高中试卷答案网博爱县2022-2023学年高二下学期5月月考
物理试卷
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚；
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效；
3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题（每题4分，共8道小题，共32分）
1.如图所示为某潜水艇在水中做升潜运动的位置x随时间t变化的图像，规定竖直向上为正方向，图线的形状为抛物线，下列说法正确的是 ( )
A.潜水艇内的物体在时间内处于超重状态
B.潜水艇在时刻的速度最大
C.潜水艇在时刻的加速度为0
D.时刻潜水艇的速度大小为
2．圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图所示。若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（ ）
A．a粒子速率最小，在磁场中运动时间最长
B．c粒子速率最大，在磁场中运动时间最长
C．a粒子速度最小，在磁场中运动时间最短
D．c粒子速率最小，在磁场中运动时间最短
3. 如图所示，a是在赤道平面上相对地球静止的物体，随地球一起做匀速圆周运动。b是在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，轨道半径约等于地球半径。c是地球同步卫星，已知地球表面两极处的重力加速度为g，下列关于a、b、c的说法正确的是( )
A.b做匀速圆周运动的加速度等于g
B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度最大的是c
C.a、b、c做匀速圆周运动的速率最大的是a
D.a、b、c做匀速圆周运动的周期最小的是a
4. 如图所示，是平行板电容器的两个极板，为定值电阻，R为滑动变阻器，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，电容器极板带电量为Q，小球静止时悬线与竖直方向的夹角为θ.下列判断正确的是( )
A.若只将变阻器滑片P缓慢地向b端移动，则θ角将减小
B.若只将变阻器滑片P缓慢地向b端移动，则电容器带电量Q将减小
C.若只将电容器M极板靠近N极板，则θ角将增大
D.若只将电容器M极板靠近N极板，则电容器电量Q不变
5．如图所示，建筑工地常使用打柱机将圆柱体打入地下一定深度。设定某打桩机每次打击过程对圆柱体做功相同，圆柱体所受泥土阻力f与进入泥土深度h成正比（即为常量），圆柱体自重及空气阻力可忽略不计。打桩机第一次打击过程使圆柱体进入泥土深度为，则打桩机第n次打击过程使圆柱体进入泥土深度为( )
A. B. C. D.
6. 2022年7月17日，在2022俄勒冈田径世锦赛男子跳远决赛中，中国选手以的8.36m成绩夺得金牌。假设该选手(视为质点)起跳瞬间的水平速度大小为10m/s，则他在空中运动的过程中距地面的最大高度约为( )
A.0.87m B.1.0m C.1.1m D.1.3m
7．如图所示，在竖直杆上的A点系一不可伸长的轻质细绳，绳子的长度为l，绳的另一端连接一质量为m的小球，小球可看做质点，现让小球以不同的角速度ω绕竖直轴做匀速圆周运动，小球离A点的竖直高度为h，重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.小球离A点的竖直高度h与小球运动的角速度ω成正比
B.小球离A点的竖直高度h与小球运动的角速度ω成反比
C.绳子的拉力与小球运动的角速度ω成正比
D.绳子的拉力与小球运动的角速度ω的平方成正比
8. 甲、乙两相同的货车在相邻的直线车道中匀速行驶，甲车速度为72km/h，乙车速度为36km/h，当甲货车尾部与乙车的前端平齐时，甲货车突然以的加速度匀减速刹车，乙车仍匀速运动，已知货车长为6m，则经多长时间乙车完全超越甲车( )
A.6.2s B.6s C.5s D.1.2s
二、多选题（每题4分，共4道小题，共16分）
9. 如图所示，两点电荷所带的电荷量分别为其中，电荷量的绝对值点为两点电荷连线的中点，固定的光滑绝缘竖直杆过O点与两点电荷连线垂直。已知重力加速度为g，某时刻将套在竖直杆上的带正电的小球自M点由静止释放，之间的距离为两点关于两点电荷的连线对称，对小球自M运动至N的过程，下列说法正确的是( )
A.小球所受的静电力先增大后减小
B.小球经过O点时的动能最大
C.小球经过O点时的电势能最大
D.小球经过N点时的速度大小等于
10．汽车运送圆柱形工件的示意图如图所示，图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器。假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止时，Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零。汽车以加速度a向左匀加速启动，重力加速度，下列情况说法正确的是（）( )
A.当时，P有示数，Q无示数
B.当时，P有示数，Q有示数
C.当时，P有示数，Q有示数
D.当时，P无示数，Q有示数
11． 如图所示是卫星分别绕行星在不同的轨道上做圆周运动的图像，其中T为卫星的周期，r为卫星的轨道半径。则下列说法正确的是( )
A.卫星a的质量小于卫星b的质量
B.行星P的质量小于行星Q的质量
C.卫星a在2处的速率小于卫星b在3处的速率
D.卫星a在1处的加速度小于卫星a在2处的加速度
12．如图所示，在固定的光滑水平金属导轨上，虚线右侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，两水平导轨的间距为L，与导轨垂直且静止在导轨上的导体棒的质量均为m，长度均为L，电阻均为x，且相邻两导体棒间的距离均为L。在某一时刻使棒获得向左的初速度，三根导体棒最终都能运动至虚线左侧的无磁场区，棒到达之前已经开始做匀速运动。导轨足够长，不计导轨的电阻，下列说法正确的是( )
A.棒离开磁场前先做加速运动，再做匀速运动，最后做减速运动
B.棒离开磁场时的速度大小为
C.整个过程，棒产生的焦耳热是棒产生焦耳热的4倍
D.自棒离开磁场至棒离开磁场，通过棒的电荷量为
三、实验题（12分）
13．某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率，他们截取了一段电线，用米尺测出其长度为L，用螺旋测微器测得其直径为d，用多用电表测得其电阻值约为5Ω。为提高测量的精确度，该小组的人员从下列器材中挑选了一些元件，设计了一个电路，重新测量这段电线（用表示）的电阻。
A.电源E（电动势为3.0V，内阻不计）
B.电压表（量程为0~3.0V，内阻约为2kΩ）
C.电压表（量程为0~15.0V，内阻约为6kΩ）
D.电流表（量程为0~0.6A，内阻约为1Ω）
E.电流表（量程为0~3.0A，内阻约为0.1Ω）
F.滑动变阻器（最大阻值为10Ω，允许通过的最大电流为2.0A）
G.滑动变阻器（最大阻值为1kΩ，允许通过的最大电流为1.0A）
H.开关S一个，导线若干
（1）如图所示，是该实验小组用螺旋测微器对铜芯电线直径d的某次测量，其读数是__________mm。
（2）实验时电流表应选用__________，电压表应选用__________，滑动变阻器应选用__________（填元件前的序号字母）。
（3）为使铜芯电线两端的电压从0开始变化，请你为该实验小组设计电路图，并画在方框中。
（4）某次测量时，电压表示数为U，电流表示数为I，则该铜芯电线的电阻率的表达式__________。
14. 某同学利用图中所示的DIS向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。
①实验时，圆柱体和另一端的挡光杆随旋臂一起做圆周运动，通过力传感器测得圆柱体受到的向心力F，测出挡光杆经过光电门的挡光时间。
②测得挡光杆到转轴的距离为d，挡光杆的挡光宽度为，圆柱体做圆周运动的半径为r。
③保持圆柱体的质量和转动半径不变，改变转速重复步骤①，得到多组F。的数据，研究F与v关系。
（1）圆柱体转动线速度______（用所测物理量符号表示）。
（2）实验中测得的数据如表：
1 1.5 2 2.5 3
0.88 2 3.5 5.5 7.9
甲、乙、丙三图是根据上述实验数据作出的、、三个图像，那么研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，为方便研究，应使用的图像是______。
（3）上述图像是保持时得到的，由图可得圆柱体的质量为______kg（保留两位有效数字）。
（4）若研究F与r的关系，实验时应使挡光杆经过光电门时的挡光时间______（选填“变”或“不变”）。
四、解答题（50分）
15．（12分）如图所示，一质量的物块恰能沿倾角的固定斜面匀速自由下滑。重力加速度g取。不计空气阻力，求：
（1）物块与斜面间动摩擦因数；
（2）如果对物块施力F（图中未画出），使物块沿斜面向上匀速运动，求力F的最小值。
16．（10分）某兴趣小组要测量一实心玩具小熊（体积不会发生变化）的体积，该玩具小熊不能接触水。他们用如图所示竖直放置的汽缸来测量，该汽缸导热性良好，内部的容积为，内部各水平截面的半径相同，活塞的质量不能忽略，但厚度忽略不计，与汽缸内壁间的摩擦可以不计，环境温度保持不变。测量步骤如下：
a.将玩具小熊放置于汽缸外面，在汽缸口用活塞将汽缸内的空气封闭，当活塞稳定时测得活塞距汽缸下底面的距离为汽缸内部高度的；
b.将活塞取出，将玩具小熊放入汽缸中，再在汽缸口用活塞将汽缸内的空气封闭，当活塞再次稳定时没有与玩具小熊接触，此时测得活塞距汽缸下底面的距离为汽缸内部高度的。
（1）求该玩具小熊的体积。
（2）该兴趣小组在完成步骤b后，活塞上的挂钩变形损坏，为了取出活塞，他们通过汽缸上的打气孔向汽缸内充入外界气体，要使气体把活塞顶离汽缸，求至少需要充入的外界气体的体积。
17.（12分）在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，方向如图(1)所示。电场Ⅰ的边界为边长为L的正方形。电场Ⅱ的边界为长方形，其在y轴上的边长为L，在x轴上的边长为，A点和D点在x轴上，AB和CD与y轴平行。已知电子的质量为m，电量的大小为e，不计电子所受的重力。
(1)在AB边的中点处由静止释放电子，若电子经过D点，求n的取值；
(2)在n的取值满足第(1)的前提下，电场Ⅱ的场强大小改为2E，同时把电场Ⅱ的区域向右缩小长度，如图(2)所示。电子仍从AB边的中点由静止释放且仍经过D处离开，求的值。
18．（16分）某部电梯原理结构简化如图甲，质量为的轿厢（不含乘客和货物）通过钢索跨过两个光滑定滑轮与质量为的配重相连，轿厢和配重均一直悬空。电动机（图中未画出）通过给轿厢额外的沿竖直方向的力来控制轿厢的运行。轿厢在一楼载上总质量为的乘客和货物开始向上运行，不计滑轮和钢索质量，每层楼高3m,。
（1）若轿厢向上启动时加速度为，求电动机对轿厢作用力的大小和方向；
（2）若为了舒适性，轿厢在每次加速和减速时加速度的大小都按乙图变化，且要求0~2s内轿厢位移大小为1.5m，求的大小；
（3）在（2）条件下，轿厢在相邻两次加减速之间都保持匀速。一批总质量为600kg的乘客和货物在5楼下了电梯；剩下的乘客和货物全部在15楼下了电梯；然后空轿厢继续向上运行到20楼停下。若电动机在对轿厢做正功时有75%的电能转化为机械能，电动机在对轿厢做负功时有60%的机械能转化为电能。求此次电梯上行消耗的总电能。博爱县2022-2023学年高二下学期5月月考
物理试卷 参考答案
答案：D
【解析】在时间内，潜水艇向上做匀减速直线运动，加速度方向向下，因此潜水艇内的物体处于失重状态，A错误；潜水艇在时刻的速度为0，B错误；因为时间内图线的形状为抛物线，因此在该时间间隔内潜水艇一直做匀变速直线运动，加速度始终不变且不为0，C错误；在时间内，有，解得时刻潜水艇的速度大小，D正确。
2．A
【解析】从图中可知
根据洛伦兹力提供向心力
可得a粒子速率最小，从图中可得三个轨迹的圆心角
在磁场中的运动时间
而运动周期
与速度大小无关，即三者的运动周期相同，所以轨迹所对圆心角越大，运动时间越长，故a粒子在磁场中运动时间最长。
故选A。
3.答案：A
【解析】 AB、b为近地卫星，，解得，由于b的轨道半径约等于地球半径，则b的加速度等于g，且b的向心加速度大于c的向心加速度，故A正确，B错误；
C、卫星绕地球做匀速圆周运动时，有，解得，因为b的轨道半径小于c的轨道半径，所以b、c的线速度大小关系为，对ac，根据，可知，故C错误；
D、a为地球赤道上随地球自转的物体，则a的周期等于地球自转周期，c为地球同步卫星，则c的周期等于地球自转周期，所以a的周期等于c的周期，根据，解得：，可知b的周期最小，故D错误；
故选：A。
4.答案：C
【解析】 A、只将变阻器滑片P缓慢地向b端移动，由于和R串联，总电流不变，则之间的电压增大，平行板电容器的两个极板的电压U等于之间的电压，可知电容器极板间的电压在增大，板间场强E增大，带电小球受到的电场力增大，根据平衡条件可知θ角将增大，故A错误；
B、可知电容器极板间的电压在增大，根据可知，电容器带电量Q将增大；故B错误。
C、只将电容器M极板靠近N极板，之间的电势差不变，则极板之间的电场强度增大，根据平衡条件可知θ角将增大。故C正确；
D、只将电容器M极板靠近N极板，之间的距离减小，由：可知平行板电容器的电容增大，由可知电容器电量Q增大，故D错误。
故选：C。
5.答案：D
【解析】 设定打桩机每次打击过程对圆柱体做功为W，由题意得：第一次打击后，。第次打击后，圆柱体进入泥土总深度为，第n次打击后，圆柱体进入泥土总深度为，则打桩机第n次打击过程使圆柱体进入泥土深度为，选项D正确。
6.答案：A
【解析】 该选手起跳后在水平方向做匀速直线运动，有，其中，则他在空中运动的过程中距地面的最大高度，取重力加速度大小，解得，选项A正确。
7．答案：D
【解析】小球受力如图所示，根据牛顶第二定律，，解得：，得到，即h与角速度的平方成反比，选项A、B错误；
绳子的拉力为，即绳子的拉力与小球运动的角速度ω的平方成正比，选项D正确，选项C错误。
8.答案：A
【解析】根据题意可知，甲车的速度为
乙车的速度为
设经过t时甲车停止，由运动学公式可得
此时甲车的位移为
代入数据解得
乙车的位移为
代入数据解得
此时，甲货车尾部与乙车的前端仍平齐，设再经过时乙车完全超越甲车，则有
则乙车完全超越甲车的时间为
，
故A正确，BCD错误。
故选：A。
9.答案：ACD
【解析】 由电场线的分布可知，自M到N，电场强度先增大后减小，因此小球所受的静电力先增大后减小，A正确；小球经过O点后重力和静电力的合力有竖直向下的分力，小球会向下加速，动能还会增大，B错误；在线段上，电势先升高后降低，在O点电势最高，因此小球经过O点时的电势能最大，C正确；两点在同一个等势面上，自M到N由动能定理得，可得小球到达N点时的速度大小为，D正确。
10．AD
【解析】 仅N传感器示数有示数时，有，得，当时，P有示数，Q无示数，当时，P无示数，Q有示数。
故选AD。
11．答案：BC
【解析】根据绕行关系与绕行天体的质量无关，故A错误。由2、3两处相比较可知道，行星P的质量小于行星Q的质量，故B正确。由可知，卫星a在2处的速率小于卫星b在3处的速率，故C正确。由可知，卫星a在1处的加速度大于卫星a在2处的加速度，故D错误。
12．答案：AB
【解析】离开磁场前，棒在水平方向的安培力作用下先做加速运动，再做匀速运动，最后做减速运动，A正确；自棒开始运动至棒离开磁场，三根导体棒水平方向动量守恒，有，自棒离开磁场至棒离开磁场，对棒由动量定理得，其中，同理可得、……，联立得，又，解得棒离开磁场时的速度大小为，B正确；由各阶段的电路连接方式结合可知，棒到达之前，棒的热功率是棒的4倍，自棒到达至棒到达棒和棒的热功率相等，自棒到达至棒到达棒的热功率是棒的4倍，因此整个过程棒产生的焦耳热不是棒的4倍，C错误；自棒离开磁场至棒离开磁场，有，结合B项结果可知，D错误。
答案：（1）均可（2）DBF（3）（4）
【解析】（1）由题图螺旋测微器可知，固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为，故螺旋测微器的读数为。
（2）电源电动势为3V，电压表应选用（量程为0~3.0V，内阻约为2kΩ），即应选用B；通过铜芯电线的最大电流约为，为准确测量，应选用量程为0~0.6A的电流表，即应选用D，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，则应选用F。
（3）由于，则选用电流表外接法；滑动变阻器选用分压式或限流式均可，电路图如图所示：
（4）铜芯电线的电阻，则该铜芯电线的电阻率。
14.答案：（1）
（2）乙
（3）0.17/0.18/0.19
（4）不变
【解析】 （1）挡光杆转动的线速度
挡光杆与圆柱体转动的角速度相同，则圆柱体的线速度
（2）根据
则研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，为方便研究，应使用的图像是乙图像；
（3）上述图像是保持时得到的，则
由图可得
可得圆柱体的质量为
（4）若研究F与r的关系，实验时应保持质量和线速度不变，则应使挡光杆经过光电门时的挡光时间不变。
15．答案：（1）0.75
（2）9.6N
【解析】解：（1）由题知，，解得：
（2）方法一：设力F与斜面方向夹角为α，由分析知，力F具有沿斜面向上的分量，且
对物块进行受力分析（如答图），有：
，，
联立解得：
代入μ和θ，化简可得：
当，即时，F有最小值
故
方法二：对物块进行受力分析，如图所示
由和分析可知：
f与N的合力的方向与重力之间的夹角恒定，为
由矢量合成的三角形法则可得：当力F与垂直时，力F有最小值
即：
16．答案：（1）
（2）
【解析】（1）设外界大气压强为，活塞在汽缸内稳定时汽缸内气体的压强为p，对步骤a有
①
设玩具小熊的体积为V，对步骤b有
②
联立解得③
（2）设充入气体的体积为，对充气过程，有
④
联立解得⑤
17．答案：(1)
(2)L
【解析】 (1)电子离开电场Ⅰ的速度为v，根据动能定理：，电子在Ⅱ区做类平抛运动，电子到D点，竖直位移为，根据运动学公式，，，，解得：。
(2)电子离开电场Ⅱ后做直线运动，设离开电场Ⅱ的速度与进入电场Ⅱ的速度方向夹角为θ，电子离开电场Ⅱ的竖直位移：
，
电子离开电场Ⅱ后做直线运动的坚直位移，，，，解得：。
18．答案：（1），方向竖直向上
（2）
（3）
【解析】（1）对轿厢和配重整体，在沿绳方向：，解得：，方向竖直向上。
（2）因为图与t轴围的面积为，又因为轿厢初速度为0，故：0~2s内任意t时刻轿厢的速度为；；画出函数图像如图：
由于图像的对称关系，0~2s内图像与t轴所用面积为：，故
即：轿厢匀速时的速度
（3）从1楼向上加速阶段以及匀速到5楼阶段，电动机对轿厢的作用力向上，做正功：即将到达5楼的减速阶段，若电动机不给轿厢作用力，则轿厢加速的加速度大小为：
，，
故整个减停过程电动机给轿厢的作用力都向上，做正功。所以1-5楼全程，系统机械能增加量为：
，消耗的电能为
从5楼向上加速到匀速阶段：因为钢索两边重力刚好平衡，故电动机对轿厢做的正功为系统总动能的增加：
，消耗的电能为
匀速到15楼阶段，因为钢索两边重力刚好平衡，电动机不给作用力，不做功；
即将到达15楼的减停阶段，因为钢索两边重力刚好平衡，故电动机对轿厢做的负功为系统总动能的减少：
，消耗的电能为
从15楼到20楼阶段，若电动机不给轿厢作用力，则轿厢加速的加速度大小为：
，，
故整个15楼到20楼过程电动机给轿厢的作用力都向下，做负功。所以15-20楼全程，系统机械能增加量为：
，消耗的电能为
故；全程消耗的总电能为：。