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武昌区 2022-2023 学年度高二年级期末质量检测 物 理
考试时间：2023 年 6 月 29 日 本试卷共 8 页，15 题，全卷满分 100 分，考试用时 75 分钟。
注意事项：
1． 答题前， 先将自己的姓名 、 准考证号填写在试卷和答题卡上， 并将准考证号条 形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2． 选择题的作答： 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 。 写在试卷、 草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3． 非选择题的作答： 用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内 。 写在试 卷、 草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4． 考试结束后， 请将本试卷和答题卡 一 并上交。
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中， 第 1~7 题只有一项符合题目要求，第 8~10 题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。
1 ．我国嫦娥四号探测器搭载的放射性同位素温差电池 (RTG) ，使用的同位素热源是
人造 同位 素钚 238 ， 生 成钚 238 的 核 反应 方程 是 ： ① U+ 1 (2)D Np+ 2X ；
② NpPu + Y 。下列说法正确的是
A ．粒子 X 的质量数为 2 ，电荷数为 0
B ．粒子 Y 是来自原子核外的电子
C ．核反应①前后电荷数守恒，但质量不守恒
D ．核反应②是 α 衰变
2 ．有四种磁场，其磁感应强度 B 随时间t 变化的图象如图所示。下列说法正确的是
(
B
) (
B
) (
B
)B
(
O
t
图甲
) (
O
) (
t
) (
t
)O t
(
图丙
) (
图乙
)O 图丁
物理试卷 第 1 页 共 8 页
(
O
M
) (
D
) (
A
．原点
O
处的质点开始振动的方向为
y
轴负方向
O
1
.
2
3
4
.
5
x
/
m
) (
A
．风筝所受合力增大
F
T
。
α
) (
图所示。下列说法
正确的是
20
K
) (
B
．这列机械波的波速大小为
1
m
/
s
)A ．这四种磁场都能产生电场
B ．除了图甲中的磁场，其它三种磁场都可以产生电场
C ．只有图丙中的磁场可以产生电磁波
D ．除了图甲中的磁场，其它三种磁场都可以产生电磁波
3 ．如图所示，两个带等量正电的点电荷分别
(
C
) (
N
) (
O
2
A
) (
+
) (
B
)位于 O1 、O2 点，A 为 O1O2 的中点， 以 O1
为球心，O1A 为半径作球面，直径 AB、
CD 、MN 两两垂直。下列说法正确的是
A ．A 点的电势比 B 点电势的小
B ．A 点的电场强度比 B 点的电场强度大
C ．C 、D 、M 、N 四个点的电势相等
D ．C 、D 、M 、N 四个点的电场强度相同
4 ．t = 0 时刻，位于坐标原点 O 的质点开始振动，形成的
机械波在 t =2 s 时刻，恰好传播到 x = 4 m 处，波形如 y /cm
(
L
)-20 .
C ．t = 2 s 时刻，质点 K 正在向y 轴负方向运动
D ．t = 0.5 s 时刻，位于 x = 3 m 处的质点 L 开始振动
5．“儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢。”纸鸢即风筝，如图所示，一张四边形平面风 筝悬停在空中，风筝平面与水平面夹角为 α 。空气对风筝的作用力 F 始终垂直于风 筝平面，风筝线的拉力 FT 与水平面夹角为 β 。某时刻风力增大导致 F 增大，通过
拉线调整，风筝再次恢复平衡状态时，风筝平面与水平面夹角仍为 α 。则再次平衡
后较之初态悬停时，下列说法正确的是
B ．风筝线与水平面夹角 β 变小
(
β
)C ．风筝线对风筝的拉力 FT 减小
D ．若风筝线长度不变，风筝距离地面的高度增大
物理试卷 第 2 页 共 8 页
(
A
．
B
．
C
．
D
．
) (
ω
) (
R
) (
B
) (
~
)6 ．“筋膜枪”利用其内部特制的高速电机带动枪头，产生的高频振动可以作用到肌肉 深层， 以达到缓解疼痛、促进血液循环等作用。如图所示为某款筋膜枪的内部结构 简化图，连杆 OB 以角速度 ω 绕垂直于纸面的 O 轴匀速转动，带动连杆 AB ，使套
在横杆上的滑块左右滑动，从而带动枪头振动。已知 AB 杆长为 L ，OB 杆长为 R，
当 AB⊥OB 时，滑块的速度大小为
ωR
ωR L2 + R 2
L
ωL L2 + R 2
R
ωRL
L2 + R 2
(
滑
块
) (
O
)横杆
(
A
L
)
7 ． 由“三舱三船”组成的中国空间站在轨运行时，会受到稀薄大气的影响，轨道高度 每个月下降Δh ，因此每个月要对其进行周期性的修正。已知空间站质量为 m ，正常 运行轨道可近似为圆形轨道，距离地面的高度为h 。地球半径为 R ，地球表面的重 力加速度为 g 。下列说法正确的是
A ．空间站在正常运行轨道上做圆周运动的速率为
B ．空间站在正常运行轨道上做圆周运动的动能为 m(Rh (2))
C ．空间站高度下降Δh 的过程中，其机械能增大了 - ))|
(
2
\
R
+
h
R
+
h
-
Δ
h
)
)D ．一次周期性修正过程，合外力对空间站做的功为 mgR2 (| 1 - 1 )|
8 ．如图所示电路中的变压器为理想变压器 ，4 个相同的灯泡额定功率均为 9W ， 且 都 正 常 发 光 。 已 知 A 、 B 端输入 的 正 弦 交变 电流 的 电压 瞬 时值表达 式为
u = 120 2 sin( 100πt) V ，导线电阻可忽略不计。下列说法正确的是
A ．灯泡的额定电压为 60V
B ．灯泡的额定电流为 0.3A
C ．变压器的原、副线圈匝数比为 3 ∶ 1
D ．如果并联的灯泡中有一个灯泡的灯丝烧断熄
灭，则剩下的三个灯泡都会变亮
物理试卷 第 3 页 共 8 页
(
v
0
) (
θ
) (
x
2
) (
v
0
) (
θ
) (
乙
)9．压力罐有平衡水管网内压力波动的作用，常被用于高楼的二次供水，其简要结构如 图所示。该压力罐的膨胀罐和气室的总容积为 500 L ，当环境温度为 7℃并保持不
变时，若罐内存水减少到 200 L ，气室内的气体
(
压强便会降到
0.
1
MPa
，导致供给用户的水压不
) 电接点
压力表
足，此时电接点压力表接通电源，启动水泵给膨
气室
胀罐补水；当存水量达到某值时，气室内压强增
(
大到
0
.3
MPa
，电接点压力表便自动断开电源，
水泵
) 储水隔膜
膨胀罐
(
停
止
补水。压力罐密闭性、导热性能均良好，气
室
内气体可视为理想气体。下列说法正确的是
)用户
A ．若环境温度为 7℃且保持不变，则该压力罐的最大蓄水量为 300 L
B ．若环境温度为 7 ℃且保持不变，则该压力罐的最大蓄水量为 400 L
C ．环境温度越高，膨胀罐中的最大储水量越大
D ．环境温度越高，膨胀罐中的最大储水量越小
10.倾角均为 θ =37°且足够长的甲、乙两斜面固定在水平地面上， 甲的斜面光滑，乙的 斜面粗糙。如图所示，有两个可看做质点的滑块， 以相同的初速度分别从甲、乙的 底端沿斜面上滑，且向上滑行的最大距离分别为 x1 和 x2 。已知 x1 ∶x2 = 3 ∶2 ，重力 加速度大小为 g= 10 m/s2 ，sin37°= 0.6 。下列说法正确的是
物理试卷 第 4 页 共 8 页
(
x
1
甲
)
A ．两滑块分别沿甲、乙斜面向上滑行的加速度之比为 2 ∶3
B ．滑块与乙斜面的动摩擦因数为 μ = 0.375
C ．两滑块沿甲、乙斜面向上滑行的时间之比为 ∶
D ．两滑块沿甲、乙斜面向下滑行的时间之比为 ∶2
(
图甲
) (
图乙
) (
(
填“增大”或“减小”)
。当电流表
示数为
0.4
A
时，
小
灯泡正常发光，
由此可推算出小灯泡正常发光时的电阻为
Ω
，
) (
二、非选择题：
本题共
5
小题，共
60
分。
11
．(
7
分)
实验小组的同学欲通过测绘小灯泡的
I
–
U
图象，研究小灯泡的电阻随电压变化的
规
律。实验室提供的器材有：
待测小灯泡：额定电压约为
2.5
V
，电阻约为几欧
；
直流电源
E
：电动势为
3.0
V
，内阻约
1
Ω
；
电压表
V
：量程
为
3.0
V
，内阻约
3
kΩ
；
电流
表
A
：量程为
0.6
A
，内阻为
0.25
Ω
；
滑
动变阻器
R
：最大阻值为
10
Ω
；
开关
S
和导线
若干。
0
.5
V
0.
4
A
0.
3
0.
2
R
0
.1
1
2
3
4
U
/V
(
1
)
请在答题卡上，将图甲中的实验原理图的连线补充完整
。
(
2
)
根据实验记录的电流表和电压表的读数
I
和
U
，描绘出
I
–
U
图象，如图乙
所示，则小灯泡的电阻随电压的增大
而
E
S
I
/
A
0
)
功率为 W (结果均保留 3 位有效数字) 。
12. (10 分)
某实验小组采用如图所示的实验装置，对斜
槽末端两个小球碰撞过程进行研究。实验步骤如
下：
(1) 用天平测出半径相同的两个小球的质量
分别为 m1= 16.5 g 和 m2=2.7 g ，并选定质量为
(选填“m1 ”或“m2 ”) 的小球为入射球。
(2) 在水平桌面上安装好实验装置，调整斜
槽使其末端 ，然后固定。
O M N
物理试卷 第 5 页 共 8 页
(3) 在桌面适当的位置，上、下铺放好复写纸和白纸，记下悬挂于斜槽末端边缘 的重锤线所指的位置 O。
(4) 将被碰小球置于斜槽末端，让入射小球从斜槽的某一高度处无初速滚下，使 两球发生碰撞。保持入射小球释放高度不变，重复实验 10 次。标出碰撞后入射小球落 点的平均位置 M 和被碰小球落点的平均位置 N ，并用刻度尺测量出 OM 的间距 x1 、 ON 的间距 x2。
(5) 改变入射小球沿斜槽滚下的高度，重复步骤 (3) 和 (4) ，多次测量的数据 如下表所示
1 2 3 4 5
x1/cm 7.65 11.23 12.30 18.89 23.52
x2/cm 18.95 26.64 30.42 45.97 56.25
k = 0.40 0.42 (
k
) 3 0.41 0.42
(6) 表中的 k3 = (保留 2 位有效数字)。
(7) 的平均值为 (保留 2 位有效数字)。
(8) 理论研究表明，对本实验的碰撞过程是否为弹性碰撞可由判断。若两小
球的碰撞为弹性碰撞，则 的理论表达式为 (用 m1 和 m2 表示)，
本实验中其值为 (保留 2 位有效数字)；若该值与 (7) 中结果间的差别在误差 允许范围内，则可认为斜槽末端两个小球的碰撞为弹性碰撞。
13．(10 分)
一位潜水爱好者在水下活动时，利用激光器向岸上救援人员发射激光信号，激光 光束与水面的夹角为α ，如图所示。他发现只有当 α 大于 37°时，岸上救援人员才能收
到他发出的激光信号， 已知光在真空的传播速度 c = 3.0 × 108 m/s ，sin37°= 0.6 ，求水
的折射率和激光光束在水中传播的速度大小。
物理试卷 第 6 页 共 8 页
14．(15 分)
如图所示，空间存在着磁感应强度大小为 B = 0.2 T ，竖直向上的匀强磁场。两根 间距 L = 0.5 m 的足够长的平行金属导轨，与水平面夹角成θ = 53°固定放置，导轨的一 端接有开关 S 、滑动变阻器 R 和电动势 E = 44 V 的直流电源。一根质量 m = 0.04 kg 的 金属杆 ab ，水平放置在导轨上，杆 ab 与导轨间的动摩擦因数为 μ= 0.5 ，最大静摩擦力 等于滑动摩擦力。若其余电阻不计，重力加速度大小为 g = 10 m/s2 ，sin53°= 0.8 。求
(1) 闭合 S 后，要保持杆 ab 静止在倾斜导轨上，滑动变阻器的阻值调节范围为 多少？
(2) 若滑动变阻器接入的阻值为 22. 15 Ω ，闭合 S 后，杆 ab 从足够高处， 由静止 开始沿导轨运动，并始终保持水平且与导轨接触良好。则杆 ab 的速度最大值 vm 为多 少？
B
a
(
S
)θ
b
(
E
) θ
R
物理试卷 第 7 页 共 8 页
15．(18 分)
如图所示，直角坐标系xOy 中，有一以原点 O 为中心的正方形 ABCD 区域，其边 长为 4a 且分别与 x 轴、y 轴平行。还有一个以原点 O 为圆心，半径为 a 的圆形区域， 圆形区域内分布有匀强电场，方向与 x 轴负方向、y 轴负方向夹角均为 45° 。圆形区域 外，正方形区域内分布有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 B 。位于 A 点 的粒子源，向磁场中沿 AD 方向喷射出质量为 m ，带电量为 q (q> 0) 的粒子，粒子的 速度大小可调，不计粒子的重力，忽略边缘效应。
(1) 若粒子进入磁场偏转后，能进入圆形区域的电场中，求粒子被射入磁场时的 速度大小的范围。
(2) M 、N 是 AC 连线与圆形区域边界的交点，若某粒子射入磁场后，经 M 点射 入电场，然后仅从 N 点射出电场，最后从 C 点离开磁场。求电场的电场强度大小， 以 及该粒子从 A 点运动到 C 点的时间。
y
(
A
)2a
B
v0
a
M
E
x
(
O
) (
2
a
) (
-
a
) (
a
)-2a
N
-a
B
(
C
) (
D
)-2a
物理试卷 第 8 页 共 8 页武昌区 2022-2023学年度高二年级期末质量检测
物理评分标准
一、选择题：本题共 10小题，每小题 4 分，共 40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7 题只有
一项符合题目要求，第8 ~ 10题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。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C A D B D BC BD ABD
二、非选择题：本题共 5小题，共 60分。
11．（7分）
（1） V （2分） ；
A
R
E S
（2）增大 （1分），6.25（2分）， 1.00 （2分）
12．（10分）
（1）m1 （1分） ； （2）水平 （1分） ； （6）0.40 （2分），（7）0.41（2分） ；
8 m1 m（ ） 2 （2分）， 0.42（2分）
2m1
13． （10分）
由题意有，激光束从水射入空气中时，发生全反射的临界角
C = 90°- 37°=53° 2分
1
由 sinC = 2分
n
有 n = 1.25 2分
由 n = c 2分
v
有 v = 2.4×108 m/s 2分
第 1 页 共 4 页
{#{QQABaYCQogiIAABAAQBCQw2gCECQkgCCAIgOwEAUMEABCQNABAA=}#}
14．（15分）
（1）对杆 ab进行受力分析，若摩擦力沿导轨向下，由平衡条件有 y
Ff + mgsin53° = Fcos53° ① 1分 FN
FN =mgcos53° + Fsin53° ② 1分 F
又最大静摩擦力 Ffm= μFN ③ 1 F分 f
由①②③有 Fmax= 2.2N 1分 x mg
若摩擦力沿导轨向上，由平衡条件有
mgsin53° = Fcos53°+ Ff ④ 1 y分
FN F
由②③④有 Fmin= 0.2N 1
f
分
F
综上有 0.2 N ≤ F ≤2.2 N ⑤
又安培力 F =BIL ⑥ 1分
x mg
闭合回路中 I = E ⑦ 1分
R
由⑤⑥⑦有 2 A ≤ I ≤ 22 A ； 2 Ω ≤ R ≤ 22 Ω 2分
（2）R = 22.15 Ω ≥ 22 Ω，即刚闭合 S时，杆 ab所受的安培力小于 0.2 N，所以杆 ab将从足
够高处，由静止开始沿导轨向下加速运动。随着杆 ab切割磁感线的速度增大，动生电动势 E 动也增
大，E 动与原有直流电源 E的电动势方向相同，所以电路中的电流增大.
当 I=2 A时，杆 ab受力平衡，即速度达到最大值并开始匀速直线运动。 1分
E 动+ E=IR 1分
解得 E 动 = 0.3 V 1分
由 E 动 = BLvmcos53° 1分
解得 vm= 5 m/s 1分
第 2 页 共 4 页
{#{QQABaYCQogiIAABAAQBCQw2gCECQkgCCAIgOwEAUMEABCQNABAA=}#}
15．（18分）
（1）带电粒子从 A点沿 AD方向射入磁场，进入
y
电场区域前的轨迹圆的圆心在 AB边上某点，如图
A O1 2a P O2 B
做轨迹圆 O1与电场区域圆相外切，设其半径为 R1；
v
做轨迹圆 O2与电场区域圆相内切，设其半径为 R2。 0 a
令 AB边与 y轴的交点为 P。 M E x
在 RT POO1中： -2a -a O a 2a
2a R1 2 2a 2 a R 21 1分
-a N
R 7解得 1 a 1
B
分
6 D -2a C
在 RT POO2中：
R2 2a 2 2a 2 R a 22 1分
R 7解得 2 a 1分2
则带电粒子能进入电场区域，其轨迹半径 R要满足
7 a < r < 7 a①
6 2
粒子在磁场中运动时，受到的洛伦兹力提供向心力，则
2
qvB= mv ② 2分
R
由①②有，粒子进入磁场时的初速度大小的范围为：
7Bqa < v < 7Bqa 2分
6m 2m
（2） 过M点做 AB的垂线交 AB于点 O3， y
点O3即为粒子从A运动到M点的轨迹圆的圆心。
A O3 2a B
在等腰 RT AMO3中，轨迹圆的半径
v0
R 2 2 2a a 2 2 a a ③ 1分2 2 M E x
由②③有，粒子进入磁场的速度为 -2a -a O a 2a
O4
v = 2 2 Bqa0 ④ 1分 -a
N
2 m B
D C
并以此速度大小沿 x轴正方向进入电场后做类 -2a
斜抛运动。令沿电场方向的速度分量为 v∥，垂
直于电场方向的速度分量为 v
v 2// v v ⑤ 1分2 0
第 3 页 共 4 页
{#{QQABaYCQogiIAABAAQBCQw2gCECQkgCCAIgOwEAUMEABCQNABAA=}#}
t t 2a设粒子在电场中运动的时间为 1，则 1 ⑥ 1分v
Eq t
平行于电场方向 v // 1 ⑦ 1分m 2
9 aqB 2
联立③④⑤⑥⑦解得 E 2 2分
4 m
πR
磁场中运动的时间 t2 ⑧ 1分v0
粒子从 A运动到 C的时间为 t = t1+ t2 ⑨ 1分
4 8 2 m
由③④⑤⑥⑧⑨ t π 1分
7 qB
第 4 页 共 4 页
{#{QQABaYCQogiIAABAAQBCQw2gCECQkgCCAIgOwEAUMEABCQNABAA=}#}

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