2021-2022学年广西三新学术联盟高二（下）5月联考物理试题（解析版）

广西“三新”学术联盟高二5月联考物理试题（考试时间：90分钟总分：100分）一、选择题：本题共12小题，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~12题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错得0分。1.1895年，天才科学家特斯拉替美国尼亚加拉发电站制造发电机组，该发电站仍是世界著名水电站之一。若用国际单位制中的基本单位表示磁感应强度单位特斯拉（T），正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】由磁感应强度的定义式可知故选C。2.如图所示，在光滑斜面上有一垂直于斜面的固定挡板OM，A、B两物体叠放在斜面和挡板之间，B与挡板接触，A离挡板有小段距离，A、B静止不动，则A物体受力个数为（）A.3 B.4 C.5 D.6【答案】B【解析】【详解】A物体受到重力，斜面的支持力，B对A的压力和B对A的沿斜面向上的摩擦力，因此A物体受4个力的作用。故选B3.如图所示，空间中两个电量均为+Q的点电荷，对称的放置在O点两侧，以O为几何中心，有一正方形ABCD，四条边的中点分别为E、F、M、N，下列说法正确的是（）A.O点的电势一定为0B.电子在A点的电势能比在D点的电势能低C.M点和N点的电场强度相同D.电势差【答案】D【解析】【详解】A．O点的电场强度为零，但电势大于0，A错误；B．根据对称性，A、D两点电势相等，因此电子在A点的电势能等于在D点的电势能，B错误；C．根据对称性，M点和N点的电场强度大小相等，方向相反，C错误；D．根据对称性，A、C两点电势相等，因此D正确。故选D。4.如图所示，为了模拟和体验运动会的射击项目，在地面B处的微型水火箭竖直向上发射的同时，小华同学用气枪水平射出塑料子弹，枪口A距离地面1.6m，A、B的水平距离为8m，微型水火箭刚发射的瞬间获得初速度5m/s，上升过程仅考虑重力，若微型水火箭在上升过程被击中，微型水火箭和子弹视为质点，忽略一切阻力，取，则子弹刚出枪口的速度是（）A.25m/s B.20m/sC.15m/s D.10m/s【答案】A【解析】【详解】A、B相遇，在竖直方向上可得相遇的时间在水平方向上解得故选A。5.如图为交流发电机的示意图，内阻为10Ω的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的对称轴匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为，理想变压器原、副线圈的匝数比为，副线圈接有一个电阻箱R。电表均为理想电表，不计其它电阻，下列说法正确的是（）

A.电压表的示数为20VB.电压表的示数为2VC.当电阻箱电阻为0.4Ω时，电阻箱功率最大D.此交流电每秒钟电流方向改变50次【答案】C【解析】【详解】A．若线圈没有电阻，则电压表的示数为本题中线圈有电阻，故电压表示数小于，A错误；B．由可得若线圈没内阻，则，代入上式可得因本题线圈有内阻，故电压表的示数小于V，B错误；C．设发电机产生的交流电动势有效值为E，原线圈的电流为，副线圈电流为，电阻箱在原线圈电路中的等效电阻为，则有又因为故等效电阻由闭合电路欧姆定律故电源的输出功率为故当时电阻箱消耗的功率最大，即解得故C正确；D．由题意可知，故交流电的频率为因为交流电电流一个周期变两次，故此交流电每秒钟电流方向改变100次，D错误。故选C。6.一物体在外力的作用下，由静止开始沿着水平面做直线运动，若物体的动能随时间均匀变大，则下列说法正确的是（）A.物体的加速度始终不变B.物体的加速度一直增大C.物体的加速度一直减小D.物体的加速度先增大后减小【答案】C【解析】【详解】根据动能定理可知外力做功的功率保持不变，而由于速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，故加速度逐渐减小。故选C。7.2022年3月23日，“天宫课堂”第二课在中国空间站开讲直播。如图所示，假设空间站与比空间站离地更高的卫星B在同一轨道平面上做匀速圆周运动，且环绕方向一致，空间站距地面高度为，卫星B轨道半径为，地球半径为R。引力常量为G，则卫星B与空间站的周期比：（）

A. B.C. D.【答案】A【解析】【详解】根据开普勒第三定律可知解得故选A。8.如图甲所示，地面上有一物体，物体上端连接一劲度系数为k的轻质弹簧，用力F向上提弹簧，物体加速度a与力F的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.如果弹簧形变量，物体保持静止B.当力后，物体做匀加速直线运动C.物体的质量D.当地重力加速度【答案】C【解析】详解】A．当拉力F=q时，物体开始离开地面，此时弹簧形变量因此当时，物体保持静止，A错误；B．由图像可知，当力之后，随着力的增加，加速度逐渐增加，物体做变加速直线运动，B错误；C．根据整理可得因此物体的质量当地的重力加速度C正确，D错误。故选C。9.如图所示，有一垂直于纸面向外的圆形匀强磁场，O为圆心，A、B、C为其圆周上三等分点。现有三个电量大小相同的带电粒子，分别从A、B、C三点正对圆心同时进入磁场，运动过程中没有发生任何碰撞，最后从相邻的点飞出磁场（A→C，C→B，B→A），不考虑粒子间的相互作用力及重力，则这三个粒子（）

A.一定都带同种电荷B.做圆周运动的半径一定相等C.做圆周运动的周期一定相等D.动量大小一定相等【答案】ABD【解析】【详解】AB．由题可知，三束粒子运动轨迹对称，因此一定带同种粒子，且轨道半径相同，AB正确；CD．根据可得半径相等，带电量相等，因此动量大小一定相等，但是质量大小不一定相等，粒子在磁场中周期为可知周期不一定相同，故C错误D正确。故选ABD。10.已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场，地磁N极位于地理南极，如图示，在广西某中学实验室的绝缘水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线框abcd，线框的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向，下列说法正确的是（）A.若使线框向东平移，则a点电势比d点电势低B.若使线框向北平移，则a点电势比d点电势高C.若以ab边为轴，将线框向上翻转，则翻转过程线框中电流方向始终为abcd方向D.若以ad边为轴，将线框向上翻转，则翻转过程线框中电流方向始终为abcd方向【答案】BC【解析】【详解】在磁场分解到水平方向和竖直方向，竖直方向的分量在北半球竖直向下，水平方向水平向北。A．若使线框向东平移，可近似的看成向下的磁通量不发生变化，因此a点电势与d点电势相等，A错误；B．根据右手定则，若使线框向北平移，则a点电势比d点电势高，B正确；C．根据楞次定律，若以ab边为轴，将线框向上翻转，穿过线圈的磁通量向下的减少，则翻转过程线框中电流方向始终为abcd方向，C正确；D．根据楞次定律，若以ad边为轴，将线框向上翻转，穿过线圈的磁通量向向下减少在向北增加，因此感应电流先沿adcb方向，后沿abcd方向，D错误。故选BC。11.如图所示，一质量为m的带电粒子，以初速度从a点竖直向上射入匀强电场中，场强方向水平向右。粒子通过电场中的b点时，速率为，方向与电场方向一致，重力加速度为g，则（）

A.粒子从a到b的过程速度一直变大B.粒子从a到b的过程速度先变小后变大C.粒子受电场力大小为2mgD.粒子从a到b机械能增加了【答案】BD【解析】【详解】AB．粒子水平方向受向右的电场力F作用，竖直方向受向下的重力mg，则合力方向偏向右下方向，如图，合力反向延长线与轨迹的“最高点”交点为c，则当粒子运动到c点时，合外力做的负功最多，此时速度最小，即粒子从a到b的过程速度先变小后变大，选项A错误，B正确；

C．从a到b的时间水平加速度则电场力F=ma=3mg选项C错误；D．从a到b的水平距离为则电场力做功即粒子的机械能增量为选项D正确。故选BD。12.如图所示，质量均为m的小球A、B用一根长为l的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，质量也为m的小球C挨着小球B放置在地面上。扰动轻杆使小球A向左倾倒，小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与地面有一定夹角时小球B和C分离，已知C球的最大速度为v，小球A落地后不反弹，重力加速度为g。则（）A.球B、C分离前，A、B和C三球组成的系统动量守恒B.球B、C分离时，球B对地面的压力大小为mgC.从开始到A球落地的过程中，杆对球B做的功为D.小球A落地时的动能为【答案】BD【解析】【详解】A．在水平方向A、B、C组成的系统所受的合外力为零，因此三个小球在水平方向动量守恒，A错误；B．从开始运动到B、C分离前，轻杆对B的力为推力，使B球加速运动，分离时杆对B的力等于零，因此B对地面的压力大小为mg，B正确；CD．分离前，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒，当A落地时，A、B的水平速度相等因此A落地时B的速度根据能量守恒，可知杆对球B做的功等于B、C动能之和，即C错误；D．A、B、C组成的系统机械能守恒解得D正确。故选BD。二、实验题（共13分，其中13题4分，14题9分）13.某实验小组利用带滑轮的长木板，按图示的装置安装器材探究“物体加速度与质量、加速度与力的关系”。

（1）实验中给打点计时器接220V交流电，说明使用的是___________（填写“电磁式”或“电火花”）打点计时器（2）调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳始终与长木板保持平行，稍垫高长木板的另一侧，平衡摩擦后，逐步在木板上增加钩码，研究“木块加速度与质量的关系”。以下说法正确的是______；A．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源B．平衡摩擦时需将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上C．通过增减木块上的钩码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度（3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放钩，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为、，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为、，由图可知，m甲___________，___________。（填“大于”、“小于”或“等于”）

【答案】①.电火花②.C③.小于④.大于【解析】【详解】（1）[1]电磁式打点计时器使用的是8V交流电，而电火花打点计时器使用的是220V交流电。（2）[2]A．实验时，应先接通打点计时器的电源再放开木块，A错误；B．平衡木块和木板间的摩擦时，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上，B错误；C．平衡摩擦后，改变木块上的钩码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度，C正确。故选C。（3）[3][4]由于没有平衡摩擦力，根据牛顿第二定律可知整理得可根据图像的斜率和截距可知，14.某实验小组使用多用电表做了以下两个实验：（1）用欧姆挡测量一电阻的阻值（约1.5kΩ~2.2kΩ），进行了如图甲所示的四个操作，正确的顺序是___________；其中步骤②的指针指在如图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为___________（选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”，其读数为___________Ω。（2）实验小组为了研究多用电表的挡位情况，利用实验室器材自制一个具有“×1”和“×10”的两种倍率的欧姆表，电路设计如图丙所示。实验室可用器材有：A．干电池（电动势，内阻B．毫安表（满偏电流，内阻）C．滑动变阻器（最大阻值为200Ω）D．定值电阻（阻值2Ω）E．定值电阻（阻值为18Ω）F．单刀双掷开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干。①根据上述器材和要求，电路中电阻Rx应选定值电阻___________（填“R1”或“R2”）②用“×10倍率测量电阻时，选档开关S应合向___________（填“a”或“b”）。测量电阻时，毫安表的指针指在图丁所示位置处时被测电阻值为___________Ω；【答案】①.①④③②②.×100③.1900④.R2⑤.b⑥.356.5【解析】【详解】（1）[1]实验时要先用螺丝刀进行机械调零，即步骤①，然后选择适当的倍率档，即步骤④，然后两表笔短接，调节调零旋钮，即步骤③，最后进行测量，即步骤②。[2][3]步骤②的指针指在如图乙所示的刻度处，该同学选择的倍率为“×100”，其读数为1900Ω。（2）①②[4][5][6]当S接b时，当毫安表满偏时，流过电路的电流比接a时小，可知接b时对应于“×10”的倍率档；由电路可知其中可得因定值电阻（阻值为2Ω），定值电阻（阻值为18Ω），可知电路中电阻Rx应选定值电阻R2。接b时，当毫安表读数为0.4mA时，电路的总电流为则由全电路欧姆定律可知解得Rx=356.5Ω三、计算题（共25分，15题10分，16题15分）15.如图所示，P1P2P3和Q1Q2Q3是完全相同的两根光滑金属轨道（电阻不计），均由弯曲部分直部分在同一水平面内，间距为l，P3Q3间连接一个阻值为的定值电阻；平直轨道所在区域存在竖直向上，磁感应强度为的匀强磁场；质量为m、电阻为r、长为l的金属杆，在两导轨的弯曲部分，距离平直轨道高为H处由静止释放，最终在平直轨道上运动距离s后静止。金属杆始终与两轨道接触良好，重力加速度为g。求：（1）金属杆下落过程的最大速度；（2）金属杆运动过程中通过截面的电荷量q；（3）电阻中产生的焦耳热Q。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）金属杆进入水平轨道时速度最大，根据动能定理可得最大速度（2）进入磁场后，根据法拉第电磁感应定律而平均电流流过金属杆的电荷量解得（3）根据能量守恒可知回路中产生的总焦耳热电阻中产生的焦耳热16.如图所示，在倾角为的足够长的固定的光滑斜面上，有一质量为的长木板正以的初速度沿斜面向下运动，现将一质量的小物块（可视为质点）轻放在长木板最下端。已知物块与长木板间的动摩擦因数，设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m，，。求：（1）放上小物块后，木板和小物块的加速度大小。（2）要使小物块不滑离长木板，长木板至少要有多长。（3）假设长木板长，在轻放小物块的同时对长木板施加一沿斜面向上的的恒力，求小物块在长木板上运动时间。【答案】（1）4m/s2；10m/s2；（2）12m；（3）2.25s【解析】【详解】（1）小物块在长木板上滑动时受到沿板的滑动摩擦力大小为Ff=μmgcosθ=8N设放上小物块后，长木板和小物块的加速度大小分别为a1和a2，对二者分别由牛顿第二定律得Ff+mgsinθ=ma1Mgsinθ－Ff=Ma2解得a1=10m/s2a2=4m/s2（2）设经过时间t1小物块与长木板达到共同速率v1，根据运动学公式有v1=a1t1=v0+a2t1解得t1=2sv1=20m/st1时间内小物块与长木板的相对位移大小为所以木板的最小长度为L=Δx=12m（3）将恒力F刚开始作用在长木板上之后，小物块的加速度大小为a3=a1=10m/s2设此时长木板的加速度大小为a4，对长木板根据牛顿第二定律得F+Ff－Mgsinθ=Ma4解得a4=6m/s2方向沿斜面向上；设经过时间t2小物块与长木板达到共同速率v2，根据运动学公式有v2=a3t2=v0－a4t2解得t2=0.75sv2=7.5m/st2时间内小物块和长木板的位移大小分别为此时木块相对木板已经向上滑行了二者共速后，木块向下做匀加速运动，加速度向下，大小长木板的加速度大小为a6，则根据牛顿第二定律有F－Ff－Mgsinθ=Ma6a6=2m/s2设从共速后经过时间t3小物块从长木板上滑落，根据运动学公式有解得小物块在长木板上运动时间为t=t2+t3=2.25s三、选做题（请考生从给出的两道小题中任选一题作答。如果多选，则按所做的第一小题计分。在答题卡上填涂所选题号。作答时请标明各小题序号。第一小问5分，第二小问9分，共14分）17.大家耳熟能详的节气歌“春雨惊春清谷天，夏满芒夏暑相连，秋处露秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒”反映了古人的智慧，里面涉及与节气有关的物理现象，解释正确的是（）A.由于夏天气温比春天高，所以夏天大气中所有分子的热运动速率均比春天大B.由于夏天气温比春天高，如果忽略分子间作用力，一定质量的大气的内能在夏天比春天大C.秋天夜晚温度降低，大气的饱和汽压减小，空气中的水蒸气处于过饱和状态，容易在草上形成露水D.冬天低温下会结冰，如果一定质量的0°C水变成0°C温度的冰，体积会增大，分子势能会减小E.夏天感觉比冬天闷热是因为夏天同温度下的大气的绝对湿度比冬天的大【答案】BCD【解析】【详解】A．夏天气温比春天高，分子的热运动平均速率比春天的大，但不是每一个分子的速率都大，A错误；B．温度是分子平均动能的标志，而气体分子势能可忽略不计，因此一定质量的气体内能，在夏天比春天大，B正确；C．饱和汽压随温度的降低而减小，秋天夜晚温度降低，大气的饱和汽压减小，空气中的水蒸气处于过饱和状态，容易在草上形成露水，C正确；D．一定质量的0°C水变成0°C温度的冰，放出大量的热，内能减小，但温度不变，分子动能不变，因此分子势能减小，D正确；E．夏天感觉比冬天闷热是因为夏天大气的相对湿度大，汗水不容易挥发，E错误。故选BCD。18.如图所示，一上端封闭，下端开口的竖直圆筒形汽缸高为H，用活塞封闭一定质量的理想气体。轻弹簧的劲度系数为k，上端与活塞连接，下端固定于水平地面，始终处于压缩状态。活塞与汽缸壁无摩擦且气密性良好，整个装置处于静止状态时，活塞距汽缸上底高为H。已知活塞横截面积为S，汽缸质量为M，活塞质量为m，汽缸壁及活塞厚度可不计，大气的压强始终为。重力加速度为g。（1）求密闭气体的压强；（2）若对汽缸施一竖直向上的拉力使其缓慢上升，至汽缸下端口刚好与活塞平齐时（密闭气体无泄漏且气体温度始终不变），求拉力的大小F。（3）在（2）的结果下，弹簧与最初相比压缩量变化了多少？【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）以气缸为研究对象，由于处于平衡状态，则可得密闭气体的压强（2）以封闭气体研究对象，根据玻意耳定律对气缸进行受力分析可知解得（3）以气缸和活塞整体为研究对象