2023-2024學(xué)年湖南師大附中高二（上）期末物理試卷（含答案）

第=page11頁，共=sectionpages11頁2023-2024學(xué)年湖南師大附中高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測、實驗、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用。下列敘述符合史實的是叫(

)A.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并總結(jié)出判定電流的磁場方向的方法——右手螺旋定則

B.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象

C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象并總結(jié)了產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件

D.庫侖發(fā)現(xiàn)了磁感線是客觀存在的描繪磁場強(qiáng)弱和方向的曲線2.如圖所示，從斜面上A點斜向上拋出一小球，水平擊中斜面上B點，現(xiàn)將小球從AB中點C點拋出，仍要水平擊中B點。下列說法正確的是(

)A.可以僅將拋出時的速度大小變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

B.可以僅將拋出時的速度方向與水平面間夾角變?yōu)樵瓉淼囊话?/p>

C.第二次擊中B點時的速度為第一次的一半

D.第二次在空中飛行過程中重力對小球做的功為第一次的一半3.銀河系的恒星中大約四分之一是雙星，某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬有引力作用下繞兩者連線上某一定點O做勻速圓周運(yùn)動．由天文觀察測得其運(yùn)動周期為T，S1到O點的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知引力常量為GA.4π2r2(r?r1)G4.關(guān)于教材中出現(xiàn)的以如圖片，下列說法正確的是(

)

A.圖1所示疾馳而過的急救車使人感覺音調(diào)變化，是由于多普勒效應(yīng)引起的

B.圖2所示豎直的肥皂膜看起來常常是水平彩色橫紋，是由于光的衍射產(chǎn)生的

C.圖3所示泊松亮斑現(xiàn)象是由于光的干涉產(chǎn)生的

D.圖4所示水中的氣泡看上去特別明亮，是由于光的鏡面反射引起的5.一勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy平面，平面內(nèi)a、b、c三點的位置如圖所示，三點的電勢分別為7V、25V、31V。下列說法正確的是(

)A.坐標(biāo)原點處的電勢為0

B.電場強(qiáng)度的大小為10010V/m

C.電子在a點的電勢能比在c點的小24eV

D.電子從a點運(yùn)動到6.如圖所示，方形金屬棒放在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直前后表面，金屬棒通有從左到右的恒定電流I后將會產(chǎn)生霍爾效應(yīng)，a、b、c分別表示長方體的長、寬、高，則(

)A.金屬棒上表面的電勢低于下表面

B.僅增大金屬棒長度a，霍爾電壓將變小

C.僅增大金屬棒寬度b，霍爾電壓將變小

D.僅增大金屬棒高度c，霍爾電壓將變小二、多選題：本大題共4小題，共20分。7.如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運(yùn)動。取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是(

)A.t=0.8s時，振子的速度方向向右

B.t=0.2s時，振子在O點右側(cè)

C.t=0.4s和t=1.2s時，振子的加速度大小相等，方向完全相反

D.t=0.4s到t=0.8s的時間內(nèi)，振子的速度逐漸減小8.如圖所示，質(zhì)量為M的小車在水平面上始終以恒定速度v0向右做勻速運(yùn)動，一質(zhì)量為m的小球(m<<M)從高?處自由下落，與小車碰撞(碰撞時的作用力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球的重力)后反彈，上升的最大高度仍為?。設(shè)球與車之間的動摩擦因數(shù)為μ，則小球剛彈起后的速度大小可能為(

)A.v02+2g? B.2g? C.9.如圖甲所示，一圓形金屬線圈上半部分處于勻強(qiáng)磁場中，線圈匝數(shù)為n，線圈固定不動。t=0時勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，已知線圈的半徑為r，線圈總電阻為R，則(

)

A.線圈中的感應(yīng)電流的大小和方向始終保持不變

B.線框受到的安培力方向始終豎直向上

C.t=2t0時刻，線圈受到的安培力大小為n2πr10.如圖所示，光滑桌面上木板C靜止并被鎖定，質(zhì)量為1kg，在木板的中央處放置兩個小滑塊A和B，質(zhì)量分別為2kg和1kg，兩滑塊間有小型炸藥，某時刻炸藥爆炸釋放能量為12J，兩滑塊開始運(yùn)動，當(dāng)一個滑塊速度減為零時，木板鎖定被解除，兩滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為0.2，最終一個滑塊恰好滑到木板的邊緣，g取10m/s2，不計炸藥的質(zhì)量，則(

)A.木板C的最終速度為1m/s

B.整個過程中兩滑塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為11.5J

C.木板C的最小長度為7.5m

D.木板C受的沖量為1N?三、實驗題：本大題共2小題，共15分。11.用如圖所示的裝置驗證動量守恒定律。足夠光滑的玻璃水平桌面上兩根長為L的細(xì)線拴接大小相同、質(zhì)量分別為m1和m2小鋼球，細(xì)線與固定釘子的拴接處安裝拉力傳感器，可實時顯示細(xì)線中的拉力大小。初始時，兩小球靠在一起，兩細(xì)線剛好平行，小球的直徑遠(yuǎn)小于細(xì)線的長度。

(1)將小球1沿圓弧拉到某點A處，并在A處給小球1一個沿切線方向的初速度，記錄拉力傳感器1的示數(shù)F1；

(2)小球1運(yùn)動到O點處與小球2發(fā)生碰撞，碰后小球1彈回，記錄碰后兩小球運(yùn)動過程中傳感器1和2的示數(shù)分別為F2、F3；

(3)兩小球質(zhì)量關(guān)系滿足m1______m2；(選填“大于”“小于”或“等于”)

(4)對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析：若物理量m1、m2、F1、F212.某電學(xué)實驗興趣小組結(jié)合物理課本上的多用電表結(jié)構(gòu)示意圖及實驗室現(xiàn)有器材，設(shè)計了如圖所示的電路，整個電路裝置既可以當(dāng)1mA和10mA的電流表使用，也可以當(dāng)作兩個倍率的歐姆電表使用。他們使用到的器材有：

電源E(電動勢E=1.5V，內(nèi)阻忽略不計)

定值電阻R1、R2

電流表G(量程為Ig=100μA，內(nèi)阻Rg=990Ω)

滑動變阻器R(最大阻值為1500Ω)

單刀雙擲開關(guān)S1、S2

(1)按照多用電表的構(gòu)造和原理，接線柱C端應(yīng)該接______表筆(選填“紅”或“黑”)；

(2)當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S1撥到B端可作為電流表使用，S2撥到1端時，此時裝置可作為______mA(選填“1”或“10”)量程的電流表；

(3)電阻R1=______Ω，電阻R2=______Ω；

(4)將單刀雙擲開關(guān)S1撥到A端可作為歐姆表使用，若S2撥到2端，此時作為歐姆擋×100四、計算題：本大題共3小題，共41分。13.半徑為R的固定半圓形玻璃磚的橫截面如圖所示，O點為圓心，與直徑AB垂直的足夠大的光屏CD緊靠住玻璃磚的左側(cè)，OO′與AB垂直。一細(xì)光束沿半徑方向與OO′成θ=30°角射向O點，光屏CD區(qū)域出現(xiàn)兩個光斑，兩光斑間的距離為(3+1)R，真空中的光速為c，求：

(1)此玻璃的折射率；

(2)改變角度θ的大小直到光屏上恰好只剩下一個光斑，計算此種情況下光從射入玻璃磚至傳播到光屏所用的時間。

14.如圖所示，MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=0.5m，導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角θ=30°，M、P間接有R=3.2Ω的電阻。范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌所在平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1.6T。長度與導(dǎo)軌間距相等、質(zhì)量m=0.2kg、阻值r=0.8Ω的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，在大小為1.8N、方向平行于導(dǎo)軌向上的恒定拉力F作用下，從靜止開始向上運(yùn)動。已知金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直并保持良好接觸，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計，取重力加速度大小g=10m/s2。

(1)當(dāng)金屬棒的速度大小v1=1m/s時，求金屬棒的加速度大小a；

(2)金屬棒向上的位移大小x=5.5m前，金屬棒已經(jīng)進(jìn)入勻速運(yùn)動狀態(tài)，求金屬棒從開始運(yùn)動到位移大小為x=5.5m的過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱。

(3)在第(2)問的情況下，求流過電阻R15.如圖所示，在xOy平面內(nèi)的第二象限有一個圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，其邊界與x軸相切于A(?23m,0)點，磁場方向垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T，磁場區(qū)域的半徑為R=2m，第一象限內(nèi)有一條拋物線OQP(圖中虛線所示)，P(4m,0)是x軸上的一點，拋物線OQP上方存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E=3×103V/m，從A點向第二象限發(fā)射大量帶正電的某種粒子，粒子的速率均為v0(未知)，質(zhì)量均為m=2×10?7kg，電荷量均為q=1×10?4C，所有粒子均可到達(dá)P點，不計粒子的重力和粒子間的相互作用。

(1)已知粒子1沿與x軸正方向成θ1=60°的方向進(jìn)入磁場后平行于x軸從磁場中射出，求初速度v0的大??；

(2)粒子2沿與x軸正方向成θ2=120°的方向進(jìn)入磁場，求它從參考答案1.C

2.D

3.C

4.A

5.B

6.C

7.BC

8.AC

9.ACD

10.BC

11.小于

m1F12.黑

10

11

99

×10

13.解：(1)根據(jù)題意作出光路圖如圖所示：

光在O點同時發(fā)生反射和折射，由幾何關(guān)系tanθ=OAAM，解得AM=Rtan30°=3R，

由于MN=(3+1)R，所以AN=(3+1)R?3R=R，根據(jù)幾何關(guān)系有tan∠ANO=AOAN=RR=1，

所以tan∠AON=45°，根據(jù)折射定律可得n=sin45°sin30°=2；

(2)當(dāng)光屏上出現(xiàn)一個光斑時，恰好發(fā)生全反射，根據(jù)題意作出光路圖如圖所示：

根據(jù)折射率與臨界角的關(guān)系sinC=1n，

可得sinC=14.解：(1)當(dāng)金屬棒的速度大小v1=1m/s時，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

E1=BLv1

根據(jù)閉合電路的歐姆定律有

I1=E1R+r

根據(jù)牛頓第二定律有

F?BLI1?mgsinθ=ma

解得

a=3.2m/s2；

(2)設(shè)金屬棒進(jìn)入勻速運(yùn)動狀態(tài)時的速度大小為vm，根據(jù)平衡條件有

F=mgsinθ+B2L2vmR+r

根據(jù)功能關(guān)系有

Fx=mgxsinθ+12mvm2+Q

故R上產(chǎn)生的焦耳熱為

QR=RR+rQ

代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得

QR=1.52J；

(3)根據(jù)電荷量公式、閉合電路的歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律有

q=I??Δt

I?=15.解：(1)設(shè)磁磁場圓心為O1，粒子1在磁場中運(yùn)動軌跡的半徑為r，圓心為O2，從磁場邊界上的C點飛出，如下圖所示，

由幾何關(guān)系可知四邊形O1AO2C為菱形，故有：r=R

由牛頓第二定律，洛倫茲力提供向心力：qv0B=mv02r

聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得：v0=1×103m/s

(2)設(shè)粒子2在磁場中運(yùn)動軌跡的圓心為O3，它從D點平行于x軸射出磁場，延長DO3與x軸相交于E點，DE垂直于x