2022-2023学年广西来宾市高二（下）期末物理试卷（含解析）

2022-2023学年广西来宾市高二（下）期末物理试卷

一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）

1.质量为5kg的物体以速度5m/s从地面竖直上抛（不计空气阻力），直至落回地面，在此过程

中（）

A.整个过程中重力的冲量为零

B.整个过程中重力的冲量为25N・s

C.上升过程重力的冲量大小为25N-s,方向向上

D,上升过程和下落过程中动量的变化量大小均为25kg-7n/s,方向相同

2.小敏同学为了研究水波的传播特点，在水面上放置波源和浮标，两者的间距为小t=0时

刻，波源开始从平衡位置沿y轴在竖直方向做简谐运动，产生的水波沿水平方向传播（视为简

谐波），h时刻传到浮标处使浮标开始振动，此时波源刚好位于正向最大位移处，波源和浮标

的振动图像分别如图中的实线和虚线所示，则（）

A.浮标的振动频率为4tlB.水波的传播速度大小为由

C.水波的波长为4LD.|t1时刻浮标沿y轴负方向运动

3.如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂

直于磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是（）

A.粒子带正电

B.若仅增大磁感应强度，则粒子可能从b点左侧射出

C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点左侧射出

D,若仅增大入射速率，则粒子在磁场中运动时间变长

4.为营造更为公平公正的高考环境，“反作弊”工具金属探测仪被各考点广为使用。某兴趣

小组设计了一款金属探测仪，如图所示，探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路，当探

测仪检测到金属物体时，探测仪线圈的自感系数发生变化，从而引起振荡电路中的电流频率

发生变化，探测仪检测到这个变化就会驱动蜂鸣器发出声响。已知某时刻，电流的方向由b流

向a,且电流强度正在减弱过程中，则（）

A.该时刻线圈的自感电动势正在减小

B.该时刻电容器下极板带正电荷

C.若探测仪靠近金属时其自感系数增大，则振荡电流的频率升高

D.若探测仪与金属保持相对静止，则金属中不会产生感应电流

5.教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定

值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表4理想交流电压表V的读数分别为/、U,R消

耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来的2倍，则（）

A.R消耗的功率变为2PB.电压表V的读数为义U

C.电流表4的读数变为2/D.通过R的交变电流频率不变

6.如图甲所示是法拉第制作的世界上最早的发电机的实验装置。有一个可绕固定转轴转动的

铜盘，铜盘的一部分处在形磁体中，实验时用导线连接铜盘的中心C。用导线通过滑片与铜

盘的边线。连接且接触良好，如图乙所示，若用外力转动手柄使铜盘转动起来，在CD两端会

产生感应电动势，下列说法正确的是（）

甲

A.如图甲所示，产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个以C为圆心的同心铜盘中的磁通

量发生了变化

B.如图甲所示，因为铜盘转动过程中穿过铜盘的磁通量不变，所以没有感应电动势

C.如图乙所示，用外力顺时针（从左边看）转动铜盘，电路中会产生感应电流，通过R的电流

自上而下

D.如果圆盘的半径为r,匀速转动的周期为7,圆盘处在一个磁感应强度为B的匀强磁场之中,

则发电机产生感应电动势为E=嘤

7.如图所示，两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关K与

一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板

间放一台压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为加、

电荷量为q的带负电小球。K断开时传感器上有示数mg，K闭合稳定

后传感器上示数为争。则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量的变

化率分别是（）

A.正在减弱，爷=等B.正在增加，%=鬻

C.正在减弱，0=甯D•正在增加，爷=需

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

8.如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化

的正弦规律图像如图乙所示，发电机线圈电阻为20,外接灯泡的电阻为10。则（）

A.瞬时电动势的表达式为e=6cs出1007rt⑺

B.电压表的示数为61/

C.在t=0.01s时，穿过线圈的磁通量最小

D.发电机的输出功率为2.5分

9.如图甲为简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P、Q、M分别是平衡位置在与=1.0m,x2=

4.0m,叼=8.0TH处的质点，图乙为质点M的振动图像，下列说法正确的是（)

A.该简谐波沿x轴负方向传播

B.在t=0.2s时，质点「向、轴正方向运动

C.在t=0.25s时，质点P的加速度方向沿y轴正方向

D.在t=0.25s时，质点Q的位移为-10cm

10.如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸而乂乂Xx

ab

内有一正方形均匀金属线框abed,其边长为3总电阻为R,vBvv乂

XXXA

ad边与磁场边界平行，从ad边刚进入磁场直至左边刚要进入

XXvXX

磁场的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度。匀速运动，dc

XXXX

下列说法正确的是（）

A.儿边的c点电势高于b点电势B.线框中的感应电流/=学

n

C,拉力的功率P=比客D.线框产生的焦耳热Q=柴

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

11.小民在某校物理实验室做“用单摆测定重力加速度”的实验时，

(1)让刻度尺的零点对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图(a)所示，那么单摆摆长是

cm,用十分度游标卡尺测得摆球直径为cm,如图(b)所示，如果测定了53次全振动的

时间如图(c)中秒表所示，单摆的摆动周期是s(保留三位有效数字)，若圆周率近似值

3.14,该实验室重力加速度是zn/s2(保留三位有效数字)。

(2)在本实验中，有人提出以下几点建议：其中对提高测量结果精确度有利的是。

A.适当加长摆线

B.质量相同、体积不同的摆球，应选用体积较大的

C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大

D当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振

动的周期

12.小张同学用如图甲所示的双缝干涉实验装置来测量光的波长。

缝

光源凸透镜浊光片单缝双遮光筒毛玻璃屏目镜

A

ABAB

前•一次测量后•一次测量

乙

(1)在组装仪器时单缝和双缝应该相互放置(选填“垂直”或“平行”)。

（2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可以。

4将单缝向双缝靠近

区将屏向靠近双缝的方向移动

C.将屏向远离双缝的方向移动

n使用双缝之间的距离更大的双缝

（3）观察测量的图样（如图乙所示），调节仪器使分划板的中心刻线对准一条亮条纹a的中心，

测量头的示数如图丙所示，其示数为mm,移动手轮使分划板中心刻线对准另一条亮

条纹B的中心,测量头的示数为10.495rmn。已知双缝挡板与光屏间距为0.6m,双缝相距0.2nun,

则所测单色光的波长为爪。（结果保留两位有效数字）

四、简答题（本大题共3小题，共40.0分）

13.真空中有一半径为R=8cm,质量分布均匀的玻璃球，其过球心。的横截面如图所示。一

单色光束乱4从真空以入射角i于玻璃表面的A点射入玻璃球，又从玻璃球表面的B点射出，出

射角y=60。，已知乙4OB=120。，光在真空中的传播速度c=3x1。87n/s,求该光束在玻璃

中的折射率和该光束在玻璃球中的传播时间。

14.如图所示，半径为R=0.8m的四分之一光滑圆弧固定在水平桌面的边缘，圆弧末端与桌

面的边缘相切，桌面的边/i=0.8?n,一个质量m=0.2kg的小金属球4静止在圆弧最低点，另

一个质量M=0.5kg的小金属球B由圆弧最高处静止滑下，并与小金属球4发生对心碰撞，小

金属球B落地处离桌子边缘水平距离SB=0.8m,g取lOm/s2,不计空气阻力，两个小金属球

均可视为质点，求小金属球4落地处离桌子边缘水平距离。

15.如图所示，y>0区域存在着垂直xOy平面向外的匀强磁场,

在第四象限的空间中存在着平行于xOy平面沿y轴正方向的匀强

电场。一质量为小，带电量为q的带正电粒子从坐标原点以初速

度先射入磁场，方向与x轴负方向成60。角斜向上，然后经过M点

进入电场，并从y轴负半轴的N点垂直y轴射出电场。已知M点坐

标为(。0),粒子所受的重力不计，求：

(1)画出带电粒子在磁场和电场中全程运动的轨迹;

(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小；

(3)匀强电场的电场强度E的大小。

答案和解析

1.【答案】D

【解析】解：AB.由竖直上抛运动的对称性可知，物体落地时的速度大小V=5m/s,方向竖直向

下。只受重力作用，取竖直向上为正方向，则整个过程中重力的冲量为：/=-mv-mv=-2mv=

-2x5x5W-s=-50W-s,负号表示重力的冲量方向竖直向下，故AB错误；

C、上升过程重力的冲量/'=0—=—5x5N•s=-25N-s,负号表示重力的冲量方向竖直向

下，故C错误；

D、上升过程动量变化4P=0-mv=-5x5kg-m/s=-25kg-m/s,同理下降过程动量变化也

为-2Skg-m/s,方向相同，都向下，故。正确。

故选：Do

根据动量定理求解整个过程中重力的冲量。根据动量定理求解上升过程和下落过程重力的冲量大

小，再分析上升过程和下落过程中动量的变化量大小关系。

本题要掌握动量变化量的概念和动量定理，要注意规定正方向，用正负号表示速度方向。

2.【答案】C

【解析】解：4根据振动图像可知，波源在0时刻振动，同时波形经过L=：7'传递到浮标处，浮

14

标的振动周期为7=4口，根据频率和周期的关系可知频率为：/=/，故A错误；

B.波源的振动情况经过句传到距离L处的浮标，根据运动学公式可知波速大小为口=看,故B错误；

C.根据波长的计算公式有：a=uT=g-4ti=4L,故C正确；

。.根据题意可知浮标在|q时刻沿y轴正方向运动，故。错误。

故选：Co

根据图像分析出浮标的振动周期，由此得出浮标的频率；根据运动学公式得出水波的传播速度；

根据波长的计算公式，结合图像的物理意义即可完成分析。

本题考查波的形成，明确波的传播特点是解题的关键，注意各质点的振动情况并与波源相联系，

基础题。

3.【答案】B

【解析】解：4、因为粒子向下偏转，根据左手定则可得粒子带负电，故A错误;

BC、根据洛伦兹力提供向心力：qBv=m^则R=,可知,若仅增大磁感应强度，则粒子运动

的半径减小，粒子可能从b点左侧射出；若仅减小磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出，故8

正确，C错误；

。、若仅增大入射速率，根据R=翁，可知粒子在磁场中运动半径增大，粒子轨迹对应的圆心角

将减小，根据t=而运动周期7=半=警，7保持不变，可知粒子运动的时间减小，故。

Z7TVqtf

错误。

故选：Bo

根据粒子的偏转情况，根据左手定则判断粒子的电性；根据R=北，分析仅增大或减小磁感应强

度粒子运动的半径如何变化，进而判断粒子的射出点的变化情况；分析仅增大入射速率，判断粒

子在磁场中运动的半径如何变化，然后判断粒子轨迹对应的圆心角和运动时间如何变化。

本题考查了带电粒子在有界磁场中的运动，解决本题的关键是熟练掌握洛伦兹力提供向心力的匀

速圆周运动模型。

4.【答案】B

【解析】解：2、某时刻，电流的方向由b流向a,且电流强度正在减弱过程中，电场能减小，磁

场能增加，故自感电动势阻碍电流的增大，则该时刻线圈的自感电动势正在增大，故A错误；

以电流的方向由b流向a,且电流强度正在减弱过程中，电容器充电，由右手螺旋定则判断，电

容器下极板带正电，故B正确；

C、若探测仪靠近金属时，相当于给线圈增加了铁芯，所以其自感系数L增大，根据公式/=9立

可知，其自感系数L增大时振荡电流的频率降低，故C错误；

。、此时电流强度正在减弱过程中，虽然探测仪与金属保持相对静止，金属也会产生感应电流，

故。错误。

故选：B.

在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，磁场能转化为电场能；

根据电磁振荡的频率公式进行分析。

解决本题的关键知道在LC振荡电路中，当电容器充电时，电流在减小，电容器上的电荷量增大，

磁场能转化为电场能；当电容器放电时，电流在增大，电容器上的电荷量减小，电场能转化为磁

场能。

5.【答案】C

【解析】解：B、根据Em=NBSs可知，发电机线圈的转速变为原来的2倍，发电机感应电动势的

最大值变为原来的2倍，感应电动势的有效值变为原来的2倍，理想变压器的原线圈的电压为原来

的2倍，原副线圈匝数不变，根据钱=得可知，理想变压器的副线圈的电压为原来的2倍，电压表

V的读数变为2U,故B错误；

2

A、副线圈两端电压变为原来的2倍，定值电阻R两端的电压变为原来的2倍，根据p=Z可知，定

R

值电阻R消耗的功率变为4P,故A错误；

C、定值电阻R两端的电压U变为原来的2倍，根据欧姆定律/=g可知通过理想变压器的副线圈的

电流为原来的2倍，原副线圈匝数不变，根据詈可知，理想变压器原线圈的电流为原来的2倍，

12叫

电流表4的读数变为21,故C正确；

。、发电机线圈的转速n变为原来的2倍，由3=2/m=2/rf可知通过R的交变电流频率/变为原来

的2倍，故。错误。

故选：Co

发电机线圈的转速变为原来的2倍，根据公式Em=NBS3知道理想变压器的原线圈的电压为原来

的2倍，再根据变压器的变压比分析电压表V的读数如何变化，根据功率公式P=勿分析R消耗的

R

功率。由欧姆定律确定电流表的读数。根据发电机线圈转速的变化分析交变电流频率的变化。

解决本题的关键是明确发电机产生的感应电动势与角速度的关系，搞清理想变压器原副线圈的电

压、电流、功率、频率关系，通过列式来进行半定量分析。

6.【答案】D

【解析】解：4BD.外力摇手柄使得铜盘转动产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个沿半径方

向的铜棒在切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律可知发电机产生感应电动势为：

E罟=哗,故AB错误，。正确；

TT

C.若用外力顺时针（从左边看）转动铜盘时，根据右手定则可得感应电流方向为C到。（电源内部），

因此通过R的电流自下而上，故C错误。

故选：D。

根据法拉第电磁感应定律得出感应电动势的表达式；

根据右手定则得出感应电流的方向。

本题主要考查了电磁感应的相关应用，理解感应电流的产生条件，结合右手定则即可完成分析。

7.【答案】D

【解析】解：K闭合稳定后传感器上示数为苧，说明此时下极板带正电，即下极板电势高于上极

板电势，极板间的场强方向向上，大小满足

5mq

Eq+mg=—^―

解得：？=誓

在匀强电场中，电势差和场强的关系式为：

U=Ed

解得：U二孚

3<7

线圈部分相当于电源，则感应电流的方向是从上往下，据此结合楞次定律可判断穿过线圈的磁通

量正在增加，线圈中产生的感应电动势的大小为

E—n.

At

可得：瞿=鬻，故ABC错误，。正确；

故选：Do

根据传感器的示数结合电场力的计算公式得出场强的大小，结合公式U=Ed得出电势差的大小，

再结合电路构造的分析和法拉第电磁感应定律得出磁场的变化关系。

本题主要考查了电磁感应定律的相关应用，熟悉法拉第电磁感应定律得出电动势的大小，结合场

强的计算公式即可完成分析。

8.【答案】AD

【解析】解：4由图可知，电动势的最大值为：

Em=6<2K

周期为0.02s,则瞬时电动势的表达式为

2兀

e=EmSin（万r）t

代入数据得：e=6♦攵s讥lOOirtC。，故A正确；

A电动势有效值为：

E-至

解得：E=6V

电压表的示数为：

代入数据得：U=5V,故8错误；

C.在t=0.01s时，电动势为0,此时穿过线圈的磁通量最大，故C错误：

。.灯泡消耗的功率

U2

P=~R

代入数据得：P=2.5W,故发电机的输出功率为2.5/，故。正确。

故选:AD.

由图读出电动势的最大值，根据周期求得角速度，即可表示出线圈转动产生的感应电动势的瞬时

表达式；求出电动势的有效值，根据闭合电路欧姆定律求出外电压的有效值，即为电压表的示数；

根据图象判断t=0.01s时，穿过线圈的磁通量最大；根据电压有效值求出发电机的输出功率。

交流电的电压、电流、电动势等物理量都随时间周期性变化，明确求解交流电的焦耳热、电功、

电功率时要用交流电的有效值。

9.【答案】BD

【解析】解：力、由图乙可知，t=0.1s时质点M正处于平衡位置且向下振动，结合图甲可知，根

据波形平移法可知该简谐波沿》轴正方向传播，故A错误；

B、根据图乙可知，该波周期7=0,2s,t=0.1s时质点P正沿y轴负方向运动，再经过半个周期即

在t=0.2s时，质点P沿y轴正方向运动，故8正确；

C、t=0.1s时质点P在平衡位置上方且正沿y轴负方向运动，再经过，个周期即在t=0.25s时，则

质点P处于平衡位置上方，回复力指向平衡位置，则其加速度方向沿y轴负方向，故C错误；

£＞、t=0.1s时质点Q在平衡位置处且向y轴正方向运动，再经过,个周期即在t=0.25s时，则其在

波谷，则位移为—10cm,故£）正确。

故选：BD.

根据乙图读出M点在t=0.1s时的振动方向，结合甲图判断出波的传播方向；根据时间与周期的关

系分析质点P的运动方向和加速度方向，分析Q的位置，确定Q的位移大小。

本题是波动图像与振动图像的综合，要抓住两种图像的内在联系，由振动图象读出振动方向，由

波动图象判断波的传播方向。

10.【答案】ABC

【解析】解：4线框向左运动，由右手定则或楞次定律得线框中感应电流方向逆时针，由电路知

识得be边的c点电势高于b点电势，故A正确；

B.由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势E=BL。，根据闭合电路欧姆定律可知线框中的感应电

流

1=号=胃,故8正确；

C根据线框的平衡状态可知拉力大小等于安培力大小，则有：F=BIL

拉力的功率为：0=?〃=也至，故C正确；

R

。.线框在磁场中运动时间为：t=L

V

线框产生的焦耳热为：Q=/2Rt=^故。错误。

R

故选：ABC.

根据右手定则得出电流的方向，结合电路构造的分析得出ab两点的电势高低；

根据法拉第电磁感应定律得出电动势的大小，结合闭合电路欧姆定律得出感应电流的大小；

根据安培力的公式，结合功率的计算公式得出功率的大小；

根据运动学公式得出运动的时间，再结合焦耳定律得出对应的焦耳热。

本题主要考查了电磁感应的相关应用，掌握电学物理量的计算公式，结合安培力的计算公式和焦

耳定律即可完成分析。

11.【答案】87.3152.171.889.74AC

【解析】解：（1）游标卡尺的分度值为O.lnun，不需要估读，得摆球直径为

d=2.1cm+7x0.1mm=2.17cm

再根据（Q）图可读出L=88.40cm

则单摆摆长是

d2.17

E=L-2=88.40cm----工—cm=87.315cm

根据（c）图秒表的读数

90s+9.8s=99.8s

所以单摆摆动周期为1.88s,根据单摆的周期公式

代入数据解得：g=9.74m/s2

(2)4单摆的摆长越长，周期越大，适当加长摆长，便于测量周期，可以减小测量的误差，提供测

量结果的精确度，故A正确；

8.要减小空气阻力的影响，应选体积较小的摆球，故B错误；

C单摆在摆角很小的情况下才做简谐运动，则单摆偏离平衡位置的角度不能太大，一般不超过5。，

故C正确；

。.单摆周期较小，把一次全振动的时间作为周期，测量误差较大，应采用累积法，测多个周期的

时间取平均值作为单摆的周期，故。错误。

故选：AC.

故答案为：(1)87.315；2.17；1.88；9.74；(2)4C

(1)根据游标卡尺的读数规则得出对应的长度，从而得出摆球的直径，再结合秒表的读数和单摆的

周期公式得出g的大小；

(2)根据实验原理分析出能提高测量结果准确度的操作方案。

本题主要考查了单摆测量重力加速度的实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，熟悉仪器的读

数规则，结合单摆的周期公式即可完成分析。

12.【答案】平行BD5.6954.0X10-7

【解析】解：(1)根据双缝干涉实验原理可知，单缝是形成线光源，双缝是形成两条平行的相关光

源，因此单缝和双缝必须平行才能产生清晰的干涉条纹；

(2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应该使干涉条纹间距变窄，根据双缝干涉条纹间距公式

4%=。；!可知，在使用同种光的情况下，可减小光屏和双缝之间的距离I,或增大双缝间距都可以

增加观察到的条纹数，故AC错误，BD正确。

故选：BDo

⑶螺旋测微器的分度值为O.Olzmn,读数与=5.5mm+0.01mmx19.5=5.695mm

104955695

由题意知条纹间距4%=~-mm=1.2mm

4

由题根据双缝干涉条纹间距公式Zx=

a

-7

可得，=华=X0.2x10-3m=4.0x10m»

I0.6

故答案为:(1)平行；(2)BD；(3)5,695；4.0x10-。

(1)根据双缝干涉实验原理和实验操作分析作答；

(2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，应该减小双缝干涉条纹间距，结合双缝干涉条纹间距公

式作答；

(3)螺旋测微器的分度值为O.Olnvn,测量值=固定刻度对应示数(nun)+对齐格数(估读一位)x精

确度；

根据题意求解相邻亮条纹之间的距离，再根据双缝干涉条纹间距公式求波长。

本题主要考查了双缝干涉实验测量光的波长实验，根据实验原理掌握正确的实验操作，结合双缝

干涉条纹间距公式4%=即可完成分析。

13.【答案】解：(1)根据几何关系可知

根据光路可逆入射角i=60。，由折射定律得

sinz.OAB

n=y/~~3

(2)由折射率〃=；；可知