湖北省“荆、荆、襄、宜四地七校”考试联盟2023-2024学年高二下学期物理期中联考试卷
试卷更新日期：2024-04-29 类型：期中考试
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
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1. 校园一卡通的基本工作原理是，在校园内将一卡通靠近读卡器，读卡器向外发射某一特定频率的电磁波，一卡通内线圈产生感应电流，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，读卡器感应电路中就会产生电流，从而识别卡内信息。下图中与校园一卡通原理最近的是（ ）A、
B、
C、
D、
2. 一弹簧振子在M、N之间做简谐运动。O为平衡位置，P、Q是振动过程中关于O点对称的两个位置，下列说法正确的是（ ）
A、振子运动到P、Q两点时，加速度相同 B、振子在从P点向Q点运动时，动能先减小后增大 C、振子在从M点向N点运动过程中，回复力先增大再减小 D、振子在OP间与OQ间的运动时间相等3. 某些共享单车的内部有一个小型发电机，通过骑行者的骑行踩踏，可以不断地给单车里的蓄电池充电，蓄电池再给智能锁供电。小型发电机的发电原理可简化为图甲所示，矩形线圈abcd处于匀强磁场中，通过理想交流电流表与阻值为R的电阻相连。某段时间在骑行者的踩踏下，线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动，图乙是线圈转动过程中穿过线圈的磁通量Ф随时间t变化的图像，则（ ）
A、t=0时刻线圈处于中性面位置 B、t1时刻，穿过线圈的磁通变化率为零，感应电动势为零 C、t2时刻电流表示数为0，t3时刻电流表的示数最大 D、t4时刻电流方向发生改变，线圈转动一周，电流方向改变两次4. 由折射率为n的透明材料制成、半径为R的半圆柱形透明砖平放在桌面上，t=0时刻，将激光束垂直AC面射到A点，在激光束沿AC方向以速度v匀速向C点平移的过程中，有光从圆弧面ABC射出的时间为（ ）
A、 B、 C、 D、5. 质量为1kg的物块静止在水平地面上，t=0时刻施加一水平力F，t=3s时撤掉作用力F，F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2。则（ ）
A、1s~3s时间内F的冲量大小为3N·s B、前1s摩擦力的冲量大小为1N·s C、前3s物块动量的改变量大小为2kg·m/s D、t=4.5s时物块的速度为06. 如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1，原线圈输入的交流电压瞬时值的表达式为 ， 定值电阻的阻值为65Ω，电阻箱的初始阻值为10Ω，灯泡L阻值恒为10Ω。电流表为理想交流电流表，下列说法正确的是（ ）
A、理想电流表的初始示数为6A B、逐渐增大的阻值，灯泡L逐渐变暗 C、当时，副线圈功率达到最大 D、若将换为一个理想二极管，则灯泡L两端电压的有效值为7. 如图所示，水平直线边界PQ的上方空间内有方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，长为2d、与PQ平行的挡板MN到PQ的距离为d，边界PQ上的S点处有一电子源，可在纸面内向PQ上方各方向均匀的发射电子。已知电子质量为m、电荷量为e，速度大小均为 ， N、S的连线与PQ垂直，不计电子之间的作用力，则挡板MN的上表面与下表面被电子击中部分的长度之比为（ ）
A、 B、1 C、 D、8. 如图所示，光滑绝缘水平面上存在方向竖直向下的有界（边界竖直）匀强磁场，一直径与磁场区域宽度相同的闭合金属圆形线圈在平行于水平面的拉力作用下，在水平面上沿虚线方向匀速通过磁场。下列说法正确的是（ ）
A、线圈进磁场的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向 B、线圈出磁场的过程中，线圈中的感应电流沿逆时针方向 C、该拉力的方向水平向右 D、该拉力为恒力9. 如图甲，某实验小组用电压传感器研究电感线圈特性，图甲中三个灯泡相同，灯泡电阻不变。闭合开关S，当电路达到稳定状态后再断开开关，与传感器相连的电脑记录的电感线圈L两端电压u随时间t变化的u-t图像如图乙所示。不计电源内阻，电感线圈L的自感系数很大且不计直流电阻，下列说法正确的是（ ）
A、开关S闭合瞬间，L2、L3同时点亮 B、开关S闭合瞬间，流经灯L1和L2的电流大小相等 C、开关S断开瞬间，灯L1立即熄灭，L2闪亮一下再熄灭 D、图乙中电压U1与U2的比值为3∶410. 如图所示是某水池的剖面图，A、B两区域水深分别为 ， ， 点O处于两部分水面分界线上，M和N是A、B两区域水面上的两点，O、M间距离为3m。t=0时，M点从平衡位置向上振动、N点从平衡位置向下振动，形成以M、N点为波源的水波（可看作简谐横波），两波源振动频率均为2Hz，振幅均为5cm。当t=1s时，O点开始振动且振动方向向下。已知水波的波速跟水深关系为 ， 式中h为水的深度，g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A、A区域水面上的波长为1m B、O、N之间的距离为4m C、t=2.5s时，O点经平衡位置向上振动 D、t=2.5s后，MN之间存在10个振幅为10cm的点二、非选择题（本题共5小题，共60分）。
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11. 下图为验证动量守恒定律的实验装置，轨道固定，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球（）进行实验。
(1)、若进行实验，以下所提供的测量工具中必需的是（ ）A、直尺 B、游标卡尺 C、天平 D、弹簧秤 E、秒表(2)、轨道上先不放小球，让小球由图示A位置静止下滑，再将小球放在斜槽末端保持静止，让小球仍然从A位置静止下滑，两次实验两球落在下方斜面上的位置为M、P、N。则碰后的落点为（填M、N、P）(3)、若M、P、N到斜槽末端B点的距离分别为、、 ， 只要满足关系式 ， 就能说明两球碰撞前后系统动量守恒。12. 用图示装置完成“探究单摆周期与摆长的关系”：
(1)、用游标尺上有10个小格的游标卡尺测量摆球的直径，结果如图甲所示，可读出摆球的直径d为cm。(2)、实验时，摆球在垂直纸面的平面内摆动，为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置激光光源与光敏电阻，如图乙所示，光敏电阻与某一自动记录仪相连，该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t的变化图线如图丙所示，则该单摆的周期为。(3)、多次改变细线的长度L（悬点到小球上方的距离），做出L与单摆周期的平方之间的关系图像如图丁所示，则当地的重力加速度大小为（用a、d表示）。13. 某科技小组自制了一个用力传感器来测量温度的装置。如图所示，导热性能良好的汽缸固定在水平地面上，汽缸内部横截面积S为0.01m2。质量m为10kg的活塞与汽缸间无摩擦且不漏气，活塞上方通过一刚性轻杆连接一个固定的力传感器，传感器可以直接显示出传感器对轻杆的力，传感器示数为正表示传感器对轻杆的作用力竖直向上。环境温度为7℃时，力传感器的示数F为100N。整个装置静止，大气压p0恒为1.0×105Pa，g取10m/s2 ， 0℃取273K。求：
(1)、缸内气体压强；(2)、环境温度为多少时，传感器示数恰好为零。14. 如图所示，平行光滑金属导轨水平放置，间距L=2m，导轨左端接一阻值R=1Ω的电阻，图中虚线与导轨垂直，其右侧存在磁感应强度大小B=0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m=1kg的金属棒垂直导轨放置在虚线左侧，距虚线的距离为d=0.5m。某时刻对金属棒施加一大小为F=4N的向右的恒力，金属棒在磁场中运动s=2m的距离后速度不再变化，金属棒与导轨的电阻忽略不计，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，求：
(1)、金属棒从开始进入磁场到匀速过程中回路产生的焦耳热；(2)、金属棒从开始进入磁场到匀速过程中通过电阻R的电荷量；(3)、金属棒从开始进入磁场到匀速运动过程所用时间。15. 如图所示，建立平面直角坐标系xOy，在第一象限0≤x≤10d区域Ⅰ中充满磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场。在第四象限0≤x≤10d区域Ⅱ中充满磁感应强度大小为kB（k为常数），方向垂直纸面向里的匀强磁场。x轴为两个不同磁场区域的分界线。t=0时刻，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子（不计粒子重力）从位于O点正上方的P点以的初速度沿x轴正方向进入磁场。
(1)、粒子在区域Ⅰ中运动的半径；(2)、若OP=4d，k=1，求粒子出磁场的位置坐标；(3)、若k=3，为了使粒子不从左边界离开磁场，求OP的最大值。