安徽省六安市部分中学2023-2024学年高二上学期期末统考物理试卷（含答案）

六安市部分中学2023-2024学年高二上学期期末统考物理试卷
时间:75分钟 分值:100分
一、单项选择题(本题有8小题,每小题4分,共32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.下列有关机械振动与机械波的说法中正确的是（ ）
A.单摆做简谐运动过程中通过平衡位置时,摆球所受合力为零
B.物体做受迫振动时驱动力频率与固有频率相差越大,物体越容易产生共振
C.在站台候车时,当火车鸣笛向我们驶来,我们听到的笛声频率比声源发声的频率高
D.在波的传播过程中不仅能够传递能量，而且介质中的质点也会随波迁移
2.如图所示是某同学暑期在贵州旅游时见到的用木槌把糯米饭打成糍粑的场景。假设木槌质量为,木槌刚接触糍粑时的速度为,打击糍粑后木槌静止,重力加速度为,则木槌在击打糍粑过程中受到的平均作用力大小为（ ）
A. B. C. D.
3.长为的通电直导线放在倾角为的光滑斜面上,并处在磁感应强度为的匀强磁场中,如图所示,当方向垂直斜面向上,电流为时导体处于平衡状态。若方向改为竖直向上,当电流为时导体处于平衡状态,则电流比值应为（ ）
A. B. C. D.
4.一个质点做简谐运动的振动图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.在任意的时间内,质点经过的路程都是
B.时质点通过平衡位置,同时质点的速度方向改变
C.在到时间内,质点的位移减小
D.和两个时刻,质点的加速度大小相等,方向相同
5.劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器(如图甲所示),其原理如图乙所示,加速器由两个铜质形盒构成,两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为。两盒间留有空隙,现对氚核加速,所需的高频电源的频率为,已知氚核的电荷量为,下列说法正确的是( )
A.氚核的质量为
B.高频电源的电压越大,氚核最终射出回旋加速器的速度越大
C.被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大
D.该回旋加速器接频率为的高频电源时,也可以对氦核加速
6.一列简谐横波沿轴正方向传播,时刻波形如图所示,此后的时间内质点运动的路程为,则下列说法正确的是( )
A.这列波的周期是,且波源开始振动时的速度沿轴负方向
B.在时波刚传播到质点处
C.质点的振动方程为
D.质点在时第一次出现在波峰位置
7.虚线和虚线之间的夹角为,如图所示,虚线上方存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一带负电的粒子沿纸面以大小为的速度从点右侧距离为的点向左上方射入磁场,速度与成角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与只有一个交点,并从上另一点射出磁场，不计重力。则粒子在磁场中做圆周运动的半径为（ ）
A. B. C. D.
8.如图所示,边长为的等边三角形内有垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,是AB边的中点,一质量为、电荷量为的带电的粒子从点以速度平行于边方向射入磁场,不考虑带电粒子受到的重力,则下列说法正确的是（ ）
A.粒子可能从点射出
B.若粒子垂直于边射出,则粒子做匀速圆周运动的半径为
C.若 子从点射出,则粒子在磁场中运动的时间为
D.若粒子从边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短
二、多项选择题(本题有2小题，每小题5分，共10分。在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，有错选的得0分。)
9.如图所示，场强为E的匀强电场方向竖直向下,磁感应强度为的匀强磁场垂直电场向外,带电量为的小球(视为质点)获得某一垂直磁场水平向右的初速度,正好做匀速圆周运动,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A.小球必须带正电
B.小球做匀速圆周运动的周期为
C.小球的质量为
D.若仅把电场的方向改成竖直向上,小球正好做匀速直线运动,则其速度为
10.如下图所示,足够长的光滑水平面上静止一质量为3m的弧槽,弧槽和水平面平滑连接,质量为的滑块(可视为质点),从距离水平面高度为的点由静止沿弧槽滑下,之后被轻质弹簧反向弹出,不计一切阻力及能量损失、重力加速的大小为。以下的说法错误的是( )
A.滑块沿弧槽下滑过程中,二者组成的系统动量守恒,机械能也守恒
B.弹簧获得最大弹性势能为
C.滑块沿弧槽上升的最大高度等于
D.滑块再一次离开弧槽后,可能和弹簧发生作用
三、实验题（本题有2小题,每空2分,共20分。)
11.某同学在家里做“用单摆测量重力加速度”的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的长条状的大理石代替了摆球(如右图),然后进行实验,操作步骤如下:
.将石块用细尼龙线系好,结点为,将尼龙线的上端固定于点;
.用刻度尺测出间的尼龙线长度作为摆长;
c.将石块拉开一个大约的角度,然后由静止释放;
.从石块摆到最低点时开始计时并计数为0,当石块第次到达最低点时结束计时,记录总时间为,得出摆动周期;
.改变间的尼龙线长度再做几次试验,记下相应的和值;
.先分别求出各组和对应的值,再取所求得的各个的平均值;
（1）该同学实验过程中得到的石块摆动周期为_________;（用字母和表示）
（2）该同学根据实验数据作出的图像如下图所示:
①由图像求出的重力加速度______________取)
②由于图像没有能通过坐标原点,求出的重力加速度值与当地真实值相比______________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。若利用,采用公式法计算,则求出的重力加速度值与当地真实值相比______________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
12.我校高二年级的一名同学家里正在装修新房,该同学捡到了一根金属丝,想要用所学知识测出其电阻率,他利用学校实验室的器材进行了以下的操作:
（1）首先使用多用电表的欧姆挡粗测该段金属丝的电阻,操作步骤如下:
A.旋转选择开关使其尖端对准欧姆挡“”
B.将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮使指针对准欧姆挡的零刻度,断开两表笔
C.将两表笔分别与被测电阻的两端接触,读出的值,断开两表笔
D.旋转选择开关使其尖端对准“OFF”档,并拔出两表笔
①测量中表针指示如图甲所示,则欧姆表的读数为______________Ω。
②用多用电表欧姆挡测量定值电阻时,下列说法正确的是( )
A.测量时如果指针偏角度转过大,应更换倍率较小的挡位,重新调零后测量
B.测量时如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻时,应该把该电阻与电路断开
D.更换不同倍率后可以直接进行测量
(2)使用螺旋测微器测量金属丝不同位置处的直径,某次测量结果如图乙所示,则其直径为_________。用毫米刻度尺测出金属丝的长度为。
(3)为了精确测量这段金属丝电阻,该同学设计如图丙所示的电路,测出多组电流、电压数值,画出伏安特性图线如图丁所示,则其电阻_________(结果保留一位小数)。用此电路测量的电阻值_________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。
(4)结合(2)(3)问中测得的数值计算该金属丝材料的电阻率为_________。(结果保留三位有效数字)
四、解答题(要写出必要的公式和文字说明,只写答案的不给分。本题有3小题,共38分,其中第13、14两小题每题12分,第15小题14分。)
13.如图所示,光滑水平面上有一长木板A和静止的滑块C,滑块B置于A的最左端(滑块均可视为质点)。若木板和滑块一起以的速度向右运动,与发生碰撞(时间极短)后粘在一起。已知木板与滑块间的动摩擦因数,且取,求:
（1）长木板A与滑块C碰后瞬间,滑块C的速度大小;
（2）当滑块B恰好不从木板A右端滑下时,木板A的长度。
14.如图甲所示,在平面内的均匀介质中两波源分别位于轴上处,两波源均从时刻开始沿轴方向做简谐运动,波源的振动图像如图乙所示,波源的振动方程是,质点位于轴上处,在时,质点开始振动。求:
(1)这两列波的波长;
(2)两列波刚开始相遇的时刻,质点的位移;
(3)从开始经处的质点通过的路程。
15.如图所示,真空中有一以点为圆心的圆形匀强磁场区域,半径为,磁场方向垂直纸面向里。在的区域存在一沿轴负方向的匀强电场,电场强度为。在点(坐标原点)有一带正电粒子以速率沿轴正方向射入磁场,粒子穿出磁场进入电场,速度减小到0后又返回磁场,最终又从磁场离开。已知粒子的比荷为,不计粒子重力。求：(计算结果中可含有)
(1)圆形磁场区域磁感应强度的大小;
(2)沿轴正方向射入磁场的粒子,从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程;
(3)沿轴正方向射入磁场的粒子,从进入磁场到再次穿出磁场所经过的时间。
六安市部分中学2023-2024学年高二上学期期末统考
物理参考答案
一．单项选择题
1 2 3 4 5 6 7 8
C B B D A C A C
二．多项选择题
9 10
BC AD
三．实验题
11.(1) (2)①9.87 ②不变 偏小
12.(1)①10 ② (2) (3)8.0 小于
(4)
四.解答题
13.(1)与碰撞过程中,动量守恒,以向右为正,根据动量守恒定律得，解得(5分)
(2)在上滑行,组成的系统动量守恒,以向右为正,根据动量守恒定律得解得
根据能量守恒定律得
解得长木板的长度(7分)
14.(1)(4分) (2)(4分) (3)(4分)
15.(1)根据题意可知粒子第一次垂直电场与磁场的界面射入电场中,运动轨迹如下图,故可知粒子在磁场中的轨迹半径为
同时根据粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力有
解得(4分)
(2)粒子射入电场到运动到最远处距离为,根据动能定理有
，解得
故粒子从进入磁场到再次穿出磁场所走过的路程为（5分）
（3）粒子在电场中运动时间为,加速度大小为,有
，解得
粒子在磁场中运动有，即
根据轨迹可知粒子在磁场中的运动时间为
解得
故从进入磁场到再次穿出磁场所经过的时间为(5分)