2021-2022学年湖南省萍乡市湘东九校联考高二（下）期末物理试卷

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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．北京时间2022年3月23日15时44分，“天宫课堂”第二课开讲，地面主课堂设在中国科技馆，分课堂分别设在西藏拉萨和新疆乌鲁木齐，“天宫课堂”在距地面约400公里的中国空间站。中国空间站的运动可视为匀速圆周运动，每90分钟绕地球一周，航天员翟志刚、王亚平、叶光富三位“太空教师”讲了一堂精彩的太空科普课。这场充满奇思妙想的太空授课，让科学的种子在亿万青少年的心里生根发芽，如图为课堂截图，据以上信息，下列说法不正确的是（　　）

  A．信息中的北京时间2022年3月23日15时44分指的是时刻

  B．中国空间站绕地球飞行时，空间站里的“太空教师”处于平衡状态

  C．中国空间站绕地球飞行一周时，以地心为参考系，位移为零

  D．“太空教师”处于完全失重状态，但仍受地球引力作用
  组卷：102引用：2难度：0.9

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• 2．在水平面上固定了三个点电荷，分别放在等腰梯形的三个顶点上，AB=AD=DC=

  1

  2

  BC=L，电量关系及电性如图所示，静电力常数为k。E点的场强大小为（　　）

  A．0

  B． k Q L 2

  C． 3 k Q L 2

  D． 2 k Q L 2
  组卷：233引用：4难度：0.4

  解析

• 3．两位同学为了测一个内部不规则容器的容积，设计了一个实验，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封，如图所示。玻璃管内部横截面积S=0.2cm²，管内一静止水银柱封闭着长为L₁=5cm的空气柱，水银柱长为L=4cm,此时外界温度为T₁=27℃，现把容器浸入温度为T₂=47℃的热水中，水银柱静止时，下方的空气柱长度变为L₂=8.7cm,实验时大气压为76cmHg不变。根据以上数据可以估算出容器的容积约为（　　）

  A．5cm3

  B．7cm3

  C．10cm3

  D．12cm3
  组卷：65引用：1难度：0.6

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• 4．如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是日光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到六角形冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（　　）

  A．a光的频率比b光的频率小

  B．在冰晶中，b光的传播速度较大

  C．用同一装置做双缝干涉实验时，b光条纹间距更大

  D．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小
  组卷：46引用：3难度：0.6

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• 5．如图所示是一小型交流发电机供电原理图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向匀强磁场，理想变压器原、副线圈分别与发电机和灯泡连接，灯泡标有“6W 3V”字样且正常发光．从某时刻开始计时，发电机输出端的电流随时间变化图象如图乙所示，则以下说法正确的是（　　）
  

  A．t=0.04s时发电机内线圈平面与磁场方向平行

  B．电路中的电流方向每秒钟改变50次

  C．变压器原、副线圈匝数之比为1：4

  D．交流发电机输出电流的函数表达式i= 2 sin（50πt）A
  组卷：231引用：3难度：0.7

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三、非选择题：共56分。

• 14．2021年5月28日凌晨，中科院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克核聚变实验装置（如图）创造新的世界纪录，向核聚变能源应用迈出了重要的一步。现有一个控制粒子运动的简化模型，如图所示，同一平面内存在两同心圆形边界，圆心在O点，半径分别为R₁=1m、R₂=2m,中间圆形区域内没有磁场，只有环形区域内分布着方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B=0.4T的匀强磁场。在圆心O点有一可看成质点的粒子源，只在与磁场垂直的平面内朝各个方向源源不断地放出相同种类的带正电的粒子，各粒子的速度大小不一定相同，不计粒子重力、粒子间的相互作用和粒子间碰撞，不考虑相对论效应，粒子比荷

  q

  m

  =

  2

  ×

  1

  0

  8

  C/kg。
  （1）沿垂直纸面向里方向看，粒子进入磁场后是顺时针方向运动还是逆时针方向运动；若某个粒子的速度大小v₁=1.6×10⁷m/s,则该粒子进入环形磁场区域后，在磁场中运动的轨道半径r₁多大；
  （2）若刚好没有粒子穿出环形磁场的外圆形边界，求粒子在磁场中运动的最大速度；
  （3）若有大量这样相同的粒子源分布在以O为圆心，以

  1

  2

  R

  1

  为半径的圆形区域内（图中未画出），所有粒子源射出粒子的速度方向都只分布在与磁场垂直的平面内，要使粒子源放出的所有粒子都不能穿出外部圆形磁场边界，若磁感应强度B=0.4T不变，则粒子源放射的粒子最大速度不能超过多少？
  
  组卷：43引用：1难度：0.4

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• 15．我国运动员闫文港在2022年北京冬奥会获得男子钢架雪车比赛铜牌，实现该项目的历史性突破，小明同学看到该新闻后，设计了如下情景探究物块与轨道及滑板间的相互作用规律，如图所示，水平面上竖直固定一个粗糙圆弧轨道BC，圆弧轨道C端切线水平，长木板静止在光滑的水平面上，木板左端紧靠轨道右端且与轨道C点等高但不粘连，接触处上表面平滑。从B的左上方A点以某一初速度水平抛出一质量m=2kg的物块（可视为质点），物块恰好能从B点沿切线方向无碰撞进入圆弧轨道BC，物块滑到圆弧轨道C点时对轨道的压力大小为F_N=43.04N，经圆弧轨道后滑上长木板，已知长木板的质量M=6kg,A、B两点距C点的高度分别为H=4.3m,h=2.5m,R=12.5m,空气阻力不计，g取10m/s²。求：
  （1）物块从A运动到B的时间和物块到达B点时的速度大小；
  （2）物块从B滑到C的过程中克服摩擦阻力做的功；
  （3）若长木板与地面间的摩擦不计，物块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.6，要使物块不滑出长木板，长木板至少为多长；若长木板固定不动，且物块和木板是某种特殊材料，物块在木板上运动受到的水平阻力（与摩擦力类似）大小与物块速度大小v成正比，即F₁=kv,k=3kg/s,要使物块不滑出长木板，长木板至少为多长。
  组卷：61引用：2难度：0.3

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