海南省2023-2024学年高二下学期期中考试物理模拟试题（A卷）含答案

海南省2023-2024学年高二下学期期中考试物理模拟试题（A卷）一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）1.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为T，t=0时的波形如图所示。t=T4时()A.质点a速度方向沿y轴负方向B.质点b沿x轴正方向迁移了1mC.质点c的加速度为零D.质点d的位移为-5cm2.如图所示，两匀强磁场的磁感应强度和大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是（）A.同时增大减小B.同时减小增大C.同时以相同的变化率增大和D.同时以相同的变化率减小和3.空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面．一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°．不计重力，该磁场的磁感应强度大小为()A．B．C．D．4.下列几幅图中表示磁场对电流作用，方向判断错误的是（）A. B. C. D.5.导体棒在匀强磁场中沿金属导轨运动时，棒中的感应电流方向如图。则棒的运动方向和螺线管内部磁场方向分别为（）A.向左，指向 B.向右，M指向C.向左，指向M D.向右，指向M6.质谱仪是分析同位素的重要的仪器，在物理研究中起非常重要的作用。如图是质谱仪的工作原理示意图。粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为和。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有强度为的匀强磁场。（不计带电粒子的重力）下列表述正确的是（）A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里B.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于C.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷（）越小D.粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越远离狭缝P，表明其质量越大7.如图所示为某物体做简谐运动的振动图像，下列说法正确的是A.0.3s时刻与0.5s时刻物体的动能相同B.0.3s时刻与0.5s时刻物体的速度相同C.0.1s时刻与0.3s时刻物体的回复力方向相同D.0.1s时刻与0.3s时刻物体的回复力大小不同8.如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源S1、S2为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线）；S1的振幅A1=4cm，S2的振幅A2=3cm，则下列说法正确的是（）A.质点D是振动减弱点B.质点A、D在该时刻的高度差为14cmC.再过半个周期，质点B、C是振动加强点D.质点C此刻以后将向上振动9.如图所示，是以点为圆心的三分之一圆弧，为圆弧中点，、、处各有一垂直纸面的通电直导线，电流大小相等，方向均垂直纸面向里，整个空间还存在一个磁感应强度大小为的匀强磁场，点处的磁感应强度恰好为零。若将处电流反向，其它条件不变，则点处的磁感应强度大小为（）A. B. C. D.010.中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，该装置通过磁场将粒子约束在小范围内实现核聚变。其简化模型如图所示，半径为R和两个同心圆之间的环形区域存在与环面垂直的匀强磁场，核聚变原料氕核（H）和氘核（H）均以相同的速度从圆心O沿半径方向射出，全部被约束在大圆形区域内。则氕核在磁场中运动的半径最大为（）A.R B.R C.RD.（-1）R11.（双选）沿x轴负方向传播的一列简谐横波在时刻的波形如图所示。P为介质中的一个质点，该波的传播速度为，则时（）A.质点P对平衡位置的位移一定为负值B.质点P的加速度方向与速度方向一定相同C.质点P速度方向与对平衡位置的位移方向相反D.质点P的加速度方向与对平衡位置的位移方向相同12.（双选）回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列措施可行的是（）A.增大两D形金属盒间的加速电压B.增大磁场的磁感应强度C.增大D形金属盒的半径D.增大两D形金属盒狭缝间的距离13.（双选）如图所示，边长为a的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上，桌面上有边界平行、宽为b且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行，已知，在滑入和滑出磁场区域的两个过程中（）A.铝框所用时间相同 B.铝框上产生的热量相同C.铝框中的电流方向相反 D.通过铝框截面的电荷量相同14.（双选）如图所示，一导线弯成直径为d的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列说法中正确的是()A．感应电流方向为逆时针方向B．CD段直导线始终不受安培力C．感应电动势的最大值E＝BdvD．感应电动势的平均值E−＝18π二、非选择题（共58分）15.（8分）（1）在“验证机械能守恒定律“”实验中，在下面所列举的该实验的几个操作步骤中，有两项是错误的或者是没有必要进行的，它们是____________（填字母代号）A．按照图1示的装置安装器件B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上C．用天平测量出重物的质量D．先接通电源开关，再放手让纸带和重物下落E．在打出的纸带上，选取合适的两点，测量两点的速度和他们之间的距离F．验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即验证机械能是否守恒（2）本次实验中，打点周期为0.02s，自由下落的重物质量为2kg，打出一条理想纸带的数据如图2所示，单位是cm，g取9.8m/s2。点O、A之间还有多个点没画出，从起点O到打下B点的过程中，重力势能的减少量_______J，此过程中物体动能的增量J，（答案保留三位有效数字），实验结论是______________________________。16.（10分）如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻R=0.1Ω，边长l=0.2m。求(1)在t=0到t=0.1s时间内，金属框中的感应电动势E；(2)t=0.05s时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向；(3)在t=0到t=0.1s时间内，金属框中电流的电功率P。17.（10分）如图（a），一质量为m的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上：物块B向A运动，时与弹簧接触，到时与弹簧分离，第一次碰撞结束，A、B的图像如图（b）所示。已知从到时间内，物块A运动的距离为。A、B分离后，A滑上粗糙斜面，然后滑下，与一直在水平面上运动的B再次碰撞，之后A再次滑上斜面，达到的最高点与前一次相同。斜面倾角为，与水平面光滑连接。碰撞过程中弹簧始终处于弹性限度内。求（1）第一次碰撞过程中，弹簧弹性势能的最大值；（2）第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值；（3）物块A与斜面间的动摩擦因数。18.（10分）用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。气垫导轨上A处安装了一个光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用绕过气垫导轨左端定滑轮的细线与钩码相连，每次滑块都从同一位置由静止释放，释放时遮光条位于气垫导轨上B位置的上方。（1）某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则______mm；（2）实验中，接通气源，滑块静止释放后，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间为，测得滑块质量为M，钩码质量为m，A、B间的距离为L。在实验误差允许范围内，钩码减小的重力势能______与______（用直接测量的物理量符号表示）相等，则系统机械能守恒；（3）下列不必要的一项实验要求是______（请填写选项前对应的字母）；A.滑块必须由静止释放B.应使滑块的质量远大于钩码的质量C.已知当地重力加速度D.应使细线与气垫导轨平行（4）分析实验数据后发现，系统增加的动能明显大于钩码减小的重力势能，原因是______。19.（10分）电表为指针在中央的灵敏电流表，如图甲所示，把电表连接在直流电路中时出现的偏转情况。现把它与一个线圈串联，将磁铁从线圈上方插入或拔出，请完成下列填空。（1）图（a）中灵敏电流计指针将向__________偏转（填“左”或“右”）；（2）图（b）中磁铁下方的极性是__________（填“极”或“极”）；（3）图（c）中磁铁的运动方向是__________（填“向上”或“向下”）。20.（10分）如图，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨及其他电阻不计。已知，，重力加速度，求：（1）导体棒受到的安培力的大小和方向；（2）导体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.【正确答案】BC或者CB

0.982

0.960

在误差允许的范围内机械能守恒（1）打点计时器需要接低压交流电源，不能接直流，因为我们是比较mgh、mv2的大小关系，故m可约去，不需要用天平，故BC错误或不需要，ADEF都需要故选BC。（2）从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量为利用匀变速直线运动的推论有动能的增量由上数据可知，在误差允许范围内，重锤机械能守恒。16.【正确答案】(1)在t=0到t=0.1s的时间Δt内，磁感应强度的变化量ΔB=0.2T，设穿过金属框的磁通量变化量为ΔΦ，有ΔΦ=ΔBl2①由于磁场均匀变化，金属框中产生的电动势是恒定的，有E=ΔΦ联立①②式，代入数据，解得E=0.08V③(2)设金属框中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，有I=ER④由图可知，t=0.05s时，磁感应强度为B1=0.1T，金属框ab边受到的安培力F=IlB1⑤联立①②④⑤式，代入数据，解得F=0.016N⑥方向垂直于ab向左。⑦(3)在t=0到t=0.1s时间内，金属框中电流的电功率P=I2R⑧联立①②④⑧式，代入数据，解得P=0.064W⑨17.【正确答案】（1）；（2）；（3）（1）当弹簧被压缩最短时，弹簧弹性势能最大，此时、速度相等，即时刻，根据动量守恒定律根据能量守恒定律联立解得（2）解法一：同一时刻弹簧对、B的弹力大小相等，根据牛顿第二定律可知同一时刻则同一时刻、的的瞬时速度分别为，根据位移等速度在时间上的累积可得，又解得第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值解法二：B接触弹簧后，压缩弹簧的过程中，A、B动量守恒，有对方程两边同时乘以时间，有0-t0之间，根据位移等速度在时间上的累积，可得将代入可得则第一次碰撞过程中，弹簧压缩量的最大值（3）物块A第二次到达斜面最高点与第一次相同，说明物块A第二次与B分离后速度大小仍为，方向水平向右，设物块A第一次滑下斜面的速度大小为，设向左为正方向，根据动量守恒定律可得根据能量守恒定律可得联立解得方法一：设在斜面上滑行的长度为，上滑过程，根据动能定理可得下滑过程，根据动能定理可得联立解得方法二：根据牛顿第二定律，可以分别计算出滑块A上滑和下滑时的加速度，，上滑时末速度为0，下滑时初速度为0，由匀变速直线运动的位移速度关系可得，联立可解得18.【正确答案】①.②.③.④.B⑤.气垫导轨右端偏高（1）[1]由图示游标卡尺可知，游标卡尺的游标为20分度，且第14个小格对齐，则游标卡尺的读数为（2）[2][3]由于遮光条通过光电门的时间极短，可以利用平均速度来代替其瞬时速度，因此滑块经过光电门时的瞬时速度为实验要验证机械能守恒定律，则有钩码减小重力势能等于系统增加的动能，则钩码减小的重力势能为系统增加的动能为（3）[4]