2023-2024学年西藏拉萨市高二（下）期末物理试卷

这是一份2023-2024学年西藏拉萨市高二（下）期末物理试卷，共13页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1．（6分）首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是（ ）
A．法拉第B．麦克斯韦C．赫兹D．奥斯特
（多选）2．（6分）下列说法正确的是（ ）
A．戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理
B．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象
C．激光全息照相时利用了激光相干性好的特性
D．激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，可以读取盘上的信息是利用激光平行度好的特性
3．（6分）如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流正方向如图甲中箭头所示。P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（ ）
A．t1时刻，穿过线圈P的磁通量最大，感应电流也最大
B．t2时刻，线圈P中感应电流最大，FN等于G
C．t2～t3时间内，螺线管对线圈是吸引力
D．t2～t3时间内，穿过线圈P的磁通量变小，且线圈P有扩张的趋势
4．（6分）如图所示为某水平放置的弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．0.6s时和0.8s时物体的速度方向不相同
B．0.2s时与0.4s时的回复力相同
C．0.5s﹣0.9s时间内，系统的弹性势能一直减小
D．0.7s﹣0.9s时间内，振子的加速度在增加
5．（6分）如图所示，在条形磁铁的右侧放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，线圈最初与条形磁铁处于同一平面内，通以顺时针方向的电流后，该线圈的运动情况为（ ）
A．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时靠近磁铁
B．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时靠近磁铁
C．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时远离磁铁
D．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时远离磁铁
（多选）6．（6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.1s时刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点xP＝2.5m处的一个质点。则以下说法中正确的是（ ）
A．质点P的振幅为0.1m
B．波的频率可能为7.5Hz
C．波的传播速度可能为50m/s
D．在t＝0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿y轴正方向运动
（多选）7．（6分）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝3：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等．a、b端加一定交流电压U＝311sin100πt（V）后，则（ ）
A．两电阻两端的电压比UA：UB＝3：1
B．两电阻中的电流之比IA：IB＝1：3
C．两电阻消耗的电功率之比PA：PB＝1：1
D．电阻B两端的电压表的示数UB＝66V
（多选）8．（6分）下列四幅图中有关装置的原理和现象的分析正确的是（ ）
A．图甲电路通电稳定后断开开关瞬间，灯泡一定会闪一下再熄灭
B．图乙变压器采用了电磁互感原理，铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠加而成从而减小涡流
C．图丙过山车进入停车区的过程中铜片受到强力磁铁的安培力使过山车减速
D．图丁D形盒半径、磁感应强度不变，若加速电压越高，质子飞出D形盒的动能将越大
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
9．（6分）某实验小组利用图甲所示装置测量当地重力加速度。轻绳一端系住直径为d的小球，另一端固定在铁架台上O点，已知O点到小球球心的距离为l，在O点正下方固定一个光电门，小球运动至最低点时光电门能够记录下小球的遮光时间。实验时，将小球拉起至轻绳和竖直方向夹角为θ，由静止释放小球，小球摆至最低点时光电门光线正好射向小球球心，小球的遮光宽度可近似为d，光电门记录小球的遮光时间为Δt，试回答以下问题：
（1）用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝ mm；
（2）小球从释放位置运动至最低点时的速度为v＝ ；（用题中相关物理量的字母表示）
（3）多次改变θ的数值，重复以上实验过程并测量对应的Δt，得到随csθ变化的关系如图丙所示，该图线斜率的绝对值为k，可计算得重力加速度g＝ 。（用k、l和d表示）
10．（10分）在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。
（1）假设实验室中有如下图所示三个小球，则入射小球应该选取 ，被碰小球应该选取 。（填字母代号）
（2）关于本实验，下列说法正确的是 。（填字母代号）
A．斜槽必须足够光滑且安装时末端必须保持水平
B．同一实验中入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放
C．实验中需要用到重垂线
D．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度
（3）某同学在做上述实验时，测得入射小球和被碰小球的质量关系为m＝2M，两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如图丙所示，他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC。该同学通过测量和计算发现，在实验误差允许范围内，两小球在碰撞前后动量是守恒的。
①该同学要验证的关系式为 ；（用OA、OB、OC关系表示）
②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式 是否成立。（用OA、OB、OC关系表示）
三、计算题：本题共3小题，共36分。请把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
11．（10分）为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，科学家研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，且直径CD的两端各开有小孔，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点C处开有一小孔，两板间电压为U0。一质量为m、电荷量为+e粒子（不计重力）从左板内侧的A点由静止释放，粒子经电场加速后从C孔沿CO方向射入磁场，恰好不进入安全区。求：
（1）粒子通过C孔时速度v0的大小；
（2）磁感应强度B的大小。
12．（12分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ，距离为L，与左侧从M，P间连接的电阻R构成一个固定的水平U形导体框架，导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向下，范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场左侧边界是OO′。质量为m、电阻为r、长度为L的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，给导体棒一个水平向右的初速度v0进入磁场区域，求：
（1）导体棒进入磁场瞬间安培力F的大小；
（2）导体棒在磁场中运动的位移x。
13．（14分）如图所示，半径为R1＝1.8m的光滑圆弧轨道与半径为R2＝0.8m的半圆光滑细管平滑连接并固定，光滑水平地面上紧靠管口处有一质量为M＝3kg、长度为L＝2.0m的木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上，木板的左方有一足够长的水平台阶，其上表面与木板上表面高度相同。现让质量为m2＝2kg的物块b静止于B处，质量为m1＝1kg的物块a从光滑圆弧轨道顶端的A处由静止释放，物块a下滑至B处和b发生碰撞后不再分开，a、b形成的物块c经过半圆管从C处滑上木板，当木板速度为2m/s时，木板与台阶碰撞并立即被粘住，若g＝10m/s2，物块碰撞前后均可视为质点，圆管粗细不计。
（1）求物块a和b碰后共同具有的速度；
（2）若物块c与木板、台阶表面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，求物块c在台阶表面上滑行的最大距离。
2023-2024学年西藏拉萨市高二（下）期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
1．（6分）首先用实验证实电磁波存在、验证麦克斯韦电磁场理论正确的科学家是（ ）
A．法拉第B．麦克斯韦C．赫兹D．奥斯特
【答案】C
（多选）2．（6分）下列说法正确的是（ ）
A．戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理
B．雨后公路积水表面漂浮的油膜看起来是彩色的，这是光的折射现象
C．激光全息照相时利用了激光相干性好的特性
D．激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上，可以读取盘上的信息是利用激光平行度好的特性
【答案】ACD
3．（6分）如图甲所示，圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方固定一螺线管Q，P和Q共轴，Q中通有变化的电流，电流随时间变化的规律如图乙所示，电流正方向如图甲中箭头所示。P所受的重力为G，桌面对P的支持力为FN，则（ ）
A．t1时刻，穿过线圈P的磁通量最大，感应电流也最大
B．t2时刻，线圈P中感应电流最大，FN等于G
C．t2～t3时间内，螺线管对线圈是吸引力
D．t2～t3时间内，穿过线圈P的磁通量变小，且线圈P有扩张的趋势
【答案】B
4．（6分）如图所示为某水平放置的弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法正确的是（ ）
A．0.6s时和0.8s时物体的速度方向不相同
B．0.2s时与0.4s时的回复力相同
C．0.5s﹣0.9s时间内，系统的弹性势能一直减小
D．0.7s﹣0.9s时间内，振子的加速度在增加
【答案】D
5．（6分）如图所示，在条形磁铁的右侧放置一个可以自由运动的通电线圈abcd，线圈最初与条形磁铁处于同一平面内，通以顺时针方向的电流后，该线圈的运动情况为（ ）
A．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时靠近磁铁
B．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时靠近磁铁
C．ab边转向纸内，cd边转向纸外，同时远离磁铁
D．ab边转向纸外，cd边转向纸内，同时远离磁铁
【答案】A
（多选）6．（6分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.1s时刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点xP＝2.5m处的一个质点。则以下说法中正确的是（ ）
A．质点P的振幅为0.1m
B．波的频率可能为7.5Hz
C．波的传播速度可能为50m/s
D．在t＝0.1s时刻与P相距5m处的质点一定沿y轴正方向运动
【答案】AC
（多选）7．（6分）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝3：1，原线圈回路中的电阻A与副线圈回路中的负载电阻B的阻值相等．a、b端加一定交流电压U＝311sin100πt（V）后，则（ ）
A．两电阻两端的电压比UA：UB＝3：1
B．两电阻中的电流之比IA：IB＝1：3
C．两电阻消耗的电功率之比PA：PB＝1：1
D．电阻B两端的电压表的示数UB＝66V
【答案】BD
（多选）8．（6分）下列四幅图中有关装置的原理和现象的分析正确的是（ ）
A．图甲电路通电稳定后断开开关瞬间，灯泡一定会闪一下再熄灭
B．图乙变压器采用了电磁互感原理，铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠加而成从而减小涡流
C．图丙过山车进入停车区的过程中铜片受到强力磁铁的安培力使过山车减速
D．图丁D形盒半径、磁感应强度不变，若加速电压越高，质子飞出D形盒的动能将越大
【答案】BC
二、实验题（本题共2小题，共16分。）
9．（6分）某实验小组利用图甲所示装置测量当地重力加速度。轻绳一端系住直径为d的小球，另一端固定在铁架台上O点，已知O点到小球球心的距离为l，在O点正下方固定一个光电门，小球运动至最低点时光电门能够记录下小球的遮光时间。实验时，将小球拉起至轻绳和竖直方向夹角为θ，由静止释放小球，小球摆至最低点时光电门光线正好射向小球球心，小球的遮光宽度可近似为d，光电门记录小球的遮光时间为Δt，试回答以下问题：
（1）用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径d＝ 8.10 mm；
（2）小球从释放位置运动至最低点时的速度为v＝ ；（用题中相关物理量的字母表示）
（3）多次改变θ的数值，重复以上实验过程并测量对应的Δt，得到随csθ变化的关系如图丙所示，该图线斜率的绝对值为k，可计算得重力加速度g＝ 。（用k、l和d表示）
【答案】（1）8.10；（2）；（3）。
10．（10分）在“探究碰撞中的不变量”实验中，通过碰撞后做平抛运动测量速度的方法来进行实验，实验装置如图甲所示，实验原理如图乙所示。
（1）假设实验室中有如下图所示三个小球，则入射小球应该选取 A ，被碰小球应该选取 B 。（填字母代号）
（2）关于本实验，下列说法正确的是 BC 。（填字母代号）
A．斜槽必须足够光滑且安装时末端必须保持水平
B．同一实验中入射小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放
C．实验中需要用到重垂线
D．必须测量出斜槽末端到水平地面的高度
（3）某同学在做上述实验时，测得入射小球和被碰小球的质量关系为m＝2M，两小球在记录纸上留下三处落点痕迹如图丙所示，他将米尺的零刻线与O点对齐，测量出O点到三处平均落地点的距离分别为OA、OB、OC。该同学通过测量和计算发现，在实验误差允许范围内，两小球在碰撞前后动量是守恒的。
①该同学要验证的关系式为 2（OC﹣OA）＝OB ；（用OA、OB、OC关系表示）
②若进一步研究该碰撞是否为弹性碰撞，需要判断关系式 OC+OA＝OB 是否成立。（用OA、OB、OC关系表示）
【答案】（1）A，B；（2）BC；（3）2（OC﹣OA）＝OB，OC+OA＝OB。
三、计算题：本题共3小题，共36分。请把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
11．（10分）为防止宇宙间各种高能粒子对在轨航天员造成的危害，科学家研制出各种磁防护装置。某同学设计了一种磁防护模拟装置，装置截面如图所示，以O点为圆心的内圆、外圆半径分别为R、，区域中的危险区内有垂直纸面向外的匀强磁场，外圆为绝缘薄板，且直径CD的两端各开有小孔，外圆的左侧有两块平行金属薄板，其右板与外圆相切，在切点C处开有一小孔，两板间电压为U0。一质量为m、电荷量为+e粒子（不计重力）从左板内侧的A点由静止释放，粒子经电场加速后从C孔沿CO方向射入磁场，恰好不进入安全区。求：
（1）粒子通过C孔时速度v0的大小；
（2）磁感应强度B的大小。
【答案】（1）粒子通过C孔时速度v0的大小为；
（2）磁感应强度B的大小为。
12．（12分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨MN、PQ，距离为L，与左侧从M，P间连接的电阻R构成一个固定的水平U形导体框架，导轨电阻不计且足够长。框架置于一个方向竖直向下，范围足够大的匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场左侧边界是OO′。质量为m、电阻为r、长度为L的导体棒垂直放置在两导轨上，并与导轨接触良好，给导体棒一个水平向右的初速度v0进入磁场区域，求：
（1）导体棒进入磁场瞬间安培力F的大小；
（2）导体棒在磁场中运动的位移x。
【答案】（1）导体棒进入磁场瞬间安培力F的大小为；
（2）导体棒在磁场中运动的位移x为。
13．（14分）如图所示，半径为R1＝1.8m的光滑圆弧轨道与半径为R2＝0.8m的半圆光滑细管平滑连接并固定，光滑水平地面上紧靠管口处有一质量为M＝3kg、长度为L＝2.0m的木板，木板上表面正好与管口底部相切，处在同一水平线上，木板的左方有一足够长的水平台阶，其上表面与木板上表面高度相同。现让质量为m2＝2kg的物块b静止于B处，质量为m1＝1kg的物块a从光滑圆弧轨道顶端的A处由静止释放，物块a下滑至B处和b发生碰撞后不再分开，a、b形成的物块c经过半圆管从C处滑上木板，当木板速度为2m/s时，木板与台阶碰撞并立即被粘住，若g＝10m/s2，物块碰撞前后均可视为质点，圆管粗细不计。
（1）求物块a和b碰后共同具有的速度；
（2）若物块c与木板、台阶表面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，求物块c在台阶表面上滑行的最大距离。
【答案】（1）物块a和b碰后共同具有的速度为2m/s；
（2）若物块c与木板、台阶表面间的动摩擦因数均为μ＝0.5，物块c在台阶表面上滑行的最大距离为1.2m。
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答案
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