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广东省2022-2023学年高二下学期5月统一调研测试
物理
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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交回。
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．如图，曲线I和II为某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线，则（ ）
A．曲线I对应状态的温度更高 B．曲线II与横轴所围面积更大
C．曲线I与横轴所围面积更大 D．曲线I对应状态的气体分子平均速率更小
2．行车安全越来越被人们所重视，现在许多车企都在汽车上配置有主动刹车系统（AEB）。该系统主要分为控制模块、测距模块和制动模块，利用微波雷达、图像识别技术和红外摄像头，可以将道路的图像和路况实时传递给控制模块，在紧急情况下，由车载微处理器发出控制命令，自动采取制动措施，保证车辆安全。微波的波长范围在0.001~10m，下列说法正确的是（ ）
A．产生微波的LC振荡电路中，要想增大震荡周期，可以增大电容器的电容C
B．微波只能在空气中传播而不能在真空中传播
C．微波遇到障碍物时，只能发生反射现象而不能发生衍射现象
D．微波遇到障碍物时，只能发生衍射现象而不能发生反射现象
3．如图所示，健身爱好者用双手抓住“飞力士棒”的握柄，晃动“飞力士棒”，“飞力士棒”就在手的晃动下振动起来。“飞力士棒”振动稳定后，振动频率取决于（ ）
A．人晃动的幅度 B．人晃动的频率
C．人晃动时的力量 D．“飞力士棒”器材本身
4．如图，直导线折成“”形放在方向水平向右的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导线的两端a、b点连线与磁场垂直，导线所在平面与磁场平行，bc边长为L且与磁感线平行，△abc为等腰直角三角形，给导线通入大小为I的电流，导线acb受到的安培力大小和方向分别为（ ）
A．BIL，垂直纸面向里 B．BIL，垂直纸面向外
C．，垂直纸面向里 D．，垂直纸面向外
5．发电机的示意图如图所示，n匝正方形线圈在匀强磁场中以恒定角速度绕轴转动，阻值为R的电阻两端电压的有效值为。线圈电阻为r，其余电阻不计，转动过程中，线圈中磁通量的最大值为（ ）
A． B． C． D．
6．如图，光滑绝缘水平面上方存在水平向外（垂直纸面向外）的匀强磁场，一个金属框以一定的初速度向右进入磁场，并且穿过磁场，若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．金属框进入磁场时感应电流方向为逆时针
B．金属框进入磁场时感应电流方向为顺时针
C．该金属框全过程都存在感应电流
D．该金属框进入和离开磁场的速度相等
7．如图，一个横截面为四分之一圆的透明柱体水平放置，用单色光源从AB中点C垂直AB水平入射，已知该柱体对这种单色光的折射率，则该单色光在弧AD的折射角为（ ）
A． B． C． D．
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，有多项是符合题目要求的。全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，是甲分子固定在坐标原点，乙分子在到的不同位置时的势能情况，由图像可知（ ）
A．Q点为平衡位置
B．P点为平衡位置
C．从Q点静止释放乙分子，乙分子在P点的加速度最大
D．从Q点静止释放乙分子，分子动能先增加后减小
9．如图，在理想变压器的原线圈的两端加上电压的正弦交流电，在副线圈上连接有定值电阻和滑动变阻器R，P为滑动变阻器的滑动触头。图中两电压表均为理想电压表。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为311V
B．将P向上滑动时，电压表的示数不变
C．将P向上滑动时，交变电流的频率增大
D．将P向上滑动时，的电功率减小
10．如图所示为回旋加速器的原理图，两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一个带电粒子在加速器中心S处由静止开始加速。已知D型盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、工作频率为f，带电粒子的电荷量为q，不计粒子的重力，忽略粒子在电场中的加速时间，下列说法正确的是（ ）
A．粒子的质量为
B．粒子获得的最大动能为
C．若保持其他条件不变，换成电荷量为2q的粒子，粒子一定不能在该加速器中加速
D．若保持其他条件不变，换成电荷量为2q的粒子，粒子一定也可以在该加速器中加速
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（7分）如图所示，物理探究小组运用气垫导轨研究水平面上的碰撞，已知滑块P和遮光条的质量为m。滑块Q和遮光条的质量为M，其中两遮光条的宽度相同。现启动电源，将气垫导轨调节水平。然后将带有遮光条的滑块P和Q放置在气垫导轨上，滑块P位于光电门1的左侧，滑块Q位于光电门1和光电门2之间。
（1）气垫导轨调节水平的依据是给滑块一个初速度，滑块通过光电门1和2，若光电门1和2记录的时间________，就能证明气垫导轨调节水平。
（2）给滑块P一个初速度，P与静止的Q碰撞，要求碰后P反弹，则P、Q的质量关系为m________M（选填“>”、“=”或“<”）。若P先后通过光电门1时光电门记录的时间分别为和，滑块Q通过光电门2时光电门记录的时间为，则碰撞过程动量守恒的表达式为________（用题目所给物理量的字母表示）。
12．（9分）已知实验室有一未知材料制作的热敏电阻（传感器）阻值与温度的关系如表中所示，某同学想利用该热敏电阻（传感器）测量当地某天的中午十二点和零点的温差，实验室提供的器材如下：
温度/℃ 20 21 22 23 24 … 37 38 39 40
阻值/Ω 600.0 578.0 558.0 537.0 520.0 … 328.0 312.0 308.0 300.0
直流电源E（电动势为1.5V）
毫安表（量程0~10mA，内阻为100Ω）
毫安表（量程0-15mA，内阻约为100Ω）
滑动变阻器（最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为5A）
滑动变阻器（最大阻值为1000Ω）
热敏电阻
开关S及导线若干
（1）某同学根据给出的器材设计如图甲所示的电路，图中“1”、“2”为毫安表，为了准确测定热敏电阻的阻值，“1”表应该是________，“2”表应该是________。（均选填“”或“”）
（2）为了便于操作，滑动变阻器应该选择________（选填“”或“”）。
（3）该同学在中午十二点、零点左右分别多次实验并将得到的数据描绘在图像中，所得图像分别为如图乙中①、②所示，根据图像可知，中午十二点和零点测量时的对应阻值分别为________Ω和________Ω。（计算结果均取整数）
（4）测得的中午十二点和零点的温差为________℃。
13．（11分）在如图所示的电路中，理想变压器的原线圈输入电压有效值为60V的正弦交流电，通过副线圈向10只标有“12V 1.5A”的并联灯泡供电，副线圈匝数为180匝。电路接通后，灯泡都恰好正常发光。求：
（1）原线圈的匝数；
（2）原线圈中的电流。
14．（12分）如图，在xOy坐标平面的第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在y轴上OM区间有一个线状粒子收集器紧贴y轴放置，现有质量为m、电荷量为的带电粒子从x轴上的P点沿y轴正方向以不同速率射入磁场。已知，不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用。求：
（1）一粒子刚好打到O点时，该粒子的入射速度大小；
（2）粒子能打到收集器上的最大速率的大小。
15．（15分）如图，两足够长光滑平行导轨倾斜固定放置，导轨间距，导轨所在平面与水平面的夹角为53°，导轨上端通过导线连接定值电阻，空间存在与导轨所在平面垂直的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为。某时刻，垂直导轨由静止释放一质量为、阻值为、长为的金属棒，已知导轨电阻不计，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，，重力加速度g取。
（1）求金属棒的最大速度；
（2）若金属棒下滑10m时运动状态已经达到稳定，求从释放金属棒到下滑10m的过程中，R上产生的电热。
广东省2022-2023学年高二下学期5月统一调研测试
物理参考答案
1．【答案】D
【解析】气体的温度越高，速率较大的分子所占的比例越大，曲线I对应状态的温度更低，A项错误；曲线下的面积表示分子速率从所有区间内分子数的比率之和为1，故曲线I、II与横轴所围面积相等，B、C项错误；由A得，曲线I对应状态的温度更低，则曲线I对应状态的气体分子平均动能越小，平均速率更小，D项正确。
2．【答案】A
【解析】产生微波的LC振荡电路中，根据可知，要想增大震荡周期，可以增大电容器的电容C，A项正确；微波的传播可以不需要传播介质，它既可以在空气中传播，也可以在真空中传播，B项错误；微波遇到障碍物时，既可以发生衍射现象也可以发生反射现象，雷达就是利用微波遇到障碍物时能发生反射现象这一性质工作的，C、D项错误。
3．【答案】B
【解析】“飞力士棒”在健身爱好者作用下做受迫振动，其振动频率取决于健身爱好者的晃动频率，与其它因素无关，B项正确。
4．【答案】B
【解析】由于导线中电流大小不变，有效长度等于ab的长，安培力大小为，根据左手定则，安培力的方向垂直于纸面向外，B项正确。
5．【答案】D
【解析】由闭合电路欧姆定律可得，线圈转动产生感应应电动势的有效值为，最大值为，根据，联立解得，D项正确。
6．【答案】B
【解析】根据楞次定律，A项错误，B项正确；当金属框全部进入磁场时，金属框没有感应电流，C项错误；金属框进入和离开磁场时速度都会降低，D项错误。
7．【答案】D
【解析】如图所示，设折射点为O，由于，所以，由折射定律，解得，则，D项正确。
8．【答案】BD
【解析】由图像可知，乙分子从Q点沿x轴向P点运动的过程中，分子势能一直减小，动能一直增大，在P点速度最大，是受力平衡位置，A、C项错误，B项正确；在只有分子力做功的情况下，分子势能和动能之和不变，乙分子从Q点到M点，分子势能先减小后增大，则分子动能先增加后减小，D项正确。
9．【答案】BD
【解析】原线圈两端所加交流电的最大值为311V，而理想交流电压表的示数应为正弦交流电的有效值，A项错误；将P向上滑动时，负载的总电阻变大，因副线圈两端的电压不变，电压表的示数不变，通过的电流变小，的电功率变小，B、D项正确；滑动变阻器可以改变副线圈的电流大小，但不会改变交变电流的频率，C项错误。
10．【答案】ABC
【解析】根据题意有，则，A项正确；粒子获得的最大动能，B项正确；根据回旋加速器的加速原理，交流电的频率应该与粒子做圆周运动的频率相等，粒子的电荷量变化，质量不变，故其做圆周运动的周期也发生变化，C项正确，D项错误。
11．【答案】（1）相同（或相等）（2分） （2）<（2分） （3分）
【解析】（1）气垫导轨调节水平的一个依据是给滑块一个初速度，滑块先后通过光电门1和2，如果光电门1和2记录的时间相等，就能证明气垫导轨调节水平。
（2）P与静止的Q碰撞，要求碰后P反弹，则P、Q的质量关系为；设遮光条宽度为d，若滑块P和滑块Q碰撞满足动量守恒，则滑块P和Q组成的系统碰前动量和碰后动量相等，由，得。
12．【答案】（1）（1分） （1分） （2）（2分） （3）300（2分） 600（2分） （4）20（1分）
【解析】（1）根据电路图结合器材，实验器材中没有电压表，同时毫安表内阻已知，故可以将热敏电阻与毫安表并联后与毫安表串联，则两毫安表示数之差为通过热敏电阻的电流大小，同时可以计算热敏电阻两端电压，从而准确测定其电阻，分析可知，“1”表应该是，“2”表应该。
（2）滑动变阻器选择了分压接法，为了便于调节，滑动变阻器应该选择。
（3）根据闭合电路欧姆定律可知，化简可得，由图乙可知，两图线的斜率分别为、，求得中午十二点和零点测量时的对应阻值分别为300Ω、600Ω。
（4）通过表中数据可知600.0Ω和300.0Ω分别对应20℃和40℃，故测得的中午十二点和零点的温差为20℃。
13．解：（1）灯泡都恰好正常发光，变压器原线圈副线圈输出电压为12V
变压器原线圈输入电压（1分）
由变压器变压原理有（2分）
可得匝（2分）
（2）副线圈所连单个灯泡的额定功率（2分）
由理想变压器输入、输出功率关系有（2分）
解得（2分）
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。
14．解：（1）粒子刚好打到O点，其轨迹半径为r，轨迹如图所示
已知，则（2分）
根据洛伦兹力提供向心力得
（2分）
解得（2分）
（2）粒子打到M点时速率最大，在磁场中运动轨迹如图所示，由几何关系得
（2分）
根据洛伦兹力提供向心力得
（2分）
解得（2分）
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。
15．解：（1）设金属棒的最大速度为，此时金属棒的加速度为零
根据平衡条件有（2分）
根据法拉第电磁感应定律可得（1分）
回路中的总电阻为（1分）
回路中的感应电流（1分）
金属棒受到的安培力（1分）
联立解得（2分）
（2）对金属棒从释放到下滑10m的过程中，设安培力做的功为
根据能量守恒定律有（2分）
又回路中产生的电热（1分）
根据电路的串并联和焦耳定律可知r、R上产生的电热之比为1：1（1分）
则R上产生的焦耳热为（1分）
解得（2分）
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。
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