第第頁甘肅省蘭州市等5地2022-2023學年高二下學期期末學業質量監測物理試題（含解析）蘭州市等5地2022-2023學年高二下學期期末學業質量監測

物理

本試卷滿分100分，考試時間75分鐘。

考生注意：

1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。

2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號框涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號框。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。

3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、單選題（本題共7小題，每小題4分，共28分。）

1．對于一定質量的物體，以下說法中正確的是（）

A．速度不變，動能可能改變B．速度變化，動能一定變化

C．動能不變，速度一定不變D．動能變化，速度一定改變

2．某次雷雨天氣，帶電云層和建筑物上的避雷針之間形成電場，圖中虛線為該電場的三條等勢線，實線為某帶電粒子從A運動到B的軌跡，A、B為運動軌跡上的兩點。帶電粒子的重力不計，避雷針帶正電。則（）

A．帶電粒子帶正電

B．避雷針尖端附近電勢較低

C．帶電粒子在A點的電勢能大于在B點的電勢能

D．帶電粒子在A點的加速度大于在B點的加速度

3．AED為自動體外除顫器，是用來搶救心臟驟停病人的便攜式急救設備，它已被廣泛用于學校、商場、機場等公共場所。某家用AED的電容器的電容是，充電電壓，如果電容器在時間內一次性完成放電，則（）

A．電容器放電過程中電容越來越小B．電容器充電儲存的電荷量為

C．電容器的擊穿電壓為D．電容器放電過程中平均電流為

4．2023年5月30日9時31分，我國成功發射“神州十六號”載人飛船，神舟十六號發射人軌后就去找空間站組合體，并與它完成交會對接。如圖載人飛船與空間站此時在同一軌道上繞地球做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）

A．載人飛船的發射速度大于

B．載人飛船與空間站在軌運行的線速度小于

C．載人飛船只需向后噴氣加速后，就可以和空間站對接

D．已知地球質量與載人飛船的軌道半徑，可以求出載人飛船運行的角速度

5．如圖所示為一種新型的電磁船的俯視圖，為固定在船上的水平平行金屬板，直流電源接在M、P之間．船上裝有產生強磁場的裝置，可在兩平行金屬板間海水中的虛線框內產生強磁場。閉合開關S后，電流通過海水從N流向Q，若船在海水的反沖作用下水平向左運動，虛線框中的磁場方向應該（）

A．豎直向下B．豎直向上C．水平向左D．水平向右

6．家用汽車已經普及，強強同學坐在汽車的副駕駛上看到一個現象：當汽車的電動機啟動時，汽車的車燈會瞬時變暗。簡化電路如圖，已知汽車電源電動勢為，內阻為．僅接通時理想電流表示數為；保持接通，閉合瞬間，電流表示數達到。則（）

A．當電動機未啟動時，電源每秒有的電能轉化為化學能

B．在電動機啟動瞬間，流過電動機的電流為

C．在電動機啟動瞬間，車燈的功率減少了

D．當電動機正常工作時，電流表示數將比更大

7．如圖所示，水平面內邊長為的正方形區域內有磁感強度大小均為，方向相反的勻強磁場，分別為和的中點。一邊長為，總電阻為的正方形線框，沿直線勻速穿過圖示的有界勻強磁場，運動過程中邊始終與邊平行，線框平面始終與磁場垂直，正方形線框關于直線上下對稱。規定電流沿逆時針方向為正，則線框穿過磁場過程中電流隨時間變化關系正確的是（）

A．B．C．D．

二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多個選項符合題目要求，全對得的5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）

8．如圖，在水平勻強磁場中一矩形閉合線圈繞軸勻速轉動，若要使線圈中的電流峰值減半，可行的方法是（）

A．只將線圈的轉速減半B．只將線圈的匝數減半

C．只將勻強磁場的磁感應強度減半D．只將線圖的邊長減半

9．2023年5月28日，中國商飛交付的全球首架C919大型客機從上海到北京飛行成功。為研制大型客機．研究人員進行了大量的風洞實驗。某次實驗數據：從處，將的物塊（視為質點）以水平向左彈射，全過程受到水平向右的恒定風力。重力加速度取。則（）

A．物塊做勻變速直線運動B．物塊落地時的動能為

C．物塊拋出后經過動能最小D．物塊運動過程中離拋出點水平距離最大為

10．如圖所示為科學家用某種透明均勻介質設計的“光環”，圓心為O，半徑分別為R和。部分是超薄光線發射板，發射板右側各個位置均能發射出水平向右的光線，發射板左側為光線接收器。通過控制發射光線的位置，從C位置發射出一細光束，發現該光束在“光環”中的路徑恰好構成一個正方形，且沒有從“光環”射出，已知光在真空中的速度為c。下列說法正確的是（）

A．只有從位置發射的細光束才能發生全反射

B．該光束在“光環”中走過的路程為

C．“光環”對該光束的折射率可能是

D．該光束在“光環”中傳播的時間可能是

11．彩色多普勒三維成像的基本原理是探頭向人體發射一組簡諧超聲波，遇到人體組織會產生不同的反射，探頭接收到的超聲波信號輸入計算機形成圖像。某次血管探頭發出如圖所示的超聲波，時刻波恰好傳到質點時刻恰好傳到質點。下列說法正確的是（）

A．質點開始振動的方向沿軸正方向

B．探頭發出的超聲波在血管中的傳插速度為

C．質點的振動方程為

D．時，質點與質點的位移大小相等、方向相反

三、實驗題（本題共2大題，共15分。）

12．（6分）某同學用如圖甲所示的裝置來測量一根細線能承受的最大拉力。把細線的兩端固定在滑塊上，滑塊可在帶有刻度尺的軌道上滑動，線兩端的固定點的位置可以由滑塊上的標志線（位于滑塊的中心）所對應的刻度讀出。

（1）把軌道調水平，固定左端滑塊，移動右滑塊，細線拉直時，左端滑塊的標志線位置讀數為，右端的滑塊標志線位置讀數為，算出細線兩端之間的距離；

（2）把右端滑塊移動到圖甲所示位置處，在細線中點掛上質量為的鉤碼3個；

（3）緩慢移動右端滑塊，直到細線被拉斷，固定右端滑塊，如圖乙所示，則右端滑塊上的標志線位置處讀數為___________，算出左右兩滑塊的標志線間的距離；

（4）重力加速度為，則細線能承受的最大拉力的表達式為___________（用表示）；

（5）如果重力加速度取，則被測細線能承受的最大拉力為___________。

13．（9分）在工業生產中，常運用測定電學量的方法來測定某些溶液含離子的濃度。某同學利用圖a所示電路模擬這一情形，測定不同濃度下食鹽溶液的電阻率。在長方體絕緣容器內揷上兩豎直金屬薄板板固定在左側，板可揷在容器內不同位置。

（1）因缺少保護電阻，為保護電流表，開關閉合前B板應盡量靠近容器的___________側（選填“左”或“右”），容器內應倒入___________（選填“少量”或“大量”）食鹽溶液；

（2）某次實驗時，容器內有一定量的食鹽溶液，且B板位于最右端，此時電流表示數如圖c，則此時電路中電流為___________；為便于在多次測量中電流的變化范圍更大一些，應___________（選填“增加”、“減少”）容器內的食鹽溶液；

（3）倒入適量食鹽溶液后，將B板插在容器內不同位置，改變B、A兩板間距x，讀取電流表讀數I，測量多組數據，得到圖線如圖b。已知電源電動勢為，容器內部底面長，容器內溶液體積。根據圖線求得該食鹽溶液的電阻率___________（保留兩位有效數字）。

四、解答題（本題共3大題，共37分。）

14．（10分）某學習興趣小組研究海上新能源問題時，制作了一個小型波浪發電機，磁鐵固定在水中，繞有線圈的浮筒套在S極上，其截面如圖甲。浮筒可隨波浪上下往復運動切割磁感線而產生電動勢，線圈中產生的感應電動勢隨時間按正弦規律變化，如圖乙。已知線圈匝數匝、電阻，每匝線圈截面直徑，所處磁場磁感應強度，把線圈與阻值的小燈泡串聯，小燈泡恰好正常發光。求：

（1）小燈泡的額定電壓；

（2）線圈上下往復運動切制磁感線的最大速度；

（3）一周期內線圈產生的焦耳熱。

15．（12分）如圖所示，水平面內的等邊三角形的邊長為，頂點恰好位于光滑絕緣直軌道的最低點，點到兩點的距離均為點在邊上的豎直投影點為。軸上兩點固定兩個等量的正點電荷，在點將質量為、電荷量為的小球套在軌道上（忽略它對原電場的影響）將小球由靜止釋放，已知靜電力常量為，重力加速度為，且，忽略空氣阻力，求：

（1）軌道上點的電場強度；

（2）小球運動至點時的加速度；

（3）小球剛到達點時的動能。

16．（15分）如圖甲所示，一半徑為的圓形磁場，其圓心位于平面的坐標原點，磁場左側水平放置兩塊長度均為的平行金屬板，兩板間距為軸過平行金屬板的中心軸線。平行金屬板間加上如圖乙所示周期性變化的電壓，在緊靠板左側有一粒子源，從時刻開始連續射出初速度大小為、方向平行于金屬板的相同帶電粒子，時刻射出的粒子恰好從板右側邊緣離開電場。已知電場變化周期，粒子質量為，電荷量為，磁感應強度，若進入磁場的粒子均能從軸上的點離開磁場，粒子打到金屬板上會被吸收，不計粒子重力及相互間的作用力，求：

（1）時刻進入的粒子在磁場中運動的時間；

（2）粒子從M點離開磁場時與x軸正方向的夾角范圍；

（3）達到M點的粒子占發射源發射粒子總數的百分比。

蘭州市等5地2022-2023學年高二下學期期末學業質量監測

物理試題參考答案及評分標準

1．D【解析】對于質量一定的物體，速度不變，動能一定不變，故A錯誤；速度變化，動能不一定變化，故B錯誤；動能不變，速度可能變化，方向反向，故C錯誤；動能變化，速度一定改變，故D正確。

2．C【解析】根據帶電粒子的運動軌跡可知，帶電粒子受到指向曲線內側的作用力，即帶電粒子與帶正電的避雷針之間為吸引力，故帶電粒子帶負電，故A錯誤；沿電場線方向電勢降低，故尖端附近電勢較高，則帶負電的粒子在A點電勢能更大，故B錯誤、C正確；尖端附近電場線更密集，故在B點所受電場力更大，加速度更大，故D錯誤。

3．D【解析】電容器的電容與充放電過程無關，故A錯誤；電容器充電儲存的電荷量，故B錯誤；電容器在時正常工作，故不是擊穿電壓，故C錯誤；放電過程的平均電流，故D正確。

4．B【解析】載人飛船發射后繞地球運動，故發射速度介于與之間，故A錯誤；載人飛船此時所在軌道半徑大于地球半徑，故運行速度小于，故B正確；載人飛船要與空間站對接，可以先減速至低軌，再加速變回至原軌道，故C錯誤；已知地球質量與載人飛船的軌道半徑，少了引力常量，無法求出角速度，故D錯誤。

5．A【解析】船受到的反沖力向左，根據牛頓第三定律，可知通電的海水受到向右的力，根據左手定則可知磁場方向豎直向下，故選A。

6．C【解析】當電動機未啟動時，電路中電流為，每秒非靜電力做功，則電源每秒有的化學能轉化為電能，故A錯誤；在電動機啟動瞬間，流過燈泡的電流小于，所以流過電動機的電流大于，故B錯誤；車燈接通電動機未啟動時，車燈兩端，車燈，車燈；電動機啟動時，車燈兩端，車燈的功率：，在電動機啟動瞬間，車燈的功率減少了：，故C正確；在電動機啟動瞬間，電動機相當于純電阻電路，由于電動機內阻較小，所以電流較大；當電動機正常工作時，相當于電動機電阻變大，所以電流表示數小于，故D錯誤。

7．B【解析】當點接觸前，切割磁感線，電動勢。根據楞次定律，電流方向為逆時針，正方形線框繼續向右運動，在邊進入磁場前的時間內，邊上下兩部分在方向不同的磁場中運動，在垂直紙面向里的磁場中運動的部分長度越來越短，在垂直紙面向外的磁場中運動的部分長度越來越長，但在垂直紙面向里的磁場中運動部分的長度一直大于在垂直紙面向外的磁場中運動部分的長度，所以這段時間內電流方向為逆時針，且電流逐漸減小，當邊運動至與重合時，電流為0，邊剛進入時，根據楞次定律，電流方向為順時針，邊上下兩部分切割磁感線長度相等，感應電動勢方向相反，所以此時電流大小為。此后電流一直增大，到邊運動至整條邊都在向外的磁場時，電流最大，最大電流為邊運動重合時，電流為，此后根據楞次定律，電流逆時針方向，且電流一直增大，當邊在磁場中運動時，電流為，故選B。

8．ACD【解析】由，得，故A、C可行；又電阻與匝數有關，當匝數減半時電阻也隨之減半，則不變，故B不可行；當邊長減半時，面積減為原來的，而電阻減為原來的，則減半，故D可行。

9．BCD【解析】物塊初速度與合力方向不共線，故物塊做勻變速曲線運動，故A錯誤；物塊豎直方向，運動時間，水平方向加速度為。物塊落地水平距離為。物塊從拋出至落地，解得，故B正確；當合力與速度垂直時動能最小，設此時速度與水平方向夾角為，又，解得，故C正確；物塊運動過程中離拋出點水平距離最大時，水平方向初速度減為0，則，故D正確。

10．BC【解析】在此介質中板發射的光線若滿足入射角大于等于臨界角，均可發生全反射，不一定只有從點發射的細光束才能發生全反射，故A錯誤；如圖所示，由幾何關系可知為故長度為，所以正方形總長度為，故B正確；全反射的臨界角度為，故折射率，因此傳播時間為，故C正確、D錯誤。

11．AD【解析】在波的傳播方向上，所有質點都在模仿波源，根據波動圖像可知，質點的起振方向為沿軸正方向，所以質點的起振方向也是沿軸正方向，故A正確；根據題意可知，血管探頭發出的超聲波在血管中的傳播速度為，故B錯誤；

根據時刻的波動圖像可知，質點的起振方向沿軸正方向，圖像可知，質點的振動振幅為，波長為，根據波長、波速和周期的關系，可知，由此可得，質點的振動方程為，故C錯誤；

根據時刻的波動圖像可知，質點與質點的平衡位置相差半個波長，所以兩個質點的振動情況始終相差半個周期，兩者的振動情況相反，故質點與質點的位移大小相等、方向相反，故D正確。

12．（3）70.00（4）（5）4.9

【解析】（3）由圖乙可知，右側滑塊正對刻度尺刻度70位置，由于刻度尺最小刻度為，根據刻度尺讀數估讀要求，右端滑塊位置讀數為。

（4）設拉斷時細線與豎直方向上的夾角為，拉線示意圖如下，根據幾何關系可得．

對鉤碼進行受力分析，在豎直方向上，解得。

（5）重力加速度取，代入數據可得。

13．（1）右少量（2）28.0減少（3）4.9（4.8~5.0均正確）

【解析】（1）由電阻定律可知，板越靠近右側，溶液長度越長，電阻越大。

鹽溶液濃度越低，阻值越大。

（2）由圖c可知，此時電路中電流為。要使測量中電流的變化范圍更大，則應減小電阻，故需要增加容器內的食鹽溶液。

（3）根據電阻定律及歐姆定律：，則