牡丹江市重点高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理试卷
考试时间:75分钟 分值:100分
一、单项选择题（共8题，每题的四个选项中只有一个选项正确，每题4分，共32分）
1.每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将( )
A. 向东偏转
B. 向南偏转
C. 向西偏转
D. 向北偏转
2. 如图所示，带电粒子(不计重力)以速度v沿垂直于磁场的方向进入一匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。设粒子做匀速圆周运动的轨迹半径为R，周期为T。如果仅减小粒子的入射速度v，下列说法正确的是( )
A. T增大
B. T减小
C. R增大
D. R减小
3. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1，当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,电流表A1的示数是12 mA,则电流表A2的示数为( )
A. 3 mA
B. 0
C. 48 mA
D. 与负载R的值有关
4．如图所示，LC振荡电路中，已知某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，则下列说法中错误的是( )
A．B板带正电 B．A、B两板间的电压在减小
C．电容器C正在充电 D．电场能正在转化为磁场能
5．如图所示，能正确反映做简谐运动的物体所受回复力与位移关系的图像是( )
A B C D
6．一个质点在水平方向上做简谐运动的位移随时间变化的关系是x＝5sin5πt (cm)，则下列判断正确的是( )
A．该简谐运动的周期是0.2 s
B．前1 s内质点运动的路程是100 cm
C．0.4 s到0.5 s内质点的速度在逐渐减小
D．t＝0.6 s时质点的动能为0
7. 如图所示一列简谐横波沿x轴正方向传播，P点的振动周期为0.4 s，从波传到x＝5 m的M点时开始计时，下列说法不正确的是( )
A．波源的起振方向向下
B．这列波的波长是4 m
C．这列波的传播速度是10 m/s
D．质点Q (x＝9 m)经过0.5 s第一次到达波峰
8. 粗细均匀的导体棒ab悬挂在两根相同的轻质弹簧下，ab恰好水平，如图所示。已知ab的质量m=2g，ab的长度L=20cm，沿水平方向与ab垂直的匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T，方向垂直纸面向里，电源的电动势为12 V，电路总电阻为12Ω。现将开关闭合，以下说法正确的是( )
A. 导体棒ab所受的安培力方向竖直向上
B. 能使两根弹簧恰好处于原长
C. 导体棒ab所受的安培力大小为0.02 N
D. 若系统重新平衡后，两弹簧的伸长量均与闭合开关前相比改变了0.5 cm，则弹簧的劲度系数为5 N/m
多项选择题（共4题，每题4分，在每小题的四个选项中，有两个或多个选项正确，选全的得4分，错选不给分，少选给2分，共16分）
9．如图所示，实线与虚线分别表示振幅A、频率f均相同的两列波的波峰和波谷。此刻，M是波峰与波峰相遇点，下列说法正确的是( )
A．该时刻位于O点的质点正处于平衡位置
B．位于P、N两点的质点始终处在平衡位置
C．OM连线中点是振动加强的点，其振幅为2A
D．从该时刻起，经过四分之一周期，位于M点的质点和位于O点的质点都到达平衡位置
10．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上安一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，如图所示。筛子做自由振动时，完成10次全振动用时15 s。在某电压下，电动偏心轮转速是36 r/min。已知增大电压可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期。那么要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是( )
A．提高输入电压
B．降低输入电压
C．增加筛子质量
D．减小筛子质量
11．如图甲所示，为一台小型发电机构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间按余弦规律变化，其e t图象如图乙所示．发电机线圈的内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为9 Ω，则( )
A．电压表的示数为6 V
B．发电机的输出功率为4 W
C．在1.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量最大
D．在2.0×10－2 s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大
12．一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示则( )
A．t＝1 s时物块的速率为1 m/s
B．t＝2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C．t＝3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D．t＝4 s时物块的速度为零
填空题（共2题、每空3分、共18分）
实验小组的同学们用如图甲所示的装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。
(1)选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图________（选填“乙”或“丙”）所示的固定方式。
(2)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是_________
A. 测出摆线长作为单摆的摆长
B. 测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时
C. 把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动
D. 如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用木球作摆球
(3)实验中用米尺测量摆线长度为l，用游标卡尺测量小球的直径为d，当小球平稳摆动后，测得小球完成n次全振动的总时间为t，请写出重力加速度的表达式g＝__________ (用l，d，n，t表示)
14. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律，在滑块A和B相碰的端面上装上弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片．
为了研究两滑块所组成的系统在弹性碰撞和完全非弹性碰撞两种情况下的动量关系，实验分两次进行．
第一次：将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置．给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为Δt1，A与B碰撞后又分开，滑块A再次通过光电门1的时间为Δt2，滑块B通过光电门2的时间为Δt3.
第二次：在两弹性碰撞架的前端贴上双面胶，同样让滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置．给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为Δt4，A与B碰撞后粘连在一起，滑块B通过光电门2的时间为Δt5.
为完成该实验，还必须测量的物理量有__________ (填选项前的字母)．
挡光片的宽度d
滑块A的总质量m1
C．滑块B的总质量m2
D．光电门1到光电门2的距离L
(2) 在第一次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中机械能守恒，则应该满足的表达式为________________________(用已知量和测量量表示)．
(3) 在第二次实验中若滑块A和B在碰撞的过程中动量守恒，则应该满足的表达式为________________________(用已知量和测量量表示)．
计算题（共3题，15题10分，16题12分，17题12分，共34分）
如图所示，实线是一列正弦波在某一时刻的波形图，经过0.5s后，其波形如图中虚线所示。设该波的周期T大于0.5s，求：
(1)如果波是向右传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？
(2)如果波是向左传播的，波的速度是多大？波的周期是多大？
16．如图所示，竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接，右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连，木块A、B静置于光滑水平轨道上，A、B的质量分别为1.5 kg和0.5 kg.现让A以6 m/s的速度水平向左运动，之后与墙壁碰撞，碰撞的时间为0.3 s，碰后的速度大小变为4 m/s.当A与B碰撞后会立即粘在一起运动，g取10 m/s2，求：
(1)在A与墙壁碰撞的过程中，墙壁对A的平均作用力的大小；
(2)A、B滑上圆弧轨道的最大高度．
17．如图所示，平行长直光滑固定的金属导轨MN、PQ平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨间距为L＝0.5 m，上端接有R＝3 Ω的电阻，在导轨中间加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，磁场区域为OO′O1′O1，磁感应强度大小为B＝2 T，磁场区域宽度为d＝0.4 m，放在导轨上的一金属杆ab质量为m＝0.08 kg、电阻为r＝2 Ω，从距磁场上边缘d0处由静止释放，金属杆进入磁场上边缘的速度v＝2 m/s。导轨的电阻可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，重力加速度大小为g＝10 m/s2，求：
(1)通过磁场区域的过程中通过金属杆的电荷量q；
(2)金属杆通过磁场区域的过程中电阻R上产生的焦耳热QR.牡丹江市重点高级中学2022-2023学年高二下学期期末考试
物理答案
单选题
1 2 3 4 5 6 7 8
A D B C B C D C
多选题
9 10 11 12
BCD AC CD AB
三、填空题 13. (1)丙 (2)C (3)
14. (1)BC (2) m1()2＝m1()2＋m2( )2 (3) m1＝(m1＋m2)
四、计算题
15. (1) 4m/s 2s (2) 12m/s
16.(1)设水平向右为正方向，当A与墙壁碰撞时，根据动量定理有
t＝mAv1′－mA(－v1) 解得＝50 N.
(2)设碰撞后A、B的共同速度为v，根据动量守恒定律有mAv1′＝(mA＋mB)v
A、B在光滑圆弧轨道上滑动时机械能守恒，由机械能守恒定律得
(mA＋mB)v2＝(mA＋mB)gh 解得h＝0.45 m.
17 (1)由法拉第电磁感应定律＝
由闭合电路欧姆定律＝ q＝·Δt
则金属杆通过磁场区域的过程中通过其的电荷量q＝＝＝0.08 C.
(2)金属杆刚进入磁场时E＝BLv＝2 V 由闭合电路欧姆定律I＝＝0.4 A
金属杆受到的安培力F＝BIL＝0.4 N
金属杆重力沿轨道平面向下的分力F′＝mgsin 30°＝0.4 N
所以金属杆进入磁场后做匀速直线运动
由能量守恒定律得，回路中产生的焦耳热Q＝mgdsin 30°
金属杆通过磁场区域的过程中，在电阻R上产生的热量QR＝Q
代入数据可得QR＝0.096 J.
