福建省漳州市华安县重点中学2022-2023学年高二下学期4月期中考试物理试题及参考答案

-2023学年下学期高二年期中考物理科试卷一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分；选对的得4分，有选错或不选的得0分）1.一个弹簧振子在M、N之间做简谐运动。O为平衡位置，P、Q是振动过程中关于对称的两个位置，下列说法正确的是（）A.振子在从M点向N点运动过程中，动能先减小后增大B.振子在OP间与OQ间的运动时间相等C.振子运动到P、Q两点时，位移相同D.振子在从M点向N点运动过程中，加速度先增大后减小2.如图所示，光滑斜面上放置一根垂直于纸面且通有恒定电流的导体棒，空间有垂直斜面向上的匀强磁场，导体棒处于静止状态，则关于导体棒电流方向及所受安培力方向，下列说法正确的是（）A.所受安培力方向竖直向上 B.所受安培力方向水平向左C.电流方向垂直于纸面向外 D.电流方向垂直于纸面向里3.为了有效隔离外界振动对STM的扰动，在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板，并施加磁场来快速衰减其微小振动，如图所示。无扰动时，按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场；出现扰动后，对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是(

)

A. B.

C. D.4.“娱乐风洞”是项将科技与惊险相结合的娱乐项。表演者调整身体的姿态，通过改变受风面积（表演者在垂直风力方向的投影面积，来改变所受向上风力的大小，使人产生在天空的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是（）A.风对人的冲量与人对风的冲量相同B.风的动量变化量为零C.气流速度大小为D.单位时间内流过风洞内横截面的气体体积为二、多选题（本题共4小题，每小题6分，共24分，全部选对的得6分，选对部分答案的得3分，不选或选错得0分）5.如图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图像。则（）A.从到，该波沿x轴正方向传播了B.时，质点Q的位移达到负向最大C.时，质点P的回复力方向沿y轴负方向D.从到，质点P向右传播了6.对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（）A.图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在玻璃球中发生全反射B.图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小C.图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整D.图丁中光导纤维内芯的折射率比外套的更大7.如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，所加磁场的磁感应强度为B。用回旋加速器来加速质量为m、电荷量为e的质子，质子从A处的质子源由静止出发，加速到最大动能Ek后射出，下列说法中正确的是

(

)A.质子在匀强磁场中做圆周运动时获得能量，用来加速

B.增大交变电压U，质子在加速器中运行总时间将变短

C.回旋加速器所加交变电压的频率为2πmR8.2022年2月4日冬奥会在北京举行，冰雪运动逐渐受到人们喜爱。冰壶运动是运动员把冰壶沿水平冰面投出，让冰壶在冰面上自由滑行，在不与其他冰壶碰撞的情况下，最终停在远处的某个位置。按比赛规则，投掷冰壶的运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。如图甲所示，蓝壶静止在圆形区域内，已知冰壶质量m=20kg，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰。若碰撞前、后两壶的v一t图像如图乙所示。关于冰壶的运动，下列说法正确的是（）A.碰撞后在冰面上滑行的过程中，蓝壶受到阻力的冲量大小比红壶的大B.碰撞后蓝壶运动的加速度大小为0.1m/s2C.若两壶碰撞时间为0.2s，则红壶在碰撞过程中所受的平均作用力为60ND.两壶碰撞过程中，系统损失的机械能为4.8J三、填空题(22分)9.用图甲所示装置测量磁场的磁感应强度和某导电液体(有大量的正、负离子)的电阻率。水平管道长为l、宽度为d、高为ℎ，置于竖直向上的匀强磁场中。管道上下两面是绝缘板，前后两侧面M、N是电阻可忽略的导体板，两导体板与开关S、电阻箱R、灵敏电流表G(内阻为Rg)连接。管道内始终充满导电液体，液体以恒定速度v自左向右通过。闭合开关(1)图乙所示电阻箱接入电路的电阻值为_______Ω。(2)与N板相连接的是电流表G的_______极(填“正”或“负”)。(3)图丙所示的电流表读数为_______μA。(4)将实验中每次电阻箱接入电路的阻值R与相应的电流表读数I绘制出1I−R图象为图丁所示的倾斜直线，其延长线与两轴的交点坐标分别为(−a,0)和(0,b)，则磁场的磁感应强度为_______，导电液体的电阻率为10.用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为，被碰小球质量为。记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O，测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为、、，知图乙，分析数据：（1）若入射小球半径为。被碰小球半径为，则要求：___________；（填字母代号）A.，B.，C.，D.，（2）若两球碰撞时的动量守恒，应满足的关系式为___________（用题中所给物理量的符号表示）；若碰撞是弹性碰撞，则既要满足动量守恒还应满足___________守恒。（3）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改装，如图所示，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使小球1仍从斜槽上S点由静止滚下，多次实验，得到两球落在斜面上的平均落点。用刻度尺测量斜面顶点到三点的距离分别为。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为___________（用所测物理量的字母表示）。四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.（10分）如图所示，实线是一列简谐横波在时刻的波形图，虚线是在时刻的波形图。（1）若这列波向右传播，此列波传播速度的可能值是多少；若这列波向左传播，此列波传播速度的可能值是多少；（2）若波速为，求处的质点M在时刻的振动方向。14.（12分）半径为R的半圆柱形玻璃砖的截面如图所示，O为圆心。单色光A沿半径方向从a处射入玻璃砖后，恰在O点发生全反射，。平行于A的同种单色光B从最高点b射入玻璃砖后，折射到MN上的一点D（D点在图中未画出），光在真空中传播的速度为c，求：（1）玻璃砖的折射率；（2）D点到O点的距离；（3）光线B在玻璃中由b点传播至D点的时间。

15（16分）如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37∘的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量m=2kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin(1)求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度vm(2)求金属棒ab沿导轨向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR(3)若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为2J，求流过电阻R的电荷量q。参考答案1-4.BCAC5.BC6.BD.7BD8.ACD9.(1)290.1；(2)负；(3)24.0；(4)

abdv；(a−10①.C②.③.④.13.（1）若这列波向右传播，则传播的距离为则n=0，1，2，3…若这列波向左传播，则传播的距离为则n=0，1，2，3…结合（1）中的分析，波向左传播时，当时波速为，由“前一质点带动后一质点”可知处的质点M在时刻的振动方向向下。14.解(1）临界角C＝45°，由公式可得（2）由折射定律有可得，由几何关系可得（3）该单色光在玻璃中的传播速度v有根据几何关系可知，光在玻璃中传播的路程s有故传播时间t有可得15.解：(1)金属棒静止释放后，向下运动，切割磁感线的感应电动势为E=BLv根据闭合电路欧姆定律可得，产生的感应电流为I=则受到的安培力为F由于安培力与运动方向相反，则有mg可知金属棒沿斜面向下做加速度减小的加速运动，当加速为零时，金属棒的速度最大，然