2023绵阳南山中学实验学校高二下学期期中物理试题含解析

绵阳南山中学实验学校高 2021 级高二（下）半期考试

物理学科卷

本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷由第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）组成。 满分 110 分，考试时间 80 分钟。

注意事项：

1.答题前，考生务必将自己的班级、姓名用 0.5 毫米黑色签字笔填写清楚，同时用 2B 铅笔将 考号准确填涂在“准考证号”栏目内。

2.选择题使用 2B 铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用 0.5 毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 

第Ⅰ卷（选择题，共 56 分）

一、单项选择题（本题共 9 小题，每小题 4 分，共 36 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）

1. 人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这是为了（　　）

A. 减小地面对人的冲量

B. 使人的动量变化减小

C. 减小地面对人的冲力

D. 增大人对地面的压强，起到安全保护作用

2. 如图为研究自感现象的实验电路图，其中自感线圈直流电阻很小可忽略不计。下列可能出现的实验现象是（　　）

A. 闭合开关，灯泡缓缓亮起来

B. 闭合开关，灯泡立即亮起来，且亮度一直保持不变

C. 断开开关，灯泡立即熄灭

D. 断开开关，灯泡闪亮一下，然后熄灭

3. 如图，粗糙绝缘水平桌面上有一铜质圆环。当一竖直放置的条形磁铁从圆环直径正上方等高快速向右通过AB的过程中，圆环始终不动，则可知圆环受到的摩擦力方向（　　）

A. 始终向左 B. 始终向右

C. 先向左后向右 D. 先向右后向左

4. 小型交流发电机的示意图如图所示，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以恒定的角速度匀速转动， 下列说法正确的是（　　）

A. 图示位置，线圈的感应电动势最大

B 图示位置，线圈位于垂直中性面处

C. 线圈经过图示位置，交变电流的方向会发生改变

D. 若线圈转动的角速度增大1倍，则感应电动势的有效值变为原来的4倍

5. 如图所示，用质量为0.5kg铁锤钉钉子，打击前铁锤的速度为3m/s方向竖直向下，打击后铁锤的速度变为1m/s方向竖直向上，设打击时间为0.05s，重力加速度g=10m/s2，则铁锤钉钉子的平均作用力大小为（  ）

A. 20N B. 25N

C. 40N D. 45N

6. 电流互感器和电压互感器如图所示。其中n1、n2、n3、n4分别为四组线圈的匝数，a、b为两只交流电表，则（　　）

A. A为电压互感器，且n1>n2，a是电压表 B. B为电压互感器，且n3<n4，b是电压表

C. A为电流互感器，且n1<n2，a是电流表 D. B为电流互感器，且n3>n4，b是电流表

7. 两个相同的电阻，分别通以如图甲，乙所示的两种交变电流，其中图乙的电流前半周期是直流电，后半周期是正张式电流，则在一个周期内，甲，乙两种电流在电阻上产生的焦耳热之比等于（　　）

A. 2：1 B. 3：2 C. 4：3 D. 5：4

8. 如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽高h处开始自由下滑则（   ）

A. 在以后运动过程中，小球和槽的动量始终守恒

B. 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功

C. 被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动

D. 被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，小球能回到槽高h处

9. 三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中，线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电流的大小分别为和。则（　　）

A.  B.  C.  D.

二、不定项选择题（本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分， 有选错的得 0 分）

10. 在收音机线路中经天线接收到的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级需要把低频成分和高频成分分开只让高频成分输入给下一级，采用了如图所示的装置电路，其中代号a、b应选择的元件是（　　）

A. a是电容器 B. b是电容器

C. a是电感线圈 D. b是电感线圈

11. 如图所示的理想变压器电路中，两交流电表均为理想电表，副线圈有一滑动触头P可上下移动以调节副线圈的匝数，滑动变阻器R3的滑动触头Q可调节接入电路的电阻值，现在原线圈两端加一交流电压u，则下列说法正确的是（　　）

A. 仅将P向下移动，电压表的示数减小，电流表的示数减小

B. 仅将P向上移动，原线圈输入功率增大

C. 仅将Q向下移动，电压表的示数不变，电流表的示数增大

D. 仅将Q向上移动，原线圈的输入功率增大

12. 如图所示，一半圆槽滑块的质量为M，半圆槽半径为R，滑块置于光滑水平桌面上，一质量为m的小智能机器人（可视为质点）置于半圆槽的A端，在无线遥控器控制下，机器人从半圆槽A端移动到B端。下面说法正确的是（　　）

A. 只有小机器人运动，滑块不运动

B. 滑块运动的距离是

C. 滑块与小机器人运动的水平距离之和为2R

D. 小机器人运动的位移是滑块的倍

13. 如图甲所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在的平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向里为磁场的正方向，逆时针方向为感应电流i的正方向，水平向右为边所受安培力F的正方向。下图正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

14. 如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使B瞬间获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（   ）

A. 在t1到t3时刻弹簧都处于伸长状态 B. 从t2到t4时刻弹簧都处于压缩状态

C. 两物体的质量之比为m1：m2= 2：1 D. 在t2时刻A的速度为1.5m/s

第Ⅱ卷（非选择题，共 54 分）

三、本大题 2 小题，每空 2 分，共 20 分。

15. 如图所示是“探究影响感应电流方向和大小的因素”的实验装置：

（1）用笔画线代替导线将实验电路补充完整___________

（2）某同学闭合开关瞬间，发现电流表指针向右偏转。则将滑动变阻器的滑片向左滑动时，能观察到电流计指针___________ （选填“向右”或“向左”或“不”）偏转。当他将铁芯向上拔出时，能观察到电流计指针___________ （选填“向右”或“向左”或“不”）偏转 。当他将铁芯用更快的速度向上拔出时，更观察到电流计偏转角度___________ （选填“更大”或“更小”或“不变”）。

（3）通过该实验，可以得出结论：感应电流的方向与原磁场的方向及原磁场通过线圈的磁通量___________有关，感应电流的大小与原磁场通过线圈的磁通量变化___________有关。

16. 如图所示为“探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图。先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置，让a球仍从原固定点由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。

（1）本实验必须测量的物理量是___________。（填序号字母）

A. 斜槽轨道末端到水平地面的高度H

B. 小球a、b的质量ma、mb

C. 小球a、b的半径r

D. 小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t

E. 记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC

F. a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h

（2）根据实验要求，ma___________mb（填“大于”、“小于”或“等于”）。

（3）为测定未放小球b时，小球a落点的平均位置，把毫米刻度尺的零刻线跟记录纸上的O点对齐，如图给出了小球a落点附近的情况，由图可得OB距离应为 ___________ cm。

（4）图中A、B、C分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是（      ）

A.ma·OC=ma·OB＋mb·OA            B.ma·OB=ma·OC＋mb·OA

C.ma·OB=ma·OA＋mb·OC            D.ma·OA=ma·OB＋mb·OC

四、本大题 3 小题，共 34 分，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。

17. 如图所示， 导线框与理想升压变压器相连进行远距离输电，导线框绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生交变电动势e=，理想降压变压器原、副线圈匝数之比为25：11，降压变压器副线圈接一个电动机，电动机恰好正常工作，电动机额定电压为220V，额定功率1100W，输电线总电阻r=25Ω，电动机内阻R=8.8Ω，其他电阻忽略不计。求：

（1）输电线损耗的功率P损

（2）升压变压器原、副线圈匝数比

18. 如图所示，在光滑水平面上有一辆质量M＝8 kg的平板小车，车上有一个质量m＝1.9 kg的木块(木块可视为质点)，车与木块均处于静止状态．一颗质量m0＝0.1 kg的子弹以v0＝200 m/s的初速度水平向左飞，瞬间击中木块并留在其中．已知木块与小车平板之间的动摩擦因数μ＝0.5，g＝10 m/s2.

(1)求子弹射入木块后瞬间子弹和木块的共同速度大小；

(2)若木块不会从小车上落下，求三者共同速度大小；

(3)若是木块刚好不会从车上掉下，则小车的平板至少多长？

19. 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P，细绳处于拉伸状态，将物体P与导体棒cd同时由静止释放，当P的质量不超过多大时，ab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。）

（3）若P的质量取第（2）问中的最大值，由静止释放开始计时，当时已经处于匀速直线运动状态，求在这1s内上产生的焦耳热为多少？