式有 12sin0.61.5sin0.4n=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（本题共四、计算题（本题共 3 小题，共小题，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分。解答应写出必要的文字说明、方程式

25、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）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10m/s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3.2m/s。该坡道为直道，足够长且倾角为 37。已知 第16页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 sin370.6=，cos370.8=，210m/sg=，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。【答案】（1）26.8m

26、/s；（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 0Avvat=得 26.8m/sa=（2）根据牛顿第二定律有 sincosmgmgma+=得 0.1=（3）小海豚继续向上滑动距离x，由 22Avax=得 20.75m2Avxa=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

27、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：的为 第17页/共20页 学科网（北京）股份有限公司（1）线框做匀速运动的速度大小及此时 ad 间的电势差adU；（2）过山车穿过整个磁场过程中产生的热量。【答案】（1）22sinmgRvB a=，3sin4admgRUBa=；（2）()322244sin2sin2m g Rmg saB a+【解析】详解】（1）根据题意，由受力平衡有 sinmgBIa=其中 BavIR=解得 22sinmgRvB

28、a=由右手定则可知，d 端相当于电源正极，则有 33sin44adRmgRUIBa=.（2）过山车由静止到 bc边刚出磁场过程中，设产生热量为1Q，由能量守恒有()211sin2mg saQmv+=+匀速穿过磁场过程，设产生热量为2Q，由能量守恒有 2sinQmga=则()32221244sin2sin2m g RQQQmg saB a=+=+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【第18页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 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0v与 y 轴正方向成30角从 A点进

29、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）mgqE=，0312mvOBqB=+；（2）222022mmgm gyvqBqBq B=+【解析】【详解】（1）匀速圆周运动 qEmg=，mgqE=，200mvqv BR=如图，由几何关系 312OBR=+由以上几式得 0312mvOBqB=+（2）方法一：第19页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 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()20211222qEmg ymvmv=水平方向由动量定理 yqBvtmv=，yvty=由以上几式得 222022mmgm gyqBqBq B=+方法二：等效重力 GqEmgmg=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 qBvmg=即 mgvqB=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 220mgvvqB=+合 的匀速圆周运动组成。设圆周运动半径为 r，合v与水平方向的夹角为，则 2mvqv Br=合合，cosvv=合，()1 cosyr=由以上几式得 222022mmgm gyvqBqBq B=+.