四川省眉山市仁寿县联考2022-2023学年高二下学期期末模拟物理试题（含答案解析）

2021级第四学期第三次联考质量检测物理试卷二、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。14-18题每小题的四个选项中只有一个选项正确，19-21题每小题的四个选项中有多个选项正确，全对得6分，对而不全得3分，有错不得分）1.关于电磁波和电磁振荡，下列说法正确的是（）A.电磁波是一种物质，不能在真空中传播B.电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率C.根据麦克斯韦电磁波理论，电磁波中的电场和磁场方向相互垂直，电磁波是纵波D.电磁波从发射电路向空间传播时，电磁振荡一旦停止产生的电磁波就立即消失【答案】B【解析】【分析】【详解】A．电磁波是一种物质，能在真空中传播，故A错误；B．根据电磁波的产生机理，可知电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率，故B正确；C．根据麦克斯韦电磁波理论，电磁波中的电场和磁场方向相互垂直，所以电磁波是横波，故C错误；D．电磁波从发射电路向空间传播时，电磁振荡停止，但产生的电磁波仍然会继续向前传播，并不会立即消失，故D错误。故选B。2.下面是四种与光有关的事实：①白光通过棱镜在屏上呈现彩色；②雨后的天空出现彩虹；③肥皂泡的表面呈现彩色；④白光通过双缝在光屏上呈现彩色条纹．其中，与光的干涉有关的是()A.①② B.③④ C.②③ D.①③【答案】B【解析】【详解】白光通过棱镜在屏上呈现彩色，雨后的天空出现彩虹，是光的色散；肥皂泡的表面呈现彩色，白光通过双缝在光屏上呈现彩色条纹是光的干涉现象故应选B．3.如图所示，图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为质点P以此时刻为计时起点的振动图像，从该时刻起，下列说法正确的是（）A.经过0.05s时，质点Q距平衡位置的距离大于质点P距平衡位置的距离B.经过0.15s，P质点沿x轴的正方向移动了3mC.经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴负方向D.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为0.5m的障碍物，能发生明显衍射现象【答案】D【解析】【详解】A．根据乙图可知周期，此时P点在平衡位置向上振动，所以波沿x轴正方向传播，经过0.05s时，即经过，P达到波峰处，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离，故A错误；B．该波的波速经过0.15s，波沿x轴的正方形传播了但是质点不会沿波的传播方向移动，只会在平衡位置附近振动，故B错误；C．经过0.1s时，即经过，质点Q到达波谷，故C错误；D．该波的波长，当障碍物的尺寸比波长小、或跟波长差不多时能够发生明显的衍射，所以若该波在传播过程中遇到一个尺寸为0.5m的障碍物，能发生明显衍射现象，故D正确。故选D。4.如图所示为远距离输电原理图，变压器T1，T2为理想变压器，T1原副线圈的匝数比为1：1000，T2原副线圈的匝数比为1000：1，发电机的输出功率为P，输出电压为U，用电器两端的电压为0.999U，则输电线的电阻R为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】根据变压器关系可知，T1副线圈电压T2原线圈电压则输电线上的电压输电线上电流则输电线的电阻故选B。5.如图所示，单匝矩形线框的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO/与磁场边界重合．线圈按图示方向匀速转动．若从图示位置开始计时，并规定电流a-b-c-d-a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】图示时刻，由楞次定律判断出线圈中感应电流方向为：a→d→c→b→a，为负方向．线圈中产生的感应电动势表达式为e=Emsinωt=BSωsinωt，S是线圈面积的一半，则感应电流的表达式为，其中．故线圈中感应电流按正弦规律变化，根据数学知识得知A正确，BCD错误．6.图示为一正弦交流电和一方形波交流电的波形，根据图象可得（）A.正弦交流电的频率是100HzB.方形波交流电的周期为0.015sC.正弦交流电的电压有效值为D.将该方形波交流电与该正弦交流电加在同一电阻两端，在相同时间内产生的热量相等【答案】CD【解析】【详解】A．根据图象，正弦交流电的周期，频率故A错误；B．方形波交流电的周期为，故B错误；C．正弦交流电的电压最大值，有效值为故C正确；D．对方形波交流电，根据电流的热效应有解得方形波交流电和正弦交流电的电压有效值相等，由知将该方形波交流电与该正弦交流电加在同一电阻两端，在相同时间内产生的热量相等，故D正确。故选CD7.一列沿x轴传播的简谐横波，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（）A.该简谐横波的波长为6mB.介质质点的振动周期可能为3sC.该简谐横波的波速可能为12m/sD.该简谐横波一定沿x轴负方向传播【答案】AB【解析】【详解】A．由波形图可知，该简谐横波的波长为6m，选项A正确；B．若波沿x轴正向传播，则0.5s内传播的距离为：(6n+5)m，则波速周期其中的n=0、1、2、3…..；若波沿x轴负向传播，则0.5s内传播的距离为：(6n+1)m，则波速周期其中的n=0、1、2、3…..；则由可知，当n=0时，T=3s，选项B正确；C．由上述两个波速表达式可知，该波的波速不可能为12m/s，选项C正确；D．该波的传播方向不确定，选项D错误；故选AB。8.随着电磁技术的日趋成熟，新一代航母已准备采用全新的电磁阻拦技术，其基本原理如图所示，飞机着舰时利用电磁作用力使它快速停止。为研究问题的方便，我们将其简化为如图所示的模型、在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中，两根平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计。轨道端点MP间接有阻值为R的电阻。一个长为L、质量为m、阻值为r的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。质量为M的飞机以水平速度迅速钩住导体棒ab，钩住之后关闭动力系统并立即获得共同的速度。假如忽略摩擦等次要因素，飞机和金属棒系统仅在安培力作用下很快停下来。下列说法正确的是（）A.飞机钩住金属棒过程中，系统损失的机械能为B.飞机钩住金属棒后，将做加速度减小的减速运动直到最后停止C.从飞机钩住金属棒到它们停下来整个过程中运动的距离为D.导体棒ab克服安培力所做的功大小等于电阻R上产生的焦耳热【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．飞机钩住金属棒过程满足动量守恒，设共同速度为v，可得系统损失的机械能为联立可解得A错误；B．飞机钩住金属棒后，切割磁感线，产生感应电流，受到的安培阻力为速度减小，安培力减小，由牛顿第二定律可知，加速度减小，将做加速度减小的减速运动直到最后停止，B正确；C．以飞机和金属棒为研究对象，在很短一段时间内，据动量定理有在某时刻，据闭合电路欧姆定律有联立可得飞机经时间t后停下，在时间t内对上式求和有结合A的分析，可解得整个过程中运动的距离为C正确；D．导体棒ab克服安培力所做的功大小等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热之和，D错误。故选BC。三、实验题（共15分）9.下图为“用双缝干涉测量光的波长”实验装置。（1）下列关于实验操作的说法中正确的是（）A.实验架必须保持水平B.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应该放上单缝和双缝C.测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐（2）在实验中，若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是（）A.减小双缝间距B.将屏幕向远离双缝的位置移动C.将光源向远离双缝的位置移动（3）实验测得双缝间的距离d=1mm，双缝到屏的距离l=2m，若第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为1.178×10-2m，则该单色光的波长为___________。【答案】①.C②.AB③.5.89×10-7m【解析】【详解】（1）[1]A.此实验要求光源、遮光片、单缝、双缝、遮光筒和屏的相应位置在一条直线上即可，故A错误；B．在调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心前，应先把单缝和双缝取下，故B错误；C．测量某条干涉亮条纹位置时，应使测量头分划板中心刻线与该亮条纹的中心对齐，故C正确。故选C（2）[2]根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距公式可知，要使Δx增大，可以换用波长更大的光、增大双缝到屏的距离或缩小双缝间的距离，故AB正确。故选AB。（3）[3]第1个亮条纹到第11个亮条纹的中心间距为x=10Δx=1.178×10-2m则Δx=1.178×10-3m解得该单色光的波长为10.在“用单摆测定重力加速度的实验中”(1)用游标卡尺测量摆球直径的情况如图甲所示，读出摆球直径为_______cm；(2)测单摆周期时，当摆球经过________时开始计时并计1次，测出经过该位置N次所用时间为t，则单摆周期为___________；(3)若测量出多组周期T、摆长L数值后，画出T2－L图像如图乙所示，则此图线的斜率的物理意义是___________________。【答案】①.2.07②.最低点③.④.【解析】【详解】(1)[1]由图甲所示可知，摆球直径为(2)[2]选最低点时开始计时，是因为单摆经过最低点时速度最快，相对来说引起的时间误差会很小，这样测量单摆周期更精确。[3]测单摆周期时，当摆球经过最低点时开始计时并计1次，测出经过该位置N次所用时间为t，则单摆周期为(3)[4]由单摆周期公式可知则T2－L图像斜率的物理意义四、本题共3小题，共47分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。将解答过程写在答题纸相应的位置。11.质量均为m=2kg的三物块A、B、C，物块A、B用轻弹簧相连，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v=3m/s的速度在光滑的水平地面上运动，物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者会粘在一起运动．求在以后的运动中：（1）从开始到弹簧的弹性势能第一次达到最大时，弹簧对物块A的冲量；（2）系统中弹性势能的最大值Ep是多少？【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）当三者速度相同时，弹性势能最大，则根据动量守恒整理可以得到根据动量定理（2）B、C碰撞时，B、C系统动量守恒，设碰后瞬间两者的速度为v1，则解得设弹簧的弹性势能最大为．，根据机械能守恒得：代入解得为．【名师点睛】该题考查动量守恒定律的一般应用，由于本题是两个碰撞的过程，含有非弹性碰撞的过程，不能全过程列出机械能守恒方程，这是学生经常犯的错误．12.如图所示，平静水面上有两个可视为质点的小木块甲和乙，它们相距5m，一列水波（横波）向右传播，甲和乙均随水波上下振动，测得它们每分钟上下振动均为30次，当甲在波谷时，乙恰在波峰，且甲、乙之间还有两个波峰。求(1)水波的频率；(2)水波的波长；(3)水波的波速。【答案】(1)Hz；(2)m；(3)v=1m/s【解析】【详解】⑴周期，频率解得Hz⑵根据题意解得m⑶由公式解得v=1m/s13.如图所示，某透光材料制成的柱状模型横截面为边长等于的等边三角形，、、为其三个顶点，一束单色光线从边的点垂直射入玻璃柱（为边的四等分点），在面刚好发生全反射，最后从边垂直射出（光在真空中的传播速度为）。求：(1)玻璃对该单色光的折射率；(2)光在该柱体中运动的时间。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)光路如图所示，光在面上的点刚好发生全反射由几何关系可得由光的全反射可知解得(2)光在该材料中的速度在该柱体中传播的路程在该柱体中运动的时间联立解得14.如图甲所示，光滑的金属导轨MN和PQ平行，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α＝37°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，方向垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=1.6Ω的电阻，质量m=0.5kg，电阻r=0.4Ω的金属杆ab垂直导轨放置。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。取g=10m/s2，导轨足够长。（，）求：（1）恒力F的大小；（2）从金属杆ab开始