四川省雅安市四校2023-2024学年高二下期期中考试物理试题
展开1.本试卷分选择题和非选择题,共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容:教科版选择性必修第一册,选择性必修第二册第一、二、三章。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.医学上用“彩超”进行身体检查时,向人体内发射频率已知的超声波,超声波被血液反射后又被仪器接收,根据接收到的反射波的频率变化,就能知道血流的速度。该技术重点应用了( )
A.共振B.多普勒效应C.干涉D.衍射
2.灵敏电流计的零刻度位于刻度盘中央,为了使灵敏电流计的指针在零刻度附近快速停下,实验小组的同学设计利用“电磁阻尼”来实现这一目的。他们设计了如图所示的甲、乙两种方案,甲方案和乙方案中的相同磁场均位于零刻度线下方,甲方案在指针转轴上装上扇形铝板,乙方案在指针转轴上装上扇形铝框,下列说法正确的是( )
A.因为铝框较铝板质量小,所以乙方案比甲方案更加合理
B.乙方案中,铝框小幅度摆动时一定会产生感应电流
C.甲方案中,即使铝板摆动幅度很小,铝板中也能产生涡流
D.因为穿过铝框的磁通量更大,所以乙方案更合理
3.如图所示,一辆装满西瓜的货车静止在平直道路上,车厢中西瓜A的质量为m,重力加速度大小为g,现货车从静止开始经时间t速度增加到v,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.西瓜A受到的重力在时间t内的冲量为0
B.外界对西瓜A的总冲量大小为
C.周围西瓜对西瓜A的冲量大小为
D.其他条件不变的情况下,时间t越短,外界对西瓜A的总冲量越大
4.交流发电机模型如图所示,矩形线圈在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动,从线圈平面与磁场垂直时开始计时,已知线圈转动的角速度,下列说法正确的是( )
A.时,线圈位于中性面
B.时,穿过线圈的磁通量变化率最大
C.时,线圈的感应电动势最小
D.线圈中产生余弦变化规律的交变电流
5.2023年2月,广东省某地发生了3.2级地震,震源深度8千米。地震监测站监测到了一列沿x轴传播的地震横波,时刻的波形图如图甲所示,质点P的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该波沿x轴正方向传播
B.该地震横波传播的速度为
C.该波在传播过程中遇到宽为50m的障碍物时不会发生明显的衍射现象
D.该波与频率为的简谐横波相遇,可以形成稳定的干涉图样
6.图为速度选择器示意图。、两个极板间的电压为U,距离为d。极板间有磁感应强度方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场。一束带电粒子流从射入,部分粒子恰能沿虚线从射出。不计粒子所受重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.能从射出的粒子一定带正电
B.能从射出的粒子的电荷量一定相等
C.能从射出的粒子的速度大小一定等于
D.能从射出的粒子的比荷一定相等
7.如图所示,圆O的半径为R,圆内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场(图中未画出),为竖直方向的直径,为水平方向的直径。一比荷为的带正电的粒子,从圆形磁场边界上的A点以一定的速度沿水平方向射入磁场,恰好从N点射出,且,下列说法正确的是( )
A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为
B.粒子的速度大小为
C.粒子在磁场中运动的时间为
D.若粒子从C点以相同的速度入射,则粒子从N点射出
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.霓是大气中有时和虹一起出现的一种光现象,也叫“副虹”。它是太阳光经过水珠发生两次折射和两次全反射形成的,其成因的简化示意图如图所示,其中a、b是两种不同频率的单色光,下列说法正确的是( )
A.b光的频率比a光的频率小
B.a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长
C.在水珠中,a光的传播速度大于b光的传播速度
D.使用同一双缝干涉实验装置做干涉实验时,用b光观测到的干涉条纹比用a光宽一些
9.法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机,铜质圆盘竖直放置在水平向左的匀强磁场中,圆盘圆心处固定一个摇柄,边缘和圆心处各有一个铜电刷与其紧贴,用导线将电刷与电阻R连接起来形成回路。转动摇柄,使圆盘按图示方向转动,已知匀强磁场的磁感应强度大小为B,圆盘半径为r,圆盘匀速转动的周期为T。下列说法正确的是( )
A.流过电阻R的电流方向为从a到bB.流过电阻R的电流方向为从b到a
C.圆盘产生的电动势为D.圆盘产生的电动势为
10.如图所示,a、b接在电压有效值不变的正弦交流电源上,T为理想变压器,、、为三个相同的定值电阻,S闭合时,三个电阻消耗的电功率相等。下列说法正确的是( )
A.原、副线圈的匝数比为
B.原、副线圈的匝数比为
C.S断开后,消耗的电功率与消耗的电功率之比为
D.S断开后,消耗的电功率与消耗的电功率之比为
三、非选择题:共54分。
11.(6分)章同学利用图甲所示的装置研究双缝干涉现象并测量光的波长,实验装置中的①②③元件分别为滤光片、单缝和双缝。通过调节,现已观察到明显的干涉条纹。
(1)为了增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,章同学可以更换间距______(填“更大”或“更小”)的双缝。
(2)观察到的干涉条纹如图乙所示。转动测量头的手轮,使分划板中心刻线对准a位置时,手轮的读数记作;继续转动手轮,使分划板中心刻线对准b位置时,手轮的示数如图丙所示,此时手轮的读数为______mm,此读数记作。
(3)已知双缝间距为d,双缝到屏的距离为l,则待测光的波长为______。(用题中物理量符号表示)
12.(9分)徐同学做“用单摆测定重力加速度”的实验,就地取材组装了几种实验装置。
(1)下列最合理的装置是______。
A.B.C.D.
(2)徐同学用游标卡尺测量小球直径,示数如图甲所示,则摆球的直径______mm。
(3)徐同学用秒表记录单摆振动的周期,为了获得更准确的实验结果,实验中多次改变摆线长度,并测得对应的周期T,由于马虎,该同学误将摆线长度当成了摆长,作出的周期的平方——摆长图像如图乙所示,该图像的斜率为______(填“”“”或“”),根据图乙可以计算得出当地的重力加速度大小______(取3.14,计算结果保留两位小数)。
13.(10分)如图所示,第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出),一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上的M点以速度垂直于x轴射入磁场,从y轴上的N点射出时速度方向与y轴正方向的夹角,M点和原点O间的距离为d,不计粒子受到的重力。求:
(1)匀强磁场磁感应强度B的大小;
(2)粒子在第一象限内运动的时间t。
14.(13分)如图所示,在光滑的水平地面上放置一个质量、足够长的木板B,在B的左端放有一个质量的小滑块A(可视为质点),初始时A、B均静止。现对A施加的水平向右的拉力,后撤去拉力F。已知A、B间的动摩擦因数,取重力加速度大小,求:
(1)撤去拉力F时小滑块A的速度大小;
(2)最终A到B左端的距离s。
15.(16分)如图所示,间距的两条足够长的平行金属导轨右端连接有一阻值的定值电阻,整个装置被固定在绝缘水平面上,整个空间存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小。质量均为、电阻均为、长度均为的金属棒、垂直放在导轨上,金属棒与导轨间的动摩擦因数,现给金属棒施加一水平向左的作用力F,使金属棒从静止开始以加速度大小做匀加速直线运动,当金属棒将要发生滑动时撤去力F。取重力加速度大小,导轨的电阻不计,金属棒与导轨间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,金属棒与导轨间的摩擦力忽略不计,求:
(1)撤去力F的瞬间,通过金属棒的电流;
(2)力F的最大功率。
物理试题参考答案
1.B 【解析】该技术重点应用了多普勒效应,选项B正确。
2.C 【解析】甲方案中,铝板摆动时,扇形铝板的半径切割磁感线,在铝板内形成涡流,起电磁阻尼的作用,指针能很快停下来;乙方案中,当指针偏转角度较小时,铝框中磁通量不变,不能产生感应电流,起不到电磁阻尼的作用,指针不能很快停下,因此甲方案更合理,故C正确。
3.B 【解析】西瓜A受到的重力在时间t内的冲量,选项A错误;根据动量定理可知,外界对西瓜A的总冲量大小为,外界对西瓜的冲量由周围西瓜和地球共同的作用形成,显然周围西瓜对西瓜A的冲量大于,选项B正确、C错误;根据动量定理可知,其他条件不变的情况下,改变时间t,外界对西瓜A的总冲量一直为,选项D错误。
4.A 【解析】时,线圈处于中性面,穿过线圈的磁通量最大,产生的电流为零,根据,则和时,线圈均位于中性面,产生的感应电动势等于零,磁通量的变化率最小,选项A正确、B错误;时,穿过线圈的磁通量为零,产生的感应电动势最大,选项C错误;线圈从中性面开始周期性转动,产生正弦变化的交变电流,选项D错误。
5.B 【解析】由题图乙可知,质点P在时刻沿y轴负方向振动,结合题图甲根据同侧法可知,该波沿x轴负方向传播,选项A错误;由题图甲可知,波长为,由题图乙可知周期为,波速,选项B正确;由于波长为4km,该波在传播过程中遇到50m宽的障碍物时,波长远大于障碍物的尺寸,因此会发生明显的衍射现象,选项C错误;该波的频率,该波与频率为的简谐横波相遇,相位差不恒定,不能形成稳定的干涉图样,选项D错误。
6.C 【解析】带电粒子从匀速运动至,所受合力为零,无论是正电荷还是负电荷,其所受电场力与洛伦兹力方向均是相反的,选项A错误;根据粒子受力平衡有,可知符合条件的粒子速度大小为,而粒子的电荷量及比荷均无法确定,故选项C正确,选项B、D均错误。
7.D 【解析】根据几何关系可知,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径,根据洛伦兹力提供向心力有,则粒子的速度大小,粒子在磁场中运动的时间,选项A、B、C均错误;若粒子从C点以相同的速度入射,根据几何关系可知粒子一定从N点射出,选项D正确。
8.AD 【解析】根据题中光路图可知,第一次折射时,b光的折射角较大,而入射角相等,根据折射定律可知,水对a光的折射率比对b光的折射率大,则a光的频率比b光的频率大,选项A正确;由公式可知,在同一介质中传播时,a光的传播速度小于b光的传播速度,选项C错误;由于a光的频率比b光的频率大,因此a光的波长小于b光的波长,使用同一双缝干涉实验装置做干涉实验时,用b光观测到的干涉条纹比用a光宽一些,选项D正确、B错误。
9.BC 【解析】转动的圆盘可看成由无数根沿着半径的导体棒组成,每根导体棒均切割磁感线,从而产生感应电动势(感应电流),根据右手定则可知,圆盘上感应电流从圆周边缘流向圆心,则流过电阻R的电流方向为从b到a,选项B正确、A错误;根据法拉第电磁感应定律得圆盘产生的感应电动势,选项C正确、D错误。
10.AC 【解析】S闭合时,三个电阻消耗的电功率相等,由于三个电阻阻值相等,由电功率公式可知,三个电阻中的电流I相等,则原线圈电流,副线圈电流,则变压器原、副线圈的匝数比,选项A正确、B错误;S断开后,与中电流比等于,结合电功率公式可知,消耗的电功率与消耗的电功率之比为,选项C正确、D错误。
11.(1)更小(2分)
(2)13.720(13.719~13.722均可给分)(2分)
(3)(2分)
【解析】(1)根据相邻亮条纹的间距公式可知,要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可以更换间距更小的双缝。
(2)手轮上的读数(均正确)。
(3)由题图乙知,结合相邻亮条纹的间距公式可得。
12.(1)D(2分) (2)21.25(2分) (3)(2分) 9.86(3分)
【解析】(1)为了减小误差,小球应选取质量大体积小即密度大的铁球,还需要保证摆动过程中摆线的长度不变,应采取铁夹夹住细丝线,选项D正确。
(2)游标卡尺的精度为,摆球直径。
(3)根据单摆周期公式,可得,则图像的斜率,结合题图乙有,解得当地的重力加速度大小。
13.解:(1)设粒子在磁场中做半径为r的匀速圆周运动,根据几何关系有
(2分)
粒子受到的洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有
(1分)
解得。(2分)
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期。
(2分)
粒子在第一象限内运动的时间(2分)
解得。(1分)
14.解:(1)在拉力F作用的时间内,对A根据动量定理有
(2分)
解得。(2分)
(2)撤去拉力F前,A的位移(2分)
拉力F做的功(1分)
最终A、B相对静止,根据动量定理有(2分)
根据能量守恒定律有(2分)
解得。(2分)
15.解:(1)撤去力F的瞬间,对金属棒受力分析,根据受力平衡有
(2分)
(2分)
解得。(2分)
(2)撤去力F前瞬间,力F的功率最大,对此时的金属棒受力分析,根据牛顿第二定律有
(2分)
(1分)
根据电路特点可知(1分)
金属棒产生的感应电动势
(1分)
根据电路特点有(2分)
根据闭合电路欧姆定律有(1分)
撤去力F瞬间,力F的功率(1分)
解得。(1分)
四川省雅安市四校联考2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷(Word版附答案): 这是一份四川省雅安市四校联考2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷(Word版附答案),共8页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上,本试卷主要考试内容,刀削面是我国的一种特色传统美食等内容,欢迎下载使用。
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