2023荆州中学高二上学期期末物理试题缺答案

湖北省荆州中学2022～2023学年度高二上学期期末考试

物理试卷

一、选择题（本题共11小题，每题4分，共计44分。其中1～7题为单选题，8～11为多选题。）

1．物体做简谐运动，振幅为，周期为，计时开始时具有负向最大加速度，它的位移公式是（    ）

A．    B．

C．    D．

2．如图所示，圆环形导体线圈平放在水平桌面上，在的正上方固定一竖直螺线管，二者轴线重合，螺线管与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片向下滑动，下列表述正确的是（    ）

A．线圈中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流

B．穿过线圈的磁通量减小

C．线圈有扩张的趋势

D．线圈对水平桌面的压力将增大

3． 如图甲，一单摆做小角度摆动，从某次摆球由左向右通过平衡位置开始计时，相对平衡位置的位移随时间变化的图像如图乙所示。不计空气阻力，对于这个单摆的振动过程，下列说法正确的是（    ）

A．单摆振动的频率是

B．单摆的摆长约为

C．若仅将摆球质量变大，单摆周期变大

D．时摆球位于平衡位置，加速度为零

4．如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐机械波在时刻的波动图像，图乙为质点的振动图像。下列说法正确的是（    ）

A．波速大小为

B．该波可以与另一列频率为的波发生干涉

C．波沿轴负方向传播

D．波在传播过程中遇到大小的障碍物不能发生明显的衍射

5．、两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，并以该方向为正方向，，，，，追上发生碰撞后，、速度可能为下列的（    ）

A．，      B．，

C．，      D．，

6．在水平光滑绝缘桌面上有一边长为的正方形线框，被限制在沿方向的水平直轨道自由滑动。边右侧有一正直角三角形匀强磁场区域，直角边和的长也等于，磁场方向竖直向下，其俯视图如图所示，线框在水平拉力作用下向右以速度匀速穿过磁场区，若图示位置为时刻，设逆时针方向为电流的正方向．则感应电流图像正确的是（时间单位为）（    ）

A．B． C． D．

7．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接入图乙所示的正弦脉冲电压，副线圈接火灾报警系统（报警器未画出），电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小。下列说法正确的（    ）

A．图乙中电压的有效值为

B．电压表的示数约为

C．处出现火警时，电流表示数变大

D．处出现火警时，电阻消耗的电功率减小

8．如图所示是回旋加速器装置示意图，，是半圆形金属盒，形盒的缝隙处接交流电源，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，现要增大带电粒子从回旋加速器射出时的动能，下列方法可行的是（    ）

A．增大磁场磁感应强度      B．增大交流电源电压

C．增大形盒的半径       D．增大狭缝间的距离

9．某国产“超薄磁吸无线充电器”的充电功率为，同时支持磁力吸附，可直接吸附在手机上进行无线充电。该充电器的工作原理如图所示，当充电器上的发射线圈通入正弦式交变电流后，就会在接收线圈中感应出电流，实现为手机电池充电。某次测试时，该充电器接入电压瞬时值的交流电源，发射线圈和接收线圈的匝数之比为22：1，不计能量损耗，下列说法正确的是（    ）

A．接收线圈中电流产生的磁场恒定不变

B．接收线圈中电流的频率为

C．接收线圈两端电压的有效值为

D．接收线圈中的电流为

10．如图所示，匝的矩形线圈，边长，边长，放在磁感应强度的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴以的转速逆时针匀速转动，线圈的电阻，外电阻（其余电阻不计）。时线圈平面与磁感线垂直，边通过内金属环与电刷相连，边通过外金属环与电刷相连，电流表和电压表可看成理想电表，则（    ）

A．从时刻再转过角，线圈中电流将改变方向

B．电压表的读数为

C．电流表的读数为

D．通过线圈电流的瞬时表达式

11．如图所示是某横波的波形图，实线表示某时刻的波形，虚线表示后的波形图，以下说法正确的是（    ）

A．若波向左传播，则它传播的距离可能是

B．若波向右传播，则它的最大周期是

C．若波向左传播，则它的波速可能是

D．若波速为，则波的传播方向向右

二、实验题（本题共两小题，每空2分，共16分）

12．用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为：

①将斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；

②让质量为的入射球多次从斜槽上位置静止释放，记录其平均落地点位置；

③把质量为的被碰球静置于槽的末端，再将入射球从斜槽上位置静止释放，与被碰球相碰，并多次重复，记录两小球的平均落地点位置；

④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置、、与的距离分别为、、，如图乙，分析数据：

（1）实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为_____________。

A．     B．     C．

（2）（单选）关于该实验，下列说法正确的有__________。

A．斜槽轨道必须光滑

B．入射球和被碰球的半径必须相同

C．铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平

D．实验中必须测量出小球抛出点的离地高度

（3）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为_____________________________；若碰撞是弹性碰撞，还应满足的关系式为_____________________________。（均用题中所给物理量的符号表示）

13．南山中学某物理课外活动小组准备测量南山公园处的重力加速度，其中一小组同学将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下半部分露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁．本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球球心的距离，并通过改变而测出对应的摆动周期，再以为纵轴、为横轴作出函数关系图像，那么就可以通过此图像得出小筒的深度和当地的重力加速度。

（1）实验时用10分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图所示，该摆球的直径_______。

（2）如果实验中所得到的关系图线如图乙中的_______所示（选填，，），筒的深度_______，当地的重力加速度_______。（取3.14，结果取小数点后两位）

三、解答题（本题共三小题，共计40分）

14．（12分）如图所示，一水平轻弹簧右端固定在光滑水平面右侧的竖直墙壁上，质量为的物块静止在水平面上的点，质量为的小球用长的轻绳悬挂在点正上方的点．现将小球拉至轻绳与竖直方向成角位置，静止释放．小球到达最低点时恰好与物块发生弹性正碰．碰后小球被弹回，物块向右运动并压缩弹簧。设小球与物块只碰撞一次，不计空气阻力，物块和小球均可视为质点，重力加速度取．求：

（1）小球第一次摆到最低点与物块碰撞前瞬间速度的大小

（2）弹簧的最大弹性势能．

15．（12分）如图所示，纸面内有直角坐标系。磁感应强度大小的匀强磁场垂直纸面向里，限定在圆心位于、半径圆形区域内。直线与轴平行，间距，垂直纸面向外的另一匀强磁场限定在轴与直线之间足够大的区域内。现有一比荷的带正电粒子，以速度沿轴从磁场外射入圆形区域，粒子通过两个磁场区域后，运动方向平行于轴指向轴正方向射出磁场。不计粒子重力，求：

（1）粒子经过轴时的位置坐标；

（2）粒子通过轴右侧磁场区域的时间。

16．（16分）如图所示，与为水平放置的无限长平行金属导轨，与为倾角为的平行金属导轨，两组导轨的间距均为，导轨电阻忽略不计。质量为、电阻为的导体棒置于倾斜导轨上，质量为、电阻为的导体棒置于水平导轨上，轻质细绳跨过光滑滑轮一端与的中点相连、另一端悬挂一轻质挂钩。导体棒、与导轨间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为。初始时刻，棒在倾斜导轨上恰好不下滑。（取，）

（1）求导体棒与导轨间的动摩擦因数；

（2）在轻质挂钩上挂上物体，细绳处于拉伸状态，将物体与导体棒同时由静止释放，当的质量为时，始终处于静止状态（导体棒运动过程中，、一直与平行，且没有与滑轮相碰。）求匀速运动时，导体棒速度的大小；

（3）若的质量为时，由静止释放开始计时，当下降时已经处于匀速直线运动状态，求这个过程中上产生的焦耳热为多少？（始终处于静止状态）