2023年春季期湘桂黔高二年级名校大联考
物 理
(全卷满分 100 分,考试时间 75 分钟)
注意事项:第1~10小题答案用2B填涂在答题卷选择题方框内,第11~15题用0.5mm黑色签字笔写 在答题卷上各题的答题区域内。在试题卷上作答无效。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28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.水晶手链是一种流行的饰品之一。一串水晶手链由一根轻质弹性细绳将相同的光滑的球形珠子串接而成,现将手链放在水平的桌面上使它呈圆形,O为其圆心,且串接的弹性细绳处于伸长状态,俯视图如图所示,不计一切摩擦。对于左侧的三颗珠子甲、乙、丙,下列说法正确的是
A.甲给乙的弹力与丙给乙的弹力等大反向
B.甲给桌面的压力与桌面给甲的支持力是一对平衡力
C.弹性细绳给甲、乙、丙的弹力完全相同
D.弹性细绳给乙的弹力方向指向圆心O
2.雨滴从某栋楼的屋檐下由静止滴下,每隔0.5 s滴下一滴,第1滴刚好落地时,第5滴恰好在屋檐滴下, 假定落下的雨滴可视为自由落体运动,则可估算出该楼的屋檐离地面的高度大约为
A.10 m B.16 m C.20 m D.31m
3.卫星A、B的运行方向相同,其中B为近地卫星,如图所示,已知地球半径为R,卫星A离地心O的距离是卫星B离地心的距离的4倍,不考虑A、B之间的万有引力,则卫星A与B的
A.向心力之比为1:4
B.线速度之比为2 : 1
C.角速度之比为1:8
D.向心加速度之比为1:4
4.如图所示为一折射率的正方体玻璃砖的横截面,将其放在空气中,入射光线以60°的入射角从AB的中点M射入玻璃砖,仅考虑光线在AB 面和 BC 面的折射和反射,下列说法正确的是
A.光线从空气到AB面时会发生全反射
B.光线从BC面到空气时会发生全反射
C.光线从BC面到空气时不会发生全反射
D.光线在AB面和BC面都不会发生全反射
5.如图所示为波轮式洗衣机的工作原理示意图,当甩衣桶在电机的带动下高速旋转时,衣服紧贴在甩衣桶器壁上,从而迅速将水甩岀。衣服(可视为质点)质量为m,衣服和器壁间的动摩擦因数为μ,甩衣桶的半径为r,洗衣机外桶的半径为R,假设滑动摩擦力和最大静摩擦力相等,重力加速度为g,要想衣服上的水被甩岀,则洗衣机转动的频率至少为
A. B.
C. D.
6.如图所示,在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,沿水平面固定一个V字型金属框架CAD,己知∠A=θ=60°,导体棒GH在框架上从A点开始在外力作用下,沿垂直GH方向以速度v0匀速向右平移,使导体棒和框架始终构成等腰三角形回路。己知框架和导体棒的材料和横截面积均相同,其单位长度的电阻均为R,框架和导体棒均足够长,导体棒运动中始终与磁场方向垂直,且与框架接触良好。则导体棒GH所受安培力的大小F随时间t变化关系的图象是
7.如图所示,边界MN的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,边长为0.1m的正方形线圈ABCD匝数N=100,线圈的AB边与边界MN重合,若线圈从图示位置开始绕AB边做匀速转动,角速度ω= 10rad/s,则线圈产生的感应电动势的有效值为
A.5V B.5V C.V D.2.5 V
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.一简谐横波沿x轴正方向传播,在t=0时刻,该波的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点。 图(b)表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是
A.图(b)可以表示质点Q的振动图像
B.在t=时刻,质点P的速率比质点Q的大
C.在t=时刻,质点P的加速度与质点Q的加速度相同
D.在t=时刻,质点P的速度的与质点Q的速度相同
9.如图所示,光滑的水平面上有一辆质量为M=1 kg的L型小车,小车的上表面有一个质量为m = 0.99 kg 的木块,在滑块与小车的挡板间用轻弹簧相连接,整个系统一起以v1 = 10 m/s的速度向右做匀速直线运动,此时弹簧长度恰好为原长。现在用质量为m0 = 0.01 kg的子弹,以v0=10 m/s的速度向左射入木块且留在木块中与木块共速,之后弹簧逐渐压缩直到最短,不计滑块与小车之间的摩擦,从子弹射入木块到弹簧压缩到最短的过程中,下列说法正确的是
A.子弹射入木块后与木块的共同速度为19.8 m/s
B.子弹射入木块后与木块的共同速度为9.8 m/s
C.可以求岀弹簧压缩到最短时的弹性势能
D.弹簧压缩到最短时小车的速度为9.7 m/s
10.如图,某电容器由两水平放置的半圆形金属板组成,板间为真空。两金属板分别与电源两极相连,下极板固定,上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动。起初两极板边缘对齐,然后将上极板逆时针转过30°,并使两极板间距增大到原来的1.5倍。假设变化前后均有电荷量为-2q的粒子(不计重力)由静止从上极板运动到下极板。忽略边缘效应,则变化前与变化后比较
A.电容器所带电荷量之比9 : 5
B.电容器电容之比为6 : 5
C.电子运动到下极板时速度之比为2 : 3
D.电子运动到下极板所用时间之比为2 : 3
三、非选择题:共54分。
11.(5分)(1)在利用图甲所示的实验装置来做“研究平抛运动的轨迹”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,请将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________。
A.最好使用密度大、体积小、质量大的球来做实验
B.通过调节使斜槽的末端必须保持水平
C.斜槽轨道必须是光滑的
D.将小球的位置记录在纸上后,取下纸将所有的点都要连接起来得到平抛运动的轨迹
(2)某同学通过实验中,让小球多次从斜槽上由静止开始滚下,在白纸上依次记下小球的位置如图乙所示,由照片可以判断该实验操作岀错的可能原因是____________。
12.(10分)某同学改装和校准双量程电流表的电路图如图所示,图中虚线框内是电流表的改装电路。
(1)电路改造
己知μA表的量程为500 μA、内阻为200 Ω,现要改装成量程为10 mA 和1000 mA的双量程电流表,设计电路如图所示。定值电阻R1= 800 Ω, R2和R3的值待定,S为单刀双掷开关,A、B为接线柱。则定值电阻的阻值R2=______Ω, R3=_______Ω。 (以上结果均保留3位有效数字)
(2)刻度盘改造
利用改装的电流表进行某次测量时, S 置于“2”挡,表头指针指向正中间刻度,则所测量电流的值为_____mA (选填“5 mA”或“50 mA”)。
(3)电路校准
S置于“1”挡时,现用一标准电流表A对改装电流表进行校准。校准时,在闭合开关S1前,滑动变阻器的滑片P应靠近滑动变阻器的最______(选填“左”或“右”)端。标准电流表A应选用的量程为_______(选填“100 mA”、“300 mA”或“1200 mA”)。
13.( 11分)如图所示,导热性能良好的气缸固定在水平面上竖直放置,气缸开口向上且高度足够大。面 积S=100 cm2的轻质活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,在活塞上放一质量为m = 5 kg的重物,静止时活塞到气缸底部的距离为L1 = 10 cm,不计活塞与气缸之间的摩擦,大气压强为p0 = 1.0×105 Pa,气体温度为T1=300 K,重力加速度g取10 m/s2。
(1)若保持温度不变,将重物拿走,求活塞到气缸底部的距离;
(2)若加热气缸,使封闭气体吸热100 J同时温度升高到T2=420 K,求气体内能的增加量。
14.(12分)如图所示,长为2L、宽为L的矩形abcd区域内分布着竖直向下的匀强电场,一个质量为m、 带正电(电荷量为q)的粒子、从a点以初速度v射入电场,粒子经过一段时间从d点射岀,若撤掉匀强电场,改为垂直纸面的向外的匀强磁场,粒子依然从a点以初速度v射入从d点射岀,不计粒子的重力,求:
(1)匀强电场的场强大小;
(2)磁感应强度与电场强度的大小之比。
15.(16分)如图所示,质量为M=1 kg,长为L=2.5 m的长木板B置于粗糙的水平面上,质量为m=2 kg的小滑块A (可视为质点)位于B的最左端,A与B之间的动摩擦因数为μ1=0.2,A、B与水平面的动摩擦因数均为μ2=0.1,A、B开始处于静止状态,现给A施加一个水平向右的拉力F=8 N,拉力F作用在A上2s后撤去,重力加速度取g=10 m/s2,求:
(1)拉力F撤去前A、B的加速度大小;
(2)长木板 B 在水平面上运动的总时间。
高二物理试卷 第1页(共4 页)2023 年春季期湘桂黔高二年级名校大联考
物理参考答案
一、单项选择题:本题共 7 小题,每小题 4 分,共 28 分。
1 2 3 4 5 6 7
D C C B A B D
二、多项选择题:本题共 3 小题,每小题 6 分,共 18 分。全部选对的得 6 分,选对但不全
的得 3 分,有选错的得 0 分。
8 9 10
AC BD AD
三、非选择题:共 54 分。
11.(5 分)答案:(1)AB (3 分,漏选给 2 分,有错选得 0 分)
(2)每次静止释放小球的位置不同 (2 分)
解析:(1)最好使用密度大、体积小、质量大的球来做实验,从而阻力的影响可以忽略,通
过调节使斜槽的末端保持水平,可以确保初速度水平,每次释放小球的位置必须相同且由静
止释放,这样才能保证初速度相同.斜槽轨道不必是光滑的,就算是粗糙的也可以保证小球
做平抛运动的初速度不变,不需要将所有的点都要连接起来得到平抛运动的轨迹,应该去掉
明显有误差的点,故选 AB。(2)题图中描绘的点零乱,难以形成一条平滑曲线,可推知初
速度不是每次都相同,即静止释放小球的位置不同。
12.(10 分)答案:(1)52.1 0.526 (2)5mA (3)左 1200 mA(每空 2 分)
Ig(Rg+R1+R2) Ig(Rg+R1)
解析:(1)由题知 I1=1000 mA=Ig+ ,I2=10 mA=I + ,联立R g3 R2+R3
Ig(Rg+R串)
解得 R2=52.1Ω,R3=0.526 Ω。(2) 由 I= 可知,电流计串联电阻越大,并联电
R并
阻越小,改装后电流表量程越大,则将开关 S 置于“2”挡时,量程为小量程,即为 10 mA。
表头指针指向正中间刻度,则所测量电流的值为 5 mA。(3)滑动变阻器为分压式接法,为使
电路安全,在闭合开关 S1 前,应该使虚线部分初始分得的电压越小越好,即滑动变阻器的
滑片 P 应靠近最左端;因为 S 置于“1”挡时,量程为 1000 mA,所以标准电流表 A 应选用
的量程为 1200 mA。
13.(11 分)解:
mg
(1)初态压强:p =p + =1.05×1051 0 Pa (2 分) S
初状态体积:V1=L1S
末状态压强:p2=p0=1.0×105 Pa
气体经历等温变化,由玻意耳定律得:p1V1=p2V2 (2 分)
解得活塞到气缸底部的距离为 L2=10.5 cm (1 分)
V1 V3
(2)加热气缸,气体做等压变化,由查理定律得: = (2 分)
T1 T2
解得活塞到气缸底部的距离为 L3=14 cm
气体对外做功 W=-p1(L3-L1)S (2 分)
由热力学第一定律△U=W+Q (1 分)
联立解得△U=58 J (1 分)
14. (12 分)解:
(1)当只有电场存在时,带电粒子做类平抛运动,由牛顿第二定律:qE=ma (2 分)
水平方向上:2L=vt (2 分)
1
竖直方向上:L = at2 (2 分)
2
mv2
联立解得:E = (1 分)
2qL
(2)当只有磁场存在时,带电粒子做匀速圆周运动,半径为 R,
v2
由牛顿第二定律:qvB=m (2 分)
R
2 2 2
由几何关系可知 (R L) + (2L) = R (1 分)
5L 2mv
联立解得: R = , B= (1 分)
2 5qL
B 4
磁感应强度与电场强度的大小之比 = (1 分)
E 5v
15.(16 分)解:
(1)对 A、B 受力分析,根据牛顿第二定律
对 A:F-μ mg=ma 1 A (1 分)
解得:a =2 m/s2A (1 分)
对 B:μ mg-μ (M +m)g=Ma 1 2 B (1 分)
解得:aB=1 m/s2 (1 分)
(2)拉力 F 作用在 A 上 2 s,vA=aAt=4 m/s,vB=aBt=2 m/s (1 分)
撤去拉力 F,B 的加速度不变,继续做匀加速直线运动。
对 A:μ mg=ma 解得:a =2 m/s2,方向向左 1 A1 A1 (1 分)
即 A 做匀减速直线运动,B 做匀加速直线运动,假设 A 与 B 再经过 t0 共速,有:
v 共=vA-aA1t0=aBt0 (1 分)
2 8
解得:t0= s,v 共= m/s3 3 (1 分)
从开始运动到共速这段时间内,A、B 的位移为:
1 v + v 56
x AA = aAt
2 + 共 t0 = m ( 1 分)
2 2 9
v共 32xB = (t + t0 )= m (1 分)
2 9
xA-xB>L,即 A 与 B 还没有共速就已经分离。 (1 分)
假设 A 与 B 相互作用时间为 t1,由运动学公式:
1 2 1 2 1 1xA xB = aAt + vAt1 aA1t1 aB (t + t1)
2 =L 解得 t1= s (t=1s 舍去) (1 分)
2 2 2 3
7
分离时 B 的速度为 vB1=vB+aBt1= m/s 3
(1 分)
分离后对 B:μ Mg=Ma 解得:a =1 m/s2,方向向左 2 B1 B1 (1 分)
7
B 继续匀减速 t2直到停止,vB1-aB1 t2=0,解得:t2= s (1 分) 3
14
B 在水平面上运动的总时间:t =t+t 总 1+t2= s (1 分) 3