北海市2022-2023学年高二下学期期末检测
物理
全卷满分100分，考试时间90分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。
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.李同学打算从某路口走路到某校北门，她通过高德地图导航得到如图所示的信息.若她按照高德地图提供的方案出行，则
A. “推荐方案”与“方案二”的平均速度相同
B.推荐方案的位移较小
C. “方案二”的平均速度约为4.29km/h
D.李同学运动过程中的加速度不可能一直为0
2.如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离，释放后振子在A、B间振动.设AB=20cm，振子由A到B时间为0.1s，则下列说法正确的是
A.振子的振幅为20cm，周期为0.2s
B.振子在A、B两处受到的回复力分别为与
C.振子在A、B两处受到的回复力大小都是
D.振子一次全振动通过的路程是20cm
3.产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会装有避雷针.图中虚线为避雷针周围的等势线，相邻两等势线间的电势差相等.图中a、b两点的场强大小分别为Ea、Eb，a、b两点的电势分别为φa、φb，则
A. Ea>Eb
B. φa>φb
C.避雷针的顶端带正电
D.一带负电的雨滴从a下落至b，电场力做负功
4.如图所示，中国空间站成世界唯一在轨运行的空间站，正在太空中行走的中国宇航员A、B沿同一直线相向运动，速度大小分别为3m/s和1m/s，迎面碰撞后（正碰），A、B两人均反向运动，速度大小均为2m/s.则A、B两人的质量之比为
A.3：5 B.2：3 C.2：5 D.5：3
5.作为全球无人机领域的领航者，大疆在该领域一骑绝尘，是名副其实的国货之光.2021年11月5日，大疆发布迄今为止影像质量最优异的消费级无人机Mavic3.下图是该型号无人机绕拍摄对象时在水平面内做匀速圆周运动的示意图.已知无人机的质量为m，无人机的轨道距拍摄对象高度为h，无人机与拍摄对象距离为r，无人机飞行的线速度大小为v，则无人机做匀速圆周运动时
A.角速度为 B.所受空气作用力为mg
C.向心加速度为 D.绕行一周的周期为
6.某同学的电动自行车充电器是一输入电压为220V，输出电压为48V的变压器（可视为理想变压器），由于副线圈烧坏了，为修复该充电器，该同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上绕了5匝线圈，如图所示，将原线圈接到220V交流电源上，测得新绕线圈两端电压为2V.则
A.该充电器原、副线圈上每匝两端电压为0.5V
B.该充电器原线圈有1100匝
C.被烧坏的副线圈有120匝
D.被烧坏的副线圈有240匝
7.在“嫦娥五号”任务中，有一个重要环节，轨道器和返回器的组合体（简称“甲”）与上升器（简称“乙”）要在环月轨道上实现对接，以便将月壤样品从上升器转移到返回器中，再由返回器带回地球.对接之前，甲、乙分别在各自的轨道上做匀速圆周运动，且甲的轨道半径比乙小，如图所示，为了实现对接，处在低轨的甲要抬高轨道.下列说法正确的是
A.在甲抬高轨道之前，甲的线速度小于乙
B.甲可以通过减小速度来抬高轨道
C.在甲抬高轨道的过程中，月球对甲的万有引力逐渐增大.
D.返回地球后，月壤样品的重量比在月球表面时大
8.橡皮筋弹弓夜光飞箭是一种常见的小玩具，它利用橡皮筋将飞箭弹射升空，再徐徐下落，如图（a）所示，其运动可简化为如下过程：飞箭以初速度v0竖直向上射出，在t2时刻恰好回到发射点，其速度随时间的变化关系如图（b）所示.则下列关于飞箭运动的描述中正确的是
图（a） 图（b）
A.上升和下落过程运动时间相等
B.上升和下落过程中平均速度大小相等
C.0~t2过程中加速度先减小后增大
D.0~t2过程中所受阻力先减小后增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.
9.如图所示，餐厅服务员托举菜盘给顾客上菜.若服务员托举菜盘快到餐桌前，使菜盘水平向左减速运动，则
A.手对菜盘的摩擦力方向向右
B.手对菜盘的摩擦力方向向左
C.菜盘对手的作用力方向斜向左下方
D.菜盘对手的作用力方向斜向右下方
10.位于坐标原点的波源在t=0时刻开始沿y轴做简谐运动，它激起的横波沿x轴正方向传播，经一小段时间停止振动.当t=0.15s时，波的图像如图所示，此时波恰好传到P点，则下列说法正确的是
A.P点的振动频率是5Hz
B.波长是0.4m
C.此时P点沿y轴正方向运动
D.Q点已经振动的时间为0.015s
11.如图所示，在水平面内固定有两根相互平行的无限长光滑金属导轨，其间距为L，电阻不计.在虚线l1的左侧存在竖直向上的匀强磁场，在虚线l2的右侧存在竖直向下的匀强磁场，两部分磁场的磁感应强度大小均为B.ad、bc两根电阻均为R的金属棒与导轨垂直，分别位于两磁场中，现突然给ad棒一个水平向左的初速度v0，在两棒达到稳定的过程中，下列说法正确的是
A.两金属棒组成的系统的动量守恒
B.两金属棒组成的系统的动量不守恒.
C.ad棒克服安培力做功的功率等于ad棒的发热功率
D.ad棒克服安培力做功的功率等于安培力对bc棒做功的功率与两棒发热总功率之和
12.在光滑水平面上充满水平向右的匀强电场，被拉直的绝缘轻绳一端固定在O点，另一端系着带正电的小球，轻绳与水平面平行，OB与电场线平行.若小球从图中A点由静止释放后，沿水平面摆动到B点，不计空气阻力，则关于此过程，下列判断正确的是
A.小球的动能先变小后变大
B.小球的切向加速度一直变大
C.小球受到的拉力一直变大
D.小球受到的电场力做功的功率先增大后减小
三、非选择题：本题共6小题，共52分.
13.（6分）如图甲所示，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可以测得小球的水平初速度v0和飞行时间t，底板上的标尺可以测得水平位移d.
甲 乙
（1）（多选）控制斜槽轨道的水平槽口高度h不变，让小球从斜槽的不同高度处滚下，以不同的速度冲出水平槽口，下列说法正确的是 .
A.飞行时间t与初速度v0成正比 B.飞行时间t与初速度v0大小无关
C.水平位移d与初速度v0成反比 D.水平位移d与初速度v0成正比
（2）位同学做实验时，通过描点画出的小球的平抛运动轨迹如图乙所示，O为抛出点.A、B是轨迹上的两点，分别测得A点的竖直坐标y1=5cm、B点的竖直坐标y2=45cm，A、B两点间的水平距离，取重力加速度大小g=10m/s2，则小球从A点运动到B点的时间t= s，初速度v0= m/s.（结果均保留两位有效数字）
14.（8分）小明家里有一台小型的风扇灯，额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，他想利用实验室的器材描绘出这台风扇灯的伏安特性曲线.在实验室中找到了导线、开关，还有以下器材：
A.电源E：电动势为6.0V
B.电流表：量程0~0.6A，内阻r1约为0.5Ω
C.电流表：量程150mA，内阻为r2=5Ω
D.定值电阻R1=10Ω
E.定值电阻R2=40Ω
F.滑动变阻器R3：最大阻值100Ω
G.滑动变阻器R4：最大阻值10Ω
（1）为了便于调节，且能够实现在0~5.0V范围内对风扇灯两端电压进行测量，实验中滑动变阻器应选用 ；为尽可能精确测量实验数据，应选用定值电阻 ，将电流表 改装成电压表使用.（均选填器材前的字母序号）
（2）请帮助小明根据题中所给实验器材设计实验电路，并在甲图中将电路设计图补充完整.（风扇灯用表示）（注意请在图中标上所用元件相应的符号）
甲 乙
（3）该同学在实验过程中发现，小风扇灯在电流表读数小于0.15A时灯亮但风扇不能转动.他通过实验描绘出I2-I1，图像如图乙所示，其中I1为电流表的读数、I2为电流表的读数.由实验数据可得：I1为0.10A时I2为10mA.则灯亮但风扇不能转动时小风扇灯的电阻为 .（计算结果保留两位有效数字）
15.（8分）如图所示，某透明体的横截面为直角三角形ABC，∠B=30°，AB边的长度为L.光线MP从AB边的中点P沿与AB面夹角α=30°的方向射入透明体，恰好垂直BC面射出.真空中的光速为c.求：
（1）透明体对光线的折射率n（结果可以保留根号）；
（2）光线从P点射入至射到BC面的时间t.
16.（7分）起跳摸高是学生经常进行的一项体育活动，在某次摸高测试中一质量为m=50kg的同学下蹲后用力蹬地的同时举臂起跳，在刚要离地时其手指距地面的高度为h1=1.60m，离地后身体姿势保持不变，手指摸到的最大高度为h2=2.85m，若从蹬地到离开地面的时间为t=0.5s，空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2，则在该同学上升的过程中（结果保留两位有效数字）：
（1）该同学刚跳起离开地面时的速度多大？
（2）地面对该同学的弹力平均值为多大？
17.（11分）如图所示，水平光滑绝缘桌面距地面高h，x轴将桌面分为I、II两个区域.右图为桌面的俯视图，I区域的匀强电场的场强大小为E，方向与ab边及x轴垂直；II区域的匀强磁场方向竖直向下.一质量为m，电荷量为q的带正电小球，从桌边缘ab上的M处由静止释放（M距ad边及x轴的距离均为l），加速后经x轴上N点进入磁场，最后从ad边上的P点飞离桌面；小球飞出的瞬间，速度如图与ad边夹角为60°.求：
（1）小球进入磁场时的速度的大小v；
（2）II区域磁场磁感应强度的大小B；
（3）小球飞离桌面后的落点距离桌面边沿的水平距离x0.
18.（12分）随着航空领域的发展，实现火箭回收利用，成为了各国都在重点突破的技术.其中有一技术难题是回收时如何减缓对地的碰撞，为此设计师在返回火箭的底盘安装了电磁缓冲装置.该装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，由高强绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd；②火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ和超导线圈（图中未画出），超导线圈能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场.当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲.现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火箭主体的速度大小为v0，经过时间t火箭着陆，速度恰好为零；线圈abcd的电阻为R，其余电阻忽略不计；ab边长为l，火箭主体质量为m，匀强磁场的磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计，求：
（1）缓冲滑块刚停止运动时，线圈产生的电动势；
（2）缓冲滑块刚停止运动时，火箭主体的加速度大小；
（3）火箭主体的速度从v0减到零的过程中系统产生的电能.
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物理
参考答案、提示及评分细则
1.D 因初末位置相同，则“推荐方案”与“方案二”的位移相同，但是时间不同，则平均速度不相同，选项AB错误；“方案二”的路程为2.5km，时间为35min，则平均速率约为，不是平均速度，选项C错误；李同学运动过程中不可能一直做匀速直线运动，即他的加速度不可能一直为0，选项D正确.
2.C A、B之间距离为20cm，所以振幅为10cm，选项A错误；由可知，在A、B两处回复力大小都为，选项B错误，C正确；完成一次全振动振子通过的路程为40cm，选项D错误.
3.C 由题意可知，产生闪电的积雨云底层带负电，可知避雷针的顶端带正电，选项C正确；等差等势线密集处.的电场线也密集，场强也较大，则，选项A错误；电场线大致向上，沿电场线的方向电势逐渐降低，可知；带负电的雨滴从低电势a下落至高电势b，电场力做正功.
4.A 设A的初速度方向为正，则由动量守恒定律，解得，故选项A正确.
5.C 做圆周运动的半径，则角速度为，A错误；无人机做匀速圆周运动时，向心力为，解得，所受空气作用力，B错误，C正确；根据，D错误.
6.C 设该变压器的原线圈、副线圈和新绕线圈的匝数分别用n1、n2、n3表示，原线圈、副线圈和新绕线圈两端的电压分别用U1、U2和U3表示，则有该充电器原、副线圈上每匝两端电压为，，得该充电器原线圈匝数为匝=550匝，A错误，B错误；同理可得所以匝=120匝，C正确，D错误.
7.D 在甲抬高轨道之前，两卫星均绕月球做匀速圆周运动，有，可得线速度为，因，则甲的线速度大于乙的线速度，故A错误；低轨卫星甲变为高轨卫星，需要做离心运动，则需要万有引力小于向心力，则需向后喷气增大速度，故B错误；在甲抬高轨道的过程中，离月球的距离r逐渐增大，由可知月球对卫星的万有引力逐渐减小，故C错误；因地球表面的重力加速度比月球表面的重力加速度大，则由可知月壤样品的重量在地表比在月表要大，故D正确.
8.D 0~t1时间为上升过程，t1~t2时间为下落过程，由图可知，上升和下落过程运动时间不.相等，A错误；上升和下落过程中，位移大小相等，但所用时间不等，故平均速度的大小不相等，B错误；v-t图像的斜率表示加速度，根据图像可知，0~t2过程中加速度一直减小，C错误；根据牛顿第二定理，结合图像可知，0~t1过程中，物体向上运动加速度减小，故阻力减小；t1~t2过程中，物体向下运动加速度减小，故阻力增大，综上所述：0~t2过程中所受阻力先减小后增大，D正确.
9.AC 菜盘沿着水平方向减速向左运动，所以加速度水平向右，重力和支持力平衡，摩擦力水平向右，故A正确，B错误；菜盘对手的压力竖直向下，菜盘给手的摩擦力水平向左，所以菜盘对手的作用力斜向左下方，故C正确，D错误.
10.BCD 据题意，该波在t=0.15s时间内传播的距离x=3m，则波速，由题图知，则波长，由得频率为，A错误，B正确；该简谐波向右传播，据“同侧法”可知，此时P点沿y轴正方向运动，C正确；周期为，P、Q相距，故Q点已经振动的时间为，D正确.
11.BD 开始时，ad棒以初速度v0切割磁感线，产生感应电动势，在回路中产生顺时针方向（俯视）的感应电流，ad棒因受到向右的安培力而减速，bc棒受到向右的安培力而向右加速；当两棒的速度大小相等，即两棒因切割磁感线而产生的感应电动势相等时，回路中没有感应电流，两棒各自做匀速直线运动；由于两棒所受的安培力都向右，两金属棒组成的系统所受合外力不为零，所以该系统的动量不守恒，选项A错误，B正确；根据能量守恒定律可知，ad棒动能的减小量等于回路中产生的热量和bc棒动能的增加量之和，由动能定理可知，ad棒动能的减小量等于ad棒克服安培力做的功，bc棒动能的增加量等于安培力对bc棒做的功，所以ad棒克服安培力做功的功率等于安培力对bc棒做功的功率与两棒发热总功率之和，选项C错误，D正确.
12.CD 小球从A点摆动到B点的过程中，只有电场力做功且一直做正功，根据动能定理知小球的动能Ek一直增大，选项A错误；小球从A点摆动到B点的过程中轻绳与OB的夹角设为θ，则小球的切向加速度，随着θ的减小而减小，选项B错误；根据牛顿第二定律和向心力公式有，得小球受到的拉力大小，cosθ、Ek均随着θ的减小而增大，可见F一直增大，选项C正确；在A点时小球的速率为零，电场力做功的瞬时功率为零，过B点时小球的速度方向与电场力垂直，电场力做功的瞬时功率也为零，可见小球受到的电场力做功的功率先增大后减小，选项D正确.
13.（1）BD（2分）
（2）0.20（2分） 1.5（2分）
解析：（1）小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动：，解得：，水平方向做匀速直线运动：，可知飞行时间t与初速度v0大小无关，水平位移d与初速度v0成正比，所以选项B、D正确，A、C错误.
（2）竖直方向有：解得：，解得：，小球从A点运动到B点的时间为：，初速度为.
14.（1）G（1分） E（1分） C（1分）
（2）如图所示（3分）
（3）5.0Ω（2分）
解析：（1）额定电压5.0V，额定功率约为2.5W，风扇灯的额定电流为，因此选用电流变；因电压表需从0开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，而风扇灯的电阻大约为，则滑动变阻器选择总电阻为10Ω的误差较小，即选G；由于没有电压表，则必须通过电流表与电阻来改装，因电源电动势为6.0V，则电流表与固定电阻R2改装成电压表，即选CE；
（2）因电压需从0开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，风扇灯的电阻约为10Ω，远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法，电路如图；
（3）风扇灯在电流表读数小于0.15A时灯亮但风扇不能转动，属于纯电阻，根据I1为0.10A时I2为10mA，则风扇灯电阻为.
15.解：（1）光路如图所示，由几何关系可知，光线从P点射入透明体的入射角与折射角分别为i=60°①（1分）
r=30°②（1分）
又③（1分）
由①②③式解得④（1分）
（2）根据几何关系可知，P、D两点间的距离为⑤（1分）
光在透明体中传播的速度大小⑥（1分）
又⑦（1分）
由④⑤⑥⑦式解得
16.解：（1）设起跳后速度为v，由机械能守恒定律有①（2分）
则该同学刚跳起离开地面时的速度为②（1分）
（2）地面对人的冲量为I，有③（1分）
则地面对该同学的弹力平均值为④（1分）
由②③④式解得（2分）
17.解：（1）小球在电场中沿MN方向做匀加速直线运动，此过程由动能定理，有
①（2分）
可得小球进入磁场时的速度②（1分）
（2）小球进入磁场后做匀速圆周运动，轨迹如图所示.
由几何关系可得③（2分）
又由洛仑兹力提供向心力，有④（1分）
由②③④式可得
（3）小球飞离桌面后做平抛运动，由平抛规律有
⑤（1分）
⑥（1分）
⑦（1分）
由②⑤⑥⑦式可得
18.解：（1）ab边产生电动势：①（2分）
（2）②（1分）
③（1分）
对火箭主体受力分析可得：④（2分）
解得
（3）设下落t时间内火箭下落的高度为h，对火箭主体由动量定理：
⑤（2分）
即，化简得
根据能量守恒定律，产生的电能为：⑥（2分）
代入数据可得
