广东省惠州市华罗庚中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题

这是一份广东省惠州市华罗庚中学2023-2024学年高二下学期5月期中考试物理试题，共7页。试卷主要包含了物理等内容，欢迎下载使用。
试卷分数: 100分考试时间：75分钟
第Ⅰ卷
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.某质点做简谐振动，其位移x与时间t的关系如图，则该质点 ( )
A. 振动频率为4Hz
B.在 A 点时速度最大
C.在 B 点时加速度最大
D. 在0~3s内通过路程为 12.0cm
2.如图所示，甲是回旋加速器的原理图，乙是研究自感现象的实验电路图，丙是欧姆表的内部电路图，丁图是动圈式话筒的原理图，下列说法不正确的是( )
A.甲图是加速带电粒子的装置，其加速电压越大，带电粒子最后获得速度越大
B.乙图电路开关断开瞬间，灯泡A不会立即熄灭
C.丙图在测量电阻前，需两表笔短接，调节 R₁使指针指向0Ω
D.丁图利用了电磁感应的原理，声波使膜片振动，从而带动音圈产生感应电流
3.科学家研究发现，蜘蛛在没有风的情况下也能向上“起飞”.如图，当地球表面带有负电荷，空气中有正电荷时，蜘蛛在其尾部吐出带电的蛛丝，在电场力的作用下实现向上“起飞”.下列说法正确的是 ( )
A.蜘蛛往电势高处运动
B.电场力对蛛丝做负功
C.蛛丝的电势能增大
D.蛛丝带的是正电荷
4.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压U₁会随着心跳频率发生变化，如图所示，心电图仪与一理想变压器的初级线圈相连接，扬声器(等效为一个定值电阻)与一滑动变阻器连接在次级线圈两端。下列说法正确的是 ( )
A.保持电压U₁不变，向左滑动滑片 P，原线圈电流变大
B.保持电压U₁不变，向右滑动滑片P，扬声器功率变大
C.保持滑片P 不动，当U₁变大时，扬声器的功率变小
D.保持滑片P 不动，当U₁变大时，原线圈的电流减小
5.水平面上存在竖直方向的匀强磁场，磁场的边界是MN，在 MN左侧无磁场，如图甲所示.现有一个闭合的金属线框以恒定速度从MN左侧水平进入匀强磁场区域.线框中的电流随时间变化的i-t图象如图乙所示，则线框的形状可能是图中的 ( )
6.美国一颗通信卫星与一颗俄罗斯已报废的卫星在太空中相撞.其原因是人造地球卫星在运行中，由于受到稀薄大气的阻力作用，其运动轨道半径会逐渐减小，在此过程中，以下说法不正确的是( )
A.卫星的速率将增大 B.卫星的向心加速度将增大
C.卫星的周期将增大 D.卫星的角速度将增大
7.如图，港珠澳大桥人工岛建设时，起重机用8根对称分布且长度均为22米的钢索将直径为22米、质量为 5.0×10⁵kg的钢筒匀速吊起，重力加速度取10m/s²，则此过程每根钢索所受到的拉力大小为( )
A.6.0×10⁵N
B.7.2×10⁵N
C.8.8×10⁵N
D.1.2×10⁶N
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。
8.足球在空中运动的轨迹如图，若以地面为参考平面，不计空气阻力，下列能表示足球在空中运动过程的加速度a、重力势能Ep随离地面高度h变化的图像是
9.如图甲是航母电磁阻拦技术的原理简图，飞机着舰时通过绝缘阻拦索钩住水平导轨上的金属棒 ab并关闭动力系统，在匀强磁场中减速滑行.若忽略导轨电阻、摩擦和空气阻力，ab所受安培力F 随位移s的变化如图乙，则在飞机滑行过程( )
A.飞机的加速度与位移成正比 B.飞机的加速度与速度成正比
C.通过ab的电荷量与位移成正比 D.回路产生的焦耳热与位移成正比
10.如图所示，长方体 OMPQ−O₁M₁P₁Q₁所在空间存在与MO1方向平行的匀强磁场，一粒子源无初速度释放一质量为m、带电量为+q的带电粒子，经电压 U加速后，从O 点沿OQ方向射入磁场区域，并从P₁点离开长方体区域.已知长方体OM、OO₁边的长度均为d, OQ的长度为 3d,，不计粒子的重力及其相互作用，下列说法正确的是( )
A.粒子进入磁场区域的初速度为 2qUm
B.磁感应强度的大小为 45dmUq
C.若减少加速电压 U，粒子可能从M1射出
D.若增加加速电压 U，粒子可能从M1P1中点射出
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题共5小题，共54分。考生根据要求作答。
11.(8分)如图(a)，光电门1、2固定在气垫导轨上，滑块A静置于光电门1左侧，滑块B静置于光电门1、2之间，现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒.完成下列相关实验内容.
(1)实验原理
若气垫导轨水平，A、B质量分别为mA、mB；A向右运动，遮光片通过光电门1的遮光时间为△t₁，A、B碰后粘在一起运动，遮光片通过光电门2 的遮光时间为Δt₂.
若遮光片的宽度为d，则A经过光电门1的速度为 ，A、B碰后一起经过光电门2的速度为 ， 当 Δt1Δt2=______(用mA、mB表示)时，系统动量守恒得到验证.
(2)实验操作
①调节气垫导轨水平：接通气源，仅将A放置于光电门1的左侧，轻推A，若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，则需要适当 (选填“升高”“降低”)导轨左端，反复调节使气垫导轨水平；
②再将A、B如图(a)放置,轻推A,使A、B碰撞并粘在一起,记录△t₁、△t₂的值;
③重复步骤②, 多次实验, 记录多组△t₁、Δt₂数据;
(3)实验数据处理
把记录的数据在图(b)中描点连线，作出Δt₁-Δt₂图线，其斜率k= (保留两位有效数字)；
12.(9分)某同学利用如图(a)所示的电路测量未知电阻 R₀的阻值与电源电动势E和内阻r，R为电阻箱，电流表可视为理想电流表.操作步骤如下：
(1) 测量. R₀的阻值.先闭合开关S1和S2，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为11Ω时，电流表示数为I；接着断开S₂，调节电阻箱，当电阻箱的阻值R为5Ω时，电流表示数仍为I，此时则R₀的阻值为 Ω；若电流表为非理想电流表，则按照该方法实际测量得到的R0的阻值将 (选填“偏大”“偏小”或者“不变”).
(2)保持S1闭合、S2断开，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表 A的示数I.为了直观地得到I与R的关系，该同学以电阻箱的阻值R为纵轴，以x为横轴作出了如图(b)的图像，则横轴x为 ，R = (用字母E、I、S2和r表示)
(3)若图(b)中横轴x所表示的物理量的单位为国际单位，由图像可求得电源的电动势
E= V，内阻r= Ω(结果均保留2位有效数字).
13.(9分)如图，光源S到水面的距离为 ℎ=7m,其发出的光照射到P点恰好发生全反射，S到P的距离为L=4m，真空中光速( c=3×10⁸m/s.求
(1)水的折射率 n;
(2)光在水中的传播速度 V.
14.(13分)如图所示，光滑平行轨道 abcd的水平部分处于竖直向上大小为B的匀强磁场中，bc段轨道宽度为L，bc段轨道宽度是 cd段轨道宽度的2 倍，bc段轨道和cd段轨道都足够长，将质量相等的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段，且与轨道垂直。P、Q棒电阻均为r，导轨电阻不计，Q棒静止，让P棒从距水平轨道高为h的地方由静止释放，
求：(1)P棒滑至水平轨道瞬间的速度大小；(3分)
(2)P棒滑至水平轨道瞬间Q棒受到的安培力；(5分)
(3) P棒和Q棒最终的速度。(5分)
15.(15分)如图所示，在光滑绝缘足够大的水平面上存在方向水平向右的匀强电场，质量为m、电荷量为q的带正电金属小球甲从A点由静止释放后，以大小为v0的速度与静止在O点、质量为3m小球乙发生碰撞，乙球不带电，碰撞时间极短且无电荷量转移，首次碰撞后甲向左运动的最远距离距O点L/4，已知AO相距为L，与A点相距3L 处的B处有一固定的竖直挡板，乙球与挡板碰撞时间极短且无机械能损失.求：
(1)电场的电场强度E的大小；(3分)
(2)首次碰撞后瞬间，甲、乙两球的速度大小；(5分)
(3)如果在甲、乙两球首次碰撞后瞬间，将电场强度大小改为 KE(K＞0),方向不变，要保证乙球碰撞挡板后，甲、乙两球能再次在OB区域相碰，K的取值范围.(7分)