卷子答案网-一个不只有答案的网站2022-2023学年四川省宜宾市高二（下）阶段学业质量检测（期末）物理试卷
一、选择题（本大题共14小题，共42分）
1. 年月日，中国“人造太阳”反应堆中科院环流器装置创下新纪录，实现秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，为可控核聚变的最终实现又向前迈出了重要的一步，下列关于核反应的说法正确的是( )
A. 核聚变的核反应燃料主要是铀
B. 核聚变反应过程中没有质量亏损
C. 氘氚核聚变的核反应方程为
D. 相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能少
2. 某军事试验场正在平地上试验地对空导弹，若某次竖直向上发射导弹时发生故障，导弹的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 在内导弹处于失重状态 B. 在内导弹静止不动
C. 末导弹的加速度方向改变 D. 末导弹恰好回到出发点
3. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为。形导线通以恒定电流，放置在磁场中，已知边长为，与磁场方向垂直，边长为，与磁场方向平行。下列说法正确的是( )
A. 该导线受到的安培力大小为，方向垂直于纸面向里
B. 该导线受到的安培力大小为，方向垂直于纸面向里
C. 该导线受到的安培力大小为，方向于垂直于边
D. 该导线受到的安培力大小为，方向于垂直于连线
4. 如图所示，轻绳下悬挂一静止沙袋，一子弹水平射入并留在沙袋中，随沙袋一起摆动。不计空气阻力，在以上整个过程中，子弹和沙袋组成的系统
A. 动量不守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒
C. 动量和机械能均不守恒 D. 动量和机械能均守恒
5. 如图所示，木板放置在粗糙水平地面上，为光滑铰链。轻杆一端与铰链连接，另一端连接一质量为的小球。现将轻绳一端拴在小球上，另一端通过光滑的定滑轮由力牵引，定滑轮位于的正上方，整个系统处于静止状态。现改变力的大小使小球和轻杆从图示位置缓慢运动到正下方，木板始终保持静止，则在整个过程中( )
A. 外力逐渐变小 B. 轻杆对小球的作用力大小变小
C. 地面对木板的支持力逐渐变小 D. 地面对木板的摩擦力逐渐变大
6. 如图所示，在“嫦娥”探月工程中，飞船在轨道Ⅰ上做圆周运动，到达轨道Ⅰ的点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点时，再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 飞船在轨道Ⅲ上运动时处于失重状态
B. 飞船在轨道Ⅰ上通过点的速率等于在轨道Ⅱ上通过点的速率
C. 飞船在轨道Ⅱ上从点运行到点过程中，月球对飞船的引力不做功
D. 飞船在轨道Ⅱ上通过点时的加速度等于在轨道Ⅲ上通过点时的加速度
7. 一质量为的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿轴运动，出发点为轴零点，拉力做的功与物体坐标的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A. 在时，物体所受合外力的大小为
B. 在时，拉力的功率为
C. 从运动到的过程中，物体克服摩擦力做的功为
D. 从运动到的过程中，物体的动能最大为
8. 白鹤滩水电站是目前世界上在建规模最大、技术难度最高的水电工程，其远距离输电电路示意图如图所示，如果升压变压器与降压变压器均为理想变压器，发电机输出电压恒定，表示输电线电阻，则当用户功率增大时( )
A. 示数增大，示数减小
B. 示数不变，示数减小
C. 输电线上的功率损失减小
D. 示数的乘积等于示数的乘积
9. 如图所示，在倾角为的光滑固定斜面上有两个用轻弹簧连接的物块和，它们的质量分别为和，弹簧的劲度系数为，在外力的作用下系统处于静止状态。已知弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为，则( )
A. 外力的大小为
B. 弹簧的形变量为
C. 若外力的大小变为，当、相对静止时，弹簧弹力的大小为
D. 若外力的大小变为，当、相对静止时，突然撤去外力的瞬间，物块的加速度大小为
10. 如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为、、三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后( )
A. 中的气体内能增加 B. 与中的气体温度相等
C. 与中的气体温度相等 D. 与中的气体压强相等
11. 某均匀介质中两持续振动的振源、分别位于轴上和处，时刻两振源同时开始振动，时刻在轴上第一次形成如图所示的波形。下列说法正确的是( )
A. 波在介质中的传播速度为
B. 振源起振方向沿轴正方向
C. 振源的振动方程为
D. 两列波在处相遇后，该质点的振动始终减弱
12. 如图所示，一光滑轨道由、和段组成。段倾角为，段水平。质量为的滑块在顶端处由静止滑下，经点飞入空中，最终落在段上的点。不计滑块经过点的机械能损失和空气阻力，滑块加速度大小随时间变化的图像如图所示，图中的物理量均为已知量，依据图中信息可求得( )
A.
B. 滑块在点的速度大小为
C. 、两点的高度差
D. 滑块从点抛到点，重力的冲量大小为
13. 如图所示，等边三角形位于竖直平面内，边水平，顶点在边上方，个点电荷分别固定在三角形的三个顶点上。已知边中点处的电场强度方向竖直向下，边中点处的电场强度方向竖直向上，点处点电荷的电荷量的绝对值为，下列说法正确的是( )
A. 点处点电荷为负电荷
B. 点处点电荷为负电荷，带电荷量为
C. 点处点电荷在点的场强垂直向下
D. 点处点电荷的电荷量为
14. 如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为，两导轨及其所构成的平面均与水平面成角，整个装置处于垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现将质量均为的金属棒、垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为。先保持棒静止，将棒由静止释放，当棒匀速运动时，再将棒由静止释放，从棒释放瞬间开始计时，经过时间，两棒恰好达到相同的速度，运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度为( )
A. 棒匀速运动时的速度大小为
B. 释放瞬间棒的加速度大小
C. 两棒恰好达到相同的速度大小为
D. 时间内棒相对于棒运动的距离为
二、非选择题（58分）
15. 某研究性学习小组用图甲装置测定当地重力加速度，其主要操作步骤如下：
将电磁铁小铁球、光电门调节在同一竖直线上；
切断电磁铁电源，小铁球由静止下落，光电计时器记录小铁球通过光电门的时间，并用刻度尺测量出小铁球下落前和光电门间的距离；
改变光电门的位置，重复的操作，测出多组和；
计算出小铁球每次通过光电门的速度，作出图像。
请结合以上操作，回答以下问题：
用游标卡尺测小球的直径，如图乙所示，则______；
根据数据作出图像如图丙，求出当地重力加速度______；
该实验装置______选填“能”或“不能”验证机械能守恒定律。
16. 某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。
该同学用多用表的欧姆“”挡粗测该金属丝的阻值如图所示，由图可知其阻值为_____。
该同学为了精确地测量金属丝的电阻率，先用螺旋测微器测量其直径，测量结果如图所示，由图可知其直径为_____。然后用如图所示的电路图测量金属丝的电阻，供选择的仪器如下：
电流表内阻为；
电流表内阻未知；
滑动变阻器阻值范围；
滑动变阻器阻值范围；
蓄电池；电键及导线若干。
滑动变阻器应选择________选填“”或“”；在图丙中的“”内标出两个电流表和的位置_______。
闭合电键，移动滑动触头至某一位置，记录、的读数、，通过调节滑动变阻器，得到多组实验数据；以为纵坐标，为横坐标，做出的图像如图所示。根据图像的斜率、电流表的内阻、金属丝的直径、金属丝连入电路的长度，可计算出金属丝的电阻率________用、、、表示。
17. 如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为、，由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为，弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降，左侧活塞上升。已知大气压强为，重力加速度大小为，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内。求：
最终汽缸内气体的压强；
弹簧的劲度系数。
【选修】
18. 如图所示为一透明介质，横截面为直角三角形，一细束单色光从边上中点射入介质，经折射后的光线照到边的中点时恰好发生全反射。若，，光在真空中传播的速度大小为，求：
介质对该单色光的折射率多大；
单色光从点开始到第一次离开介质时所用的时间多长。
19. 如图所示，一可视为质点的遥控电动赛车，从点由静止开始，以恒定功率沿水平地面向右加速运动，当到达固定在竖直面内的光滑半圆轨道最低点时关闭发动机，赛车恰好能通过最高点为半圆轨道的竖直直径。已知赛车的质量为，半圆轨道的半径为，、两点间的距离为，赛车在地面上运动时受到的阻力大小恒为车重的，重力加速度为，不计空气阻力。求：
赛车通过点后落回水平地面位置距点的距离；
赛车从点运动到点的时间。
20. 如图所示，水平直线下方有竖直向上的匀强电场，电场强度，上方有方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度。现将一比荷的正电荷从电场中距离为的点由静止释放，在点右方处有一垂直于的足够大的挡板，不计重力。求：
电荷到达直线时的速度大小；
电荷在磁场中运动的时间不考虑电荷与挡板碰后的反弹。
21. 如图甲，一质量为足够长的绝缘板静止在光滑水平面上，板的左端有一个质量为的带电小物块，其电荷量为。距绝缘板左端到之间存在电场和磁场，匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向下。现让带电小物块在水平恒力的作用下从静止开始向右运动。小物块到达电、磁场区域的左边界时刻，撤去水平恒力，此时绝缘板的速度大小为。带电小物块从开始运动到前进的过程中，速度随位移变化的图像如图乙，其中段为直线。求：
小物块到达电、磁场区域的左边界前，绝缘板的加速度的大小；
水平恒力的大小；
小物块从开始运动到离开右边界系统产生的热量。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.核聚变的核反应燃料主要是氘核和氚核，故A错误；
B.核聚变反应过程中放出大量能量，有质量亏损，故B错误；
C.根据质量数守恒和核电荷数守恒可知，氘氚核聚变的核反应方程为
故C正确；
D.相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变释放的核能更多，故D正确；
故选C。
2.【答案】
【解析】A.根据图像可知， 内导弹向上做匀加速直线运动，加速度方向向上，导弹处于超重状态，故A错误；
B.根据图像可知，在 内，导弹以向上做匀速直线运动，故B错误；
C. 图像的斜率表示加速度，斜率的绝对值表示加速度大小，正负表示加速度方向， 内，图像斜率一直为负值，即该段时间内，加速度方向始终竖直向下，故C错误；
D. 图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，在内的位移为
故末导弹恰好回到出发点，故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】该通电导线的有效长度为，该导线受到的安培力大小为
根据左手定则知安培力的方向垂直于纸面向里。
故选B。
4.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查机械能守恒和动量守恒的判断，基础题目。
根据机械能守恒和动量守恒的条件逐一分析即可判断。
【解答】
子弹射入沙袋过程，子弹和沙袋发生完全非弹性碰撞，该系统机械能不守恒，动量守恒，此后一起摆动过程，该系统所受的合力不为，但只有重力做功，则该系统动量不守恒，机械能守恒，可见整个过程中，子弹和沙袋组成的系统机械能不守恒，动量不守恒。故C正确，ABD错误。
5.【答案】
【解析】对小球进行受力分析，三力构成矢量三角形，如图所示
根据几何关系可知两三角形相似，因此
缓慢运动过程 越来越小，则逐渐减小，由于长度不变，杆对小球的作用力大小不变，故A正确； B错误；
对木板，由于杆对木板的作用力大小不变，方向向右下，但杆的作用力与竖直方向的夹角越来越小，所以地面对木板的支持力逐渐增大，地面对木板的摩擦力逐渐减小。故CD错误。
故选A。
6.【答案】
【解析】解：、飞船在轨道Ⅲ上运动时，处于完全失重状态，故A正确；
B、飞船在点从轨道Ⅰ变轨进入轨道Ⅱ时，飞船做向心运动需要点火减速运行，故飞船在轨道Ⅰ上通过点的速率大于在轨道Ⅱ上通过点的速率，故B错误；
C、飞船在轨道Ⅱ上从点运行到点，距离月球越来越近，月球对飞船的引力做正功，故C错误；
D、在轨道Ⅱ上经过点所受的万有引力等于在轨道Ⅰ上经过点的万有引力，根据牛顿第二定律知，加速度相等，故D正确。
故选：。
飞船在变轨过程中做向心运动时需要减速；根据飞船与月球间距的变化判断万有引力做功情况；根据牛顿第二定律分析加速度大小。
此题考查了人造卫星的相关知识，解决本题的关键掌握卫星的变轨的原理，知道卫星在变轨过程中做向心运动时需要减速、做离心运动时需要加速。
7.【答案】
【解析】A.由于拉力在水平方向，则拉力做的功为
可看出图像的斜率代表拉力；则 时，拉力为
则物体所受合外力的大小为
故A正确；
B.在物体运动的过程中根据动能定理有
解得 时物体的速度为
则此时拉力的功率为
故B错误；
C.从 运动到 ，物体克服摩擦力做的功为
故C错误；
D.根据图像可知在的过程中 ，的过程中 ，由于物体受到的摩擦力恒为 ，则物体在 处速度最大，动能最大，有
则最大动能为
故D错误。
故选A。
8.【答案】
【解析】发电机输出电压恒定，则升压变压器的输出电压不变。当用户功率增大时，输电线输电功率增大，而不变，所以增大，输电线电阻不变，输电线上的电压降增大，降压变压器的输入电压减小，用户端的电压减小，同时增大以支持用户功率的增大，故A错误，B正确；
C.增大，输电线电阻不变，所以输电线上的功率损失增大，故C错误；
D.、示数的乘积表示升压变压器的输出功率，、示数的乘积表示用户端获得的功率，二者数值不相等，其差值为输电线的功率损失，故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】A.对物块和整体受力分析，由平衡条件可得，外力 的大小为
故A错误；
B.对物块受力分析，由平衡条件可得，弹簧的弹力为
则弹簧的形变量为
故B错误；
对物块和整体受力分析，由牛顿第二定律，得
解得
物块和的加速度大小为
对物块受力分析，由牛顿第二定律
可得，弹簧弹力的大小为
突然撤去外力的瞬间，弹簧不突变，所以物块的加速度大小不变，故C错误，D正确。
故选D。
10.【答案】
【解析】解：、当电阻丝对中的气体缓慢加热时，中的气体内能增大，温度升高，根据一定质量的理想气体状态方程可知，中的气体的压强增大，则会向右推动活塞，而中的气体体积减小，外界对气体做正功，因为活塞和气缸绝热，根据热力学第一定律可知，中的气体内能增加，故A正确；
B、初始状态下，三部分气体的状态参量完全相同，当系统再次稳定时，对左侧活塞分析可得：
因为中的气体温度升高，则中的气体压强增大，则弹簧对左边活塞的弹力水平向左，由此可知弹簧处于压缩状态。
分别对和中的气体，根据一定质量的理想气体状态方程可得：
其中，
联立解得：，故B错误；
、根据题意可知，两个活塞和弹簧组成的整体会向右移动一段距离，因此最终中的气体体积增大，中的体积减小，压强增大，将两绝热活塞和弹簧当成整体，可知再次稳定时和中的压强再次相等，对中的气体，根据一定质量的理想气体状态方程可得：
联立解得：，故C错误，D正确；
故选：。
电阻丝加热后，中的气体内能增大，体积增大，向右推动活塞，导致中的体积减小，外界对气体做功，结合热力学第一定律得出中的内能变化趋势；
根据对左边活塞的受力分析得出中气体体积的变化趋势，结合一定质量的理想气体状态方程列式得出与中气体的温度大小关系；
将两个活塞和弹簧组成的系统当成整体，对其受力分析，结合其平衡状态得出和中气体的压强大小关系；
分析出中气体变化前后的状态参量，利用一定质量的理想气体状态方程联立等式得出与中的气体温度的大小关系。
本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程，解题的关键点是理解再次稳定后的状态参量，结合一定质量的理想气体状态方程即可完成分析。
11.【答案】
【解析】A.波在介质中的传播速度为
故A正确；
B.因振源产生的波在时刻传到的位置，根据同侧法可知振源起振方向沿轴负方向，故B错误；
C.振源产生的波的波速为
由图可知振源的这列波波长为，周期，
由图可知，振源起振方向沿轴正方向，则振源为的振动方程为
选项C错误；
D.两列波在同一介质中传播，则波速相等，在处相遇时，两振动方向相反，则该质点的振动始终减弱，故D正确。
故选AD。
12.【答案】
【解析】A.由图可知，在 时间内滑块从加速到，则有
在 时间内滑块从到做平抛运动，则有
联立可得
故A错误；
B.在 时间内滑块从加速到点，则有
故B正确；
C.在 时间内滑块从到做平抛运动，则有
故C错误；
D.滑块从点抛到点，重力的冲量大小为
故D正确。
故选BD。
13.【答案】
【解析】．点的电荷在点的场强沿所在直线，点处点电荷和点处点电荷在点的场强沿所在直线，已知点合电场强度方向竖直向下，则两点处的点电荷在点的合场强为零，即和 点处的点电荷为等量同种电荷，则点处点电荷的电荷量的绝对值为；点处的点电荷在点的场强方向沿向下，则 点处点电荷为正电荷点电荷在点的场强方向沿斜向右下，点的合场强方向竖直向上，则点处的点电荷和点处的点电荷在点的合场强斜向左上，点处的点电荷在点的场强沿斜向右上，点处的点电荷在点的场强沿斜向左上，则、两点处的点电荷均为正电荷故AB错误，C正确；
D.设三角形的边长为 ，由几何关系得，
点电荷在点的场强大小为
方向沿斜向右上，点电荷在点的场强大小
方向沿斜向左上，设点电荷的电荷量为， 点电荷在点的场强大小为
方向沿斜向右下，则点电荷和点电荷在点的合场强大小斜向左上，大小为
又由几何关系有
联立得
故D正确；
故选CD。
14.【答案】
【解析】A.保持棒静止，将棒由静止释放，棒切割磁感线产生的感应电动势为
回路中产生的感应电流为
棒受到的安培力为
棒匀速运动时，合力为零，则有
代入数据解得
故A错误；
B.棒由静止释放，由左手定则可知棒所受安培力方向沿斜面向下，、棒串联电流相等，两者的安培力大小相等，对利用牛顿第二定律有
代入数据解得
故B正确；
C.对、棒分别利用动量定理，取沿斜面向下为正方向，则有，
两式联立，解得
故C正确；
D.从棒利用动量定理，取沿斜面向下为正方向，则有
已知
代入数据解得
由法拉第电磁感应定律则有
由闭合电路欧姆定律则有
电量为
联立方程可得
而
代入数据解得
故D错误。
故选BC。
15.【答案】 能
【解析】解：由图乙所示游标卡尺可知，游标卡尺的精度为，其读数是；
小铁球做自由落体运动，由匀变速直线运动的速度位移公式得：，图象的斜率，解得重力加速度；
实验中可以测出小球下落的高度以及小球对应的速度，则可以求出减小的重力势能和增加的动能，从而验证机械能是否守恒。
故答案为：；；能。
游标卡尺主尺与游标尺读数的和是游标卡尺读数。
求出图象的函数表达式，根据图示图象求出重力加速度。
根据实验原理与实验装置分析判断。
本题为利用自由落体运动规律测定当地重力加速度的实验，要注意光电门的工作原理，同时掌握实验数据处理的基本方法。
16.【答案】
【解析】欧姆表读数为：示数 倍率，即可得由图可知其阻值为
根据螺旋测微器的读数规则可知，由图可知其直径为
由电路图可知，滑动变阻器分压式接入电路时，应选择小量程的滑动变阻器，即。电流表的内阻已知，可当电压表使用，故可得图乙中两个电流表和的位置如下图所示
由欧姆定律可得
故有
变形有
即
则丙图中
又，
解得
17.【答案】 ；
【解析】对左右气缸内所封的气体，初态压强
体积
末态压强，体积
根据玻意耳定律可得
解得
对左侧活塞受力分析可知
解得
18.【答案】 ；
【解析】作出光路如图所示
因为为边的中点，为边的中点，则 ，由几何关系可知
光线在点恰好发生全反射，则有
由
可得
由几何关系可知，该光线在介质中传播的路程为
该光线在介质中的传播速度大小为
色光从 点开始到第一次离开介质时所用的时间为
19.【答案】；
【解析】赛车恰好能通过最高点，有
解得
赛车通过点后，有，
解得
设赛车从点运动到点的时间为，由动能定理有
解得
20.【答案】 ；
【解析】根据题意，设电荷到达直线 时的速度大小为 ，由动能定理有
其中
解得
根据题意，电荷进入磁场后，由牛顿第二定律有
解得
周期为
由题意 点到挡板的水平距离为
则有
可知，电荷射入磁场后在电场和磁场中来回穿越，最后水平打到挡板上，运动轨迹如图所示
则电荷在磁场中运动的时间为
21.【答案】 ； ；
【解析】根据题意可知，带电小物块进入电、磁场区域之前做匀加速直线运动，结合图乙，由公式 可得，匀加速的时间为
对绝缘木板，由运动学公式 可得，绝缘板的加速度的大小为
对带电小物块，由运动学公式 可得，带电小物块的加速度为
设小物块与绝缘板之间的摩擦力为 ，由牛顿第二定律，对小物块有
对绝缘板有
解得
根据题意可知，带电小物块从开始运动到前进 过程中，绝缘板移动的距离为
则产生的热为
进入电、磁场区域后，撤去外力 ，对带电小物块和绝缘板整体受力分析，竖直方向上有
水平方向不受外力，则带电小物块与绝缘板组成的系统动量守恒，设带电小物块运动到 时绝缘板的速度为 ，由动量守恒定律有
解得
由能量守恒定律有
则小物块从开始运动到离开右边界系统产生的热量
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