安徽省皖豫名校聯(lián)盟2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期階段性測(cè)試物理試題

皖豫名校聯(lián)盟2022—2023學(xué)年（下）高二年級(jí)階段性測(cè)試（三）物理考生注意：1.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將考生號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.某同學(xué)的電動(dòng)自行車充電器是一輸入電壓為220V，輸出電壓為60V的變壓器。由于副線圈燒壞了需要維修，該同學(xué)拆下燒壞的副線圈，用絕緣導(dǎo)線在鐵芯上繞了5匝線圈，如圖所示。將原線圈接到220V交流電源上，測(cè)得新繞線圈兩端電壓為1V。則（）A.該充電器原線圈有2200匝 B.該充電器原線圈有5500匝C.被燒壞的副線圈有300匝 D.被燒壞的副線圈有250匝【答案】C【解析】【詳解】AB．設(shè)該變壓器的原、副線圈和新繞線圈的匝數(shù)分別為、、，變壓器的原、副線圈和新繞線圈的電壓分別為、、，則有解得該充電器原線圈匝數(shù)為故AB錯(cuò)誤；CD．同理可得解得被燒壞的副線圈匝數(shù)故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示，一個(gè)正四面體，底面ABC為一個(gè)等邊三角形，O點(diǎn)為底面ABC的中心。在頂點(diǎn)P處固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，則下列說(shuō)法正確的是（）A.A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.整個(gè)底面ABC為等勢(shì)面C.將某負(fù)試探電荷沿CB邊從C移動(dòng)到B，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功D.將某負(fù)試探電荷沿CB邊從C移動(dòng)到B，其電勢(shì)能先減小后增加【答案】D【解析】【詳解】A．A、B、C三點(diǎn)到P點(diǎn)的距離相等，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式分析可知，A、B、C三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，故A錯(cuò)誤；B．底面ABC上O點(diǎn)的電勢(shì)最高，不是等勢(shì)面，故B錯(cuò)誤；C．設(shè)BC中點(diǎn)為M，將一負(fù)的試探電荷從C點(diǎn)沿直線CB移到B點(diǎn)，從C到M的過(guò)程中，電勢(shì)逐漸增大，而由于故先做正功，從M到B的過(guò)程中，電勢(shì)逐漸減小，而由于故后做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；D．電場(chǎng)力先做正功，電勢(shì)能減小，后做負(fù)功，電勢(shì)能增大，故D正確。故選D。3.如圖所示，OC是位于光滑絕緣水平面上的等腰三角形ABC底邊AB的高，電荷量相等的兩個(gè)正點(diǎn)電荷分別固定在A、B兩點(diǎn)。絕緣光滑桿與OC重合。有一帶負(fù)電的輕質(zhì)小球套在桿上，自C點(diǎn)從靜止釋放后沿CO方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，其速度大小為v，若B處正點(diǎn)電荷的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其他條件不變，仍將小球由C點(diǎn)從靜止釋放。小球可看作點(diǎn)電荷。下列說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)力的功變?yōu)樵瓉?lái)的2倍 B.電場(chǎng)力的功變?yōu)樵瓉?lái)的3倍C.小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，其速度大小為 D.小球運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)，其速度大小為【答案】D【解析】【詳解】AB．電荷量相等的兩個(gè)正電荷，設(shè)其電荷量大小為+Q，則兩個(gè)點(diǎn)電荷各自在CO間的電勢(shì)差相等，設(shè)其為UCO；設(shè)輕質(zhì)小球電荷量為-q，電場(chǎng)力做功為若B處正電荷的電荷量變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其他條件不變，可以將該電荷看為在B處放置兩個(gè)相同的電荷量為+Q的電荷，則這三個(gè)點(diǎn)電荷各自在CO間的電勢(shì)差都為UCO，電場(chǎng)力做功為則即電場(chǎng)力的功變?yōu)樵瓉?lái)的倍，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)動(dòng)能定理有解得故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。4.交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀如圖1所示，其工作原理如圖2所示，傳感器的電阻值R隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，電路中的電表均可視為理想電表。當(dāng)一位酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.電壓表示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小B.酒精氣體濃度越大，電源的效率越低C.酒精氣體濃度越大，電源的輸出功率越大D.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量絕對(duì)值之比變小【答案】B【解析】【詳解】A．當(dāng)一位酒駕駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣時(shí)，傳感器的電阻值減小，電路總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路總電流增大，路端電壓減?。患措娏鞅淼氖緮?shù)變大，通過(guò)定值電阻電流增大，兩端電壓增大，根據(jù)可知傳感器的電阻兩端電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，故A錯(cuò)誤；B．電源的效率為酒精氣體濃度越大，傳感器的電阻值越小，電路外電阻越小，電源的效率越低，故B正確；C．當(dāng)外電阻與內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大；酒精氣體濃度越大，傳感器的電阻值越小，電路外電阻越小，由于不清楚外電阻與內(nèi)阻的大小關(guān)系，故無(wú)法判斷電源的輸出功率的變化，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可得則有電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量絕對(duì)值之比保持不變，故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖所示，在粗糙水平面上，用水平輕繩連接兩個(gè)相同的物體A、B，水平恒力F作用在A上，兩者一起以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，在時(shí)輕繩斷開，A在F的作用下繼續(xù)前進(jìn)，則下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)B物體停下瞬間，A物體的速度為2vB.輕繩斷開后，A、B的總動(dòng)量始終守恒C.在此后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B整體機(jī)械能守恒D.輕繩斷開之后，拉力F所做的功等于A物體動(dòng)能的增加量【答案】A【解析】【詳解】A．設(shè)A、B物體受到的摩擦力為，整體做勻速運(yùn)動(dòng)，則輕繩斷開后，對(duì)B物體對(duì)A物體聯(lián)立解得故A正確；B．在B物體停止前，A、B系統(tǒng)的合力為零，總動(dòng)量始終守恒；但B物體停止后，A、B物體的合力不為零，總動(dòng)量不守恒，故B錯(cuò)誤；C．B物體減速，B物體的位移小于A物體的位移，故拉力做功大于整體摩擦力做功，整體機(jī)械能增加，故C錯(cuò)誤；D．輕繩斷開之后，A物體受到拉力和摩擦力，拉力和摩擦力的合力所做的功等于A物體動(dòng)能的增加量，故D錯(cuò)誤。故選A。6.如圖所示的LC振蕩電路中，已知某時(shí)刻電流i的方向如圖所示，且正在減小，則此時(shí)（）A.電容器C正在放電 B.A板帶負(fù)電C.電感線圈L兩端電壓在增加 D.電場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能【答案】C【解析】【詳解】已知某時(shí)刻電流i的方向如圖所示，且正在減小，可知線圈磁場(chǎng)能減小，電容器電場(chǎng)能增加，磁場(chǎng)能正在轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能；電容器正在被充電，A板帶正電；根據(jù)可知電容器電壓增加，電感線圈L兩端電壓在增加。故選C。7.如圖所示，空間存在以圓為邊界的磁場(chǎng)區(qū)域，氕核（）和氦核（）先后從磁場(chǎng)邊界上的P點(diǎn)沿半徑方向射入磁場(chǎng)，并且都從磁場(chǎng)邊界M點(diǎn)射出，已知兩條半徑PO、MO相互垂直，不計(jì)兩原子核的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.氕核與氦核射入磁場(chǎng)的速率之比 B.氕核與氦核在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比C.氕核與氦核射入磁場(chǎng)的動(dòng)量大小之比 D.氕核與氦核在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)加速度大小之比【答案】A【解析】【詳解】A．兩粒子運(yùn)動(dòng)半徑相同，又所以氕核與氦核射入磁場(chǎng)的速率之比，故A正確；B．周期兩粒子都運(yùn)動(dòng)了各自周期的四分之一，可知，氕核與氦核在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比1:2，故B錯(cuò)誤；C．動(dòng)量p=mv氕核與氦核射入磁場(chǎng)的動(dòng)量大小之比，故C錯(cuò)誤；D．加速度氕核與氦核在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)加速度大小之比，故D錯(cuò)誤。故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，y軸豎直向上。第三、四象限內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第四象限同時(shí)存在方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫出）。一帶電小球從x軸上的A點(diǎn)由靜止釋放，恰好從P點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入第四象限，然后做圓周運(yùn)動(dòng)，從Q點(diǎn)垂直于x軸進(jìn)入第一象限，Q點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為d，重力加速度為。根據(jù)以上信息，可以確定的物理量有（）A.小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小B.小球在第四象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間C.第四象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向D.磁感應(yīng)強(qiáng)度大小【答案】ABC【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，粒子從P點(diǎn)垂直于y軸進(jìn)入第四象限，然后做圓周運(yùn)動(dòng)，從Q點(diǎn)垂直于x軸進(jìn)入第一象限，則點(diǎn)為粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，由幾何關(guān)系可知A．粒子在第三象限，由重力和洛倫茲力的作用下，由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，洛倫茲力不做功，則運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，粒子的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律有解得即小球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度大小為，故A符合題意；BCD．根據(jù)題意可知，粒子在第四象限做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有由圖結(jié)合左手定則可知，粒子帶負(fù)電，由于電場(chǎng)力的方向豎直向上，則第四象限電場(chǎng)方向?yàn)樨Q直向下，解得由于不知道、和，則無(wú)法得出磁感應(yīng)強(qiáng)度，粒子在第四象限的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故D不符合題意，BC符合題意。故選ABC。9.兩虛線之間存在如圖所示方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。由同一規(guī)格的導(dǎo)線制成單匝邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框MQHN，電阻為r。線框沿與磁場(chǎng)邊界成角的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，當(dāng)導(dǎo)線框運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)速度大小為v，則（）A.線框中感應(yīng)電流方向HNMQH B.線框受到安培力的大小是C.線框所受安培力的方向是由N指向Q D.HN兩端的電勢(shì)差【答案】ACD【解析】【詳解】A．線框中磁通量在增大，根據(jù)楞次定律可得感應(yīng)電流方向HNMQH，A正確；BC．導(dǎo)線框此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為此時(shí)線框中邊MN和HN都受到安培力的作用，大小相等為根據(jù)左手定則可知兩邊受到的的安培力夾角為，所以合力為方向由N指向Q，B錯(cuò)誤，C正確；D．HN兩端的電勢(shì)差即為電路的路端電壓，根據(jù)電路規(guī)律有D正確。故選ACD。10.如圖所示，在某空間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向斜向上且與水平方向成角。一質(zhì)量為m的帶正電小球用長(zhǎng)度為L(zhǎng)且不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)。開始小球靜止于P點(diǎn)，細(xì)線水平?，F(xiàn)用外力將小球拉到最低點(diǎn)Q由靜止釋放，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度為g，細(xì)線始終處于拉直狀態(tài)，則關(guān)于小球從Q運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程說(shuō)法正確的是（）A.小球沿電場(chǎng)線方向由Q運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn) B.該過(guò)程電勢(shì)能減少了C.機(jī)械能增加了2mgL D.到達(dá)P點(diǎn)時(shí)小球速度大小為【答案】CD【解析】【詳解】AD．開始小球靜止于P點(diǎn)，受力分析有可得重力與電場(chǎng)力合力方向水平向右，大小為將該合力看成等效重力場(chǎng)，可知小球從Q運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中做圓周運(yùn)動(dòng)；該過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理有聯(lián)立解得A錯(cuò)誤，D正確；BC．該過(guò)程電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力和電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能減小量等于機(jī)械能增加量，故機(jī)械能增加了2mgL，B錯(cuò)誤，C正確。故選CD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.如圖為驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中小球運(yùn)動(dòng)軌跡及落點(diǎn)的情況如圖所示。其中O點(diǎn)為軌道末端在水平地面上的投影，A、C兩點(diǎn)分別為a、b兩小球碰撞后在水平地面上的平均落點(diǎn)位置，B點(diǎn)為a球未與b球碰撞自然飛出的落點(diǎn)，經(jīng)測(cè)量以上三處落點(diǎn)位置到投影O處的水平距離分別是、、，用天平測(cè)量?jī)尚∏虻馁|(zhì)量分別是、。根據(jù)上述物理量完成以下兩個(gè)問題：（1）如果滿足關(guān)系式___________，則驗(yàn)證了a、b碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)a球下落高度，讓a球以一定速度與靜止的b球發(fā)生正碰，測(cè)得碰后a球動(dòng)量正好是b球的2倍，則a、b兩球的質(zhì)量之比應(yīng)滿足___________?！敬鸢浮竣?②.【解析】【詳解】（1）[1]兩小球拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，下落的高度相等，則有下落的時(shí)間相等，設(shè)為t，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若a、b碰撞動(dòng)量守恒，則有可得整理可得可知如果滿足關(guān)系式則驗(yàn)證了a、b碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。（2）[2]測(cè)得碰后a球動(dòng)量正好是b球的2倍，則有可得則有測(cè)得碰后a球動(dòng)量正好是b球的2倍，則a、b兩球的質(zhì)量之比應(yīng)滿足。12.某學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定一電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示，其中，虛線框內(nèi)為用靈敏電流計(jì)G改裝的電流表A，V為標(biāo)準(zhǔn)電壓表，E為待測(cè)電池組，S為開關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，是標(biāo)稱值為的定值電阻。（1）已知靈敏電流計(jì)G的滿偏電流、內(nèi)阻，若要改裝后的電流表滿偏電流為200mA，應(yīng)并聯(lián)一只___________（保留1位小數(shù)）的定值電阻。（2）根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)做出圖像如圖2所示，由圖像可知，電池組的電動(dòng)勢(shì)___________V，電池組的內(nèi)阻___________（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮竣?②.③.【解析】【詳解】（1）[1]靈敏電流計(jì)G改裝為200mA的電流表，應(yīng)并聯(lián)的電阻為（2）[2]由閉合電路歐姆定律可得由圖像在縱軸上的截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，可知電動(dòng)勢(shì)為[3]由圖像斜率的大小表示r+R0的值，可得13.如圖所示，小車放在光滑的水平面上并且緊貼右側(cè)豎直墻壁（不粘連），小車質(zhì)量為3kg，上表面AB段是長(zhǎng)為3m的粗糙水平軌道，BC段是半徑為的四分之一光滑圓弧軌道，兩段軌道相切于B點(diǎn)，質(zhì)量為1kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從小車左端A點(diǎn)以4m/s的速度滑上小車。已知物塊與小車AB段之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度g取，求：（1）物塊第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（2）物塊在小車上最終的位置（離左端A點(diǎn)的距離）?！敬鸢浮浚?），方向豎直向下；（2）【解析】【詳解】（1）小車從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過(guò)程中，設(shè)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為，由動(dòng)能定理可得解得滑塊到達(dá)B點(diǎn)后將做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑塊在B點(diǎn)時(shí)受到的支持力為，則由牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得由牛頓第三定律可得，滑塊在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力方向豎直向下。（2）滑塊滑上圓弧返回后再次到達(dá)B點(diǎn)開始，此后滑塊和小車動(dòng)量守恒，最終達(dá)到共速，設(shè)共速時(shí)的速度為，滑塊相對(duì)于小車的位移為，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒可得，聯(lián)立解得則物塊在小車上最終的位置（離左端A點(diǎn)的距離）為14.如圖所示，間距為的足夠長(zhǎng)平行金屬軌道固定在水平面上，整個(gè)裝置處在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。軌道左端ab間連有一個(gè)阻值的定值電阻，一根質(zhì)量、阻值的金屬棒垂直放置在軌道上，金屬棒與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)?，F(xiàn)用一個(gè)恒定的外力F平行于軌道拉動(dòng)金屬棒，使其從靜止開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)前進(jìn)了、速度達(dá)到4m/s時(shí)金屬棒開始勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取，求：（1）恒力F的大小；（2）從開始到速度達(dá)到4m/s經(jīng)歷的時(shí)間；（3）從開始到速度達(dá)到4m/s過(guò)程電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）金屬棒勻速時(shí)由平衡關(guān)系解得（2）對(duì)金屬棒根據(jù)動(dòng)量定理其中聯(lián)立解得（3）對(duì)金屬棒根據(jù)動(dòng)能定理有由功能關(guān)系其中聯(lián)立解得15.如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面內(nèi)，半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域邊界與x軸相切于原點(diǎn)O，與PM相切于A點(diǎn)，。平行金屬板PQ、MN間存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)（其中金屬板P