廣西桂林市2023-2024學年高二下冊期中物理試題（附答案）

/廣西桂林市2023-2024學年高二下冊期中物理質(zhì)量檢測試題一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.在物理學的發(fā)展過程中，許多科學家做出了杰出的貢獻。關于物理學發(fā)展史，下列說法正確的是(

)A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流間的相互作用規(guī)律

B.安培發(fā)現(xiàn)了磁場對運動電荷的作用規(guī)律

C.麥克斯韋預言了電磁波的存在，赫茲用實驗證實了麥克斯韋的這個預言

D.法拉第觀察到，在通有恒定電流的靜止導線附近的固定導線圈中，會出現(xiàn)感應電流2.如圖所示，將一根牙簽擱在玻璃杯甲的杯口處，另一只同樣的玻璃杯乙靠近甲但不接觸。用手指蘸水在乙的杯口旋轉(zhuǎn)摩擦，甲杯上的牙簽掉入杯中。下列說法中正確的是(

)A.波的衍射是該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因

B.玻璃杯甲共振是該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因

C.若換用兩只不同的玻璃杯，也能發(fā)生這樣的現(xiàn)象

D.若在乙杯中注入一定量的水，也能發(fā)生這樣的現(xiàn)象

3.聲波是一種機械波，具有波的特性。關于聲波，下列說法中正確的是(

)A.不同頻率的聲波在空氣中相遇時不會疊加

B.高頻聲波和低頻聲波相遇時能發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.相同條件下，低頻聲波比高頻聲波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

D.不同頻率的聲波在空氣中相遇時頻率均會發(fā)生改變4.圖甲是小型交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極N、S間的磁場可視為水平方向的勻強磁場，

為理想交流電流表。線圈繞垂直于磁場的水平軸OO'沿如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的圖像如圖乙所示。已知發(fā)電機線圈電阻為10Ω，外接一只阻值為90Ω的電阻，不計電路的其它電阻，則(

)

A.電流表的示數(shù)為0.31A

B.t=0.02s時線圈平面與磁場方向垂直

C.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/s

D.在Δt=1s時間內(nèi)，線圈中電流的方向改變50次5.如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的正上方放置一個螺線管，螺線管的軸線垂直穿過圓環(huán)的圓心。在螺線管中通入如圖乙所示的電流，且電流從螺線管a端流入為正。以下說法正確的是(

)A.0～1s內(nèi)圓環(huán)對桌面的壓力大于圓環(huán)的重力

B.1～2s內(nèi)圓環(huán)面積有收縮的趨勢

C.t=2s時圓環(huán)中的感應電流為0

D.從上往下看，0～2s內(nèi)圓環(huán)中的感應電流先沿逆時針方向，后沿順時針方向6.如圖所示，在邊長為2l的正三角形ABC區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強磁場，一邊長為l的菱形單匝金屬線框abcd的底邊與BC在同一直線上，菱形線框的∠c=60°。使線框保持恒定的速度沿平行于BC方向勻速穿過磁場區(qū)域。以ab邊剛進磁場時為零時刻，規(guī)定導線框中感應電流沿順時針方向時為正，則感應電流i與時間t的關系圖線可能正確的是(

)A. B. C. D.7.如圖所示，理想變壓器原線圈的a、b兩端接正弦交變電源，副線圈電路中R0為定值電阻，R為滑動變阻器，電流表、電壓表均為理想電表。已知滑動變阻器的總阻值小于R0，下列說法正確的是(

)A.若滑片P向上滑動，則R0消耗的功率變大

B.若滑片P向上滑動，電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小

C.若滑片P向下滑動，則R消耗的功率變小

D.若滑片P向下滑動，則電壓表的示數(shù)變化ΔU和電流表的示數(shù)變化ΔI二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.平衡位置位于坐標原點的波源M沿y軸方向做周期為2s的簡諧運動，產(chǎn)生的簡諧波沿x軸傳播。t=0時刻波的圖像如圖中實線所示，此時M恰好運動到正向最大位移處。下列說法正確的是(

)A.由波源M振動產(chǎn)生的簡諧波與聲波一樣都是橫波

B.t=0時刻質(zhì)點P正沿y軸負向運動

C.在t=76s時刻，質(zhì)點P偏離平衡位置的位移為2.5cm，且沿y軸正向運動

D.從t=0時刻開始，經(jīng)過199.如圖所示，兩根足夠長光滑平行金屬導軌固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，底部接有一阻值R=2Ω的定值電阻，軌道上端開口，間距L=1m，整個裝置處于磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向上。質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab置于導軌上，通過細線(細線與導軌平行)經(jīng)定滑輪與質(zhì)量為M=0.2kg的小物塊相連。金屬棒ab在導軌間的電阻r=1Ω，導軌電阻不計。金屬棒由靜止釋放到勻速運動前，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.552J，金屬棒與導軌接觸良好，不計空氣阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，則下列說法正確的(

)A.金屬棒ab勻速運動時的速度大小為0.6m/s

B.金屬棒ab沿導軌運動過程中，電阻R上的最大電功率為0.36W

C.金屬棒從開始運動到最大速度沿導軌運動的距離2m

D.從金屬棒ab開始運動至達到最大速度過程中，流過電阻R的總電荷量為2C10.如圖所示，一根不計質(zhì)量的彈簧豎直懸吊一個質(zhì)量為M的鐵塊，在其下方吸附著一塊質(zhì)量為m的磁鐵。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，磁鐵與鐵塊間的吸引力大小等于3mg，不計磁鐵與其它物體間的作用并忽略阻力。已知磁鐵與鐵塊在彈簧的作用下，恰好能夠一起沿豎直方向做簡諧運動，那么(

)A.磁鐵與鐵塊處于平衡位置時彈簧的伸長量為(M+m)gk

B.彈簧彈性勢能最大時，鐵塊加速度大小為g

C.磁鐵與鐵塊運動到最高點時，彈簧彈力的大小等于(M+m)g

D.磁鐵與鐵塊做簡諧運動的振幅為三、實驗題：本大題共2小題，共14分。11.在“探究感應電流的方向與哪些因素有關”的實驗中。

(1)如圖甲所示，當磁鐵從線圈上方向下插入線圈時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)。若要探究線圈中產(chǎn)生感應電流的方向，必須先弄清______和______。

(2)為弄清靈敏電流計指針擺動方向與電流方向的關系，可以使用一個已知正負極性的直流電源進行探究。某同學想到了多用電表內(nèi)部某一擋含有直流電源，他應選用多用電表的______擋(選填“歐姆”、“直流電流”、“直流電壓”、“交流電流”或“交流電壓”)對靈敏電流計進行測試。由實驗可知，當電流從正接線柱流入電流計時，指針向右擺動。

(3)若線圈繞向如圖乙所示，實驗中該同學將條形磁鐵N極朝下從線圈上方向下插入線圈，則在以上過程中，電流計的指針向______(選填“左”或“右”)擺動。12.在“用單擺測量重力加速度的大小”的實驗中

(1)為了利用單擺較準確地測出重力加速度，應當選用以下哪些器材______；

A.長度為10cm左右的細繩

B.長度為100cm左右的細繩

C.直徑為1.8cm的鋼球

D.直徑為1.8cm的木球

E.最小刻度為1mm的米尺

F.秒表、鐵架臺

(2)安裝好實驗裝置后，先用游標卡尺測量擺球直徑d，測量的示數(shù)如圖1所示，則擺球直徑d=______cm；

(3)擺球擺動穩(wěn)定后，當它到達______(填“最低點”或“最高點”)時啟動秒表開始計時，并記錄此后擺球再次經(jīng)過最低點的次數(shù)n(n=1、2、3…)，當n=60時剛好停表。停止計時的秒表如圖2所示，其讀數(shù)為______s；

(4)計算重力加速度測量值，如果測量值小于真實值，可能原因是______；

A.將擺球經(jīng)過最低點的次數(shù)n計少了

B.計時開始時，秒表啟動稍晚

C.將擺線長當成了擺長

D.將擺線長和球的直徑之和當成了擺長

(5)某同學在做“用單擺測定重力加速度”的實驗時，在把擺球懸掛好后。用米尺量出懸點到小球上端的繩長L；然后開始做之后的一系列的操作，并作出L?T2的圖像，其他操作測量都無誤，則作出的圖線是圖3中的______(選填“1”、“2”或者“3”)。如果圖線斜率都為k，截距如圖中標注，則當?shù)氐闹亓铀俣萭=______。四、簡答題：本大題共2小題，共30分。13.粗細均勻的一根木筷，下端繞幾圈鐵絲，豎直浮在截面積較大的裝有水的杯中，如圖甲所示。把木筷向下緩慢按壓4cm(未碰到杯底)后放手，木筷就在水中上下振動，測得其振動周期T=0.5s。以木筷靜止時其下端所在位置為原點，豎直向上為正方向建立一維坐標系O?x。若木筷受到的阻力可忽略不計，從某時刻開始計時，其振動圖像(偏離平衡位置的位移x隨時間t變化的圖像)如圖乙所示。

(1)請證明木筷的振動為簡諧運動；

(2)寫出木筷偏離平衡位置的位移x隨時間t變化的關系式。(要求寫出推理過程)14.如圖所示，兩根足夠長且光滑的平行金屬導軌由四分之一圓弧部分A1B1、A2B2與水平部分B1C1、B2C2構成，圓弧部分半徑為r，導軌間距為L。導軌的水平部分處于豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度大小為B。彈性導體棒a、b的長度也為L，質(zhì)量均為m，電阻均為R。最初導體棒b垂直于導軌靜止在水平導軌中某位置，現(xiàn)將導體棒a垂直于導軌從圓弧頂端A1A2處由靜止釋放。整個運動過程中導體棒與導軌保持垂直且接觸良好，導軌電阻不計。

(1)求導體棒a剛滑入水平導軌時，導體棒b的加速度大小a；

(2)若導體棒a、b不會發(fā)生碰撞，求兩棒運動全過程通過回路的電荷量q，及導體棒a產(chǎn)生的焦耳熱Qa。

(3)若初始時導體棒b距B1B2為Δx=3m，已知B=1T五、計算題：本大題共1小題，共10分。15.如圖所示，用一小型交流發(fā)電機向遠處用戶供電，已知發(fā)電機線圈abcd匝數(shù)N=100匝，面積S=0.03m2，線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度ω=100πrad/s，勻強磁場的磁感應強度B=2πT.輸電時先用升壓變壓器將電壓升高，到達用戶區(qū)再用降壓變壓器將電壓降下來后供用戶使用，輸電導線的總電阻為R=10Ω，變壓器都是理想變壓器，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n3：n4=10：1，若用戶區(qū)標有“220V?8.8kW”的電動機恰能正常工作。發(fā)電機線圈電阻r不可忽略。求：

(1)交流發(fā)電機產(chǎn)生電動勢的最大值Em；

(2)輸電線路上損耗的電功率△P；

(3)若升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

答案和解析1.C

2.B

3.C

4.B

5.A

6.B

7.C

8.BCD

9.AD

10.AC

11.電流表指針偏轉(zhuǎn)方向

電流方向間的關系及線圈的繞向

歐姆

右

12.BCEF

1.84

最低點

67.4

AC

3

4π13.解：(1)如圖所示

取向下為正方向，將木往下按x之前mg=F浮=ρgsx0

按下x后F浮=ρgS(x0+x)

回復力F回=?F浮+mg=?ρgSx

令ρgS=k

則F回=?kx

所以，木筷在水中的運動為簡諧運動。

(2)t=0時刻，xx0=?12A=sin14.解：(1)根據(jù)動能定理mgr=12mv2

可知導體棒a剛進入水平軌道時的速度v=2gr

回路的感應電動勢E=BLv

感應電流I=E2R

導體棒b的安培力F=BIL

根據(jù)牛頓第二定律可知，對導體棒b

F=ma

聯(lián)立解得a=B2L22mR2gr；

(2)a、b在水平軌道上，設向右為正方向，根據(jù)動量守恒，即

mv=2mv'

解得v'=122gr

設向右為正方向，對b棒根據(jù)動量定理

BILΔt=mv'

又根據(jù)q=IΔt

聯(lián)立解得q=m2BL2gr

根據(jù)能量守恒可知，回路中產(chǎn)生的熱量

Q=12mv2?12×2mv'2

導體棒a產(chǎn)生的焦耳熱Qa=12Q

聯(lián)立解得焦耳熱Qa=14mgr；

(3)設向右為正方向，對a棒由動量定理有

?BILΔt=mΔv'

q'=IΔt

I=E?2R

E?=BLv?

可得q'=BLΔx2R

若Δx=3m，可得Δv'=?0.375m/s，

可得va=v+Δv'=1m/s?0.375m/s=0.625m/s

設向右為正方向，對b棒由動量定理有

BLq'=mΔv''=mvb?0

解