安徽省合肥市六校联考2022-2023学年高二下学期7月期末联考物理试题（含解析）VIP

第第页安徽省合肥市六校联考2022-2023学年高二下学期7月期末联考物理试题（含解析）2022-2023学年度第二学期合肥市六校联考高二年级

期末教学质量检测物理学科试卷

一、选择题（每小题4分，1-7为单选，8-10为多选，多选题漏选得2分，共40分）

1.我国已开展空气中PM2．5浓度的监测工作，PM2．5是指空气中直径小于2．5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2．5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是

A.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

B.PM2.5的无规则运动说明了空气分子做分子热运动

C.PM2.5的质量越大，其无规则运动越剧烈

D.温度越低，PM2．5无规则运动越剧烈

【答案】B

【解析】

【分析】PM2.5是固体小颗粒，不是分子，温度越高，PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡，使其在空中做无规则运动．

【详解】PM2.5是固体小颗粒，不是分子，故PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，故A错误；PM2.5的无规则运动说明了空气分子做分子热运动，故B正确；PM2.5的质量越小，其无规则运动越剧烈，故C错误；温度越高，PM2.5的无规则运动越剧烈，故D错误；故选B．

【点睛】本题考查了PM2.5的有关问题，涉及的知识点是分子的热运动，难度不大，在当今雾霾天气严重的情况下，其与环保相结合具有很好的科普意义．

2.下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（）

A.B.C.D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向上，故A错误；

B．由图可知，磁感应强度B与电流I平行，导线不受安培力，故B错误；

C．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向下，故C正确；

D．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向垂直纸面向外，故D错误。

故选C。

3.某磁场磁感线如图所示，有铜线圈自图示A位置落至B位置，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是（）

A.始终顺时针B.始终逆时针

C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量先增大后减小，从A处落到O处，穿过线圈的磁通量增大，所以感应电流的磁场方向向下，则感应电流的方向为顺时针，从O处落到B处，穿过线圈的磁通量减少，产生的感应电流的磁场方向向上，则感应电流的方向为逆时针。

故选C。

4.如图所示，一边长为a的正方形线圈与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，磁感应强度为B。在Δt时间内将线圈绕虚线（磁场边界）翻转，在此过程中线圈产生的感应电动势为（）

A.零B.

C.D.

【答案】C

【解析】

【详解】在Δt时间内将线圈绕虚线（磁场边界）翻转过程中，磁通量变化为

由法拉第电磁感应定律可知产生的感应电动势为

故选C。

5.一只电阻分别通过四种不同形式的电流，申流随时间变化的情况如下列各选项所示，A、B选项中电流按正弦规律变化，在相同时间内电阻产生热量最大的是（）

A.B.C.D.

【答案】D

【解析】

【详解】A、B选项中电流有效值均为

C选项中电流的有效值为，D选项中电流的有效值为，所以在相同时间内电阻产生热量最大的是D选项中的电流。

故选D。

6.如图甲为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙为这列波上质点P的振动图像，则下列说法正确的是（）

A.该横波向右传播，波速为0.8m/s

B.t＝2s时，质点Q的振动方向为y轴负方向

C.在2～4s时间内，质点P沿x轴向右平移2.0m

D.在2～4s时间内，质点Q通过的路程为10cm

【答案】D

【解析】

【详解】A．由题图乙知，在t＝2s时，质点P正通过平衡位置向下振动，根据“同侧法”可知波向右传播，由题图甲可知波长为

λ＝1.6m

由题图乙可知周期

T＝4s

则波速为

故A错误；

B．质点Q与质点P相距半个波长，故振动方向相反，则t＝2s时，质点Q沿y轴正方向运动，故B错误；

C．质点不会随波迁移，只在平衡位置附近振动，故C错误；

D．由题图甲可知振幅

A＝5cm

在2～4s时间内，质点振动半个周期，所以质点Q通过的路程为

s＝2A＝10cm

故D正确。

故选D。

7.如图所示，在xOy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角θ=45°。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知OM=a，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（）

A.粒子带正电荷

B.粒子速度大小为

C.粒子在磁场中运动的轨道半径为a

D.N与O点相距

【答案】D

【解析】

【详解】A．粒子向下偏转，根据左手定则判断洛伦兹力，可知粒子带负电，A错误；

BC．粒子运动的轨迹如图

由于速度方向与y轴正方向的夹角，根据几何关系可知

，

则粒子运动的轨道半径为

洛伦兹力提供向心力

解得

BC错误；

D．与点的距离为

D正确。

故选D。

8.如图所示，用F表示两分子间的作用力，表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10变为的过程中（）

A.F不断增大B.F先增大后减小

C.F对分子一直做正功D.先增大后减小

【答案】BC

【解析】

【详解】ABD．分子间的作用力是矢量，其正负不表示大小；分子势能是标量，其正负表示大小。读取图像信息知，由10r0变为r0的过程中，F先增大后变小至0。Ep则不断减小，故B正确，AD错误；

C．该过程中，分子力始终为引力，做正功，故C正确。

故选BC

9.如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）

A.电流表的示数为1AB.原线圈的输入功率为220W

C.电压表的示数为110VD.副线圈输出交流电的周期为0.01s

【答案】ABC

【解析】

【详解】AC．原线圈电压有效值为U1=220V，则根据匝数比可得次级电压有效值U2=110V，即电压表的示数为110V，则次级电流有效值

则初级电流表的读数为

故AC正确；

B．原线圈的输入功率为

P1=U1I1=220×W=220W

故B正确；

D．副线圈输出交流电的周期为

故D错误。

故选ABC。

10.水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上．一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下．两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD．则整个过程中（）

A.的冲量大于的冲量

B.的冲量小于的冲量

C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量

D.合外力对a物体的冲量等于合外力对b物体的冲量

【答案】BD

【解析】

【详解】ABC．由图，AB与CD平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，但的运动总时间小于的时间，根据

可知，摩擦力对物体的冲量小于摩擦力对物体的冲量，根据动量定理，对整个过程研究得

由图看出

则有

即的冲量小于的冲量，故B正确，AC错误；

D．根据动量定理可知，合外力的冲量等于物体动量的变化量，两个物体动量的变化量都为零，所以相等，故D正确。

故选BD。

二、实验题（11题10分，12题12分，共22分）

11.某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。

图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐。

（1）入射球A的质量和被碰球B的质量的关系是_________（选填“>”“②.64.7③.ABD④.

【解析】

【详解】（1）[1]要使两球碰后都向右运动应有A球质量大于B球质量，即；

（2）[2]将10个点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由米尺测得碰撞后B球的水平射程约为64.7cm。

（3）[3]从同一高度做平抛运动，飞行的时间t相同，而水平方向为匀速直线运动，故水平位移

所以只要测出小球飞行的水平位移，就可以用水平位移的测量值代替平抛初速度。故需测出未放B球时A球飞行的水平距离和碰后AB球飞行的水平距离和，及AB两球的质量。

故选ABD。

（4）[4]若为不变量，需验证的关系式为

，

将

代入上式得

12.实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。

(1)选择好器材，将符合实验要求的单摆悬线上端固定在铁架台上，测出悬点到小球球心的距离l；

(2)将摆球拉离平衡位置一个小角度松手使其在竖直平面内摆动，测量单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=________。（用l、n、t表示）

(3)甲同学测得的重力加速度数值大于当地重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是________。（填选项前的字母）

A．开始摆动时振幅较小

B．开始计时时，过早按下秒表

C．测量周期时，误将摆球（n－1）次全振动的时间记为n次全振动的时间

D．测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长

(4)乙同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量．你认为横坐标所代表的物理量是________（填“l2”“l”或“”）。若图线斜率为k，则重力加速度g=________（用k表示）。

(5)丙同学正确完成实验操作后，整理器材时突然发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方，他测量时是将悬点到球心的距离作为摆长l，通过改变摆线的长度，测得5组l和对应的周期T。为了消除摆长不准对实验结果的影响，他画出l-T2图像，利用图像计算出重力加速度的表达式应为g=________。

【答案】①.②.CD##DC③.④.⑤.

【解析】

【详解】(2)[1]根据单摆周期公式

根据题意

解得

(3)[2]A．开始摆动时振幅较小，g不变，A错误；

B．开始计时时，过早按下秒表，t偏大，g偏小，B错误；

C．测量周期时，误将摆球（n-1）次全振动的时间记为n次全振动的时间，n偏大，g偏大，C正确；

D．测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长，悬点到球心的距离才是摆长，l偏大，g偏大，D正确。

故选CD。

(4)[3]根据

横坐标所代表的物理量是。

[4]若图线斜率为k，根据图像

则重力加速度为

(5)[4]根据

解得

根据图像

解得

三、计算题（共3题，计38分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13.如图所示，截面ABCD为矩形的透明设备放置在真空环境中AB=2a，一束光入射到上表面与AD夹角为θ=30°，折射到AB而中点时恰好发生全反射，光在真空中的传播速度为c，求：

（1）该透明设备材料的折射率（可用根号表示）；

（2）光从射入到第一次射出经历的时间。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）设该设备材料的折射率为n，在AD面上，设折射角为r，由折射定律得

n=

光线折射到AB面中点时恰好发生全反射，入射角等于临界角，则

sinC=

绘出光路图如下

由几何关系知

C+r=90°

联立解得折射率

n=

（2）光在介质中传播速度

v=

光从射入到第一次射出所经过的路程为

则所需要的时间

联立解得

t=

14.如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平方向的夹角为θ。两导轨间距为，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。

（1）由b向a方向看到的装置如图，在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图；

（2）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；

（3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。

【答案】（1）；（2），；（3）

【解析】

【详解】（1）经过分析可得，ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图如下图所示

（2）当ab杆速度为v时，感应电动势为

此时电路中电流为

ab杆受到安培力为

即有

可得

（3）当时，ab杆达到最大速度，则有

15.如图所示，一个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道半径R=0.45m，下端恰好与平台平滑对接，在光滑的水平面上有一个静止的、足够长的木板c，木板的右端紧靠侧壁竖直的平台，平台的上表面光滑并与木板上表面等高，小滑块a、b可视为质点。已知两个小滑块与木板的质量均为m=1kg，小滑块a、b与木板间的动摩擦因数均为=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。小滑块a由圆弧轨道顶端无初速释放，a、b碰撞时间极短。

（1）求小滑块a滑到圆弧轨道底端对圆弧轨道的压力大小；

（2）若初始小滑块b静止在木板右端，a、b碰后粘连在一起运动，求系统在整个运动过程中由于摩擦产生的热量；

（3）若初始小滑块b静止在距离木板右端L=2.5m处，a、b间发生弹性碰撞，求碰撞后小滑块a、b之间的最大距离。

【答案】(1)30N；(2)075J；(3)0.5m

【解析】

【分析】

【详解】(1)小滑块a释放到达圆弧轨道底端的过程，根据动能定理得

可得

根据牛顿第二定律可得

可得

根据牛顿第三定律可知轨道受到的压力大小为30N

(2)ab相碰过程由动量守恒定律可得

ab与c相互作用过程由动量守恒定律可得

系统在整个运动过程中由于摩擦产生的热量

(3)a滑上c后做匀减速直线运动，加速度大小为

b、c一起匀加速运动的加速度为

因此a滑上c后，先做减速运动，与b发生弹性碰撞后，有动量守恒定律和能量守恒定律可知，a、b速度互换，b相对ac向前运动，由于摩擦力作用，三者最后共速，由动量守恒可得

则

由功能关系可得

可得2022-2023学年度第二学期合肥市六校联考高二年级

期末教学质量检测物理学科试卷

一、选择题（每小题4分，1-7为单选，8-10为多选，多选题漏选得2分，共40分）

1.我国已开展空气中PM2．5浓度的监测工作，PM2．5是指空气中直径小于2．5微米的悬浮颗粒物，可在显微镜下观察到，它漂浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危害．矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2．5的主要原因，下列关于PM2.5的说法中正确的是

A.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

B.PM2.5的无规则运动说明了空气分子做分子热运动

C.PM2.5的质量越大，其无规则运动越剧烈

D.温度越低，PM2．5的无规则运动越剧烈

2.下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（）

A.B.C.D.

3.某磁场磁感线如图所示，有铜线圈自图示A位置落至B位置，在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是（）

A.始终顺时针B.始终逆时针

C.先顺时针再逆时针D.先逆时针再顺时针

4.如图所示，一边长为a的正方形线圈与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，磁感应强度为B。在Δt时间内将线圈绕虚线（磁场边界）翻转，在此过程中线圈产生的感应电动势为（）

A.零B.

C.D.

5.一只电阻分别通过四种不同形式的电流，申流随时间变化的情况如下列各选项所示，A、B选项中电流按正弦规律变化，在相同时间内电阻产生热量最大的是（）

A.B.C.D.

6.如图甲为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙为这列波上质点P的振动图像，则下列说法正确的是（）

A.该横波向右传播，波速为0.8m/s

B.t＝2s时，质点Q的振动方向为y轴负方向

C.在2～4s时间内，质点P沿x轴向右平移2.0m

D.在2～4s时间内，质点Q通过的路程为10cm

7.如图所示，在xOy平面的第一象限内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一带电粒子从y轴上的M点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角θ=45°。粒子经过磁场偏转后在N点（图中未画出）垂直穿过x轴。已知OM=a，粒子电荷量为q，质量为m，重力不计。则（）

A.粒子带正电荷

B.粒子速度大小为

C.粒子在磁场中运动的轨道半径为a

D.N与O点相距

8.如图所示，用F表示两分子间的作用力，表示分子间的分子势能，在两个分子之间的距离由10变为的过程中（）

A.F不断增大B.F先增大后减小

CF对分子一直做正功D.先增大后减小

9.如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是（）

A.电流表的示数为1AB.原线圈的输入功率为220W

C.电压表的示数为110VD.副线圈输出交流电的周期为0.01s

10.水平面上有质量相等的a、b两个物体，水平推力、分别作用在a、b上．一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下．两物体的v-t图线如图所示，图中AB∥CD．则整个过程中（）

A.的冲量大于的冲量

B.的冲量小于的冲量

C.摩擦力对a物体的冲量等于摩擦力对b物体的冲量

D.合外力对a物体冲量等于合外力对b物体的冲量

二、实验题（11题10分，12题12分，共22分）

11.某同学用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来寻找不变量，图中CQ是斜槽，QR为水平槽，二者平滑相接，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面上的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。然后把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。

图中O是水平槽末端口在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰球B时A球的平均落点，M为与B球碰后A球的平均落点，N为被碰球B的平均落点。若B球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于OP，米尺的零点与O点对齐。

（1）入射球A质量和被碰球B的质量的关系是_________（选填“>”“<”或“=”）；

（2）碰撞后B球的水平射程约为________cm；

（3）下列选项中，属于本次实验必须测量的的物理量是________（填选项前的字母）。

A．水平槽上未放B球时，测量A球平均落点位置到O点距离

B．A球与B球碰撞后，测量A球平均落点位置到O点距离

C．测量A球或B球的直径D

D．测量A球和B球的质量、

E．测量G点相对于水平槽面的高度H

（4）若为不变量，则需验证的关系式为_______________。（用题中给出的字母表示）

12.实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。

(1)选择好器材，将符合实验要求的单摆悬线上端固定在铁架台上，测出悬点到小球球心的距离l；

(2)将摆球拉离平衡位置一个小角度松手使其在竖直平面内摆动，测量单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g=________。（用l、n、t表示）

(3)甲同学测得的重力加速度数值大于当地重力加速度的实际值，造成这一情况的原因可能是________。（填选项前的字母）

A．开始摆动时振幅较小

B．开始计时时，过早按下秒表

C．测量周期时，误将摆球（n－1）次全振动的时间记为n次全振动的时间

D．测量摆长时，以悬点到小球下端边缘的距离为摆长

(4)乙同学多次改变单摆的摆长并测得相应的周期，他根据测量数据画出了如图所示的图像，但忘记在图中标明横坐标所代表的物理量．你认为横坐标所代表的物理量是________（填“l2”“l”或“”）。若图线斜率为k，则重力加速度g=________（用k表示）。

(5)丙同学正确完成实验操作后