广东省茂名市电白区2022-2023学年高二物理下学期期中考试试题（Word版附答案）

2022-2023学年度第二学期期中考试高二物理（选择性考试）本试卷共15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1．答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。1．一弹性细绳右端固定，左端P点从静止开始上下振动，当波沿细绳传到Q点时的波形如图所示。则Р点起振方向和此时P点的振动方向分别为A．向上、向上B．向上、向下C．向下、向上D．向下、向下2．下列说法正确的是A．捕鱼人在岸上不同的位置看到水中静止的鱼的位置不变B．清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时实际太阳还在地平线以下C．在光的反射现象中光路是可逆的，但光的折射现象中光路是不可逆的D．光从玻璃射入空气时红光比紫光发生全反射的临界角小3．如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁，便可制作成一个简易的单摆装置。当注射器做简谐运动时，沿着垂直于摆动的方向匀速拖动木板，可以观察到落到木板上的墨汁图样如图乙所示，该段木板的长度约为，已知木板被水平拉动的速度为，g取，则该单摆的摆长大约为A．0.34mB．0.44mC．0.56mD．1.00m 4．如图所示，电磁炮是一种新型的发射炮弹的装置，把待发射的炮弹放在匀强磁场中的两平行导电导轨上，给导轨通以电流，炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速，使炮弹获得极大的发射速度。下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是5．如图所示，在上，下两个轻弹簧的共同作用下，振子在竖直方向上做往复运动，忽略一切阻力，下列说法正确的是A．振子做简谐运动B．上、下两个弹簧的弹力均不可能为零C．上面弹簧的弹力一定大于下面弹簧的弹力D．振子运动到最高点时，上面弹簧的弹力最小，下面弹簧的弹力最大6．如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，一条形磁铁从离地面高h处由静止开始下落，最后落在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是A．以地面为参考平面，磁铁落地时的机械能为 B．在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向一直为逆时针（从上向下看圆环）C．磁铁在整个下落过程中，所受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下D．若圆环不闭合，磁铁下落过程将做自由落体运动7．如图甲所示，一方向平行于螺线管轴线向左的磁场穿过螺线管，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，规定从a经R流向b为电流正方向，则时间内流过电阻R的电流I随时间t的变化图像可能为二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．如图所示，两束不同的单色光P和Q。射向半圆形玻璃砖。其出射光线都是从圆心O点沿OF方向，由此可知 A．Q光束穿过玻璃砖所需的时间比P光束短B．P在玻璃中的折射率比Q在玻璃中的折射率小C．P、Q以相同的入射角从水中射向空气，若P光能发生全反射，Q光也一定能发生全反射D．P、Q两束光在真空中的传播速率一定相等9．如图所示，两光滑的平行金属导轨、与水平面成一定角度。一矩形导体线框abcd的长ab略长于金属导轨的间距，且ab始终与导轨垂直。线框在导轨上下滑一段距离后进入虚线区域内的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，磁场的宽度大于线框bc边的长，线框在磁场中运动时始终与导轨接触良好，则线框cd进入磁场后可能A．做加速度增大的加速运动B．做加速度增大的减速运动C．做加速度减小的加速运动D．做加速度减小的减速运动10．如图所示，边长为l的正方形abcd区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一带电粒子从b点沿bc方向射入该磁场区域，经过时间恰好能从d点射出，且其速度方向与ad边垂直，则下列说法正确的是A．该粒子一定带负电荷B．该粒子从b点进入磁场时的速度大小为C．该粒子的比荷为D．若粒子进入磁场时的速度减为原来的一半，则粒子一定从a点射出磁场三、非选择题：本题共5小题，共54分11．（6分）如图是利用单摆测定重力加速度的装置，测出单摆的摆长为L、周期为T。完成下列问题： （1）用题给字母写出重力加速度g的表达式_______；（2）改变单摆的摆长L，测出其对应的周期T，再以L为横轴、为纵轴作出图像（题中未画出），图像斜率为k，请用题给字母写出重力加速度g和k的关系式_______；（3）若实验中重力加速度g的测量值偏小，请写出一个可能的原因_______。12．（10分）某同学在“研究电磁感应现象”实验中，实物电路连接如图。（1）实物图中有一个元件的位置接错了回路，请指出该元件的名称_______。（2）在实验过程中，除了需要查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系外，还应查清_______（选填“A”、“B”或“A和B”）中导线的绕制方向。回答下面的（3）（4）（5）三个问题，需从下列选项中选出一个，在答题卷相应填空横线上，只须填上你选出的那个序号即可：（A）原磁场方向（B）B线圈中磁通量的变化情况（C）感应电流的磁场方向（D）B线圈中磁通量的变化快慢（3）为了探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、_______三者的关系。（4）实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动时，B线圈中电流表指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与_______有关。（5）实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动快慢不同时，B线圈中电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与_______有关。13．（10分）如图所示，在与水平面成角的光滑金属导轨间接有一电源，电动势，内电阻。在相距的平行光滑的金属导轨上，有一根电阻R=1.0Ω的金属棒ab 受外界约束而静止，空间存在方向竖直向上，磁感应强度B=2T的匀强磁场。闭合开关S，撤去外界约束后，若金属棒ab恰好静止，重力加速度g取，，。求：（1）金属棒ab中电流的大小；（2）磁场作用于金属棒ab安培力的大小；（3）金属棒ab的质量。14．（13分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ固定在绝缘水平面上，两导轨间距为1，电阻均可忽略不计，在导轨的一端连接有阻值为R的定值电阻。一根长度为l，质量为m、电阻为的导体棒ab垂直于导轨放置，并始终与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向下，磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导体棒ab在水平向右的拉力作用下，沿导轨做匀速直线运动，速度大小为v，空气阻力可忽略不计。（1）求通过定值电阻的电流大小及方向。（2）求导体棒运动t时间内，拉力所做的功。 （3）若在水平向右的拉力不变的情况下，将整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，有同学认为：“由于导体棒所受的安培力方向会发生改变，导体棒不能再向右做匀速直线运动。”该同学的观点是否正确，说明你的观点及理由。15．（15分）如图，比荷为的正电荷，在点由静止开始经的电压加速，从长为，间距为的平行板电容器的中央射入，平行板电容器所加电压为（上板电势高）。紧贴两极板右端点的右侧加一边界竖直的匀强磁场，方向垂直纸面向外。宽度为。不考虑平行板电容器外的电场，不计粒子的重力。求：（1）粒子进入平行板电容器的初速？（2）要使粒子从磁场的右边界射出，所加磁场的磁感应强度B应满足的条件？（3）若B=1T且磁场右边界无限远，可调，粒子射出磁场点与两极板右端点间的中点的最大距离Y？ 2022-2023学年度第二学期期中考试高二物理（选择性考试）参考答案1．C根据题意可知，波向右传播，根据同侧法可知，此时，P点的振动方向向上，根据同侧法，图中质点Q开始向下振动，即Q点的起振方向向下，由于所有质点的起振方向均与波源的起振方向相同，则P点起振方向向下，可知P点起振方向和此时P点的振动方向分别为向下、向上。故选C。2．BA．如图所示，水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，光有水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看去，看到的是变浅的鱼的虚像，捕鱼人在岸上不同的位置时，射入人眼的折射光线方向不同，则看到的鱼的位置不同，A错误；B．早晨看到太阳从地平线刚刚升起时，由于大气层的折射现象，实际上它还处于地平线的下方，B正确；C．在光的反射现象和折射现象中光路都是可逆的，C错误；D．由临界角公式知，n越小，临界角C越大．由于红光得到折射率比紫光的小，所以光从玻璃射入空气时红光发生全反射的临界角比紫光的大，D错误。故选B。考点：光的折射。3．B由图乙可知，该单摆运动了，由题意可得可得该单摆的周期为根据单摆的周期公式，可得该单摆摆长为故选B。4．B A．根据左手定则可知，A图中安培力方向向左，不能使炮弹沿导轨向右加速，A错误；B．B中炮弹所受安培力向右，使炮弹向右加速，B正确；CD．CD中炮弹中电流方向与磁场平行，不受安培力，CD错误。故选B。5．AA．振子受重力和弹簧弹力，振子在平衡位置重力与弹簧弹力平衡，合力为零；则振子在平衡位置上方的合力方向向下，偏离平衡位置的位移方向向上，二者的大小关系符合胡克定律，则有同理，振子在平衡位置下方时合力与偏离平衡位置的位移关系同上，故振子做简谐运动，故A正确；BC．由于弹簧原长未知，所以振动过程中，上下弹簧弹力都有等于零的可能性，比如振子在平衡位置时，上方弹簧伸长，下方弹簧是原长，下方弹簧的弹力为零，如果在平衡位置时，下方弹簧压缩，上方弹簧是原长，则上方弹簧的弹力为零，故BC错误；D．同上，因为上下弹簧的原长未知，所以振子运动到最高点时，无法判断上下弹簧的弹力是最大还是最小，故D错误。故选A。6．DA．磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，磁铁落地时的机械能小于，选项A错误；B．当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针（从上向下看圆环），当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为顺时针（从上向下看圆环），选项B错误；C．根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直向上，选项C错误；D．若圆环不闭合，圆环中不会产生感应电流，磁铁不受到圆环的作用力，故磁铁做自由落体运动，选项D正确。故选D。7．B在0~4s时间内，原磁场增大，则穿过螺线管的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应磁场方向向右，由安培定则可知，R中的电流方向从b流向a，感应电动势为则通过R的电流大小为在4~6s时间内，感应电动势为则通过R的电流大小为 根据楞次定律可知，R中的电流从a流向b，选项B可能正确。故选B。8．BCDAB．光线在O点折射时，根据折射定律知由于P光和Q光的折射角i相等，而P光的入射角r较大，所以P光的折射率比Q光小，光在介质中的速度为所以P光在玻璃砖中传播速度大，则P光穿过玻璃砖所需的时间比Q光短，故A错误，故B正确；C．由临界角公式可知，因P光的折射率比Q光小，所以P光对应的全反射临界角大，故C正确；D．不同频率的光在真空中的传播速度相同，都为光速，故D正确。故选BCD。9．CD设线框进入磁场时的速度为，设两导轨间距为L，总电阻为R，则感应电动势为则感应电流为则安培力为即若进入磁场时，满足则线框做匀速直线运动，若满足则可得线框做加速运动，且可得线框做加速度减小的加速运动；若满足即线框做减速运动，且 可得线框做加速度减小的减速运动。故选CD。10．BDA．由题意可知，粒子从b点沿bc方向进入磁场区域后，向上偏转从d点射出磁场，由左手定则可知，该粒子一定带正电，故A错误；B．设粒子从b点沿bc方向进入磁场时的速度大小为v0，轨迹如图所示：由几何关系可知，粒子在磁场中运动的轨迹半径为l，则由洛伦兹力提供向心力可得：qv0B＝m，t0＝＝，两式联立可解得：v0＝，故B正确；C．由t0＝可得该粒子的比荷：＝，故C错误；D．若该粒子进入磁场时的速度减为原来的一半，则由R＝可知，粒子在磁场中运动的轨迹半径将变为原来的一半，即R＝，故粒子一定从a点水平向左射出磁场区域，故D正确。故选BD。11．见解析（1）[1]根据单摆周期公式可得（2）[2]T2与L的关系式为则图像的斜率为解得 （3）[3]本实验通过累积法来测量周期，即测量摆球完成n次全振动的总时间t，从而求得周期，若计算时不慎将n的值记录得比实际值偏小，则所测周期偏大，所作图线的斜率偏大，从而会造成g的测量值偏小。12．电键（或开关）A和B（C）（B）（D）（1）[1]实物图中开关接错了回路，应该接在线圈A中回路，这样通过开关的通断，或滑片的左右移动，或线圈A从线圈B中插入与拔出，来实现穿过线圈B的磁通量的变化；（2）[2]在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清线圈A和线圈B的绕制方向；（3）[3]依据楞次定律的内容，为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、及感应电流的磁场方向三者的关系，故选（C）。（4）[4]依据楞次定律，实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动时，B线圈中电流表指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与B线圈中磁通量的变化情况有关，故选（B）。（5）[5]依据法拉第电磁感应定律可知，实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动快慢不同时，B线圈中电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与B线圈中磁通量的变化快慢有关，故选（D）。13．（1）2A；（2）4N；（3）0.3kg（1）由闭合电路欧姆定律有．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）即金属棒ab中电流的大小为2A。（2）由．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）得．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）即磁场作用于金属棒ab安培力的大小为4N。（3）金属棒ab静止时受到重力mg、导轨的支持力和磁场作用的培力，受力示意图如图所示根据平衡条件有．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）解得金属棒ab的质量m=0.3kg．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分） 14．（1），方向从M到P；（2）；（3）该同学的观点不正确。若将整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，由于磁场方向与原来相反，使得通过导体棒的电流方向与原来相反，但导体棒所受安培力方向不变，仍与外力平衡，导体棒可以向右做匀速直线运动（1）导体棒切割磁感线产生感应电动势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）根据闭合电路欧姆定律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）通过定值电阻的电流大小．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）根据右手定则可知电流方向从M到P。（2）导体棒做匀速直线运动，拉力等于安培力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）导体棒所受安培力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）导体棒运动t秒的位移．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）拉力F所做的功．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）联立可得．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）（3）该同学的观点不正确。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）若将整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，由于磁场方向与原来相反，使得通过导体棒的电流方向与原来相反，但导体棒所受安培力方向不变，仍与外力平衡，导体棒可以向右做匀速直线运动。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）15．（1）2×106m/s；（2）；（3）6cm（1）由动能定理可得．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）解得．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）（2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，在竖直方向偏移量 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）设偏转角为，则有，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）要从右边界射出，满足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）由洛伦兹力充当向心力可得．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）其中．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）解得．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）（3）粒子从平行板电容器右端射出，以任意角度射入磁场后，在左边界射出点和射入点的距离．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2分）故粒子刚好从下极板右端点射出，再经过磁场从左边界射出时离点最远，为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1分）