海南省2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理模擬試題（A卷）含答案

海南省2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理模擬試題（A卷）一、選擇題（共14小題，每小題3分，共42分）1.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T，t=0時的波形如圖所示。t=T4時()A.質(zhì)點a速度方向沿y軸負(fù)方向B.質(zhì)點b沿x軸正方向遷移了1mC.質(zhì)點c的加速度為零D.質(zhì)點d的位移為-5cm2.如圖所示，兩勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度和大小相等、方向相反。金屬圓環(huán)的直徑與兩磁場的邊界重合。下列變化會在環(huán)中產(chǎn)生順時針方向感應(yīng)電流的是（）A.同時增大減小B.同時減小增大C.同時以相同的變化率增大和D.同時以相同的變化率減小和3.空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域的橫截面的半徑為R，磁場方向垂直橫截面．一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子以速率v0沿橫截面的某直徑射入磁場，離開磁場時速度方向偏離入射方向60°．不計重力，該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A．B．C．D．4.下列幾幅圖中表示磁場對電流作用，方向判斷錯誤的是（）A. B. C. D.5.導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中沿金屬導(dǎo)軌運(yùn)動時，棒中的感應(yīng)電流方向如圖。則棒的運(yùn)動方向和螺線管內(nèi)部磁場方向分別為（）A.向左，指向 B.向右，M指向C.向左，指向M D.向右，指向M6.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要的儀器，在物理研究中起非常重要的作用。如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。粒子源（在加速電場上方，未畫出）產(chǎn)生的帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為和。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片。平板S下方有強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場。（不計帶電粒子的重力）下列表述正確的是（）A.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里B.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于C.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷（）越小D.粒子所帶電荷量相同時，打在膠片上的位置越遠(yuǎn)離狹縫P，表明其質(zhì)量越大7.如圖所示為某物體做簡諧運(yùn)動的振動圖像，下列說法正確的是A.0.3s時刻與0.5s時刻物體的動能相同B.0.3s時刻與0.5s時刻物體的速度相同C.0.1s時刻與0.3s時刻物體的回復(fù)力方向相同D.0.1s時刻與0.3s時刻物體的回復(fù)力大小不同8.如圖是水面上兩列頻率相同的波在某時刻的疊加情況，以波源S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰（實線）和波谷（虛線）；S1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=3cm，則下列說法正確的是（）A.質(zhì)點D是振動減弱點B.質(zhì)點A、D在該時刻的高度差為14cmC.再過半個周期，質(zhì)點B、C是振動加強(qiáng)點D.質(zhì)點C此刻以后將向上振動9.如圖所示，是以點為圓心的三分之一圓弧，為圓弧中點，、、處各有一垂直紙面的通電直導(dǎo)線，電流大小相等，方向均垂直紙面向里，整個空間還存在一個磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場，點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度恰好為零。若將處電流反向，其它條件不變，則點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（）A. B. C. D.010.中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成并實現(xiàn)首次放電，該裝置通過磁場將粒子約束在小范圍內(nèi)實現(xiàn)核聚變。其簡化模型如圖所示，半徑為R和兩個同心圓之間的環(huán)形區(qū)域存在與環(huán)面垂直的勻強(qiáng)磁場，核聚變原料氕核（H）和氘核（H）均以相同的速度從圓心O沿半徑方向射出，全部被約束在大圓形區(qū)域內(nèi)。則氕核在磁場中運(yùn)動的半徑最大為（）A.R B.R C.RD.（-1）R11.（雙選）沿x軸負(fù)方向傳播的一列簡諧橫波在時刻的波形如圖所示。P為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，該波的傳播速度為，則時（）A.質(zhì)點P對平衡位置的位移一定為負(fù)值B.質(zhì)點P的加速度方向與速度方向一定相同C.質(zhì)點P速度方向與對平衡位置的位移方向相反D.質(zhì)點P的加速度方向與對平衡位置的位移方向相同12.（雙選）回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成的周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時的動能，則下列措施可行的是（）A.增大兩D形金屬盒間的加速電壓B.增大磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.增大D形金屬盒的半徑D.增大兩D形金屬盒狹縫間的距離13.（雙選）如圖所示，邊長為a的正方形鋁框平放在光滑絕緣水平桌面上，桌面上有邊界平行、寬為b且足夠長的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直于桌面，鋁框依靠慣性滑過磁場區(qū)域，滑行過程中鋁框平面始終與磁場垂直且一邊與磁場邊界平行，已知，在滑入和滑出磁場區(qū)域的兩個過程中（）A.鋁框所用時間相同 B.鋁框上產(chǎn)生的熱量相同C.鋁框中的電流方向相反 D.通過鋁框截面的電荷量相同14.（雙選）如圖所示，一導(dǎo)線彎成直徑為d的半圓形閉合回路．虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右勻速進(jìn)入磁場，直徑CD始終與MN垂直．從D點到達(dá)邊界開始到C點進(jìn)入磁場為止，下列說法中正確的是()A．感應(yīng)電流方向為逆時針方向B．CD段直導(dǎo)線始終不受安培力C．感應(yīng)電動勢的最大值E＝BdvD．感應(yīng)電動勢的平均值E?＝18π二、非選擇題（共58分）15.（8分）（1）在“驗證機(jī)械能守恒定律“”實驗中，在下面所列舉的該實驗的幾個操作步驟中，有兩項是錯誤的或者是沒有必要進(jìn)行的，它們是____________（填字母代號）A．按照圖1示的裝置安裝器件B．將打點計時器接到學(xué)生電源的直流輸出端上C．用天平測量出重物的質(zhì)量D．先接通電源開關(guān)，再放手讓紙帶和重物下落E．在打出的紙帶上，選取合適的兩點，測量兩點的速度和他們之間的距離F．驗證減少的重力勢能是否等于增加的動能，即驗證機(jī)械能是否守恒（2）本次實驗中，打點周期為0.02s，自由下落的重物質(zhì)量為2kg，打出一條理想紙帶的數(shù)據(jù)如圖2所示，單位是cm，g取9.8m/s2。點O、A之間還有多個點沒畫出，從起點O到打下B點的過程中，重力勢能的減少量_______J，此過程中物體動能的增量J，（答案保留三位有效數(shù)字），實驗結(jié)論是______________________________。16.（10分）如圖所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t均勻變化。正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻R=0.1Ω，邊長l=0.2m。求(1)在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中的感應(yīng)電動勢E；(2)t=0.05s時，金屬框ab邊受到的安培力F的大小和方向；(3)在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率P。17.（10分）如圖（a），一質(zhì)量為m的物塊A與輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑水平面上：物塊B向A運(yùn)動，時與彈簧接觸，到時與彈簧分離，第一次碰撞結(jié)束，A、B的圖像如圖（b）所示。已知從到時間內(nèi)，物塊A運(yùn)動的距離為。A、B分離后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，與一直在水平面上運(yùn)動的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，達(dá)到的最高點與前一次相同。斜面傾角為，與水平面光滑連接。碰撞過程中彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。求（1）第一次碰撞過程中，彈簧彈性勢能的最大值；（2）第一次碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值；（3）物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)。18.（10分）用圖甲所示的實驗裝置驗證機(jī)械能守恒定律。氣墊導(dǎo)軌上A處安裝了一個光電門，滑塊上固定一遮光條，滑塊用繞過氣墊導(dǎo)軌左端定滑輪的細(xì)線與鉤碼相連，每次滑塊都從同一位置由靜止釋放，釋放時遮光條位于氣墊導(dǎo)軌上B位置的上方。（1）某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d，如圖乙所示，則______mm；（2）實驗中，接通氣源，滑塊靜止釋放后，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間為，測得滑塊質(zhì)量為M，鉤碼質(zhì)量為m，A、B間的距離為L。在實驗誤差允許范圍內(nèi)，鉤碼減小的重力勢能______與______（用直接測量的物理量符號表示）相等，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒；（3）下列不必要的一項實驗要求是______（請?zhí)顚戇x項前對應(yīng)的字母）；A.滑塊必須由靜止釋放B.應(yīng)使滑塊的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量C.已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣菵.應(yīng)使細(xì)線與氣墊導(dǎo)軌平行（4）分析實驗數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)增加的動能明顯大于鉤碼減小的重力勢能，原因是______。19.（10分）電表為指針在中央的靈敏電流表，如圖甲所示，把電表連接在直流電路中時出現(xiàn)的偏轉(zhuǎn)情況?，F(xiàn)把它與一個線圈串聯(lián)，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，請完成下列填空。（1）圖（a）中靈敏電流計指針將向__________偏轉(zhuǎn)（填“左”或“右”）；（2）圖（b）中磁鐵下方的極性是__________（填“極”或“極”）；（3）圖（c）中磁鐵的運(yùn)動方向是__________（填“向上”或“向下”）。20.（10分）如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度、方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場。金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢、內(nèi)阻的直流電源。現(xiàn)把一個質(zhì)量的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止。導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點間的電阻，金屬導(dǎo)軌及其他電阻不計。已知，，重力加速度，求：（1）導(dǎo)體棒受到的安培力的大小和方向；（2）導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小和方向。答案1.C2.B3.A4.C5.C6.D7.A8.B9.A10.A11.BC12.BC13.CD14.AD15.【正確答案】BC或者CB

0.982

0.960

在誤差允許的范圍內(nèi)機(jī)械能守恒（1）打點計時器需要接低壓交流電源，不能接直流，因為我們是比較mgh、mv2的大小關(guān)系，故m可約去，不需要用天平，故BC錯誤或不需要，ADEF都需要故選BC。（2）從開始下落至B點，重錘的重力勢能減少量為利用勻變速直線運(yùn)動的推論有動能的增量由上數(shù)據(jù)可知，在誤差允許范圍內(nèi)，重錘機(jī)械能守恒。16.【正確答案】(1)在t=0到t=0.1s的時間Δt內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量ΔB=0.2T，設(shè)穿過金屬框的磁通量變化量為ΔΦ，有ΔΦ=ΔBl2①由于磁場均勻變化，金屬框中產(chǎn)生的電動勢是恒定的，有E=ΔΦ聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)，解得E=0.08V③(2)設(shè)金屬框中的電流為I，由閉合電路歐姆定律，有I=ER④由圖可知，t=0.05s時，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.1T，金屬框ab邊受到的安培力F=IlB1⑤聯(lián)立①②④⑤式，代入數(shù)據(jù)，解得F=0.016N⑥方向垂直于ab向左。⑦(3)在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率P=I2R⑧聯(lián)立①②④⑧式，代入數(shù)據(jù)，解得P=0.064W⑨17.【正確答案】（1）；（2）；（3）（1）當(dāng)彈簧被壓縮最短時，彈簧彈性勢能最大，此時、速度相等，即時刻，根據(jù)動量守恒定律根據(jù)能量守恒定律聯(lián)立解得（2）解法一：同一時刻彈簧對、B的彈力大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可知同一時刻則同一時刻、的的瞬時速度分別為，根據(jù)位移等速度在時間上的累積可得，又解得第一次碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值解法二：B接觸彈簧后，壓縮彈簧的過程中，A、B動量守恒，有對方程兩邊同時乘以時間，有0-t0之間，根據(jù)位移等速度在時間上的累積，可得將代入可得則第一次碰撞過程中，彈簧壓縮量的最大值（3）物塊A第二次到達(dá)斜面最高點與第一次相同，說明物塊A第二次與B分離后速度大小仍為，方向水平向右，設(shè)物塊A第一次滑下斜面的速度大小為，設(shè)向左為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得根據(jù)能量守恒定律可得聯(lián)立解得方法一：設(shè)在斜面上滑行的長度為，上滑過程，根據(jù)動能定理可得下滑過程，根據(jù)動能定理可得聯(lián)立解得方法二：根據(jù)牛頓第二定律，可以分別計算出滑塊A上滑和下滑時的加速度，，上滑時末速度為0，下滑時初速度為0，由勻變速直線運(yùn)動的位移速度關(guān)系可得，聯(lián)立可解得18.【正確答案】①.②.③.④.B⑤.氣墊導(dǎo)軌右端偏高（1）[1]由圖示游標(biāo)卡尺可知，游標(biāo)卡尺的游標(biāo)為20分度，且第14個小格對齊，則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為（2）[2][3]由于遮光條通過光電門的時間極短，可以利用平均速度來代替其瞬時速度，因此滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度為實驗要驗證機(jī)械能守恒定律，則有鉤碼減小重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能，則鉤碼減小的重力勢能為系統(tǒng)增加的動能為（3）[4]