云南省昆明市云南师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题（原卷版）

这是一份云南省昆明市云南师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题（原卷版），共8页。试卷主要包含了4NB等内容，欢迎下载使用。
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷第Ⅰ页互第4页，第Ⅱ卷第5页至第6页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时90分钟。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
注意事项：
1.答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、单项选择题（本大题共8小题，每小题4分，共32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. 从1820年到1831年，许多著名的科学家纷纷投身于探索磁与电的关系中。如图所示为瑞士科学家科拉顿的实验场景，他用一个线圈与一电流计连成闭合回路，为了让磁铁不影响电流计中的小磁针，特意将电流计放在隔壁的房间里。科拉顿先用条形磁铁在线圈中插入与拔出，然后又跑到另一房间里去观察电流计，但最终没有发现电磁感应现象。关于科拉顿实验的说法正确的是（ ）
A. 实验过程没有感应电流的产生
B. 观察到电流计指针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了
C. 观察到电流计指针没有偏转是因为线圈电阻太大
D. 将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察电流计，错过了感应电流产生的时机
2. 电磁阻尼现象在日常生活中得到广泛应用，如汽车的减震悬架等。某车型的减震系统就由两部分组成：一部分是机械弹簧主减震系统；另一部分是电磁辅助减震系统。装置示意图如图所示，强磁体固定在汽车底盘上，阻尼线圈固定在轮轴上，轮轴与底盘通过弹簧主减震系统相连，在震动过程中磁体可在线圈内上下移动。则（ ）

A. 对调磁体的磁极，电磁减震系统就起不到减震效果
B. 增多线圈匝数，不影响安培力的大小
C. 只要产生震动，电磁减震系统就能起到减震效果
D. 震动过程中，线圈中有感应电流，且感应电流方向不变
3. 乒乓球运动的高抛发球是由我国运动员刘玉成于1964年发明的，后成为风世界乒乓球坛的一项发球技术．某运动员在一次练习发球时，手掌张开且伸平，将一质量为2．7g的乒乓球由静止开始竖直向上抛出，抛出后向上运动的最大高度为2．45m，若抛球过程，手掌和球接触时间为5ms，不计空气阻力，则该过程中手掌对球的作用力大小约为
A. 0.4NB. 4NC. 40ND. 400N
4. 如图所示，A和B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其直流电阻与R相同。由于存在自感现象，在开关S闭合和断开时，下列关于灯泡A和灯泡B说法正确的是（ ）

A. 闭合瞬间，A灯比B灯亮；断开时，A灯后熄灭
B. 闭合瞬间，B灯比A灯亮；断开时，A灯后熄灭
C. 闭合瞬间，A灯比B灯亮；断开时，B灯先熄灭
D. 闭合瞬间，B灯比A灯亮；断开时，B灯先熄灭
5. 某车床供电示意图如图所示，理想变压器原线圈两端连接有效值为350V的交流电源，两副线圈分别连接电机和两个相同的指示灯（连接电机的副线圈简称副线圈l，连接指示灯的副线圈简称副线圈2），电机的电压为118V，指示灯的电压为22V，S为指示灯中的一条支路的开关。下列说法正确的是（ ）
A. S闭合后，副线圈2两端的电压减小
B. S闭合后，电源的输出功率增大
C. S闭合后，副线圈1中的电流比副线圈2中的电流增加得多
D. 原线圈和副线圈1的电流之比
6. 纸面内有一边长如图所示的单匝“凹”字形金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框绕ab轴做角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置（ ）

A. 转动45°时电流瞬时值等于回路中电流有效值
B. 转动60°时回路中的电流为逆时针方向
C. 转动180°的过程中通过导线截面的电荷量为零
D. 转动360°的过程中感应电动势的最大值为3BL2ω
7. “爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”出自宋代王安石《元日》，爆竹声响代表辞旧迎新之意。现有一爆竹从地面斜向上发射，上升h后到达最高点，此时速度大小为（方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，质量比为1∶2，其中，质量大的速度大小为v、方向水平向东，重力加速度为g。则（ ）
A. 爆竹上升到最高点过程中，整体的动量守恒
B. 爆炸完毕时，质量小的一块速度大小为
C. 在爆炸的过程中，两分离块受到的水平冲量方向相反，大小相等
D. 两分离块在落地的过程中重力的冲量大小相等，方向竖直向下
8. 绿色环保低碳出行已经成为一种时尚，新能源汽车越来越受市民的喜爱，正在加速“驶入”百姓家，某家用交流充电桩的供电电路如图所示。已知总电源的输出电压为U1=250V，输电线的总电阻r=20Ω，变压器视为理想变压器，其中升压变压器原副线圈的匝数比为n1：n2=1：8，汽车充电桩的额定电压为U4=220V，额定功率为9.5kW。当汽车以额定电压充电时，下列说法中正确的是（ ）

A. 通过输电线的电流为5A
B. 电源的输出功率为10.5kW
C. 输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%
D. 降压变压器原、副线圈的匝数之比为100：11
二、多项选择题（本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选导0分）
9. 如图所示，甲、乙两图中的理想变压器以不同的方式接在高压电路中。甲图中变压器原副线圈的匝数比为，电压表读数为U，乙图中变压器原副线圈的匝数比为k2，电流表读数为。则甲图中高压线电压和乙图中高压线电流分别为（ ）
A. B. C. D.
10. 如图所示，沙袋用无弹性轻绳悬挂于O点。开始时沙袋处于静止状态，现有一弹丸以水平速度v0击中沙袋后以的水平速度离开沙袋。若弹丸质量为m，沙袋质量为5m，弹丸和沙袋形状大小、弹丸击中沙袋后漏出沙子的质量忽略不计，沙袋始终在O点下方摆动，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 弹丸打入沙袋过程中，弹丸减少的动能大于沙袋增加的动能
B. 弹丸打入沙袋过程中，轻绳所受拉力大小保持不变
C. 弹丸打入沙袋过程中系统产生的热量为
D. 沙袋向右摆动所能达到的最大高度为
11. 如图甲所示的LC振荡电路中，电容器上的电荷量随时间的t变化规律如图乙所示，t=0.3s时的电流方向如图甲中标示，则（ ）
A. 0.5s至1s时间内，电容器在放电
B. t=1s时，电路的电流为0
C. t=0.5s时，线圈自感电动势最大
D. 其他条件不变，增大电容器的电容，LC振荡电路周期减小
12. 如图所示，半径为R、质量为M、内外表面均光滑的两个完全相同的四分之一圆弧槽A、B并排放在光滑水平面上，a、b为A、B槽的最高点，c、d为A、B槽的最低点，且最低点的切线水平。A槽的左端紧靠着墙壁，一可视为质点，质量为m的小球P从圆弧槽A的顶端由静止释放，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A. 小球P滑上B槽时的速度大小为
B. 小球P在B槽内运动的最大高度为
C. 小球P第一次返回B槽最低点d时，B槽的速度为
D. 小球P运动至B槽最大高度后返回到最低点d，从最大高度到d点过程中，B槽位移一定大于
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
注意事项：
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试题卷上作答无效。
三、填空、实验题（本大题共2小题，共15分）
13. 某实验小组用如图甲所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽顶端固定挡板处由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上，多次重复上述操作，用尽可能小的圆将落点包围，则该圆的圆心即为小球的平均落点。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从斜槽顶端固定挡板处由静止释放，A球和B球碰撞后、A、B球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复操作。得到了如图乙所示的三个小球的平均落点P、Q和R，O点为斜槽末端在记录纸上的竖直投影点。

（1）为了减小实验误差，应使A球的质量_________B球的质量（填“大于”或“小于”）。
（2）由图乙可以判断出Q是_________球的落点（填“A”或“B”）。
（3）若A球质量为，B球质量为，且两球碰撞过程动量守恒，根据图乙信息可知_________（结果保留两位有效数字）。
14. 有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线框部分所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆AOB、压力传感器R（一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（其实质是电流表），其中已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：
设踏板和杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.5V，则：
（1）利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化函数关系式为_________。
（2）该电子秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘_________mA处。
（3）如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为37.5mA，这个人的体重是_________kg（取）。
（4）该秤的刻度（体重刻度）是否均匀_________。
四、计算题（本大题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 如图甲所示，物块A、B的质量分别是2kg和6kg，用轻弹簧固定连接放在光滑的水平面上，物块B左侧与竖直墙接触。现有一物块C从t=0时刻以一定的速度向左运动，在t=1s时刻与物块A相碰，碰后立即与A粘在一起。物块C的速度可通过右侧的传感器测量，并得到如图乙所示的v-t图像。求：
（1）物块C的质量和A与C碰撞时损失的机械能；
（2）物块B离开墙后弹簧的最大弹性势能。
16. 如图甲所示，两平行金属导轨ab、cd与水平面的夹角为，间距L=0.5m，ac间接阻值R=2Ω的定值电阻，在轨道间加一宽为l=0.4m的有界匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小B=2T，边界与斜面底边平行。现将质量m=0.1kg的金属棒MN垂直放置于导轨上，并由静止释放，从金属棒开始运动到离开磁场的过程中，金属棒的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，0~0.2m、0.4~0.6m内的图线为直线。取斜面底边重力势能为零，不计轨道和棒的电阻，重力加速度取10m/s2。求：
（1）金属棒与斜面间动摩擦因数；
（2）金属棒穿越磁场的过程中，棒的最大速率及回路中产生的焦耳热。
17. 如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量分别为2m和m的金属棒b和c静止放在水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直。图中de虚线的右侧有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量为2m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞，重力加速度为g。求：
（1）a棒与b棒碰后b棒的速度大小；
（2）两金属棒b、c上最终产生的总焦耳热；
（3）金属棒b进入磁场后，其加速度为其最大加速度的一半时b棒速度的大小。
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120