重庆市好教育联盟2021-2022学年高二物理下学期期中考试试题(B2)（Word版附解析）

重庆市高二物理试卷一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小題给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.手机上一般会有两个麦克风，一个比较大的位于手机下方，另一个位于手机顶部。小明同学查阅手机说明书后知道手机顶部的麦克风为降噪麦克风。该同学进一步查阅资料得知：降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。理想情况下的降噪过程如图所示，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅反相声波。下列说法正确的是（　　）A.降噪声波的频率大于环境噪声的频率B.降噪声波的频率小于环境噪声的频率C.降噪麦克风的工作原理是声波的衍射D.降噪麦克风的工作原理是声波的干涉【1题答案】【答案】D【解析】【详解】AB．由图可以看出，降噪声波与环境声波的波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生干涉，因为两列声波等幅反相，所以振动减弱，起到降噪作用，AB错误；CD．降噪麦克风的工作原理利用频率相同的两列声波等幅反相，叠加后振动减弱，起到降噪作用，是声波的干涉，C错误，D正确。故选D。2.如图所示，将含有大量正、负带电粒子及不带电粒子的气体以大小相同的速度喷入云雾室里，观察到有两个粒子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反。已知云雾室中匀强磁场方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是（　　） A.粒子①受到的洛伦兹力可能指向右侧B.粒子②一定带正电C.粒子①和②的质量一定相等D.粒子①和②的电荷量一定相等【2题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．由左手定则可知，粒子①受到的洛伦兹力指向左侧，粒子②受到的洛伦兹力指向右侧，粒子①一定带负电，粒子②一定带正电，故A错误，B正确；CD．由题意知两个粒子的径迹弯曲程度相同，即它们做匀速圆周运动的半径相等，又所以故它们的比荷相等，但质量和电荷量不一定相等，故CD错误。故选B。3.某弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示，若、时刻振子所处的位置关于平衡位置对称，下列说法正确的是（　　）A.、时刻，振子的位移相同B.、时刻，振子的速度相同C.、时刻，振子的加速度相同 D.至这段时间，振子和弹簧组成的系统机械能先变小后变大【3题答案】【答案】B【解析】【详解】A．时刻振子的位移为正值，时刻振子的位移为负值，因此位移大小相等，方向相反，A错误；B．、时刻，振子的速度大小相等，方向均为负值，因此速度相同，B正确；C．时刻振子的加速度为负值，时刻振子的加速度为正值，因此加速度大小相等，方向相反，C错误；D．至这段时间，振子和弹簧组成的系统机械能守恒，D错误。故选B。4.如图所示，水平方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场互相垂直，竖直的粗糙绝缘杆上套一带负电荷的绝缘小环，绝缘杆足够长，匀强电场和匀强磁场区域均足够大，小环由静止开始下落的过程中，下列说法正确的是（　　）A.小环受到的摩擦力始终不变B.小环受到的摩擦力先减小后增大C.小环的加速度逐渐减小直到等于零D.小环先加速后减速直到最后匀速运动【4题答案】【答案】C【解析】【详解】小球由静止开始下落，当速度为零时，小球受到竖直向下的重力、水平向左的电场力和竖直向上的摩擦力，此时重力会大于摩擦力，小球向下运动，速度不为零时，小球还会受到水平向左的洛伦兹力，随速度的增加，洛伦兹力变大，则小环对杆的压力变大，从而摩擦力也随之增加。竖直方向则随着摩擦力的增加，加速度减小，直到加速度减为零，最后匀速运动。 故选C。5.如图所示，足够长导体棒MN固定在相互平行且间距l=0.4m的金属导轨上，导体棒MN与水平导轨的夹角为30°，且处于方向垂直纸面向外、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场中。已知电源的电动势E=6V，回路中的总电阻R=3Ω，导体棒与导轨接触良好，则导体棒MN所受的安培力大小为（　　）A.0.1NB.0.2NC.0.4ND.0.8N【5题答案】【答案】D【解析】【详解】根据闭合电路欧姆定律可知，通过导体棒的电流为根据几何关系可知，导体棒中有电流通过的长度为L=2l=0.8m则导体棒受到的安培力大小为F=BIL=0.8N故选D。6.一波源O产生的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻（）波传播到了B点，该时刻波动图像如图所示，再经过0.2s，C点第一次到达波峰，下列说法正确的是（　　）A.该波的周期为2.5sB.波源的起振方向为y轴负方向C.该波的传播速度为10m/s D.从至波传播到C点时，A点运动的路程为8cm【6题答案】【答案】C【解析】【详解】AC．由图可知波长为4m，波峰传播到C点传播了2m，用时0.2s，所以波速为10m/s，由可知故A错误，C正确；B．横波向右传播，B点重复左侧图像的振动形式，所以B点的起振方向为y轴正方向，故B错误；D．从至波传播到C点的过程中，历时0.2s，即半个周期，即A点应从平衡位置离开再回到平衡位置，走过的路程为2A，即4cm，故D错误。故选C。7.如图所示，直线是一匀强磁场的边界，上方的磁场足够大，两个相同的带正电粒子先后沿图中1、2两个方向以相同的速率从点射入磁场，两粒子分別经、时间均从点离开磁场，则（　　）A.B.C.D.【7题答案】【答案】C【解析】【详解】粒子在磁场中从点到点的轨迹如图所示 由图中几何关系可知，粒子在磁场中的运动时间分别为可得C正确，ABD错误；故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动，取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A.0.3s末和0.7s末，振子的速度相同B.在0.4s～0.8s时间内，振子的速度和加速度方向始终相同C.振子做简谐运动的表达式为 D.t=0.2s时，振子的位移为6cm【8题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．由图像知，弹簧振子的周期为由图可得0.3s末和0.7s末，弹簧振子位移不同，则速度大小不相等，故A错误；B．由图可得在0.4s～0.8s时间内，振子的速度和加速度方向始终相同，均指向平衡位置，故B正确；C．由图像得振幅为所以振子做简谐运动的表达式为故C正确；D．t=0.2s时，振子的位移为故D错误。故选BC。9.如图所示，等边三角形的三个顶点上均固定了垂直纸面的长直导线，、两点处长直导线中的电流大小均为，点处长直导线中电流方向垂直纸面向里，点处长直导线中电流方向垂直纸面向外。已知点处长直导线受到的磁场力沿图示方向，下列说法正确的是（　　）A.点处长直导线中的电流垂直纸面向外B.点处长直导线中的电流垂直纸面向里 C.点处长直导线中的电流小于D.点处长直导线中的电流大于【9题答案】【答案】AC【解析】【详解】AB．根据安培定则和左手定则可知，电流方向相同直导线之间为相互吸引的安培力，电流方向相反的直导线之间为相互排斥的安培力，可知点处长直导线的受力如图所示可知、直导线之间为相互吸引的安培力，点处长直导线中的电流方向与点处长直导线中的电流方向相同，即垂直纸面向外，A正确，B错误；CD．由受力图可知即点处长直导线对点处长直导线的安培力大于点处长直导线对点处长直导线的安培力，故点处长直导线的电流小于点处长直导线电流，C正确，D错误；故选AC。10.图为质谱仪的结构图，该质谱仪由速度选择器与偏转磁场两部分组成，已知速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小为B1、电场强度大小为E，荧光屏PQ下方匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B2。三个质量均为m、电荷量不同的粒子沿竖直方向经速度选择器由荧光屏上的狭缝O进入偏转磁场，最终打在荧光屏上的S1、S2、S3处，相对应的三个粒子的电荷量的绝对值分别为q1、q2、q3，S1、S3间的距离为△x，忽略粒子所受的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（　　） A.三个粒子均带正电B.粒子进入偏转磁场的速度大小是Cq1<q2<q3D.【10题答案】【答案】AD【解析】详解】A．由图可知，三个粒子进入磁场后所受洛伦兹力向左，根据左手定则，可知，三个粒子均带正电，故A正确；B．粒子在速度选择器中做匀速直线运动，根据平衡条件有解得故B错误；C．由B分析可知，三个粒子进入磁场时的速度相等，进入磁场后，由整理的由图可知则 故C错误；D．由B分析可知，三个粒子进入磁场时的速度相等，进入磁场后，由整理的由图可知，S1、S3间的距离为故D正确。故选AD。三、非选择题：共57分。11.如图所示，一水平弹簧振子在、两点间沿轴方向做简谐运动，点为平衡位置，点为的中点。则振子在点的加速度__________（填“大于”或“小于”）在点的加速度；某段时间内，振子恰好从点运动到点，设此段运动中振子从点运动到点的时间为，从点运动到点的时间为，则__________（填“大于”或“小于”），________。【11题答案】【答案】①.大于②.小于③.（或0.5）【解析】【详解】[1]振子在平衡位置时的加速度最小，在最大位移处的加速度最大，则振子在点的加速度大于在点的加速度；[2]振子在平衡位置时的速度最大，在最大位移处的速度为，可知振子从到速度一直在减小，故点运动到点的平均速度大于点运动到点的平均速度，则有 ，，可知小于；[3]设弹簧振子振动的周期为，振幅为，以振子向右经过平衡位置为时刻，以向右为正方向，则振子的位移与时间关系为振子从向右第一次经过点，则有解得振子从向右第一次经过点，则有解得可知12.惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出巴黎的重力加速度，小华同学受此启发，在学习完单摆的相关知识后，他想到用单摆等器材测量出学校所在地的重力加速度。在测量过程中，他用到了以下的器材：长约的细绳、小钢球、铁架台、刻度尺、游标卡尺、手机秒表等。（1）按照图甲所示装置组装好实验器材，用刻度尺测量摆线（悬点到摆球最顶端）的长度；用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图乙所示，则该摆球的直径为_________。 （2）关于本实验，下列说法正确的是________。A.摆球应选用体积较小、质量较大的小球B.绳子的弹性越好越利于减小实验误差C.为了便于测量周期，摆角越大越好D.测量周期时，应从摆球到达最低点时开始计时（3）该同学测出不同摆长和对应的周期，并在坐标纸上作出图线如图丙所示，则图线的斜率________（用、、和表示），则学校所在地的重力加速度大小________（用和表示）。【12题答案】【答案】①.14.15②.AD##DA③.④.【解析】【详解】（1）[1]游标卡尺读数为1（2）[2]A．摆球应选用体积较小、质量较大的小球，以减小阻力的影响，故A正确；B．要保证摆长不变，绳子不能选择弹性绳，故B错误； C．单摆在摆角小于5°的情况下的运动是简谐运动，周期公式才成立，故C错误；D．为了减小实验误差，测量周期时，应从摆球到达最低点时开始计时，故D正确。（3）[3][4]由单摆周期公式得解得所以图线的斜率，13.一列简谐横波在某介质中传播时刻的波形图如图甲所示。P是平衡位置在处的质点，Q是平衡位置在处的质点，质点Q的振动图像如图乙所示。求：（1）该波的波速大小v和波的传播方向；（2）在0.15s~0.40s时间内，质点P通过的路程s；（3）质点Q做简谐运动的表达式。【13题答案】【答案】（1），沿x轴正方向传播；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由题图甲知该波的波长由题图乙知周期该波的波速大小为 由题图乙知，在质点Q正从平衡位置向波峰运动，根据同侧法可知，该简谐波沿x轴正方向传播。（2）在时间内质点P任意时间内的路程为2A，则质点P在时间内通过的路程（3）圆频率由题图乙知则质点Q做简谐运动的表达式为14.如图所示，在倾角θ=30°的绝缘斜面上，固定着宽度d=2m的平行金属导轨，导轨所接电源的电动势E=12V、内阻r=1.0Ω。闭合开关S后，将一质量m=0.4kg、长度d=2m、电阻R0=2.0Ω的金属棒ab垂直放置在导轨上，移动滑动变阻器的滑片，金属棒ab在导轨上始终静止。整个装置处于垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B=0.5T。金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨和导线电阻不计，取重力加速度大小g=10m/s2，求：（1）金属棒ab受到的安培力可能的最大值；（2）滑动变阻器接入电路中阻值可能的最大值。 【14题答案】【答案】（1）3.2N；（2）12Ω【解析】【详解】（1）对金属棒受力分析可知，如果金属棒受到的摩擦力沿斜面向下且为最大值，金属棒ab受到的安培力最大，则有解得FAmax=3.2N（2）当金属棒受到的摩擦力向上且为最大值时，金属棒ab受到的安培力最小，滑动变阻器接入电路中阻值最大，则有根据闭合电路的欧姆定律有FAmin=BdI解得Rmax=12Ω15.如图所示，在xOy平面0≤x≤3a的区域内存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x>3a的区域内存在平行于xOy平面垂直x轴方向的匀强电场（图中未画出），从原点O沿y轴正方向发射的带负电粒子刚好从磁场右边界上的P点离开磁场进入电场，经电场偏转后到达x轴上的Q点，且粒子到达Q点时速度恰好沿x轴正方向。已知粒子的质量为m、电荷量为-q，P点的坐标为（3a，1.5a），不计粒子所受重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）粒子经过P点时的速度大小v；（2）电场强度的大小和方向；（3）粒子从O点运动到Q点所用的时间。【15题答案】【答案】（1）；（2），沿y轴负方向；（3）【解析】【详解】（1）设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，粒子到达P点时速度方向与y轴负方向的夹角为α，根据几何关系有Rsinα=1.5aR+Rcosα=3a根据牛顿第二定律有解得（2）粒子在电场中做类平抛运动，将粒子从P点进入电场的速度分解，设垂直电场方向的分速度大小为vx，其沿电场方向的分速度大小为vy，粒子从P点运动到Q点的时间为t2，根据运动规律有根据牛顿第二定律有解得 根据运动过程分析受力可知，电场强度的方向沿y轴负方向。（3）粒子在磁场中做完整圆周运动的周期粒子在磁场中运动的时间粒子从O点运动到Q点所用的时间t=t1+t2解得