北京市房山區(qū)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中物理試卷2

房山區(qū)20232024學(xué)年度第二學(xué)期學(xué)業(yè)水平調(diào)研（一）高二物理本試卷共8頁，滿分100分，考試時長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題（共14小題，每小題3分，共42分。）1.在下列物理量中，屬于標(biāo)量的是（）A.磁感應(yīng)強度 B.磁通量 C.沖量 D.動量2.隨著科技的進步，越來越多的人使用藍(lán)牙耳機，與基站及耳機的通信如圖所示。若基站與、與耳機之間通信的電磁波分別為甲波和乙波，下列說法正確的是（）A.甲波的波長比乙波的短B.甲波和乙波的頻率都比可見光的頻率大C.真空中，甲波的傳播速度比乙波的傳播速度大D.甲波和乙波的傳播，靠的是電和磁的相互“感應(yīng)”，而不是靠介質(zhì)的機械傳遞3.金屬探測器常用于安檢，探測器內(nèi)線圈通有交變電流，能產(chǎn)生迅速變化的磁場。當(dāng)探測器靠近金屬材料物體時，報警器就會發(fā)出警報，靠近非金屬物體時則不發(fā)出警報。關(guān)于探測器工作原理，下列說法正確的是（）A.利用靜電感應(yīng)現(xiàn)象工作B.利用磁場對金屬的吸引作用工作C.利用發(fā)射和接收電磁波工作D.利用金屬中形成渦流，引起探測器線圈中電流變化工作4.如圖所示，彈簧上端固定，下端懸掛一個磁鐵，在磁鐵正下方有一個固定在水平桌面上的閉合銅質(zhì)線圈。將磁鐵豎直向下拉至某一位置后放開，磁鐵開始上下振動。下列說法正確的是（）A.磁鐵振動過程中，線圈中電流的方向保持不變B.磁鐵靠近線圈時，線圈有收縮的趨勢C.磁鐵振動過程中，線圈對桌面的壓力始終大于線圈的重力D.磁鐵振動過程中，彈簧和磁鐵組成系統(tǒng)的機械能守恒5.某些共享單車的內(nèi)部有一個小型發(fā)電機，通過騎行者的騎行踩踏，可以不斷地給單車?yán)锏男铍姵爻潆姡铍姵卦俳o智能鎖供電。小型發(fā)電機的發(fā)電原理可簡化為圖甲所示，矩形線圈abcd處于勻強磁場中，通過交流電流表與阻值為R的電阻相連。某段時間在騎行者的踩踏下，線圈繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，圖乙是線圈轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量隨時間t變化的圖像，則（）A.t=0時刻，線圈處于中性面位置B.t1時刻，電流表示數(shù)最大C.t2時刻，線圈中電流方向發(fā)生改變D.t3時刻，穿過線圈的磁通量變化率為零6.在斷電自感的演示實驗中，用小燈泡、帶鐵芯的電感線圈和定值電阻等元件組成了如圖甲所示的電路。閉合開關(guān)待電路穩(wěn)定后，兩支路中的電流分別為和。斷開開關(guān)前、后的一小段時間內(nèi)，電路中的電流隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，則下列說法正確的是（）A.斷開開關(guān)前，定值電阻中的電流為B.斷開開關(guān)前，燈泡的電阻小于定值電阻和電感線圈的總電阻C.斷開開關(guān)后，小燈泡先突然變亮再逐漸熄滅D.斷開開關(guān)后，小燈泡所在支路中的電流如曲線所示7.圖甲是某燃?xì)庠铧c火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交流電壓，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為、，電壓表為理想交流電表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時值大于5000V時，就會在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花點燃?xì)怏w。開關(guān)閉合后，下列說法正確的是（）A.電壓表的示數(shù)為5VB.若沒有轉(zhuǎn)換器則變壓器副線圈輸出的是直流電C.該變壓器通過放大電流從而點燃?xì)怏wD.若，則可以實現(xiàn)燃?xì)庠铧c火8.圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1、A2．平板S下方有強度為B0的勻強磁場．下列表述正確的是A該帶電粒子帶負(fù)電B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里C.能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在膠片上位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大9.數(shù)據(jù)表明，在電動車事故中，佩戴頭盔可抵擋85%的頭部傷害，使受傷比例下降70%，則下列說法正確的是（）A.頭盔減小了駕駛員頭部撞擊過程中的動量變化率B.頭盔延長了撞擊的作用時間，從而使得動量變化更小C.頭盔減小了駕駛員頭部撞擊過程中撞擊力的沖量D.事故中頭盔對頭部沖量大于頭部對頭盔的沖量10.LC振蕩電路是一種簡單且常見電路，在測量、自動控制、無線電通信及遙控等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。如圖甲所示，規(guī)定回路中順時針方向的電流為正，電流i隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列說法正確的是（）A.t1時刻，電容器中向下的電場最強B.t2時刻，電容器極板不帶電C.在t1~t2時間內(nèi)，電容器正在充電D.在t2~t3時間內(nèi)，振蕩電路中磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化11.如圖所示，光滑水平面上的正方形導(dǎo)線框，以某一初速度進入豎直向下的勻強磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是（）A.線框進磁場的過程中電流方向為順時針方向B.線框出磁場的過程中做勻減速直線運動C.線框在進和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線框在進和出的兩過程中通過導(dǎo)線橫截面的電荷量相等12.洛倫茲力演示儀由勵磁線圈、電子槍、玻璃泡等組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。勵磁線圈是一對彼此平行的共軸的圓形線圈，當(dāng)線圈通有勵磁電流I，兩線圈之間將產(chǎn)生垂直線圈平面的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度與I成正比，比例系數(shù)為k，方向垂直紙面向里，電子在電子槍中經(jīng)加速電壓U加速形成高速電子束，若電子束垂直磁場方向，可看到電子束徑跡呈圓形，直徑為D，下列說法正確的是（）A.勵磁線圈中電流方向為逆時針B.僅增大勵磁線圈中電流，電子束徑跡半徑變大C.僅減小電子槍的加速電壓，電子束徑跡半徑變大D.電子比荷13.如圖所示的天平可用來測定磁感應(yīng)強度B。天平的右臂下面掛有一個電阻為R的矩形線圈，線圈寬為L，共N匝，線圈的下部懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里。當(dāng)線圈中通有電流I時，細(xì)線在天平左、右兩邊加上質(zhì)量各為m1、m2的砝碼，天平平衡。當(dāng)電流反向（大小不變）時，右邊再加上質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡。若在此時剪斷細(xì)線，矩形線圈將由靜止下落，經(jīng)一段時間，線圈的上邊離開磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場前瞬間的速度為v，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.B大小為B.B大小為C.天平第一次平衡時，線圈中的電流方向為逆時針方向D.線圈離開磁場前瞬間，感應(yīng)電流的電功率14.現(xiàn)代科學(xué)研究中常要用到高速電子，電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場使電子加速的設(shè)備。它的基本原理如圖所示，上、下為電磁鐵的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室，電子在真空室中做圓周運動。電磁鐵線圈電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生的感生電場使電子加速。上圖為側(cè)視圖，下圖為真空室的俯視圖，如果從上向下看，電子沿逆時針方向運動。已知電子的電荷量為e，電子做圓周運動的軌道半徑為r，因電流變化而產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度隨時間的變化率為（k為一定值）。下列說法中正確的是（）A.電子受到的感生電場力提供圓周運動的向心力B.為使電子加速，感生電場的方向應(yīng)該沿逆時針方向C.為使電子加速，當(dāng)電磁鐵線圈電流的方向與圖示方向一致時，電流應(yīng)該增大D.電子在圓形軌道中加速一周的過程中，感生電場對電子所做的功為2keπr二、實驗題（每空2分，共18分。）15.某同學(xué)在做“探究變壓器線圈兩端電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗時，用圖所示學(xué)生電源給乙所示變壓器原線圈供電，電壓為4V，用多用電表交流10V擋測量副線圈電壓，示數(shù)如圖丙所示。（1）若原線圈連接的是0和200接線柱，則副線圈連接0和___________接線柱。（2）關(guān)于本實驗，下列說法正確的是A.為了減少變壓器的能量損失，應(yīng)采用整塊硅鋼鐵芯B.若僅增加原線圈匝數(shù)，電壓表示數(shù)增大C.若僅增加副線圈匝數(shù)，電壓表示數(shù)增大D.若該變壓器為只有一個原線圈和一個副線圈的降壓變壓器，則副線圈應(yīng)使用較粗的導(dǎo)線（3）理想變壓器是一種理想化模型，請分析說明該模型應(yīng)忽略哪些次要因素____。16.用如圖所示的裝置來完成“驗證動量守恒定律”的實驗。實驗中使用的小球1和2半徑相等，用天平測得質(zhì)量分別為m1、m2。在木板上鋪一張白紙，白紙上面鋪放復(fù)寫紙，記下重錘線所指的位置O。先不放小球2，使小球1從斜槽上某一點S由靜止?jié)L下，落到水平地面。再把小球2靜置于斜槽軌道末端，讓小球1仍從S處由靜止?jié)L下，小球1和小球2碰撞后分別落在復(fù)寫紙上，在白紙上留下各自落點的痕跡。（1）實驗中，入射小球質(zhì)量為m1與被碰小球質(zhì)量m2應(yīng)滿足的大小關(guān)系為___。實驗記錄如圖所示，小球2被碰后做平拋運動的水平位移是圖中的______（選填“OM”“OP”或“ON”）。（2）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是。A.實驗中需要用到的器材有天平、停表、刻度尺B.實驗時需要測量斜槽末端到水平地面的高度C.用半徑盡量小的圓把落點圈起來，圓心可視為落點的平均位置D.小球1滾下過程中與斜槽軌道間存在摩擦力，這對實驗結(jié)論無影響（3）若實驗所測物理量滿足表達式__________，則可判定兩個小球相碰前后動量守恒。（4）驗證動量守恒的實驗也可以在如圖所示的水平氣墊導(dǎo)軌上完成，實驗時靜止的兩滑塊用細(xì)線連接，中間有一個壓縮的輕質(zhì)彈簧，燒斷細(xì)線后，兩滑塊分別向兩邊運動，滑塊運動過程所受的阻力可忽略。實驗測得滑塊A的總質(zhì)量為m1，滑塊B的總質(zhì)量為m2，兩滑塊遮光片的寬度相同且為d，光電門記錄的遮光片擋光時間如下表所示。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式________，即驗證了燒斷細(xì)線前后兩滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒。燒斷細(xì)線前彈簧的彈性勢能為_____（以上兩空均用測量的物理量表示）。

左側(cè)光電門右側(cè)光電門擋光時間T1T2三、計算論證題（本題共4小題，共40分。）解題要求：寫出必要的文字說明、方程式和結(jié)果。有數(shù)值計算的題，結(jié)果必須明確寫出數(shù)值和單位。17.如圖甲所示，線圈的匝數(shù)N=200（圖中只畫了2匝），線圈面積S=0.2m2，線圈電阻r=2Ω。其兩端與一個R=8Ω的電阻相連，線圈內(nèi)有垂直紙面向里的磁場。線圈中的磁感應(yīng)強度按圖乙所示規(guī)律變化。（1）判斷通過電阻R電流方向。（2）求線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小E。（3）求電阻R兩端的電壓U。18.如圖所示，把一個質(zhì)量m=0.2kg的小球放在高度h=5.0m的直桿的頂端。一顆質(zhì)量m'=0.01kg的子彈以v0=500m/s的速度沿水平方向擊中小球，并以v'=100m/s的速度穿出小球。取重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。求：（1）小球沿水平飛出時的速度大小v。（2）小球落地處離桿的水平距離s。（3）子彈穿過小球過程中系統(tǒng)損失機械能。19.加速器在核物理和粒子物理研究中發(fā)揮著巨大的作用，回旋加速器是其中的一種。圖甲為回旋加速器的工作原理圖。D1和D2是兩個中空的半圓金屬盒，分別和一高頻交流電源兩極相連。兩盒處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于盒面。位于D1盒圓心附近的A處有一個粒子源，產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子。不計粒子的初速度、重力和粒子通過兩盒間的縫隙的時間，加速過程中不考慮相對論效應(yīng)。（1）求所加交流電源的周期T。（2）若已知半圓金屬盒的半徑為R，請計算粒子離開加速器時獲得的最大動能Ekm。（3）某同學(xué)在分析帶電粒子運動軌跡時，畫出了如圖乙所示的軌跡圖，他認(rèn)為相鄰軌跡間距是相等的，請你通過計算說明該軌跡是否合理。20.如圖甲所示，相距為L的平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間接有阻值為R的定值電阻。質(zhì)量為m的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中。t=0時刻，對