克孜勒苏柯尔克孜自治州2022-2023学年高二下学期期末考试
物理科目
时间:90分钟 满分:100分
考生须知:
1.本试卷满分100 分,考试时间90分钟。
2.本卷由试题卷和答题卡两部分组成,其中试题卷共3页。要求在答题卡上答题,在试题卷上答题无效。
3.作答选择题时,请选出正确答案后,用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案字母涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案字母,在试卷上作答无效。
4.答题前,请用0.5mm黑色签字笔在答题卡相应位置上认真填写准考证号、姓名、考场号、座位号、学校。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(1-8题只有一项符合题目要求,每道题3分,共24分)
1.物理学中经常用比值法定义物理量,下列属于比值法定义的是( )
A. 磁感应强度 B. 通过导体的电流
C. 电阻 D. 纯电阻用电器的电功率
2. 如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为,电阻,各电表均为理想交流电表。原线圈输入电压的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 副线圈输出电压的频率为5Hz
B. 电压表的示数为22V
C. 电阻R消耗的电功率为22W
D. 电流表的示数为1A
3.如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆环半径之比为2∶1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相
互影响。下列说法正确的是( )
A.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿逆时针方向
B.Ea∶Eb=4∶1,感应电流均沿顺时针方向
C.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿逆时针方向
D.Ea∶Eb=2∶1,感应电流均沿顺时针方向
4. 如图所示,图(甲)为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图(乙)为该弹簧振子的振动图像,由图可知下列说法中正确的是( )
A.在t=0.2s与t=0.6s两个时刻,弹簧振子的加速度相同
B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻,弹簧振子的速度相同
C.从t=0到t=0.2s的时间内,弹簧振子的动能持续的增加
D.在t=0.2s时,弹簧振子可能运动到B位置
5.如图所示,一列沿x轴传播的横波时刻的波形图如图所示,波峰第一次由P传播到Q用时,第一次由Q传播到M用时,下列说法正确的是( )
A.波沿x轴负方向传播
B.该波遇到20cm的小孔时,不能发生明显的衍射现象
C.时刻Q点的坐标为
D.P处质点经向前迁移了
6.如图所示是演示自感现象的电路,A1与A2是完全相同的灯泡,电阻均为R;在开关S2断开、S1闭合并且电路稳定时两灯的亮度一样。现闭合开关S2,待电路稳定后,突然断开开关S1的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A1立即熄灭
B.A1先是变得更亮,再逐渐变暗直至熄灭
C.有短暂电流流过A2,方向向右
D.有短暂电流流过A1,方向向左
7. 光以300入射角从光密介质射入折射率n=的光疏介质中,折射角是多大( )
A. 600 B. 300 C.450 D.370
8. 如图所示,两根垂直纸面平行放置的直导线M和N,通有大小相等方向相反的电流I,在纸面上有一点P,P与M、N构成等边三角形,此时P点磁感应强度大小为B。若将导线M中的电流反向(大小不变),则P点的磁感应强度( )
A.大小为B
B. 大小为
C. 方向垂直MN向右
D. 方向平行MN向上
二、选择题(9-12有多项符合题目要求,每道题4分,全部选对得4分,选对但不全得2分,共16分)
9. 下列关于电磁波的叙述中,正确的是( )
A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播
B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/s
C.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短
D.电磁波不能产生干涉、衍射现象
10.如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系。如果使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1 min的时间,两个电阻的电流I甲:I乙之比,消耗的电功之比W甲∶W乙为( )
A.I甲:I乙 = 1∶
B.I甲:I乙 = :3
C.W甲∶W乙= 1∶3
D.W甲∶W乙= 1∶6
11.如图所示,先后以速度和匀速把一正方形线圈拉出有界的匀强磁场区域,,在先后两种情况下,下列说法正确的是( )
A.作用在线圈上的外力大小之比
线圈中的感应电流之比
C.通过线圈某一截面的电荷量之比
D.线圈中产生的焦耳热之比
12.质量为m,速度为v的A球跟质量为4m的静止的B球发生正碰,碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,碰撞后B球的速度可能是( )
A.0.1v B.0.25v C.0.5v D.0.3v
三、实验题(每空2分,共20分)
13. 甲、乙两位同学分别在实验室做“用单摆测量重力加速度”的实验:
(1)下列操作中符合规范的是________;
A.悬挂单摆时,为了调节摆长方便,将摆线缠绕在铁架台的横杆上
B.测量摆长时,将单摆横放在桌面上,让摆线自然伸长
C.测量周期时,先测几十次全振动的总时间,然后通过计算求出周期的测量值
D.测量周期时,选取最高点为计时起点
(2)甲同学用游标卡尺测量小球直径时示数如图所示,则小球的直径d=_______cm;
(3)乙同学忘记测量小球的直径,将悬挂点与小球上端之间的距离当作摆长,其它操作均规范,则他测得的重力加速度值与真实值相比将______(填“偏大”或“偏小”)。
14.在用双缝干涉测光的波长的实验中,准备了下列器材:
A.白炽灯 B.双缝片 C.单缝片 D.滤光片 E.毛玻璃光屏
(1)把以上器材安装在光具座上,自光源起合理的顺序是______(填字母).
(2)在某次实验中,用某种单色光通过双缝在光屏上得到明暗相间的干涉条纹,利用测量头上的分划板确定其中亮条纹a、c的位置,如下图所示,a条纹位置(图甲)的手轮读数为1.790mm,
则表示c条纹位置(图乙)的手轮读数为______mm.
如果上述实验中双缝到光屏的距离为0.500 m,所用的是双缝间距为0.18 mm的双缝片,则实验中所用单色光的波长为______m(结果保留两位有效数字).
15.如图所示为“验证动量守恒定律”实验装置的示意图,下面是本实验中涉及到的部分物理量∶入射球释放时的高度h,小球离开斜槽末端平抛的高度H,平抛的水平位移:OP、OQ、OR
(1)在以上几个量中必须测量的是OP、OQ、__________(填表示物理量的符号)。
实验中还应测量的物理量是入射小球的质量m1和_____________________。
(2)实验最终要验证的表达式为__________________________。(用上边的符号表示)
(3)下列哪些做法有助于完成实验,减小实验误差__________。
A.实验前仔细调整斜槽,使其末端点的切线水平
B.让入射小球的直径大于被碰小球的直径
C.改变入射小球滑下的高度h,重复实验,通过多次测量取平均值确定水平位移
D.注意在实验中不能移动地面上所铺白纸的位置
四、解答题(每题10分,共40分)
16.如图所示,一重力不计的带正电的粒子,电荷量为以速度垂直于匀强磁场的边界射入磁场中,磁场的宽度为,磁感应强度为,粒子能够从另一边界射出,穿透磁场时速度方向与粒子原来入射方向的夹角为,求:
(1)粒子的质量;(5分)
(2)粒子穿越磁场的时间。 (5分)
17.如图所示,实线为时刻的图像,虚线为时刻的波形,求:
(1)波长和振幅;(2分)
(2)若波速为250m/s,求波的频率;(2分)
(3)波速。(6分)
18.如图所示是一个用透明介质做成的四棱柱的横截面图,其中,,现有一束光从P点垂直入射到棱镜的面上,在面恰好发生全反射,又经面反射,从Q点垂直于面射出。已知光速为C,,求:
(1)该透明介质的折射率并判断光线射入介质后是否会面上发生全反射;(5分)
(2)光在透明介质中的传播时间。(5分)
19.如图所示,人站在滑板A上,以v0=3m/s的速度沿光滑水平面向右运动。当靠近前方的横杆时,人相对滑板竖直向上起跳越过横杆,A从横杆下方通过,与静止的滑板B发生碰撞并粘在一起,之后人落到B上,与滑板一起运动。已知人、滑板A和滑板B的质量分别为m人=70kg、mA=10kg和mB=20kg,A板B板碰撞时间为0.1s,求:
(1)A、B碰撞过程中,A对B的作用力大小和方向;(6分)
(2)人最终与滑板的共同速度的大小。(4分)克孜勒苏柯尔克孜自治州2022-2023学年高二下学期期末考试
物理 科目 答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案 A C B D C D A B AC BC AD BD
选择题(1-8题只有一项符合题目要求,每道题3分,共24分)
1.A 【详解】A 【详解】A.磁感应强度,属于比值定义法,故A正确;
故选:A。
2.C 【详解】A.由乙图可知原线圈的周期为T=0.02s,原副线圈的频率一样为,所以A错误;
B.电压表的示数为有效值,由变压器电压与匝数成正比的规律,可知电压表的示数为,所以B错误;
C.电阻R消耗的电功率为,所以C正确;
D.由变压器功率规律有 ,
解得,所以D错误;
故选:C。
3.B 【详解】由法拉第电磁感应定律E==πr2,为常数,E与r2成正比,故Ea∶Eb=4∶1。磁感应强度B随时间均匀增大,故穿过圆环的磁通量增大,由楞次定律知,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,垂直纸面向里,由安培定则可知,感应电流均沿顺时针方向,故B正确。
故选:B。
4.D 【详解】A.由图知振幅A=2cm,周期 T=4×10-2s,则角频率
由数学知识可得质点的振动方程为 x=-Asinωt=-2sin50πt(cm).故A错误;
B.在t=0.01s时质点的位移为负向最大,速度为零.故B错误;
C.P时刻图象的斜率为正,则质点的振动方向向上,故C错误;
D.从0.02s至0.03s,质点的位移增大,离开平衡位置,则质点的速度减小.故D正确。
故选:D。
5.C【详解】A.波峰第一次由P依次传播到Q、M间隔和,可知时刻P点沿y轴正方向振动,则波沿x轴正方向传播,选项A错误;
B.由题图可知,该波的波长为12m,当障碍物或者孔的尺寸与波长相差不多,或者比波长更小时,可以发生明显的衍射现象,选项B错误。
C.P和Q沿水平方向的距离为
该时刻波形图的表达式为
代入可得,Q点的坐标为,选项C正确;
D.机械波传播的是振动形式,振动质点并不能随波迁移,选项D错误;
故选:C。
6.D【详解】 开始S2断开、S1闭合,电路稳定时两灯的亮度相同,且已知A1、A2两完全相同的灯泡的电阻均为R,故线圈的直流电阻为R。S1、S2都闭合且电路稳定时,流过L、A1、A2、R的电流都相同。此时断开S1,线圈L和灯泡A1、开关S2组成回路,由于线圈L的自感作用,产生自感电动势,回路中的电流从原来电流大小逐渐减小,灯泡A1从原来亮度逐渐变暗,流过A1的电流从右向左,而灯泡A2短路,立即熄灭。综上可知,选项A、B、C错误,选项D正确。
故选:D
7.A 【详解】由n=可知,选项A正确。
故选:A
8.B 【详解】MN在P点产生的磁感应强度大小相等,根据安培定则,电流M在P点的磁场向右上方,电流N在P点的磁场的方向向右下方,此时两磁感应强度的夹角为,由平行边形定则可知,P处的磁感应强度等于M、N分别在P处产生的磁感应强度,如图
当导线M中的电流反向(大小不变)时,M在P处产生的磁感应强度方向垂直PM向下,N在P处处产生的磁感应强度方向垂直PN向下,此时两磁感应强度的夹角为,所以合磁场应为,方向平行MN向下。
故选:B。
选择题(9-12有多项符合题目要求,每道题4分,全部选对得4分,选对但不全得2分,共16分)
9.AC 【详解】A对:电场、磁场相互激发并以波动的形式向外传播,形成电磁波。
B错:电磁波只有在真空中时波速为3×108 m/s,在其他介质中波速均小于3×108 m/s。
C对:根据λ=v/f知,电磁波从真空进入介质中,频率不变,波速减小,所以波长λ减小。
D错:电磁波具有波的一切性质,能产生干涉和衍射现象。
故选:AC
10.BC【详解】题图甲中,在一个周期内,根据电流的热效应有2()2R=I2RT,代入数据解得电流的有效值I=Im= A。题图乙中,在一个周期内,根据电流的热效应有2I2R=I′2RT,代入数据解得电流的有效值I′=I1=1 A。则电流有效值之比为:1。则B正确。根据W=I2Rt知,在相同时间内两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙=()2∶1=1∶3,故C正确。
故选:BC
11.AD【详解】A.;由安培力公式F=BIL
和受力平衡可得作用在线圈上的外力大小之比为1:2,A正确;
B.由感应电动势E=BLv
可知电动势之比为1:2,电流之比为1:2,B错误
C.电荷量, 电荷量之比为1:1,C错误;
D.由焦耳热公式
可知线圈中产生的焦耳热之比为1:2,D正确;
故选AD。
12.BD【详解】设A球的初速度方向为正方向,若为弹性碰撞,根据动量守恒定律和机械能守恒定律:mv=mv1+4mv2,mv2=mv12+×4mv22,联立得碰撞后B的速度为0.4v。若碰撞过程中损失的机械能最大,则碰撞后二者速度相同。此时根据动量守恒定律:mv=(m+4m)v3,解得v3=0.2v,所以碰撞后B球的速度满足:0.2v≤vB≤0.4v所以选项AC错误。
故选BD。
实验题(每空2分,共20分)
13.(1) C (2) 1.075 (3) 偏小
【详解】(1)A.摆线直接缠绕,在实验过程中易出现摆线松动,A错误;
B.单摆横放在桌面时,摆线的长度小于竖直放置时的长度,B错误;
C.先测总时间,再通过计算求出周期值会更准确,故C正确;
D.应选取平衡位置为计时起点,故D错误。
(2)由图示游标卡尺可知,主尺示数为1cm,游标尺示数为
15×0.05mm=0.75mm=0.075cm
小球直径 d=1cm+0.075cm=1.075cm
(3)[3]根据单摆的周期
可得
将带入可得
故可知,l变短,g偏小。
14.(1) ADCBE (2)4.940 (3)5.7×10-7
(1)为获取单色线相干光源,白炽灯光源后面要有滤光片、单缝、双缝,最后为毛玻璃屏,所以合理顺序为ADCBE.
(2)图乙主尺刻度4.5mm,分尺刻度:,所以乙图读数:4.940mm.
(3)根据螺旋测微器读数可知:两亮纹间距:,根据可得:
15.(1)OR 被碰小球的质量m2
(2)
(3)AD
四、解答题(每题10分,共40分)
16.(1);(2)
【详解】(1)根据题意画出带电粒子的运动轨迹图,如图所示
设运动的轨道半径为,由几何关系可知
……(2分)
粒子在磁场中运动,洛伦兹力提供运动的向心力
……(2分)
解得
……(1分)
(2)设粒子运动的周期为T,根据牛顿第二定律可知
……(2分)
粒子在磁场中运动的时间为
……(2分)
解得
……(1分)
17.(1),;(2);(3)见解析
【详解】(1)由图像可知,波长……(1分)
振幅……(1分)
(2)由得……(2分)
(3)若波的传播方向为方向,可知传播的距离
……(1分)
由得……(2分)
若波的传播方向为方向,知传播的距离……(1分)
同理可得……(2分)
18.(1),发生全反射;(2)
【详解】(1)光线从左侧垂直射入棱镜时,透射方向不变,光路图如图所示
光线射到时,由几何知识得,入射角为
由于恰好发生全反射,该棱镜的临界角为
则
故有……(3分)
由几何知识分析得到,光线射到面上时入射角为>
可知会发生全反射…………(2分)
(2)由几何关系可知,介质中的光程为s=9l ……(2分)
因为 所以
可得光在透明介质中的传播时间 ……… ……(3分)
19.(1)200N,方向水平向右;(2)2.4m/s
【详解】(1)人跳起后A与B碰撞前后动量守恒,设碰后AB的速度v1
……(1分)
解得……(1分)
A对B的作用力,
由动量定理得:…………(2分)
…………(1分)
方向水平向右…………(1分)
(2)人下落与AB作用前后,水平方向动量守恒,设共同速度v2
…………(3分)
代入数据得…………(1分)