2022-2023学年安徽省马鞍山市高二（下）物理期末教学质量监测（含解析）

这是一份2022-2023学年安徽省马鞍山市高二（下）物理期末教学质量监测（含解析），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2022-2023学年安徽省马鞍山市高二（下）期末教学质量监测
一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）
1. 下列有关机械振动和机械波的说法正确的是(    )
A. 简谐运动的弹簧振子，在位移相同的两个时刻，振子的速度一定相同
B. 火车从我们身边疾驰而过的时候，我们听到的鸣笛音调会由低变高
C. 单摆在周期性外力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长无关
D. 在平静水面激起的水波波长与障碍物尺寸相比小得多时，才能观察到明显的衍射现象
2. 物体仅受到方向不变的力F作用由静止开始运动，力的大小随时间的变化规律为F=4t(F的单位是N)，则(    )
A. 力F在第1s内的冲量大小为2N⋅s B. 力F在第1s内的冲量大小为4N⋅s
C. 2s末物体的动量大小为4kg⋅m/s D. 2s末物体的动量大小为16kg⋅m/s
3. 有一列沿着x轴正方向传播的横波，图甲是该波某时刻的波形图，图乙是平衡位置为2m处的质点P的振动图像，则图甲所对应的时刻为(    )

A. 0s B. 1s C. 2s D. 3s
4. 如图所示，MN是边长为L的正方形金属线框AB、CD的中点，MN与匀强磁场的左边界重合，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面。线框以MN为轴匀速转动产生交变电流，已知BC边的线速度大小为v，线框电阻为R，则该交变电流的电流有效值为(    )

A. 2BLv4R B. 2BLv2R C. BLv2R D. BLvR
5. 如图所示是远距离输电线路图，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2，电压分别为U1、U2，降压变压器原、副线圈的匝数分别为n3、n4，电压分别为U3、U4，两变压器均视为理想变压器，输电线总电阻为R。在进行输电线路改造后，输电线电阻R变小，假设发电厂电压U1、升压变压器匝数比n1:n2、用户电压U4以及发电厂总功率保持不变，则改造后(    )

A. 输电电压U2减小 B. 降压变压器原线圈两端电压U3不变
C. 降压变压器的匝数比n3:n4变大 D. 降压变压器输出功率不变
6. 纸面内固定有并排放置的正方形线框A和B，虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，该磁场区域从图示位置开始沿纸面运动后，B中产生了顺时针方向的感应电流，则匀强磁场区域可能的运动情况是(    )

A. 向左匀速运动 B. 向左加速运动 C. 向右匀速运动 D. 向右加速运动
7. 如图甲所示，一竖直悬挂的轻质弹簧上端固定、下端连接质量为m的小球，弹簧的劲度系数为k，小球静止时弹簧长度为L。将整个装置倒置过来如图乙所示，将弹簧竖直向上拉至长为L，由静止释放并开始计时，小球做简谐运动的周期为T。以平衡位置为坐标原点，取竖直向下为正方向，重力加速度为g，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内，则小球运动的位移x随时间t的表达式为(    )

A. x=mgk⋅sin2πTt+π2 B. x=2mgk⋅sin2πTt+π2
C. x=mgk⋅sin2πTt−π2 D. x=2mgk⋅sin(2πTt−π2)
二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）
8. 关于以下四种物理仪器的示意图，说法正确的是(    )

A. 图甲是速度选择器结构示意图，若不计粒子重力，可以判断由狭缝射出的带电粒子的电性
B. 图乙是磁流体发电机结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极
C. 图丙是质谱仪结构示意图，打在底片上的位置越靠近入射点，粒子的比荷越小
D. 图丁是回旋加速器示意图，若仅增加电压U，无法增大粒子飞出加速器时的动能
9. 光滑的水平面上有A、B两个小物块，在t=0时刻，两物块开始在同一直线上同向运动，随后发生正碰，两小球碰撞前后的位移x与时间t的关系图像如图所示。则(    )

A. 物块A与B的质量比为1:1 B. 物块A与B的质量比为1:3
C. 两物块的碰撞是弹性碰撞 D. 两物块的碰撞是非弹性碰撞
10. 用电感L和电容C组成如图所示的电路，开关S断开，电容器上带有一定的电荷量。闭合开关S形成LC振荡电路，振荡周期为T，记开关S闭合瞬间为t=0时刻，则(    )

A. t=T4时，回路中电流为最大
B. t=T2时，线圈中产生的感应电动势最大
C. t=3T4时，电容器两极板间的电场强度最大
D. 若增大电容器两极板的间距，振荡周期增大
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
11. 如图甲所示，在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，将实验仪器按要求安装在光具座上，并选用缝间距d=0.4mm的双缝，像屏与双缝间的距离L=0.5m。
   
(1)关于该实验，下列说法正确的是_______。
A.双缝的作用是获得两个频率相同、相位差恒定、振动方向相同的光源
B.单缝与双缝应相互垂直放置
C.干涉条纹与双缝垂直
D.想增加从目镜中观察到的条纹个数，可以将单缝向双缝靠近
(2)某同学在做该实验时，转动测量头的手轮，使分划板中心刻线对准第1条亮条纹中心时，测量头的螺旋测微计读数为5.300mm。继续转动手轮，使分划板中心刻线对准第7条亮条纹中心时，测量头的螺旋测微计示数如图乙所示，读数为_______mm。
(3)所测单色光的波长是_______m(结果保留2位有效数字)。

12. 某同学用图甲所示的装置研究单摆的规律，让摆球在竖直平面内做摆动，摆角小于5°。用力传感器得到细线对摆球拉力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示。

(1)用游标卡尺测量小球的直径如图丙所示，其读数为_______mm。
(2)某同学根据单摆周期公式计算当地重力加速度时，将细线长与小球直径之和作为摆长，则测得的重力加速度将_______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)由图乙可得该单摆的运动周期为_______s。
(4)该同学测得当地重力加速度g=9.8m/s2，结合图乙数据，可计算出摆球的质量为_______kg(结果保留2位有效数字)。

四、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
13. 如图所示，有一种透明且分布均匀的液体，在其表面下方深为h=2m处有一点光源，发出的光线中有一条光线以入射角i=30°射到液体表面，发生折射，折射角r=45°。不考虑光的多次反射，取π=3.14。求：
(1)该液体的折射率；
(2)若要在液体上方无法看到该点光源，可在点光源正上方液体表面覆盖一不透明的圆形遮光板，该遮光板的最小面积为多大。


14. 如图所示，光滑U形导体框架的宽度L=0.5m，下端有一阻值为R=1Ω的电阻，导轨其余部分电阻忽略不计，其所在平面与水平面夹角为θ=37°。空间中存在磁感应强度大小为B=0.6T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场。一根质量m=0.03kg、电阻不计的导体棒垂直轨道跨放在U形框架上，将导体棒由静止释放，导体棒下滑过程始终与导体框架接触良好，且释放位置距离框架下端足够长。重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6。求：
(1)导体棒速度大小为1m/s时的加速度大小；
(2)导体棒运动过程中的最大速度。


15. 如图所示，在xOy坐标系的第Ⅰ、Ⅳ象限中，存在磁感应强度大小为B、方向垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m1、带电量为+q的小球甲从坐标原点O沿+x方向以某一初速度射入磁场，恰好与静止在P点处的带负电小球乙发生正碰并粘在一起，小球乙质量为m2，P点的坐标为(L,L)，不计两小球的重力和它们间的库仑力，求：
(1)小球甲从射入磁场到发生碰撞经历的时间；
(2)两球碰后的速度大小；
(3)若碰后甲、乙恰好能经过x轴，求碰前小球乙的电量大小以及两小球从碰后至经过x轴所需的时间。


答案和解析

1.【答案】C 
【解析】略

2.【答案】A 
【解析】略

3.【答案】A 
【解析】略

4.【答案】B 
【解析】略

5.【答案】C 
【解析】略

6.【答案】B 
【解析】略

7.【答案】D 
【解析】略

8.【答案】BD 
【解析】略

9.【答案】BC 
【解析】略

10.【答案】AB 
【解析】略

11.【答案】(1)A       (2)9.800(9.798∼9.802均正确)  (3) 6.0×10−7 
【解析】略

12.【答案】 (1)15.70    (2)偏大   (3)2   (4)0.46 
【解析】略

13.【答案】(1)n= 2   ；(2)Smin=πr2=12.56m2 
【解析】(1)由折射定律 n=sinrsini                                     
得液体的折射率为 n= 2                                                    
(2)全发射的临界角为 sinC=1n                                                
得： C=45∘                                                                        
则遮光板的最小半径 r=h⋅tan45∘=2m                                
遮光板的最小面积： Smin=πr2=12.56m2      


14.【答案】(1)a=3m/s2  ；(2)vm=2m/s 
【解析】(1)根据牛顿第二定律，可得 mgsinθ−BIL=ma  
其中 I=BLvR                                                                        
得 a=3m/s2                                                                           
(2)当导体棒匀速下滑时速度达到最大， 设最大速度为vm
mgsinθ=BI′L                                                                         
I′=BLvmR                                                                              
得 vm=2m/s        


15.【答案】(1)t1=πm12qB ；(2)v1=qBLm1+m2  ；(3)碰前小球乙电荷量大小 q乙=2q， t=(3+4n)π(m1+m2)2qB,其中n=0,1,2,3...... 
【解析】(1)O到P过程匀速圆周运动的半径 R1=L       
又由牛顿第二定律  qv0B=m1v02R1                           
    碰前甲的运动周期 T=2πR1v0                             
O到P过程所需时间 t1=T4                                
联立上式，解得： t1=πm12qB              




(2)甲乙碰撞过程，由动量守恒： m1v0=(m1+m2)v1                                                 
解得： v1=qBLm1+m2                                                                                       
(3)由题意知碰后运动轨迹如图，碰后甲乙整体带负电，轨迹半径 R2=L               
又： q总v1B=(m1+m2)v12R2                                                                                  
根据运动轨迹知，碰后至返回x轴所需时间 t=(34+n)T,其中n=0,1,2,3......      
又碰后甲乙运动周期 T=2πR2v1                                                                         
结合电荷守恒定律 q+−q乙=q总                                                                      
解得碰前小球乙电荷量大小 q乙=2q                                                                   
联立解得： t=(3+4n)π(m1+m2)2qB,其中n=0,1,2,3......