廣西桂林市2023-2024學(xué)年高二下冊(cè)期中物理試題（附答案）

/廣西桂林市2023-2024學(xué)年高二下冊(cè)期中物理質(zhì)量檢測(cè)試題一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，許多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)。關(guān)于物理學(xué)發(fā)展史，下列說(shuō)法正確的是(

)A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流間的相互作用規(guī)律

B.安培發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律

C.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋的這個(gè)預(yù)言

D.法拉第觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流2.如圖所示，將一根牙簽擱在玻璃杯甲的杯口處，另一只同樣的玻璃杯乙靠近甲但不接觸。用手指蘸水在乙的杯口旋轉(zhuǎn)摩擦，甲杯上的牙簽掉入杯中。下列說(shuō)法中正確的是(

)A.波的衍射是該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因

B.玻璃杯甲共振是該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因

C.若換用兩只不同的玻璃杯，也能發(fā)生這樣的現(xiàn)象

D.若在乙杯中注入一定量的水，也能發(fā)生這樣的現(xiàn)象

3.聲波是一種機(jī)械波，具有波的特性。關(guān)于聲波，下列說(shuō)法中正確的是(

)A.不同頻率的聲波在空氣中相遇時(shí)不會(huì)疊加

B.高頻聲波和低頻聲波相遇時(shí)能發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.相同條件下，低頻聲波比高頻聲波更容易發(fā)生衍射現(xiàn)象

D.不同頻率的聲波在空氣中相遇時(shí)頻率均會(huì)發(fā)生改變4.圖甲是小型交流發(fā)電機(jī)的示意圖，兩磁極N、S間的磁場(chǎng)可視為水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

為理想交流電流表。線圈繞垂直于磁場(chǎng)的水平軸OO'沿如圖所示方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。已知發(fā)電機(jī)線圈電阻為10Ω，外接一只阻值為90Ω的電阻，不計(jì)電路的其它電阻，則(

)

A.電流表的示數(shù)為0.31A

B.t=0.02s時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直

C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為50πrad/s

D.在Δt=1s時(shí)間內(nèi)，線圈中電流的方向改變50次5.如圖甲所示，絕緣的水平桌面上放置一金屬圓環(huán)，在圓環(huán)的正上方放置一個(gè)螺線管，螺線管的軸線垂直穿過(guò)圓環(huán)的圓心。在螺線管中通入如圖乙所示的電流，且電流從螺線管a端流入為正。以下說(shuō)法正確的是(

)A.0～1s內(nèi)圓環(huán)對(duì)桌面的壓力大于圓環(huán)的重力

B.1～2s內(nèi)圓環(huán)面積有收縮的趨勢(shì)

C.t=2s時(shí)圓環(huán)中的感應(yīng)電流為0

D.從上往下看，0～2s內(nèi)圓環(huán)中的感應(yīng)電流先沿逆時(shí)針?lè)较?，后沿順時(shí)針?lè)较?.如圖所示，在邊長(zhǎng)為2l的正三角形ABC區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一邊長(zhǎng)為l的菱形單匝金屬線框abcd的底邊與BC在同一直線上，菱形線框的∠c=60°。使線框保持恒定的速度沿平行于BC方向勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域。以ab邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)為零時(shí)刻，規(guī)定導(dǎo)線框中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较驎r(shí)為正，則感應(yīng)電流i與時(shí)間t的關(guān)系圖線可能正確的是(

)A. B. C. D.7.如圖所示，理想變壓器原線圈的a、b兩端接正弦交變電源，副線圈電路中R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，電流表、電壓表均為理想電表。已知滑動(dòng)變阻器的總阻值小于R0，下列說(shuō)法正確的是(

)A.若滑片P向上滑動(dòng)，則R0消耗的功率變大

B.若滑片P向上滑動(dòng)，電壓表的示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小

C.若滑片P向下滑動(dòng)，則R消耗的功率變小

D.若滑片P向下滑動(dòng)，則電壓表的示數(shù)變化ΔU和電流表的示數(shù)變化ΔI二、多選題：本大題共3小題，共18分。8.平衡位置位于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源M沿y軸方向做周期為2s的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波沿x軸傳播。t=0時(shí)刻波的圖像如圖中實(shí)線所示，此時(shí)M恰好運(yùn)動(dòng)到正向最大位移處。下列說(shuō)法正確的是(

)A.由波源M振動(dòng)產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧波與聲波一樣都是橫波

B.t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P正沿y軸負(fù)向運(yùn)動(dòng)

C.在t=76s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P偏離平衡位置的位移為2.5cm，且沿y軸正向運(yùn)動(dòng)

D.從t=0時(shí)刻開(kāi)始，經(jīng)過(guò)199.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=37°的絕緣斜面上，底部接有一阻值R=2Ω的定值電阻，軌道上端開(kāi)口，間距L=1m，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直斜面向上。質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，通過(guò)細(xì)線(細(xì)線與導(dǎo)軌平行)經(jīng)定滑輪與質(zhì)量為M=0.2kg的小物塊相連。金屬棒ab在導(dǎo)軌間的電阻r=1Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。金屬棒由靜止釋放到勻速運(yùn)動(dòng)前，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.552J，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)空氣阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，則下列說(shuō)法正確的(

)A.金屬棒ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為0.6m/s

B.金屬棒ab沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻R上的最大電功率為0.36W

C.金屬棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最大速度沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的距離2m

D.從金屬棒ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至達(dá)到最大速度過(guò)程中，流過(guò)電阻R的總電荷量為2C10.如圖所示，一根不計(jì)質(zhì)量的彈簧豎直懸吊一個(gè)質(zhì)量為M的鐵塊，在其下方吸附著一塊質(zhì)量為m的磁鐵。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，磁鐵與鐵塊間的吸引力大小等于3mg，不計(jì)磁鐵與其它物體間的作用并忽略阻力。已知磁鐵與鐵塊在彈簧的作用下，恰好能夠一起沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，那么(

)A.磁鐵與鐵塊處于平衡位置時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為(M+m)gk

B.彈簧彈性勢(shì)能最大時(shí)，鐵塊加速度大小為g

C.磁鐵與鐵塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，彈簧彈力的大小等于(M+m)g

D.磁鐵與鐵塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。11.在“探究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中。

(1)如圖甲所示，當(dāng)磁鐵從線圈上方向下插入線圈時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)。若要探究線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，必須先弄清______和______。

(2)為弄清靈敏電流計(jì)指針擺動(dòng)方向與電流方向的關(guān)系，可以使用一個(gè)已知正負(fù)極性的直流電源進(jìn)行探究。某同學(xué)想到了多用電表內(nèi)部某一擋含有直流電源，他應(yīng)選用多用電表的______擋(選填“歐姆”、“直流電流”、“直流電壓”、“交流電流”或“交流電壓”)對(duì)靈敏電流計(jì)進(jìn)行測(cè)試。由實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)電流從正接線柱流入電流計(jì)時(shí)，指針向右擺動(dòng)。

(3)若線圈繞向如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)將條形磁鐵N極朝下從線圈上方向下插入線圈，則在以上過(guò)程中，電流計(jì)的指針向______(選填“左”或“右”)擺動(dòng)。12.在“用單擺測(cè)量重力加速度的大小”的實(shí)驗(yàn)中

(1)為了利用單擺較準(zhǔn)確地測(cè)出重力加速度，應(yīng)當(dāng)選用以下哪些器材______；

A.長(zhǎng)度為10cm左右的細(xì)繩

B.長(zhǎng)度為100cm左右的細(xì)繩

C.直徑為1.8cm的鋼球

D.直徑為1.8cm的木球

E.最小刻度為1mm的米尺

F.秒表、鐵架臺(tái)

(2)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，先用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑d，測(cè)量的示數(shù)如圖1所示，則擺球直徑d=______cm；

(3)擺球擺動(dòng)穩(wěn)定后，當(dāng)它到達(dá)______(填“最低點(diǎn)”或“最高點(diǎn)”)時(shí)啟動(dòng)秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，并記錄此后擺球再次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的次數(shù)n(n=1、2、3…)，當(dāng)n=60時(shí)剛好停表。停止計(jì)時(shí)的秒表如圖2所示，其讀數(shù)為_(kāi)_____s；

(4)計(jì)算重力加速度測(cè)量值，如果測(cè)量值小于真實(shí)值，可能原因是______；

A.將擺球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的次數(shù)n計(jì)少了

B.計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)，秒表啟動(dòng)稍晚

C.將擺線長(zhǎng)當(dāng)成了擺長(zhǎng)

D.將擺線長(zhǎng)和球的直徑之和當(dāng)成了擺長(zhǎng)

(5)某同學(xué)在做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在把擺球懸掛好后。用米尺量出懸點(diǎn)到小球上端的繩長(zhǎng)L；然后開(kāi)始做之后的一系列的操作，并作出L?T2的圖像，其他操作測(cè)量都無(wú)誤，則作出的圖線是圖3中的______(選填“1”、“2”或者“3”)。如果圖線斜率都為k，截距如圖中標(biāo)注，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=______。四、簡(jiǎn)答題：本大題共2小題，共30分。13.粗細(xì)均勻的一根木筷，下端繞幾圈鐵絲，豎直浮在截面積較大的裝有水的杯中，如圖甲所示。把木筷向下緩慢按壓4cm(未碰到杯底)后放手，木筷就在水中上下振動(dòng)，測(cè)得其振動(dòng)周期T=0.5s。以木筷靜止時(shí)其下端所在位置為原點(diǎn)，豎直向上為正方向建立一維坐標(biāo)系O?x。若木筷受到的阻力可忽略不計(jì)，從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，其振動(dòng)圖像(偏離平衡位置的位移x隨時(shí)間t變化的圖像)如圖乙所示。

(1)請(qǐng)證明木筷的振動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)；

(2)寫出木筷偏離平衡位置的位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。(要求寫出推理過(guò)程)14.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)且光滑的平行金屬導(dǎo)軌由四分之一圓弧部分A1B1、A2B2與水平部分B1C1、B2C2構(gòu)成，圓弧部分半徑為r，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。彈性導(dǎo)體棒a、b的長(zhǎng)度也為L(zhǎng)，質(zhì)量均為m，電阻均為R。最初導(dǎo)體棒b垂直于導(dǎo)軌靜止在水平導(dǎo)軌中某位置，現(xiàn)將導(dǎo)體棒a垂直于導(dǎo)軌從圓弧頂端A1A2處由靜止釋放。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。

(1)求導(dǎo)體棒a剛滑入水平導(dǎo)軌時(shí)，導(dǎo)體棒b的加速度大小a；

(2)若導(dǎo)體棒a、b不會(huì)發(fā)生碰撞，求兩棒運(yùn)動(dòng)全過(guò)程通過(guò)回路的電荷量q，及導(dǎo)體棒a產(chǎn)生的焦耳熱Qa。

(3)若初始時(shí)導(dǎo)體棒b距B1B2為Δx=3m，已知B=1T五、計(jì)算題：本大題共1小題，共10分。15.如圖所示，用一小型交流發(fā)電機(jī)向遠(yuǎn)處用戶供電，已知發(fā)電機(jī)線圈abcd匝數(shù)N=100匝，面積S=0.03m2，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω=100πrad/s，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2πT.輸電時(shí)先用升壓變壓器將電壓升高，到達(dá)用戶區(qū)再用降壓變壓器將電壓降下來(lái)后供用戶使用，輸電導(dǎo)線的總電阻為R=10Ω，變壓器都是理想變壓器，降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n3：n4=10：1，若用戶區(qū)標(biāo)有“220V?8.8kW”的電動(dòng)機(jī)恰能正常工作。發(fā)電機(jī)線圈電阻r不可忽略。求：

(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值Em；

(2)輸電線路上損耗的電功率△P；

(3)若升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為

答案和解析1.C

2.B

3.C

4.B

5.A

6.B

7.C

8.BCD

9.AD

10.AC

11.電流表指針偏轉(zhuǎn)方向

電流方向間的關(guān)系及線圈的繞向

歐姆

右

12.BCEF

1.84

最低點(diǎn)

67.4

AC

3

4π13.解：(1)如圖所示

取向下為正方向，將木往下按x之前mg=F浮=ρgsx0

按下x后F浮=ρgS(x0+x)

回復(fù)力F回=?F浮+mg=?ρgSx

令ρgS=k

則F回=?kx

所以，木筷在水中的運(yùn)動(dòng)為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

(2)t=0時(shí)刻，xx0=?12A=sin14.解：(1)根據(jù)動(dòng)能定理mgr=12mv2

可知導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入水平軌道時(shí)的速度v=2gr

回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv

感應(yīng)電流I=E2R

導(dǎo)體棒b的安培力F=BIL

根據(jù)牛頓第二定律可知，對(duì)導(dǎo)體棒b

F=ma

聯(lián)立解得a=B2L22mR2gr；

(2)a、b在水平軌道上，設(shè)向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒，即

mv=2mv'

解得v'=122gr

設(shè)向右為正方向，對(duì)b棒根據(jù)動(dòng)量定理

BILΔt=mv'

又根據(jù)q=IΔt

聯(lián)立解得q=m2BL2gr

根據(jù)能量守恒可知，回路中產(chǎn)生的熱量

Q=12mv2?12×2mv'2

導(dǎo)體棒a產(chǎn)生的焦耳熱Qa=12Q

聯(lián)立解得焦耳熱Qa=14mgr；

(3)設(shè)向右為正方向，對(duì)a棒由動(dòng)量定理有

?BILΔt=mΔv'

q'=IΔt

I=E?2R

E?=BLv?

可得q'=BLΔx2R

若Δx=3m，可得Δv'=?0.375m/s，

可得va=v+Δv'=1m/s?0.375m/s=0.625m/s

設(shè)向右為正方向，對(duì)b棒由動(dòng)量定理有

BLq'=mΔv''=mvb?0

解