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云南省玉溪市一中2022-2023学年高二物理下学期期中试题(Word版附答案)

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玉溪一中2022-2023学年下学期高二年级期中考物理试卷总分:100分,考试时间:90分钟一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。1.如图所示,A、B为两个等量同种点电荷,a、O、b在点电荷A、B的连线上,c、O、d在连线的中垂线上,则(    )A.a、b两点的场强相同,电势相同B.c、d两点的场强相同,电势相同C.将一电子由a点移至b点电子电势能先减小后增大D.将一电子由d点移至c点电子电势能增大2.如图,P为桥墩,A为靠近桥墩浮出水面的叶片,波源S连续振动,形成水波,此时叶片A静止不动。为使水波能带动叶片振动,可用的方法是(  )A.增加波源频率B.降低波源频率C.增强波源振动强度D.增加波源到桥墩的距离3.如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈,线圈等距离排列,且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带运动方向,根据穿过磁场后线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈。通过观察图形,判断下列说法正确的是(  )A.若线圈闭合,进入磁场时,线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针B.若线圈闭合,传送带以较大速度匀速运动时,磁场对线圈的作用力较大C.从图中可以看出,第2个线圈是不合格线圈D.从图中可以看出,第4个线圈是不合格线圈4.如图甲所示,t=0时,一小船在海面上的P点,一块浮木漂在横坐标x=5m的Q点,其后小船的振动图像如图乙所示,可知(  )A.水波的振动向x轴正方向传播B.水波波速为0.4m/sC.2.4s末,浮木漂向上运动D.1.6s末,小船运动到Q点5.光滑的水平面上有半径相同的A、B两个小球,小球A的质量为2kg。t=0时刻,A、B两个小球开始在同一直线上相向运动,随后发生碰撞,A、B两个小球碰撞前后的位移-时间图像如图所示。下列说法中正确的是(  )。A.小球B的质量为3kgB.小球B对A的冲量为9N•sC.小球B的动量改变量为8kg•m/sD.碰撞过程中,A、B两球损失的机械能为18J第11页共11页 6.近日根据国际报道,光纤通信速率创造出了新的记录,每秒可以传达1.84Pbit,这相当于每秒可以传输约236个1TB硬盘的数据。目前正常的网速想要传输1TB硬盘的数据,需要花费四到八小时以上,如果这项技术能大规模商用,网速将得到大幅提升。光纤通讯中信号传播的主要载体是光纤,它的结构如图甲所示,一束激光由光导纤维左端的点O以的入射角射入一直线光导纤维内,恰好在光导纤维的侧面(侧面与过O的法线平行)发生全反射,如图乙所示。下列说法中正确的是(  )A.光纤内芯的折射率比外套的小B.光从左端空中进入光纤内芯后,其波长增大C.频率越大的光在光纤中传播的速度越大D.内芯对这种激光的折射率7.如图所示,空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图甲中虚线所示。正方形单匝金属线圈固定在纸面内,电阻为R,边长为a。线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中。t=0时磁感应强度的方向如图甲所示,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,在t=0到1.5t0的时间间隔内(  )A.线圈中感应电流方向先顺时针后逆时针B.t0时刻电流不为0,安培力为0C.线圈所受安培力的最大值为D.线圈所受安培力的冲量大小为8.如图所示,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,在圆周上的P点有一个粒子源,可以在0≤θ≤60°的范围内垂直磁场方向发射速度大小相等的同种粒子。已知粒子质量为m、带电量为+q,速度大小为v0,以θ=30°角射入磁场的粒子恰好垂直于直径PQ方向射出磁场区域。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力,则下列说法正确的是(  )A.粒子轨迹不可能通过O点B.粒子射出磁场边界时的速度方向不可能相同C.粒子在磁场中运动的最长时间为D.粒子在磁场边界的出射点分布在四分之一圆周上二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9.下列说法中正确的是(  )第11页共11页 A.图甲所示为一单摆在地球表面做受迫振动,其共振曲线(振幅A与驱动力的频率f的关系),则此单摆的摆长约为1mB.图乙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化,是由于声源频率变化引起的C.图丙所示泊松亮斑是由于光的衍射形成的D.图丁中的P、Q是偏振片,当P固定不动,缓慢转动Q时,光屏上的光亮度将一明一暗交替变化,此现象表明光波是纵波10.在“用双缝干涉测光的波长”实验中,将所用器材按要求安装在如图甲所示的光具座上,然后接通电源使光源正常工作。实验时调节测量头,使分划板中心刻线与一条亮条纹中心对齐,记录为第一条亮纹,此时手轮上的示数如图乙所示,然后同方向转动测量头,使分划板中心线对准第六条亮条纹的中心,记下此时图丙中手轮的示数,已知双缝间距d为1.5×10-4m,双缝到屏的距离L为0.800m,下列说法正确的是(  )A.同一装置用两束单色光A、B分别做干涉实验,若A光的条纹间距比B光的大,则A光折射率更小,在水中的传播速度更大B.减小实验中的双缝间距,目镜中的条纹数会增加C.图丁中的亮条纹间距表示错误D.该单色光的波长约为433nm11.等离子体推进器的原理结构如图所示,首先由电子枪产生高速电子流,经过碰撞,电子将等离子体发生器内的惰性气体电离,形成等离子体,最后等离子体中的正离子经过静电加速层加速后高速飞出,从而对等离子推进器产生作用力。假设正离子的质量为m,电荷量为q,经电压为U的静电加速层加速后形成电流为I的离子束,忽略离子进入静电加速层的初速度,不计离子重力和离子间的相互作用力,下列说法正确的是(  )A.离子推进器是将电能转化为机械能的装置B.离子由静电加速层喷出时的速度大小为C.单位时间内,由静电加速层喷出的离子数为D.离子推进器产生的推力大小为12.如图所示,两位同学分别拉一根长为1.2m的绳两端A、B,t=0时刻,两同学同时抖动绳子两端,使A、B开始在竖直方向做简谐振动,产生沿绳传播的两列波、振源为A的波波速为v1,振源为B的波波速为v2。t=0.4s时,两列波恰好传播到P,Q两点,波形如图所示,则(  )A.两列波起振方向相反第11页共11页 B.v1=v2C.到两列波相遇时,质点A经过的路程为25cmD.t=1.4s时,x=0.55m处的质点偏离平衡位置的位移为三、实验题:本题共2小题,每空2分,共14分。13.(6分)在实验室里为了验证动量守恒定律,一般采用如图甲、乙所示的两种装置:(1)若入射小球质量为m1,半径为r1;被碰小球质量为m2,半径为r2,则__________。A.m1>m2,r1>r2 B.m1>m2,r1<r2C.m1>m2,r1=r2D.m1<m2,r1=r2(2)若采用图乙所示装置进行实验,以下所提供的测量工具中一定需要的是__________。A.直尺  B.游标卡尺  C.天平D.弹簧测力计  E.秒表(3)设入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,则在用图甲所示装置进行实验时(P为碰前入射小球落点的平均位置),所得“验证动量守恒定律”的结论为______________________。(用装置图中的字母表示)14.(8分)在“用单摆测定重力加速度”的实验中:(1)需要记录的数据有:小钢球的直径d、________、30次全振动的总时间t和周期T;(2)用标准游标卡尺测小钢球的直径如图1所示,则直径d为__________mm;(3)如图2所示,某同学由测量数据作出L-T2图线,根据图线求出重力加速度g=____________第11页共11页 m/s2(已知π2≈9.86,结果保留3位有效数字)。(4)如果测得的g值偏小,可能的原因是_______________________________。A.测摆线时摆线拉得过紧B.先测摆长,再测周期,在测周期时,上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了C.开始计时时,停表过迟按下D.实验时误将49次全振动数为50次四、计算题:本题共4小题,共46分,要求写出必要的文字说明和解答过程。15.(10分)一列简谐横波沿x轴传播,在t1=0和t2=0.002s时的波形曲线如图所示.(1)该波的波长是多大?振幅A为多大?(2)若周期大于(t2-t1),且波向左传播,则波速为多大?(3)若周期小于(t2-t1),则波速为多大?若波速为5000m/s,求波的传播方向.16.(10分)如图所示,AOB为扇形玻璃砖,一细光束照射到AO面上的C点,入射角为60°,折射光线平行于BO边,圆弧的半径为R,C点到BO面的距离为,AD⊥BO,∠DAO=30°,光在空气中传播速度为c,求:(1)玻璃砖的折射率及光线在圆弧面上出射时的折射角;(2)光在玻璃砖中传播的时间。17.(12分)如图所示,两平行光滑不计电阻的金属导轨竖直放置,导轨上端接一阻值为R的定值电阻,两导轨之间的距离为d。矩形区域abdc内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,ab、cd之间的距离为L。在cd下方有一导体棒MN,导体棒MN与导轨垂直,与cd之间的距离为H,导体棒的质量为m,电阻为r。给导体棒一竖直向上的恒力,导体棒在恒力F作用下由静止开始竖直向上运动,进入磁场区域后做减速运动。第11页共11页 若导体棒到达ab处的速度为v0,重力加速度大小为g。求:(1)导体棒到达cd处时速度的大小;(2)导体棒刚进入磁场时加速度的大小;(3)导体棒通过磁场区域的过程中,通过电阻R的电荷量和电阻R产生的热量。18.(14分)如图所示,光滑水平平台AB与竖直光滑半圆轨道AC平滑连接,C点切线水平,长L=4m的粗糙水平传送带BD与平台无缝对接。质量分别为m1=0.3kg和m2=1kg两个小物体中间有一被压缩的轻质弹簧,用细绳将它们连接。已知传送带以v0=1.5m/s的速度向左匀速运动,小物体与传送带间动摩擦因数μ=0.15。某时剪断细绳,小物体m1向左运动,m2向右运动速度大小为v2=3m/s,g取10m/s2。求:(1)剪断细绳前弹簧的弹性势能Ep;(2)从小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的过程中,为了维持传送带匀速运动,电动机需对传送带多提供的电能E;(3)半圆轨道AC的半径R多大时,小物体m1从C点水平飞出后落至AB平面的水平位移最大?最大位移为多少?玉溪一中2022-2023学年下学期高二年级期中考物理学科答案一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。12345678CBBCDDBC二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多个第11页共11页 选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。9101112ACADADBD三、实验题:本题共2小题,每空2分,共14分。13.答案(1)C (2)AC(3)m1·OP=m1·OM+m2·O′N解析(1)为防止反弹造成入射小球返回斜槽,要求入射小球质量大于被碰小球质量,即m1>m2;为使入射小球与被碰小球发生对心碰撞,要求两小球半径相同。故C正确。(2)设入射小球为a,被碰小球为b,a球碰前的速度为v1,a、b相碰后的速度分别为v1′、v2′。由于两球都从同一高度做平抛运动,当以运动时间为一个计时单位时,可以用它们平抛的水平位移表示碰撞前后的速度。因此,需验证的动量守恒关系m1v1=m1v1′+m2v2′可表示为m1x1=m1x1′+m2x2′。所以需要直尺、天平,而无需弹簧测力计、秒表。由于题中两个小球都可认为是从槽口开始做平抛运动的,两球的半径不必测量,故无需游标卡尺。(3)得出验证动量守恒定律的结论应为:m1·OP=m1·OM+m2·O′N。14.(1)摆线长l(2)18.6mm(3)g≈9.66m/s2(9.62~9.70m/s2都正确)(4)B解析 (1)根据单摆的周期公式T=2π知要测重力加速度,需要测量小钢球的直径d、摆线长l从而得到单摆的摆长L;还要测量30次全振动的总时间t,从而得到单摆的周期T。(2)游标卡尺的主尺读数为18mm,游标尺上第6个刻度和主尺上某一刻度对齐,所以游标读数为6×0.1mm=0.6mm所以最终读数为18mm+0.6mm=18.6mm。(3)根据单摆的周期公式T=2π得L=T2再根据L-T2图象的斜率为k==0.245即=0.245得g≈9.66m/s2(9.62~9.70m/s2都正确)。(4)根据g=第11页共11页 ,测摆线时摆线拉得过紧,则摆长的测量值偏大,导致重力加速度的测量值偏大,故A错误;摆线上端悬点未固定,振动中出现松动,使摆线长度增加了,知摆长的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏小,故B正确;开始计时时,停表过迟按下,周期的测量值偏小,导致重力加速度的测量值偏大,故C错误;实验时误将49次全振动数为50次,周期的测量值偏小,导致重力加速度测量值偏大,故D错误。四、计算题:本题共4小题,共46分,要求写出必要的文字说明和解答过程。15.答案.(1)8m 0.1cm (2)3000m/s (3)向右【解析】(1)由图像可知A=0.1cm,λ=8m(2)若波向左传播,则Δt=nT+T(n=0,1,2,3,…),因为T=当n=0时,T=>0.005s当n=1时,T=<0.005s(舍去)所以v==3000m/s(或所以波传播的距离为Δs=vΔt=Δt=nλ+λ(n=0,1,2,3,…),因为>Δs则n=0时Δs=λv=Δs/Δt=3000m/s(3)T<Δt若波向左传播,则Δt=nT+T(n=1,2,3,…),T=(n=1,2,3,…)第11页共11页 V==1000(4n+3)m/s(n=1,2,3,…)若波向右传播,则Δt=nT+T(n=1,2,3,…),T=(n=1,2,3,…)V==1000(4n+1)m/s(n=1,2,3,…)因为:T===即波传播了个波长,结合波形曲线可知,波传播方向向右。(或v=5000m/s则Δs=vΔt=10m=结合波形曲线可知,波传播方向向右)16.【解析】 (1)光路图如图所示,由于折射光线CE平行于BO,那么光线在圆弧面上的入射点E到BO的距离也为光线在E点的入射角α满足sinα=,α=30°由几何关系可知,∠COE=90°,因此光线在C点的折射角为30°第11页共11页 玻璃砖的折射率n==由于光线在E点的入射角为30°,光线在E点的折射角为60°(2)由几何关系可知,CE==R光在玻璃砖中的传播速度为v=因此光在玻璃砖中传播的时间为t==。答案 (1) 60° (2)17.答案 (1)V=4.0m/s(2)a=1m/s2(3)QR=6.6J【解析】 (1)根据动能定理(F-mg)H=mv2解得导体棒到达cd处时速度的大小v=(2)根据牛顿第二定律mg+FA-F=maE=BdvI=安培力FA=Bid导体棒刚进入磁场时加速度的大小a=g+-导体棒通过磁场区域的过程中,通过电阻R的电荷量q=Δt,=,=通过电阻R的电荷量q=解得q=第11页共11页 根据动能定理(F-mg)(H+L)-WA=mv电路中的总热量Q=WA电阻R中的热量QR=Q18【解析】(1)对m1和m2弹开过程,取向左为正方向,由动量守恒定律有:0=m1v1-m2v2剪断细绳前弹簧的弹性势能:Ep=m1v12+m2v22解得:v1=10m/s,Ep=19.5J。(2)设m2向右减速运动的最大距离为x,由动能定理得:-μm2gx=0-m2v22解得:x=3m<L=4m则m2先向右减速至速度为零,向左加速至速度为v0=1.5m/s,然后向左匀速运动,直至离开传送带。设小物体m2滑上传送带到第一次滑离传送带的所用时间为t,取向左为正方向,根据动量定理得:μm2gt=m2v0-(-m2v2)解得:t=3s该过程皮带运动的距离:x带=v0t=4.5m故为了维持传送带匀速运动,电动机需对传送带多提供的电能:E=μm2gx带=6.75J。(3)设竖直光滑轨道AC的半径为R时小物体m1平抛的水平位移最大为x,从A到C由机械能守恒定律得:m1v12=m1vC2+2mgR由平抛运动的规律有:x=vCt12R=gt12联立整理得:根据数学知识知当4R=10-4R,即R=1.25m时,水平位移最大为xmax=5m。第11页共11页

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所属: 高中 - 物理
发布时间:2023-05-27 23:06:02 页数:11
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文章作者:随遇而安

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