2023-2024学年四川省什邡中学高二（下）期中物理试卷（含答案）

2023-2024学年四川省什邡中学高二（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共21分。
1.在同一介质内，两列机械波的波源振动情况如图所示，可以肯定的是( )
A. 波源的频率为波源的频率的倍
B. 波波长为波波长的倍
C. 、两列波叠加能产生稳定的干涉
D. 通过同一狭缝，波的衍射效果比波明显
2.下表给出时，声波在不同介质中的传播速度。显然当声波由空气进入纯水中时，波速增大，则下列说法中正确的是( )
介质 空气 纯水 盐水 橡胶 软木 铜 铁
波速
A. 频率增大，波长不变 B. 频率不变，波长增大
C. 频率和波长都不变 D. 频率和波长都变大
3.如图所示是研究通电自感实验的电路图，、是两个规格相同的小灯泡，闭合开关调节滑动变阻器的滑动触头，使两个灯泡的亮度相同，调节滑动变阻器的滑动触头，使它们都正常发光，然后断开开关。重新闭合开关，则( )
A. 闭合瞬间，立刻变亮，逐渐变亮 B. 闭合瞬间，、均立刻变亮
C. 稳定后再断开瞬间，闪一下再熄灭 D. 稳定后再断开瞬间，和均逐渐熄灭
4.如图所示，虚线、、代表电场中的三条电场线，实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、、是这条轨迹上的三点，由此可知( )
A. 带电粒子在点时的 速度大于在点时的速度
B. 带电粒子在点时的电势能比在点时的电势能大
C. 带电粒子在点时的动能与电势能之和比在点时的小，比在点时的大
D. 带电粒子在点的加速度小于在点的加速度
5.如图甲所示，一根电阻的导线绕成半径的圆，在圆内部分区域存在变化的匀强磁场，中间形虚线是两个直径均为的半圆，磁感应强度随时间变化如图乙所示磁场垂直于纸面向外为正，电流逆时针方向为正，关于圆环中的感应电流时间图象，下列选项中正确的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，变压器输入的交变电压，副线圈匝数可调，电阻，、均是额定电压为、额定功率为的小灯泡，通过调节副线圈的匝数，使闭合前后，均能正常发光，则闭合前后副线圈的匝数之比为( )
A. B. C. D.
7.如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，小球从紧靠左极板处由静止开始释放，小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的
A. 电荷量之比 B. 电势能减少量之比
C. 运行时间 D. 动能增加量之比
二、多选题：本大题共6小题，共23分。
8.如图所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里、宽度为、磁感应强度为的匀强磁场。质量为、电阻为的正方形线圈边长为，线圈下边缘到磁场上边界的距离为。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是，则在整个线圈穿过磁场的全过程中从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场，下列说法正确的是( )
A. 线圈刚进磁场时一定是减速运动
B. 线圈可能先加速后减速
C. 线圈的最小速度一定为
D. 线圈的最小速度一定为
9.一带电小球在相互垂直的匀强电场、匀强磁场中作匀速圆周运动，匀强电场竖直向上，匀强磁场水平且垂直纸面向里，如图所示，下列说法正确的是
A. 沿垂直纸面方向向里看，小球的绕行方向为顺时针方向
B. 小球一定带正电且小球的电荷量
C. 由于洛伦兹力不做功，故小球在运动过程中机械能守恒
D. 由于合外力做功等于零，故小球在运动过程中动能不变
10.如图所示，纸面内，两点之间连接有四段导线：，，，，四段导线的粗细相同、材料相同匀强磁场垂直于纸面向里现给、两端加上恒定电压，则下列说法正确的是( )
A. 四段导线受到的安培力的方向相同 B. 四段导线受到的安培力的大小相等
C. 段受到的安培力最大 D. 段受到的安培力最小
11.在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为，外接一只电阻为的灯泡，则
A. 电压表的示数为
B. 电路中的电流方向每秒改变次
C. 灯泡实际消耗的功率为
D. 电动势随时间变化的瞬时表达式为
12.如图所示，分界线上下两侧有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度分别为和，一质量为，电荷量为的带电粒子电性未知，不计重力从点出发以一定的初速度沿纸面垂直向上射出，经时间又回到出发点，形成了图示心形图案，则( )
A. 粒子一定带正电荷
B. 上下两侧的磁场方向相反
C. 上下两侧的磁感应强度的大小：：
D. 时间
13.半径为、右端开小口的导体圆环和长为的导体直杆，单位长度电阻均为圆环水 平固定放置，整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为。杆在圆环上以速度平行于直径向右做匀速直线运动，杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心开始，杆的位置由确定，如图所示．则( )
A. 时，杆产生的感应电动势为
B. 时，杆产生的感应电动势为
C. 时，杆受的安培力大小为
D. 时，杆受的安培力大小为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
14.某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中，已知单摆在摆动过程中的摆角小于；在测量单摆的周期时，从摆球运动到最低点开始计时且记数为，到第次经过最低点所用的时间为；在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆球悬挂后的摆线长从悬点到摆球的最上端为，再用螺旋测微器测得摆球的直径为读数如图所示。
该单摆在摆动过程中的周期为______。
用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式______。
从图可知，摆球的直径为______。
实验结束后，某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大，其原因可能是下述原因中的_____
A.单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B.把次摆动的时间误记为次摆动的时间 以摆线长作为摆长来计算
D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
15.某研究小组收集了两个电学元件：电阻约为和手机中的锂电池电动势标称值为，允许最大放电电流为实验室备有如下器材：
A.电压表量程，电阻约为
B.电流表量程，电阻约为
C.电流表量程，电阻约为
D.滑动变阻器，额定电流
E.电阻箱
F.开关一只、导线若干
为了测定电阻的阻值，小明设计了一电路，与其对应的实物图如图，图中的电流表应选________选填“”或“”，请将实物连线补充完整．
为测量锂电池的电动势和内阻，小红设计了如图甲所示的电路图．根据测量数据作出图象，如图乙所示．若该图线的斜率为，纵轴截距为，则该锂电池的电动势________，内阻________用、表示
四、计算题：本大题共4小题，共40分。
16.一列简谐横波由质点向质点传播．已知、两点相距，这列波的波长大于而小于如图表示在波的传播过程中、两质点的振动图象。
写出质点的振动方程；
求该波的传播速度。
17.两平行板间有水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为，一根长为，不可伸长的绝缘细绳，一端连着一个质量为、带电量为的小球，另一端固定于点。把小球拉起直至细线与电场线平行，然后无处速度释放。已知小球摆到最低点另一侧，线与竖直方向的最大夹角为，重力加速度为，求、
小球带什么电？
静电力跟重力的比值
小球到最低点的速度大小
经过经过最低点时，细线对小球的拉力的大小
18.小明同学设计了一个“电磁天平”，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长，竖直边长，匝数为。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在范围内调节的电流。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。重力加速度取
为使电磁天平的量程达到，线圈的匝数至少为多少？
进一步探究电磁感应现象，另选匝、形状相同的线圈，总电阻，不接外电流，两臂平衡。如图乙所示，保持不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀变大，磁场区域宽度。当挂盘中放质量为的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率。
19.如图所示，足够长平行导轨的间距为、与水平面夹角为，两个电阻，导体棒水平跨在导轨上，导体棒的质量为、电阻为，与导轨接触良好，其它电阻不计。匀强磁场垂直导轨平面向上，磁感应强度为，导体棒从静止开始无摩擦滑动，重力加速度为。
求导体棒下滑的最大速度；
求导体棒以最大速度下滑时，棒上的热功率；
若导体棒从静止开始至最大速度过程中通过的电量为，求这个过程中导体棒的位移。
答案
1..
2..
3..
4..
5..
6..
7..
8..
9..
10..
11..
12..
13..
14..；；；
15..；实物连线如图所示：
；
16..由振动图象读出，振幅，故有：
分析图象可知：时，质点位于轴正方向最大位移处，而质点则经过平衡位置向轴负方向运动，所以、间距
则 ，其中，，
因为这列波的波长大于而小于
所以有、两个可能的取值，即： ，
因，所以 或
17..小球带正电
开始到最左端，根据动能定理

所以
开始到最低点，根据动能定理
在最低点
解得

18..解：线圈受到安培力，
天平平衡有：，
代入数据解得匝；
由电磁感应定律得，，
则，
由欧姆定律得，，
线圈受到安培力，
天平平衡有：，
代入数据解得。
19..解：导体棒切割磁感线产生的感应电动势
感应电流
导体棒受到的安培力
导体棒匀速运动时速度最大，由平衡条件得
解得最大速度大小
导体棒以最大速度下滑时感应电流为
导体棒以最大速度下滑时，棒上的电热功率
由法拉第电磁感应定律得
平均感应电流
通过回路的电荷量
解得导体棒下滑的距离

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