湖北省重点高中智学联盟2022年春季高二年级5月联考物理试题一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44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8~11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.我国即将进入全面5G时代，将开启万物互联时代车联网物联网智慧城市无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用3300~5000MHz频段，相比于现有的4G（即第四代移动通信技术，1880~2635MHz段）技术而言，具有极大带宽极大容量和极低时延。5G信号与4G信号相比，下列说法正确的是（ ）A.5G信号在真空中的传播速度更快B.5G信号是横波，4G信号是纵波C.与4G信号相比，5G信号波长更短D.5G信号更容易发生明显衍射【答案】C【解析】【详解】A．5G信号与4G信号在真空中的传播速度均相同，均为c，选项A错误；B．电磁波是横波，则5G信号和4G信号都是横波，选项B错误；C．5G信号频率更大，根据可知，5G信号波长更短，选项C正确；D．因4G信号波长较长，则4G信号更容易发生明显衍射，选项D错误。故选C。2.下列关于原子核的叙述中正确的是（ ）A.原子核的质量越大，比结合能就越小B.轻核聚变过程中，会有质量亏损，要释放能量C.卢瑟福通过粒子轰击氮原子核，首次发现了中子D.放射性元素的半衰期与原子所处的物理或化学状态有关【答案】B【解析】【详解】A．比结合能为结合能与核子数比值，则原子核的质量越大，比结合能不一定越小，故A错误；B．轻核聚变过程中，会有质量亏损，由质能方程可知，要释放能量，故B正确；\nC．查德威克在α粒子轰击铍核实验中发现了中子，故C错误；D．放射性元素的半衰期与原子所处的物理或化学状态无关，故D错误。故选B。3.2022年4月16日0时44分，神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱成功分离。返回舱在距地面一定高度时，打开减速伞，速度减小至10m/s，并以这一速度在大气中匀速降落。为确保航天员安全着陆，在距地面1.2m时，返回舱四台缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速，着陆时速度减小到2m/s。设喷气减速过程返回舱做匀减速直线运动，下列说法正确的是（ ）A.“2022年4月16日0时44分”指的是时间间隔B.打开降落伞后在研究返回舱的运动姿态时可以将返回舱看做质点C.返回舱匀减速过程平均速度为6m/sD.返回舱匀减速过程加速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．“2022年4月16日0时44分”指的是时刻，故A错误；B．打开降落伞后在研究返回舱的运动姿态时，其大小形状不可忽略，不可以将返回舱看做质点，故B错误；C．返回舱匀减速过程平均速度为故C正确；D．根据返回舱匀减速过程加速度大小为故D错误。故选C。4.放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化。螺线管内中间位置固定有一水平放置的硬质闭合金属小圆环未画出\n，圆环轴线与螺线管轴线重合。下列说法正确的是（ ）A.时刻，圆环有扩张的趋势B.时刻，圆环有收缩的趋势C.和时刻，圆环内的感应电流大小相等D.时刻，圆环内有俯视逆时针方向感应电流【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由图可知在时刻，通过线圈的电流增大，则线圈产生的磁场增大，所以穿过金属小圆环的磁通量变大，根据楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，A错误；B．由图可知在时刻，通过线圈的电流减小，则线圈产生的磁场减小，所以穿过金属小圆环的磁通量减小，根据楞次定律可知，圆环有扩张的趋势，B错误；C．由图可知在和时刻，线圈内电流的变化率是大小相等的，则线圈产生的磁场的变化率也相等，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内的感应电动势大小是相等的，所以感应电流大小也相等；C正确；D．由图可知在时刻穿过线圈的电流正在减小，根据安培定则可知，线圈产生的磁场的方向向下，所以穿过圆环的磁通量向下减小，则根据楞次定律可知，圆环内有俯视顺时针方向的感应电流，D错误。故选C。5.图甲是用力传感器测量单摆做小角度摆动过程细线对摆球拉力大小F装置图，图乙是通过力传感器得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像（g取），下列说法正确的是（ ）\nA.单摆振动周期为2.0sB.单摆摆长约为25cmC.摆球所受重力为0.495ND.摆球所受重力为0.510N【答案】A【解析】【详解】A．小球在最低点拉力最大，在一个周期内两次经过最低点，则单摆振动周期为2.0s，故A正确；B．根据单摆摆长故B错误；CD．在最高点在最低点由动能定理联立解得故CD错误。故选A。\n6.如图所示，在某种液体内，有一轴截面为正三角形的薄壁透明圆锥罩ABC，底面AB水平，D为AB中点，罩内为空气。位于D点的点光源发出的光线中垂直于BC的光恰好不能射出液面。下列说法正确的是（ ）A.液体的折射率为B.液体的折射率为C.D点发出的光照射到BC界面时可能发生全反射D.D点发出的光进入液体后传播速度不变【答案】B【解析】【详解】AB．发光点D发出的垂直于BC的光恰好不能射出液面，光路图如图所示，由几何知识知液体的折射率为故A错误，B正确；C．光从光疏介质射入光密介质时不会发生全反射，故D点发出的光照射到BC界面时不能发生全反射，故C错误；D．D点发出的光进入液体后传播速度变小，故D错误。\n故选B。7.为研究PM2.5的相关性质，让一带电的PM2.5颗粒（重力不计），垂直射入正交的匀强电场和匀强磁场区域，如图所示，其中M、N为正对的平行带电金属板，观察发现该颗粒恰好水平向右做直线运动，则下列判断正确的是（ ）A.M板可能带负电B.PM2.5颗粒一定带负电C.若仅使PM2.5颗粒的电荷量增大，颗粒可能向M板偏移D.若仅使PM2.5颗粒的速度增大，颗粒可能向N板偏移【答案】D【解析】【详解】AB．粒子做直线运动，无论粒子带何种电荷，电场力与洛伦兹力都是方向相反，大小相等，根据左手定则，M板一定带正电，PM2.5颗粒可能带负电，故AB错误；C．根据电场力和洛伦兹力平衡，即qvB=qE与电量的多少无关，故C错误；D．若使PM2.5颗粒的速度增大，则洛伦兹力增大，则电场力与洛伦兹力不平衡，出现偏转现象，因颗粒电性不确定，洛伦兹力方向不确定，则可能向N板偏移，故D正确。故选D。8.图甲为一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，P是平衡位置为x＝1m处的质点。Q是平衡位置为x＝4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（ ）\nA.波的传播速度为40m/sB.该波沿x轴负方向传播C.t＝0.10s时，质点Q的速度方向向上D.经过0.10s，质点P运动的路程为20cm【答案】AD【解析】【详解】A．由图知波传播速度故A正确；B．由图乙可知Q点在t＝0时刻向上运动，由甲图，根据上下坡发可知波沿x轴正方向传播，故B错误；C．由图乙可知波的周期为0.2s，经过0.10s，在t=0.10s时，质点振动了个周期，波沿x轴正方向传播，故质点Q的速度方向向下，故C错误；D．经过0.10s，质点P振动了个周期，故通过的路程×4A=20cm故D正确。故选AD。9.一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C，最后到D状态（OAB在同一直线上），下列说法中正确的是（ ）\nA.B状态的温度最高，C状态的体积最大B.A→B体积不变C.B→C对外界做功D.C→D从外界吸热【答案】BD【解析】【详解】A．由图可知，B的温度最高，根据理想气体状态方程因为故故A错误；B．根据理想气体状态方程有因为状态AB在同一过原点的倾斜直线上，故体积相同，故B正确；C．因为，则B→C过程，气体体积减小，外界对气体做功，故C错误；D．C→D过程，因为温度不变，压强减小，由，知体积增大，气体对外界做功，又温度不变即内能不变，根据热力学第一定律可知，从外界吸收热量，故D正确。故选BD。10.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接电压恒定的正弦交流电，为定值电阻，为滑动变阻器，在滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动的过程中，下列说\n法正确的是（ ）A.变压器原、副线圈中的电流之比始终为2：1B.变压器副线圈两端的电压逐渐增大C.通过定值电阻电流逐渐增大D.定值电阻消耗的功率逐渐增大【答案】AB【解析】【详解】A．根据变流比可知，变压器原、副线圈中的电流之比始终等于原、副线圈匝数比的倒数，即为2：1，故A正确；BC．滑动变阻器滑片从中点缓慢向上滑动的过程中，负载电阻增大，而正弦交流电不变，则原副线圈电流均减小，则两端电压减小，则原线圈两端的电压逐渐增大，故B正确，C错误；D．两端电压减小，根据可知，定值电阻消耗的功率逐渐减小，故D错误。故选AB。11.甲乙两车在平直公路上两相邻车道行驶，乙车在前，甲车在后。两车运动的v－t图像如图所示。下列判断正确的是（ ）\nA.甲车刹车的加速度大小是乙车的2倍B.两车第一次平齐的时刻可能发生在12s末C.若t＝15s时两车平齐，则t＝0时两车沿运动方向距离为18.75mD.若t＝0时刻两车沿运动方向距离为12m，两车平齐的时刻只有一次【答案】ACD【解析】【详解】A．图像的斜率表示加速度，可知，甲车加速度的大小为，乙车加速度的大小为，A正确；B．两车在后甲车速度小于乙车，以后就不可能发生齐平，所以两车一定是在之前发生的齐平，B错误；C．若t＝15s时两车平齐，甲车行驶距离乙车行驶距离t＝0时两车沿运动方向距离为18.75m，C正确；D．内甲车位移乙车位移若两车发生齐平，时刻两车相距应小于，的相对位移为，若在发生齐平，时刻两车相距应大于，故两车只在内齐平一次，D正确。故选ACD。\n二、非选择题（本题共5小题，共56分）12.某同学用如图甲所示的实验装置来研究动量守恒定律，光电门1、2固定在水平的气垫导轨上，质量分别为和的两个滑块（含遮光片）从光电门1、2的外侧匀速相向运动，在两个光电门之间某位置发生碰撞并粘在一起继续运动，运动到气垫导轨右端时立刻被锁定，两滑块上的遮光片宽度相同为d。（1）用游标卡尺测量遮光片宽度的结果如图乙所示，则d＝______mm（2）实验中记录到滑块B碰撞前、碰撞后通过光电门2挡光时间均为，则碰撞前滑块B的速度大小为______（用字母d、表示）（3）若，光电门2两次挡光时间，则碰撞前滑块A的速度为______m/s（结果保留2位有效数字）。【答案】①.4.50②.③.0.90【解析】【详解】（1）[1]遮光片宽度（2）[2]碰撞前滑块B的速度大小为（3）[3]取向右为正方向，根据动量守恒联立解得13.热敏电阻是温度传感器的核心元件，某金属热敏电阻说明书给出的阻值R随温度t变化的图线如图甲所示，现有一课外活动小组利用该金属热敏电阻测量温度，提供实验器材如下：\nA．直流电源，电动势E＝3V，内阻不计。B．电压表，量程3V，内阻约5KΩC．电流表，量程0.3A，内阻约10ΩD．滑动变阻器，最大阻值5ΩE．滑动变阻器，最大阻值2KΩF．被测热敏电阻；G．开关、导线若干（1）本实验采用如图乙的电路连接方式，滑动变阻器应选用______（填“”或“”）；（2）结合所供实验器材，为较精确地测量金属热敏电阻，单刀双掷开关应置于______（填“1”或“2”）位置。（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，此时电压表示数为0.8V，对应的电流表示数如图丙所示，由此得此时热敏电阻对应的温度为______°C（结果保留两位有效数字），温度测量值______真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。【答案】①.②.2③.40④.小于【解析】【详解】（1）[1]本实验采用如图乙的电路连接方式，滑动变阻器应RP选用阻值较小的R1；（2）[2]因电压表的内阻远大于热敏电阻的阻值，则应该采用电流表外接电路，即为较精确地测量金属热敏电阻，单刀双掷开关应置于2位置；（3）[3]接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，此时电压表示数为0.8V，对应的电流表最小刻度为0.01A，则示数为0.200A，由此得此时热敏电阻的测量值为当Rt=4.0Ω时其对应的温度为\nt=40°C[4]采用电流表外接电路测电阻，测量值偏小，则温度测量值小于真实值。14.一质点做匀变速直线运动，依次通过A、B、C三个位置，已知质点通过AB段的时间，通过BC段的时间，且AB段距离，BC段距离，试求：（1）质点加速度a的大小；（2）质点经过B点时的速度。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）设通过A点速度为，AB阶段由位移时间关系AC阶段由位移时间关系解得（2）AB阶段由速度时间关系解得15.如图所示，平行边界MN间存在垂直纸面向里的匀强磁场，边界间距为d＝3.0m，磁感应强度为B＝0.10T。质量为、电量为的负离子（不计重力）从边界M上的A点进入磁场，速度与边界的夹角为，从边界N上的C点垂直边界射出磁场。求：（计算结果保留2位有效数字）。（1）负离子进入磁场时的速度大小；（2）负离子在磁场中运动时间t；（3）若入射速度不变，要使负离子不能从边界N射出磁场，磁感应强度应满足什么条件。\n【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）作出带电粒子的运动轨迹，由几何关系得由洛伦兹力提供向心力得解得（2）负离子在磁场中运动的周期为负离子在磁场中运动的时间为解得\n（3）若负离子不能从边界N射出磁场，作出带电粒子的运动轨迹，由几何关系得由洛伦兹力提供向心力得解得16.如图（a）所示，两根不计电阻、间距为L的足够长平行光滑金属导轨，竖直固定在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为B。导轨上端并联非线性电子元件Z和阻值为R的电阻。元件Z的I－U图像如图（b）所示，当元件Z两端的电压大于或等于时，流过元件Z电流稳定为。质量为m、不计电阻的金属棒可沿导轨运动，运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触。忽略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响，重力加速度大小为g。为了方便计算，取，。以下计算结果只能选用m、g、B、L、R、t表示。（1）断开开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度；（2）闭合开关S，由静止释放金属棒，求金属棒匀速下落时的速度;（3）先断开开关S，由静止释放金属棒，金属棒达到最大速度后，再闭合开关S，若经时间t导体棒速度再次稳定，求该过程中导体棒下降的距离。\n【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）断开开关S，金属棒下落的速度最大时，感应电动势感应电流安培力匀速时解得（2）闭合开关S，金属棒匀速下落时的速度，感应电动势为，通过电阻R电流假设，则元件Z上电流不变通过导体棒电流金属棒匀速下落时\n解得故假设成立（3）设导体棒下降的距离为h，因为，所以该过程中Z元件中电流恒为对导体棒由动量定理又解得
