2023-2024学年福建省福州市长泰第二中学高二（下）第二次月考物理试卷（含答案）

2023-2024学年福建省长泰第二中学高二（下）第二次月考物理试卷
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
1.质量为的小球以的速度水平向左飞来，击中墙后以水平向右飞出，则碰撞过程中小球动量变化量大小和方向为( )
A. ，向左 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向右
2.图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，原线圈两端接交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。则( )
A. 电压表的示数等于
B. 实现点火的条件是
C. 时电压表的示数为
D. 变压器原线圈中电压的瞬时值表达式为
3.如图表示一交变电流随时间变化的图像，则此交变电流的有效值是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，在直角边长为的等腰区域内，有垂直纸面向里的匀强磁场。用金属丝制成的边长为的正方形线框，沿纸面从左向右以速度匀速通过整个磁场区域。设电流逆时针方向为正方向，则线框中感应电流随时间变化的规律正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
5.如图所示，灯泡和是两个电阻值均为的完全相同的小灯泡，滑动变阻器接入电路的阻值为，。是一个自感很大的线圈，它的电阻值也为。由于自感现象，当开关接通或断开时，下列说法正确的是( )
A. 开关接通时，灯泡和同时亮
B. 开关接通时，通过灯泡和的电流相等
C. 开关断开时，灯泡立即熄灭，灯泡先闪亮一下再熄灭
D. 开关断开时，通过灯泡和的电流相等
6.如图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像。则( )
A. 从到，该波沿轴正方向传播了
B. 时，质点的位移达到负向最大
C. 时，质点的回复力方向沿轴负方向
D. 从到，质点向右传播了
7.如图所示，有竖直向下的匀强磁场穿过水平放置的光滑平行金属导轨，导轨左端连有电阻，质量相等、长度相同的铁棒和铝棒静止在轨道上。现给两棒一个瞬时冲量，使它们以相同初速度向右运动，两棒滑行一段距离后停下，已知铁棒和铝棒始终与导轨接触且垂直，铁的电阻率大于铝的电阻率，则( )
A. 在速度为时，两棒的端电压
B. 铝棒运动的时间小于铁棒运动的时间
C. 运动过程中，铁棒中间时刻的加速度等于初始时刻加速度的一半
D. 甲回路中磁通量的变化量大于乙回路中磁通量的变化量
8.如图所示，空间存在竖直向上的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度为、电场强度为，质量为的带电小球在场中恰好处于静止状态。现将匀强磁场方向顺时针旋转，同时给小球一个垂直磁场方向向下的速度，关于小球之后的运动，下列说法正确的是( )
A. 小球做匀变速直线运动
B. 小球做匀速圆周运动
C. 小球第一次运动到最低点的时间
D. 小球在运动过程中最高点与最低点的高度差为
三、填空题：本大题共2小题，共8分。
9.在年月日的天宫课堂中，三位航天员观察到水球中的气泡特别明亮，这主要是因为光在气泡表面发生了全反射现象。如图，若在点恰好发生全反射，反射角，则水的折射率等于__________。光线与水泡的外表面交点分别为、，已知线段长为，光在空气中传播速度为，则光在水中传播的时间为__________。用题中所给的物理量、、表示
10.如图甲所示，匝的线圈图中只画了匝两端、与一个电阻相连。线圈内有垂直纸面向里的磁场，线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。则流过电阻的电流方向为 填“经流向”或“经流向”，线圈中产生的感应电动势 。
四、实验题：本大题共2小题，共12分。
11.惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出巴黎的重力加速度，小华同学受此启发，在学习完单摆的相关知识后，他想到用单摆等器材测量出学校所在地的重力加速度。在测量过程中，他用到了以下的器材：长约的细绳、小钢球、铁架台、刻度尺、游标卡尺、手机秒表等。
按照图甲所示装置组装好实验器材，用刻度尺测量摆线悬点到摆球最顶端的长度；用游标卡尺测定摆球的直径，测量结果如图乙所示，则该摆球的直径为_________。
关于本实验，下列说法正确的是_________。
A.摆球应选用体积较小、质量较大的小球
B.绳子的弹性越好越利于减小实验误差
C.为了便于测量周期，摆角越大越好
D.测量周期时，应从摆球到达最低点时开始计时
该同学测出不同摆长和对应的周期，并在坐标纸上作出一图线如图丙所示，接着他计算出图线的斜率，则学校所在地的重力加速度大小__________用和表示。
12.某小组做测玻璃的折射率实验，器材有：玻璃砖、大头针、刻度尺、圆规、笔、白纸。
下列哪些措施能够提高实验准确程度______。
A.选用粗的大头针完成实验
B.选用两光学表面平行的玻璃砖
C.改变入射角的大小，多做几次实验
D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些
该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，用刻度尺测得，，如图，则计算得到玻璃的折射率______。
在做测定玻璃折射率的实验时：某同学在纸上正确画出玻璃砖的两个界面和时不慎碰了玻璃砖使它向方向平移了一些，如图所示，以后的操作都正确，但画光路图时，将折射点确定在和上，则测出的值将______选填“偏大“偏小”或“不变”。
五、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.一列波沿轴正方向传播的简谐波，在时刻的波形图如图所示，已知这列波在出现两次波峰的最短时间是，求：
这列波的波速是多少？
再经过多少时间质点才能第一次到达波峰？
14.如图所示，质量为的摆球用长为的轻质细绳系于点，点下方的光滑水平地面上静止着一质量为的小球，小球右侧有一质量为的静止滑块未固定，滑块的左侧是一光滑的圆弧，现将摆球向左拉起，使细线水平，由静止释放摆球，摆球摆动至最低点时恰好与小球发生弹性正碰，碰撞时间极短，摆球和小球均可视为质点，不计空气阻力，滑块的圆弧半径足够大，重力加速度取。求；
摆球与小球碰后摆球能摆起的最大高度；
小球与滑块作用过程中小球沿圆弧面上升的最大高度。
15.如图所示，电阻可忽略的粗糙平行金属导轨足够长，两导轨间距，导轨倾角为，导轨上端接一阻值的电阻，已知导体棒与导轨间动摩擦因素为磁感应强度的匀强磁场垂直轨道平面向上。电阻、质量的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端处由静止开始下滑至速度达到最大的过程中金属棒下滑的高度为，重力加速度为。
金属棒下滑过程中速度最大是多少？
金属棒在此过程中克服安培力做的功是多少？
达到最大速度后，磁感应强度发生变化使回路中不产生感应电流，则磁感应度随时间怎样变化。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.经流向；
11.
12. 不变
13.解：点两次出现波峰的最短时间是，所以这列波的周期为：．
由图象读出波长为：
则波速为：
由时刻到第一次出现波峰，波移动的距离为： ．
则所用时间为：
答：这列波的波速是．
再经过时间质点才能第一次到达波峰．
14.解：设小球运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为，根据机械能守恒定律，有
代入数据解得：
摆球与小球碰撞后摆球和小球的速度分别为、，发生弹性碰撞，碰撞过程根据动量守恒定律
根据能量守恒定律有
代入数据解得，
碰撞后摆球上摆过程，根据机械能守恒定律得
代入数据解得：。
小球与滑块作用过程中，设、的共同速度为，小球沿圆弧面上升的最大高度。
根据动量守恒定律：
根据能量守恒定律
代入数据解得：。
15.解：当导体棒受合力为时速度最大，即：
联立解得：；
从开始到达速度最大的过程中，由动能定理得：
解得：；
要使回路中不产生感应电流，回路中磁通量应保持不变，
当时回路中不产生感应电流，联立得：。
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