浙江省台金六校2022-2023学年高二下学期期中联考物理试题

试卷更新日期：2023-06-01 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列物理量为矢量，且单位是国际单位制中基本单位的是（　　）

A、电流、A B、位移、m C、功、J D、磁通量、Wb

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2. 下列关于质点的说法正确的是（）

A、月球很大，一定不能看成质点 B、研究地球的自转周期时地球可以看成质点 C、引入“质点”的概念是为我们提供一种建立理想模型的方法 D、研究地球绕太阳的公转速度时，地球不能看成质点

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3. “世界杯”带动了足球热。如图所示，某足球高手正在颠球，图示时刻足球恰好运动到最高点，估算足球刚被颠起时的初速度大小最接近的是（　　）

A、0.1m/s B、1m/s C、3m/s D、6m/s

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4. 如图为小丽玩小皮筋球的瞬间，小球正在向上运动，手正在向下运动，橡皮筋处于绷紧状态。对于小球的运动，下列说法正确的是（）

A、图示瞬间小球一定处于超重状态 B、图示瞬间小球一定正在向上减速 C、在此后的一小段时间内，小球的动能一定增加 D、在此后的一小段时间内，小球机械能一定增加

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5. 如图所示，某同学将乒乓球发球机正对着竖直墙面水平发射，两个完全相同的乒乓球a和b各自以不同的速度水平射出，碰到墙面时竖直下落的高度之比为9：16。若不计阻力，下列对乒乓球a和b的判断正确的是（　　）

A、碰墙前a和b的运动时间之比为9：16 B、a和b碰墙时重力的瞬时功率之比为4：3 C、从发出到碰墙，a和b的动量变化量之比为4：3 D、a和b的初速度之比为4：3

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6. 如图甲所示为 $L C$ 振荡电路，电路中的电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线，下列说法正确的是（　　）

A、在 $t_{2} ∼ t_{3}$ 时间内，电流逐渐减小 B、在 $t_{1} ∼ t_{2}$ 时间内，电容器C正在充电 C、 $t_{2}$ 和 $t_{4}$ 时刻，电容器极板带电情况完全相同 D、电路中电场能随时间变化的周期等于 $t_{4}$

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7. 如图所示m、n为两根由绝缘材料制成的相互平行的等长均匀带电棒，m所带电荷量为Q，n所带电荷量为－Q，带负电的粒子q从a点运动至b点的过程只受静电力作用，a、b、m、n均在同一平面，下列选项正确的是（　　）

A、带电粒子的运动轨迹可能为Ⅰ B、带电粒子做匀变速曲线运动 C、a点电势小于b点电势 D、静电力对带电粒子做负功，其电势能增加，动能减少

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8. 用同一材质做成的两只实心小球A、B，它们的质量分别为 $m_{1}$ ， $m_{2}$ ，且 $m_{1} > m_{2}$ 。现分别让两只小球在一半径为R的光滑半圆中做简谐运动，测出它们所对应的周期分别为 $T_{1}$ ， $T_{2}$ 。则可推出（　　）

A、 $T_{1} < T_{2}$ B、 $T_{1} > T_{2}$ C、 $T_{1} = T_{2}$ D、小球振动周期与小球质量无关

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9. 如图所示，两列波长与振幅都相同的横波，t=0时，沿x轴正方向传播的波正好传播到坐标原点，沿x轴负方向传播的波刚好传播到x=1m处。已知两列波的振幅均为5cm，波速均为5m/s，则下列说法正确的是（）

A、两波相遇后，原点是振动减弱的点 B、经0.4s，处于原点的质点运动的路程为2m C、0.4s时，坐标在0~1m之间的质点位移都为0 D、在0~0.4s内，坐标在0~1m之间的质点的路程都为0

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10. 如图所示，赤道上空有2颗人造卫星A、B绕地球做同方向的匀速圆周运动，地球半径为R，卫星A、B的轨道半径分别为 $\frac{5}{4} R$ 、 $\frac{5}{3} R$ ，卫星B的运动周期为T，某时刻两颗卫星与地心在同一直线上，两颗卫星之间保持用光信号直接通信，则（　　）

A、卫星A的加速度小于B的加速度 B、再经时间 $t = \frac{3 (8 \sqrt{3} + 9) T}{148}$ ，两颗卫星之间的通信将中断 C、卫星A、B的周期之比为 $\frac{8 \sqrt{3}}{9}$ D、为了使赤道上任一点任一时刻均能接收到卫星A所在轨道的卫星的信号，该轨道至少需要4颗卫星

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11. 磁流体发电机，又叫等离子体发电机，图中的燃烧室在3000K的高温下将气体全部电离为电子和正离子，即高温等离子体。高温等离子体经喷管加速后以1000m/s的速度进入矩形发电通道。发电通道有垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B=6T等离子体发生偏转，在两极间形成电势差。已知发电通道长a=50cm，宽b=20cm，高d=20cm，等高速等高子体离子体的电阻率ρ=2Ω·m。则以下判断中正确的是（）

A、因正离子带电量未知，故发电机的电动势不能确定 B、图中外接电阻R两端的电压为1200V C、当外接电阻R=8Ω时，发电机的效率最高 D、当外接电阻R=4Ω时，发电机输出功率最大

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12. 如图所示，在光滑的水平面上，放置一边长为l的正方形导电线圈，线圈电阻不变，右侧有垂直水平面向下、宽度为2l的有界磁场，建立一与磁场边界垂直的坐标轴 $O x$ ，O点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为 $B = k x$ （k为常数），线圈在水平向右的外力F作用下沿x正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电动势e随时间t变化的图像（以顺时针为正方向），拉力F的功率P随线圈位移x变化的图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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13. 半径为R的半圆形玻璃砖置于水平桌面上，其截面如图所示，O为圆心，OA为其水平轴，PQ为直径上的两点，且 $P Q ⊥ O A$ ， $O P = 2 O Q = \frac{2}{3} R$ ，两束相同的光线分别从P、Q两点垂直于直径射入，已知从P点射入的光线在圆弧面上恰好发生全反射，光在真空中的光速为c，下列判断正确的是（　　）

A、该玻璃砖的折射率为 $\sqrt{3}$ B、由P点射入的光线进入玻璃砖后频率变为原来的 $\frac{2}{3}$ C、由Q点射入的光线在玻璃砖内（不考虑反射）运动的时间为 $\frac{2 \sqrt{2} R}{3 c}$ D、由Q点射入的光线的折射光线与OA的交点到圆心的距离为 $\frac{3 (2 \sqrt{2} + \sqrt{3})}{5} R$

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二、多选题

14. 下列说法正确的是（　　）

A、电磁波的接收要先后经过调谐和解调两个过程 B、机场、车站的安检门可以探测人身携带的金属物品，利用的工作原理是静电感应 C、微波能使食物中的水分子的热运动加剧从而实现加热的目的 D、鸣笛的火车从远处驶来时，鸣笛声波速变大，频率变大，音调变高

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15. ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面图，AB⊥BC，由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路如图所示，则a、b两束光（　　）

A、在真空中，a光的传播速度比b光大 B、在棱镜内，a光的传播速度比b光小 C、以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小 D、分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大

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三、实验题

16. 在“利用单摆测重力加速度”的实验中。

(1)、用最小刻度为1mm的刻度尺测量摆线长，如图甲所示，单摆的摆线长为cm；用游标卡尺测量摆球的直径，如图乙所示，则球的直径为cm；

(2)、为减小误差，该实验并未直接测量一次全振动的时间，而是先测量30~50次全振动的时间，再求出周期T。下列实验采用了类似方法的有____

A、《用双缝干涉测量光的波长》实验中相邻两条亮条纹间的距离 $Δ x$ 的测量 B、《探究两个互成角度的力的合成规律》实验中合力的测量 C、《探究弹簧弹力与形变量的关系》实验中弹簧形变量的测量

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17. 利用如图甲所示的可拆变压器零部件，组装后通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系。

(1)、本实验要主要运用的科学方法是____；

A、等效替代法 B、控制变量法 C、整体隔离法 D、理想模型法

(2)、观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数；（填“多”或“少”）

(3)、以下给出的器材中，本实验需要用到的是____；（填字母）

A、 B、 C、 D、

(4)、利用如图乙所示的装置，直接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱之间接 $u = 6 \sqrt{2} s i n 100 π t (V)$ 的交流电源，用电表测量副线圈的“0”和“400”两个接线柱之间的电压，则副线圈两端测得的电压可能是____。

A、8.48V B、4.24V C、2.55V D、3V

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18. 某兴趣小组要测量一节干电池的电动势和内阻。准备的器材如下：
A．一节干电池；

B．电流表G（量程为0~2.0mA，内阻 $R_{g}$ 为10Ω）；

C．电流表A（量程为0~0.6A，内阻约为0.5Ω）；

D．滑动变阻器 $R_{1}$ （0~10Ω，5A）；

E．滑动变阻器 $R_{2}$ （0~100Ω，1A）；

F．定值电阻 $R_{3} = 990 Ω$ ；

G．开关S和导线若干。

(1)、所选器材中无电压表，需要将G与定值电阻 $R_{3}$ （填“串联”或“并联”），改装后的电压表对应量程是。

(2)、根据所给器材在空白框里画出电路图。

(3)、为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是（填写器材前的字母编号）。

(4)、该同学利用上述实验原理图测得几组数据，并根据这些数据，以电流表G的读数 $I_{1}$ 为纵轴，电流表A的读数 $I_{2}$ 为横轴，绘出了如图所示的图线，根据图线可求出干电池的电动势E＝V（保留三位有效数字），干电池的内阻r＝Ω（保留两位有效数字）。

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四、解答题

19. 某物理兴趣小组设计了一款火警报警装置，原理图简化如下：质量M＝2kg的气缸通过细线悬挂在天花板下，质量m＝0.2kg、横截面积 $S = 10 c m^{2}$ 的活塞将一定质量的理想气体密封在导热气缸内。开始时活塞距气缸底部的高度h＝20cm，缸内温度 $T_{1} = 300 K$ ；当环境温度上升，活塞缓慢下移 $Δ h = 5 c m$ 时，活塞表面（涂有导电物质）恰与a、b两触点接触，蜂鸣器发出报警声。不计活塞与气缸之间的摩擦，活塞厚度可忽略，大气压强 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ ，求：

(1)、缸内气体的压强；

(2)、蜂鸣器刚报警时的环境温度 $T_{2}$ ；

(3)、该过程中，气体对活塞做的功。

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20. 如图所示的装置由安装在水平台面上的高度H可调的斜轨道KA、水平直轨道AB、圆心为 $O_{1}$ 的竖直半圆轨道BCD、圆心为 $O_{2}$ 的竖直半圆管道DEF、水平直轨道FG等组成，F、D、B在同一竖直线上，轨道各部分平滑连接。滑块（可视为质点）从K点静止开始下滑，滑块质量m＝0.02kg，轨道BCD的半径R＝0.45m，管道DEF的半径r＝0.1m，滑块与轨道FG间的动摩擦因数 $μ = 0.4$ ，其余各部分轨道均光滑且无能量损失，H可调最大的高度是4m，轨道FG的长度L＝3m。

(1)、若滑块恰能过D点，求高度H的大小；

(2)、若滑块在运动过程中不脱离轨道，求滑块经过管道DEF的最高点F时的最小速度和对轨道的最小压力；

(3)、若滑块在运动过程中不脱离轨道，写出滑块在轨道FG上滑行距离s与可调高度H的关系式。

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21. 如图甲所示，光滑的足够长金属导轨MN和PQ平行，间距为L＝1.0m，与水平面之间的夹角 $α = 37 °$ ，匀强磁场磁感应强度为B＝2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R＝7.6Ω的电阻。将一根质量为m＝0.5kg，电阻为r＝0.4Ω的金属杆ab紧靠MP放在导轨上，且与导轨接触良好，其余电阻均不计。现用和导轨平行的恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，使其由静止开始运动，当金属杆沿导轨向上的位移s＝3.8m时达到稳定状态，对应过程的v－t图像如图乙所示。（ $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ）

(1)、求恒力F的大小；

(2)、求金属杆ab从开始运动到刚达到稳定状态的过程中产生的焦耳热 $O_{r}$ ；

(3)、求0~1s内金属杆ab运动的位移x₁；

(4)、若将t＝1s记作0时刻，并让磁感应强度逐渐减小，使金属棒以 $a = 1 m / s^{2}$ 的加速度做匀减速运动，写出磁感应强度B随时间t变化的关系式。

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22. 如图甲中M、N之间有一加速电场，虚线框内用偏转元件的匀强偏转场来控制带电粒子的运动。现有一粒子源K，可以产生初速度为零的X和Y粒子，X粒子的质量为m，电荷量为＋q，Y粒子的质量为4m，电荷量为＋q。经调节后粒子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上。已知MN两端电压为 $U_{0}$ ， MN中粒子束距离靶台竖直高度为H，忽略粒子的重力影响，不考虑粒子间的相互作用，不计空气阻力。

(1)、求X粒子刚进入偏转场时的速度大小；

(2)、若偏转场S为垂直纸面的匀强磁场，且磁场区域为一个圆形磁场，直径为 $L_{0}$ 。从加速场出来的X粒子正对圆形磁场的圆心射入，要实现X粒子束射出偏转场S时速度方向与水平方向夹角为 $θ$ ，求匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向；

(3)、若偏转场S为一矩形竖直向下的匀强电场，区域水平宽度为 $L_{0}$ ，竖直高度足够长，当偏转电场强度为E时X粒子恰好能击中靶台的中心P点。靶台为一圆形区域，直径为d。仪器实际工作时，电压 $U_{0}$ 会随时间小幅波动，即加速电压为 $U = U_{0} \pm Δ U$ ，粒子通过加速电场时电场可以认为是恒定的。在此情况下，为使Y粒子均能击中靶台，求电压为 $U_{0}$ 时Y粒子击中靶台的位置以及电压的波动 $Δ U$ 。

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