安徽省县中联盟2023-2024学年高二下学期5月联考物理试卷

物 理 试 题 考生注意： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分．满分100分，考试时间75分钟． 2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚． 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效． 4．本卷命题范围：必修第三册（20%）+选择性必修第一、二册（80%）． 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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．如图甲所示为LC振荡电路，从时刻开始，回路中的电流随时间的变化规律如图乙所示，规定电流沿顺时针方向为正方向．则下列说法正确的是（ ） A．时间内，两极板间的电压逐渐增大 B．时刻，LC振荡电路的电场能最小 C．时间内，上极板的正电荷逐渐减少 D．时间内，电容器正在充电，且下极板带负电 2．为了探究电磁感应现象，某同学设计了如图所示的电路，已知开关闭合瞬间，电流表的指针向右偏转．下列措施能使电流表的指针向右偏转的是（ ） A．保持开关闭合，将滑片P向右滑动 B．保持开关闭合，将滑片P向左滑动 C．将线圈A从线圈B中拔出 D．将电池的正负极对调，闭合开关 3．虚线1、2的其中一条为空气和某透明介质的分界面，一细光束斜射到该界面时的光路图如图所示，图中，已知．将空气视为真空，则下列说法正确的是（ ） A．细光束由透明介质射到空气 B．透明介质的折射率为 C．当不断增大入射角时，该光束可能发生全反射 D．该光束在真空与透明介质中传播的速度大小之比为4∶3 4．如图所示，绝缘杆MN沿水平方向固定，质量、长度的导体棒ab用两条不可伸长的轻质绝缘丝线悬挂，两丝线的长度均为，导体棒静止时丝线沿竖直方向．现在空间加竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，同时导体棒中通有恒定的电流I，导体棒向右偏转的最大角度为，重力加速度，忽略空气阻力．则该过程中（ ） A．导体棒中电流的方向由b到a B．导体棒中电流的大小为 C．导体棒机械能的增加量为 D．导体棒的速度最大时，每条丝线的拉力大小为 5．如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨沿水平方向固定，导轨间距为L，质量为m、阻值为2R的导体棒P与质量为2m、阻值为R导体棒Q垂直导轨静止放置，两导体棒之间的距离足够大，时刻给导体棒P水平向右的初速度使其开始运动，经过一段时间两导体棒的运动达到稳定，整个过程两导体棒始终没有发生碰撞，且导体棒与导轨始终保持良好的接触，导轨的电阻可忽略不计．则下列说法正确的是（ ） A．稳定前，导体棒P、Q的加速度相等 B．稳定时，导体棒Q的速度大小为 C．从到刚好稳定，流过导体棒P的电荷量为 D．从到刚好稳定，两导体棒之间的距离减小 6．如图所示，足够长的木板放在光滑的水平面上，一可视为质点的滑块从木板的最左端以一定的初速度冲上木板，图为滑块冲上木板瞬间的位置，经过一段时间二者具有相同速度，下列四幅图为二者刚好共速瞬间的位置．则下列四幅图能正确反应共速瞬间位置的是（ ） 7．如图所示的圆上有六等分点，其中间隔a、b、c三点各放置一点电荷A、B、C，电荷量分别为、、，O点为圆的圆心．则下列说法正确的是（ ） A．a、c两点的电场强度相同 B．O点的电场强度方向由O指向负电荷 C．c点的电势比O点电势高 D．负电荷在b点的电势能比在O点大 8．两磁极之间的磁感应强度大小，转动频率，阻值的定值电阻与线圈相连接，已知线圈的电阻值，线圈面积，匝数匝，从图示位置开始计时．则下列说法正确的是（ ） A．线圈中的电流方向每秒改变50次 B．定值电阻两端电压的瞬时表达式为 C．线圈的输出功率为 D．由图示位置，线圈转过过程通过定值电阻的电荷量为 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分．在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分． 9．如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，P、Q为介质中的两个质点，已知两质点平衡位置之间的距离为，时刻，质点P、Q均已开始振动，P、Q的振动方程分别为、．则下列说法正确的是（ ） A．波长可能为 B．若波速为，波沿x轴的负方向传播 C．若波速为，波沿x轴的负方向传播 D．经的时间，P、Q的位移相同 10．如图甲所示，一带正电的物体以一定的初动能由P点沿粗糙水平面向右运动，整个空间存在水平方向的匀强电场，物体由P到Q的过程中物体的动能与电势能随位移x的图线分别如图乙中1、2所示，已知物体的质量为、物体所带电荷量为，P，Q两点的间距为，重力加速度g取．则下列说法正确的是（ ） A．电场强度大小为，且水平向左 B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2 C．电势能的最大值为 D．物体从出发至返回到P点的过程，因摩擦而产生的热量为 三、非选择题：本题共5小题，共58分． 11．（6分）晓宇同学利用如图所示的装置．验证动量守恒定律，实验时完成了如下的操作： （1）将挡光片固定在物体A上，在长木板间隔较远的位置上将光电门1、2固定在长木板上； （2）将长木板的一端适当垫高以平衡摩擦力，如图甲所示，调节垫块的高度，轻推物体A直到A能沿木板匀速下滑，若物体A依次通过光电门1、2时的挡光时间分别为、，则__________（选填“>”“=”或“<”）； （3）测出物体A和挡光片的总质量以及物体B的质量，用游标卡尺测出挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度__________； （4）将物体B静置在两光电门之间，将物体A静置在光电门1的上方，给物体A一沿长木板向下的速度，物体A、B碰后粘合为一体，挡光片两次挡光时间依次为，，为了验证两物体碰撞过程中动量守恒，实验时__________（选填“需要”或“不需要”）测量挡光片的宽度，若两物体碰撞过程的动量守恒，则关系式_________________________成立． 12．（9分）传感器是日常生活中常见的电学元件，其中家用体重计就应用了压敏传感器，某压敏传感器的阻值随压力的增加而减小，某实验小组的同学为了探究该压敏传感器的阻值关于压力的变化关系，设计了如图甲所示的电路．实验室提供的实验器材有：电源（电动势，内阻）、电流表（量程为，内阻约为），电流表（量程为，内阻），电压表V（量程为，内阻）、滑动变阻器，滑动变阻器，电阻箱．压敏传感器（常态下的电阻值约为，压力较大时阻值可减小到几）． 请回答下列问题： （1）为了减小实验误差和方便调节，图甲中滑动变阻器应选择__________（选填“”或“”）； （2）通过改变压敏电阻的压力，测量了多组数据，如下表： 0 100 200 300 400 500 100.0 82.0 63.7 46.2 10.0 当压敏传感器的压力增大到时，电压表和电流表的读数如图乙所示，则表格中空白处应为__________（保留1位小数），将坐标点描绘在图丙中，并作出压敏电阻关于外力的函数图线，压敏传感器的电阻值关于压力F的关系式为__________； （3）利用实验室提供的实验器材将表制成一体重计，电路如图丁所示，现将处的压力值标注为，则电阻箱的阻值应为__________，保持电阻箱的电阻值不变，当表的示数满偏时，此处标注的压力值应为__________． 13．（10分）如图所示，足够长的光滑水平平行导轨处于竖直向下的匀强磁场中，两导轨之间的距离，长为L、电阻的导体棒垂直导轨放置，且在两虚线间做往复运动（虚线与导轨垂直），其速度随时间的变化规律为，导轨的左端接一定值电阻和一滑动变阻器．已知磁感应强度大小，，的最大电阻值为，导轨以及导线的电阻可忽略不计． （1）当接入电路的电阻为零时，在定值电阻两端接一理想电压表，则电压表的示数为多少？ （2）调节的滑片，滑动变阻器消耗的最大电功率为多少？ 14．（15分）如图所示，竖直平面内的轨道由圆心为O的光滑圆弧轨道AB、粗糙的水平传送带BC和光滑水平轨道CD组成，在D点固定一竖直挡板，圆弧轨道与传送带在B点平滑对接，水平传送带与水平轨道在C点平滑连接，传送带始终以的速度沿顺时针方向转动，其两轮心的间距等于BC的长度．现将一质量的物块P从圆弧轨道上的A点由静止释放，经过圆弧轨道和传送带后，与放置在C点右侧附近的质量的物块Q发生弹性碰撞，碰后Q沿着轨道CD向左运动再与挡板发生弹性碰撞．已知圆弧轨道的半径，A、B圆弧所对应的圆心角，CD的长度，P与传送带间的动摩擦因数，P、Q均可视为质点，每次碰撞的时间极短，重力加速度，，，不计空气阻力．求： （1）物块P运动到B点时，圆弧轨道对P的支持力大小； （2）物块P、Q第二次碰后的速度． 15．（18分）如图所示的坐标系中，y轴与虚线MN间存在竖直向下的匀强电场，y轴的右侧存在一圆形匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里（图中未画出），磁场与y轴相切于P点，一比荷为k的带正电粒子由虚线与x轴的交点S处沿x轴的正方向以速度射入电场，粒子由P点进入圆形磁场，经过一段时间粒子由y轴的处垂直y轴再次进入电场，已知，，粒子的重力可忽略不计．求： （1）电场强度E的大小； （2）圆形磁场的半径R以及磁感应强度B的大小； （3）粒子再次回到虚线MN时到S点的距离以及由S点开始出发到再次回到虚线MN的总时间t． 2023~2024学年第二学期安徽县中联盟高二5月联考·物理试题 参考答案、提示及评分细则 1．【考点定位】电磁振荡 【考核目标】理解，推理 【解题思路】时间内，回路中的电流沿顺时针方向，且电流正在增大，电容器正在放电，两极板所带的电荷量逐渐减少，两极板间的电压正在减小，A错误； 时刻，回路中的电流为零，LC振荡电路的磁场能最小，电场能最大，B错误； 时间内，回路中的电流沿逆时针方向，且电流正在增大，电容器正在放电，上极板的电荷量逐渐减少，C正确； 时间内，回路中的电流沿逆时针方向，且电流正在减小，电容器正在充电，电容器的下极板带正电，D错误． 【参考答案】C 2．【考点定位】楞次定律 【考核目标】实验能力，推理 【解题思路】由题意可知，开关闭合瞬间，线圈A中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增大，线圈B和电流表构成的闭合回路中有感应电流产生，电流表的指针向右偏转．保持开关闭合，将滑片P向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻值减小，回路中的电流增大，穿过线圈B的磁通量增加，电流表的指针向右偏转，A正确； 同理，将滑片P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻值增大，回路中的电流减小，穿过线圈B的磁通量减小，电流表的指针向左偏转，B错误； 将线圈A从线圈B中拔出，穿过线圈B的磁通量减小，电流表的指针向左偏转，C错误； 将电池的正负极对调，闭合开关，流过线圈A的电流反方向增大，则穿过线圈B的磁通量反方向增大，所以电流表的指针向左偏转，D错误． 【参考答案】A 3．【考点定位】光的反射与折射 【考核目标】科学思维，分析综合 【解题思路】由折射定律和反射定律可知，反射光线与入射光线分布在法线两侧，折射光线与入射光线分布在法线两侧，由光路图可知，c为入射光线，a、b分别为反射光线和折射光线，则虚线2为界面，虚线1为法线，光线在空气中与法线的夹角较大，则光束由空气射到透明介质中，A错误； 由几何关系可知，光束的入射角为，由折射定律得该透明介质的折射率为，代入数据解得，B错误； 由于细光束由光疏介质射入光密介质，因此入射角无论如何增大，光束不可能发生全反射现象，C错误； 设光在真空中的速度为c，则光在该介质中的传播速度为，则光在真空与透明介质中的速度之比为，D正确． 【参考答案】D 4．【考点定位】安培力，受力分析 【考核目标】应用数学处理物理问题 【解题思路】由题意导体棒向右偏转，由左手定则可知导体棒中的电流方向由a到b，A错误； 该过程由动能定理得，解得，B正确； 由功能关系可知该过程中导体棒机械能的增加量等于安培力对导体棒所做的功，即，解得，C错误； 当丝线与竖直方向夹角为时，速度最大，由动能定理有，安培力与重力的合力，得，，D错误． 【参考答案】B 5．【考点定位】电磁感应 【考核目标】科学思维，分析综合 【解题思路】两导体棒与导轨构成闭合回路，流过两导体棒的电流相等，则两导体棒所受的安培力大小相等，由牛顿第二定律可知导体棒P、Q的加速度大小之比为2∶1，A错误； 两导体棒P、Q组成的系统所受合力为零，则系统的动量守恒，设最终达到的共同速度为v，由动量守恒定律得，解得，B错误； 对导体棒P，由动量定理得，又，解得，C正确； 由法拉第电磁感应定律得，又，由欧姆定律得，又，解得，D错误． 【参考答案】C 6．【考点定位】动量守恒 【考核目标】应用数学处理物理问题 【解题思路】设滑块的质量为m、木板的质量为M，滑块的初速度为，由题意可知滑块和木板最终达到共速的状态，对滑块和木板组成的系统由动量守恒定律得，该过程系统损失的动能为，设滑块和木板的相对位移为，滑块与木板之间的滑动摩擦力大小为f，由功能关系得，设该过程木板的位移为，对木板由动能定理得，整理得，A正确，B、C、D错误． 【参考答案】A 7．【考点定位】静电场 【考核目标】推理，科学思维 【解题思路】点的场强看成是A、C两点的等量异种电荷在该点形成的电场和B点电荷产生电场的矢量和，同理c点的场强看成是B、C两点的等量异种电荷在该点形成的电场和A点的电荷产生电场的矢量和，叠加后可知，a、c两点处的电场强度大小相等，方向不同，A错误； 三个点电荷在O点产生的电场如图所示，由叠加原理可知O点电场的方向应由O指向负电荷，B正确； c、O两点处在等量异种电荷B、C的中垂线上，又该中垂线为等势线，则c、O两点电势的高低由A点的决定，又沿电场线电势降低，则c点的电势比O点的电势低，C错误； 由题图的几何关系可知，则两正电荷在b、O两点的电势相等，所以b、O两点的电势由C点的负电荷决定，所以b点的电势比O点的电势高，根据负电荷在低电势点的电势能大，则负电荷在O点的电势能比在b点的电势能大，D错误． 【参考答案】B 8．【考点定位】交变电流 【考核目标】科学思维，物理观念 【解题思路】由题意线圈的转动频率为，又一个周期内线圈中电流方向改变两次，则的时间内，线圈中电流方向改变100次，A错误； 线圈中产生电动势的最大值，又，代入数据解得，回路中电流的最大值为，则定值电阻两端电压的最大值为，由图可知时，线圈中的感应电动势最大，则定值电阻两端电压的瞬时表达式为，B正确； 定值电阻两端电压的有效值为，则定值电阻消耗的电功率为，则线圈的输出功率为，C错误； 线圈转过过程中产生的感应电动势的平均值，其中，产生的感应电流的平均值，故通过R的电荷量，由以上整理得，代入数据得，D错误． 【参考答案】B 9．【考点定位】机械波 【考核目标】应用数学处理物理问题 【解题思路】由题意可知时，质点P位于平衡位置向上运动，质点Q处在波峰处，若波沿x轴的正方向传播，则有，解得；若波沿x轴负方向传播，则有，解得，波长不可能为，A错误； 由振动方程可知波的周期为，若波沿x轴正方向传播，波速为，时，波速为，C错误； 若波沿x轴负方向传播，波速为，时波速为，B正确； 时，，，D正确． 【参考答案】BD 10．【考点定位】电场运动，功和能量 【考核目标】物理观念，科学思维 【解题思路】由图乙可知，物体从P到Q的过程中电势能逐渐增大，说明该过程中电场力做负功，物体所受的电场力向左，所以电场方向水平向左，由图乙可知，物体由P到Q的过程中电势能增加，则电场力做功为，解得，A正确； 物体由P到Q的过程中，由动能定理得，代入数据解得，B错误； 物体由P点向右运动的最大位移为，由动能定理得，解得，该过程中电场力做功为，由功能关系可知物体的电势能增加，C正确； 由以上分析可知，物体从P点出发到返回到P点通过的总路程为，整个过程因摩擦而产生的热量为，D正确． 【参考答案】ACD 11．【考点定位】验证动量守恒 【考核目标】实验能力，应用数学处理物理问题 【解题思路】（2）长木板的一端适当垫高，平衡摩擦力后，物体A沿长木板匀速下滑，则挡光片依次通过光电门时的挡光时间应相等； （3）由游标卡尺的读数规则可知，挡光片的宽度为； （4）物体经过光电门瞬间的速度近似等于挡光时间内的平均速度，碰前物体A的速度为，碰前的动量为；碰后粘合体的速度为，碰后的动量为．若两物体碰撞过程的动量守恒，则，整理得，显然实验时不需要测量挡光片的宽度． 【参考答案】（2）= （3）0.47 （4）不需要 12．【考点定位】电路 【考核目标】实验能力，应用数学处理物理问题 【解题思路】（1）由图甲可知，滑动变阻器用作分压接法，因此滑动变阻器应选用最大阻值较小的； （2）由图乙结合电压表以及电流表的读数规则可知，电压表的读数为，电流表的读数为，则表中的数据应为；将表格中的数据点描在坐标系中，并将各点拟合成一条直线，如图所示；由图像可知图像的截距为，图像的斜率为，则图线所对应的函数关系式为； （3）当压力值为时，压敏传感器的电阻值为，现将处的压力值标注为，根据闭合电路欧姆定律得，则，解得；当表的示数达到满偏时，则有，代入数据解得，解得． 【参考答案】（1） （2）28.0 图见解析 （3）14 500 13．【考点定位】电磁感应 【考核目标】科学思维，物理观念 【解题思路】（1）导体棒做切割磁感线运动，导体棒中产生的感应电动势的最大值为， 感应电动势的有效值为， 交流电表测量的是电压的有效值，当接入电路的电阻为零时， 则电路的电流为， 电压表测量的是定值电阻两端的电压，则电压表的示数为． （2）滑动变阻器的电阻可调节，因此在分析滑动变阻器的最大电功率时，将定值电阻等效为电源的内阻，则等效电源的内阻为，滑动变阻器消耗的电功率为， 由闭合电路欧姆定律得，由以上整理得， 当时，滑动变阻器消耗的电功率最大，滑动变阻器消耗的最大电功率为， 代入数据解得． 14．【考点定位】弹性碰撞 【考核目标】物理观念，分析综合 【解题思路】（1）物块P从A点运动到B点， 根据机械能守恒定律得，解得， 在B点，对物块P受力分析，物块受重力、支持力， 由牛顿第二定律得，解得． （2）物块P以的速度滑上传送带，加速到时运动的位移大小为， 解得，则可知物块P先在传送带上做匀加速运动，然后做匀速运动， 最后以的速度运动到C点并离开传送带，与Q发生碰撞， 设碰后P、Q的速度分别为和，根据动量守恒定律有， 根据机械能守恒定律有，联立解得、， 碰后P反向滑上传送带向左做匀减速运动，P滑上传送带向左运动的最大距离为，由此可知，速度减为0后又向右做匀加速运动， P最终以的速度离开传送带，P在传送带上的运动时间为， 碰后，Q向右运动与挡板发生第一次碰撞，碰撞过程中由于没有能量损失， 则Q以的速度向左运动．再次回到原位置处所用的时间为， 由此可知，P刚好能与返回来的Q在原碰撞处再次碰撞，取向右为正， 根据动量守恒定律有， 根据机械能守恒定律有， 联立解得，． 15．【考点定位】磁场 【考核目标】科学思维，应用数学处理物理问题 【解题思路】（1）粒子从S点射出后，在电场中做类平抛运动， 沿x轴方向有，则，沿y轴方向有，解得， 又由牛顿第二定律得，解得． （2）粒子经过P点时沿y轴方向的速度大小为，则， 粒子经过P点的速度大小为， 粒子在P点时速度与水平方向的夹角为，则有，解得， 设粒子由Q点射出磁场，然后由T点垂直y轴进入电场， 设粒子在磁场中运动的轨道半径为r，由几何关系得， 又，解得、， 粒子在磁场中做圆周运动时，有，解得． （3）粒子由T点回到电场后做类平抛运动，则粒子运动到虚线MN的时间为， 沿y轴方向的位移为，解得， 显然粒子由S点经过MN，即到S点的距离为0， 又由几何关系可知，粒子在磁场中偏转的角度为， 粒子在磁场中运动的时间为， 粒子在磁场中的运动周期为，则， 粒子由Q到T做匀速直线运动，位移为， 粒子匀速的时间为，所以总时间为． 学科网（北京）股份有限公司 $$