安徽省A10联盟2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷

20232024学年安徽省A10联盟高二（下）期中联考物理试卷一、单选题：本大题共8小题，共32分。1.如图为某一时刻LC振荡电路中电流与电容器极板带电情况的示意图，下列说法正确的是（）A.该时刻电容器处于充电状态B.该时刻线图中的磁场能正在增加C.若把线圈中的铁芯抽出，电磁振荡的周期将增大D.若减小电容器的板间距离，电磁振荡的频率将增大【答案】B【解析】【详解】A．由于该时刻电路中的电流是从电容器的正极板流出的，所以，电容器处于放电状态，故A错误；B．电容器放电时，电路中的电场能转化为线圈中的磁场能，磁场能正在增加，故B正确；C．若将线圈铁芯抽出，线圈的自感系数减小，根据电磁振荡的周期公式可知，电磁振荡的周期减小，故C错误；D．根据电容的决定式，若将电容器的板间距离减小一些，电容器的电容增大，根据电磁振荡的周期公式可知，电磁振荡的周期增大，又电磁振荡的频率将减小，故D错误。故选B。2.在水槽中放两块挡板，中间留一个狭缝，观察水波通过狭缝后的传播情况，保持狭缝的宽度不变，改变水波的波长，得到三幅照片如甲、乙、丙所示，对应的水波波长分别为、

、，下列说法正确的是（）A.这是水波的反射现象B.这是水波的折射现象C.对应的波长关系为D.对应的波长关系为【答案】C【解析】【详解】AB．这是水波的衍射现象，A错误；B错误；CD．随着波长的减小，当波长与狭缝宽度相比非常小时，水波将沿直线传播，衍射现象变得不明显，所以对应的波长关系为C正确；D错误。故选C。3.如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁体，磁体下方正对水平放置的闭合金属圆线圈的圆心，线圈有一定的电阻，放在光滑的水平面上。现使磁体上下振动，且振动过程中磁体不会与水平面接触。下列说法正确的是（）A.磁体上下振动时，线圈可能在水平面上左右移动B.磁体远离线圈时，线圈的面积有缩小的趋势C.磁体靠近线圈时，线圈对水平面的压力大于其重力D.如果不考虑空气阻力的影响，则磁体能一直上下振动【答案】C【解析】【详解】A．由于磁体在线圈圆心的正上方，线圈受到的磁场力的合力方向不可能是水平方向，所以，线圈不可能左右移动，故A错误；B．磁体向上振动离开线圈时，线圈中的感应电流要阻碍磁通量的减小，所以线圈的面积有扩大的趋势，故B错误；C．磁体向下振动靠近线圈时，线圈对磁体的作用力的合力竖直向上，磁体对线圈作用力的合力竖直向下，所以线圈对水平面的压力大于其重力，故C正确；D．由于磁体上下振动的过程中，始终受到线圈的阻碍作用，所以，磁体很快就会停下来，故D错误。故选C。4.如图所示，弹簧振子的平衡位置在O点，时，小球在P点，加速度大小为最大值的一半，时，小球到达Q点，加速度第一次达到最大值，PQ两点间距离为15cm，下列说法正确的是（）A.振子的振幅为10cmB.振子一次全振动的时间为4sC.时振子的加速度与速度同向D.时弹簧的长度小于原长【答案】A【解析】【详解】A．由题意可知，时的加速度大小是时加速度大小的一半，所以时小球与O点的距离是时小球与O点距离的一半，而时小球与O点距离正好等于振幅，所以振幅故A正确；B．由数学知识可知，小球从P点运动到O点的时间为小球从O点运动到Q点时间的，所以，若振动的周期为T，则所以一次全振动的时间为故B错误；C．时振子越过平衡位置向右运动，此时加速度方向与速度方向相反，故C错误；D．时，振子从右端向平衡位置运动，且没有到达平衡位置，所以，弹簧处于伸长状态，弹簧的长度大于原长，故D错误。故选A。5.如图所示的电路中，电阻R的阻值小于灯泡D的阻值，规定电流水平向左经过D为电流的正方向，已知电感L的直流电阻和传感器的电阻忽略不计，灯泡的阻值恒定，时闭合开关S，经过一段时间后，在时刻断开S，下列表示电流传感器中的电流i随时间t变化的图像中正确的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【详解】开关闭合时，由于开始时自感线圈的阻碍作用很大，传感器支路的电流较大，随着自感线圈的阻碍作用减小，外电路的电压逐渐减小，传感器支路的电流（方向向左）逐渐减小；开关再断开，由于自感电动势的作用，线圈中的电流方向与原来相同，此时传感器中电流与原来相反，又由于电阻R的阻值小于D的阻值，当开关闭合时，线圈支路的电流大于流过传感器的电流，故当开关断开瞬间，传感器中的感应电流也大于原来传感器中的电流，故ABD错误，C正确。故选C。6.如图所示为电磁流量计的示意图，圆管是非磁性材料制成的，空间有一定宽度的匀强磁场，磁感应强度为B，已知管的直径为d，当导电液体向左流过磁场区域，稳定时测出管壁上M、N两点间的电压为U，管中液体的流量是单位时间内流过管道横截面的液体的体积。下列说法正确的是（）A.图中M点的电势高于N点的电势B.磁场的宽度越大，M、N两点间的电压越大C.导电液体的浓度越大，M、N两点间的电压越大D.当B、d一定时，通过圆管的流量与M、N间的电压U成正比【答案】D【解析】【详解】A．根据左手定则可知正离子向N偏转，负离子向M偏转，M点的电势低于N点的电势，故A错误；BC．导电液体流过磁场区域稳定时，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡，则有M、N间的电压可知M、N间的电压与磁场的宽度无关，与液体的浓度无关，故B、C错误；D．由题意可知以上三式联立解得过圆管的流量当B、d一定时，通过圆管的流量Q与M、N间的电压U成正比，故D正确。故选D。7.如图所示，在同一均匀介质中，分别位于和处的两个波源、均沿y轴振动，振幅分别为2cm和3cm，形成两列相向传播的简谐横波甲和乙，时甲、乙两列波分别传播到和处，时两列波恰好第一次相遇，下列说法正确的是（）A.两列波叠加后不能形成稳定的干涉图样B.两波源开始振动时的方向均沿y轴正方向C.在内处的质点运动的路程为4cmD.在时处的质点离开平衡位置的位移为【答案】C【解析】【详解】A．由于两列波波长相同，在同一介质中传播速度大小相同，所以，两列波的频率相同，所以两列波相遇时能发生干涉，得到稳定的干涉图样，故A错误；B．由于甲波刚传播到处的质点，该质点的振动方向沿y轴正方向，乙波刚传播到处的质点，该质点的振动方向沿y轴负方向，波源开始振动的方向与质点开始振动的方向相同，故B错误；C．根据波的传播可知，波速大小为波的周期为甲波传播到处需要的时间为所以在内处的质点振动了，即半个周期，所以振动的路程为故C正确；D．处的质点距离两波源的距离相同，两列波传播到处的时间为，所以10s内的质点振动了即个周期，所以时该质点在平衡位置，故D错误。故选C。8.如图所示，质量为m的木块A放在光滑的水平面上，A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的细线（线长小于杆长），细线另一端系一质量为m、可视为质点的小球B，现将小球B拉起使细线处于水平伸直状态并由静止释放，已知重力加速度为g，在小球开始运动到最低点的过程中木块和轻杆始终不翻倒，下列说法正确的是（）A.小球到最低点时速度大小为B.木块对地面的最小压力大小为2mgC.小球和木块组成的系统总动量守恒D.小球竖直方向合力为零时，重力的瞬时功率最大【答案】D【解析】【详解】C．由于木块放在光滑水平面上，小球向下运动的过程中，系统竖直方向合力不为零，水平方向不受外力，所以系统水平方向动量守恒，故C错误；A．由于小球和木块的质量相同，根据水平方向动量守恒，有所以小球到最低点速度大小与木块速度大小相同，根据系统的机械能守恒有解得故A错误；B．小球刚释放时，小球不受拉力，木块对地面的压力最小，此时压力大小为mg，故B错误；D．由于小球重力的瞬时功率为当小球竖直方向速度最大时，竖直方向加速度为零，竖直方向合力为零，重力的瞬时功率最大，故D正确。故选D。二、多选题：本大题共2小题，共8分。9.我国的高压输电技术水平在世界处于领先位置。远距离输电的示意图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数之比为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，发电厂到升压变压器以及降压变压器到用户间输电线的电阻不计，升压变压器与降压变压器间输电线的电阻为r。升压变压器和降压变压器均为理想变压器，已知发电厂输出的电压恒为。若由于用户的负载变化，电压表的示数增大了，电流表的示数变化的绝对值为，下列说法正确的是（）A.电压表的示数为B.电流表的示数增大C.D.输电线上损失的功率减小【答案】AC【解析】【详解】A．对升压变压器，设电压表的示数为，则得故A正确；B．设降压变压器原线圈的电压为，降压变压器副线圈的电压为，根据变压器的变压规律可得则降压变压器原线圈上电压增大由于所以输电线上电压减小，电流表的示数减小故B错误；C．电流表示数减小，根据电流与匝数比关系，可得电流表的示数减小则故C正确；D．输电线上损失的功率的减小量为故D错误。故选AC。10.如图所示，在绝缘的光滑水平面上有一垂直水平面向下的匀强磁场分布在宽为s的区域内，磁感应强度为B。有一个边长为的正方形均匀导线框abce，以初速度垂直磁场边界进入磁场，当导线框的ce边刚进入磁场时线框速度为。已知线框的质量为m，下列说法正确的是（）A.ab边刚进入磁场时，c、e间电压为B.ce边刚进入磁场时，a、b间的电压为C.ce边从进入磁场到离开磁场过程中，线框动能的变化量为D.ce边从进入磁场到离开磁场的过程中，线框动量减少量的大小为【答案】AD【解析】【详解】A．ab边刚进入磁场时，产生的感应电动势为设线框的电阻为R，则ce边上的电压为故A正确；B．ce边刚进入磁场时，回路中电流为0，a、b间的电压为，故B错误；CD．线框进入磁场时，安培力的冲量为由于进入磁场与离开磁场的过程中，线框磁通量的变化大小相同，所以安培力的冲量大小相等；又根据动量定理有所以ce边从进入磁场与离开磁场的过程，线框动量大小的减小量为，ce边离开磁场时速度变为零，ce边从进入磁场到离开磁场的过程中，线框动能的变化量为，故C错误、D正确。故选AD。三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.在利用教学中的可拆变压器进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”实验中，装置如图所示，原线圈的“0”和“800匝”两个接线柱接学生交流电源。回答下列问题：（1）用多用电表的交流电压挡测电压时，应先用_______（填“最大”或“最小”）量程挡试测；（2）若在原线圈“0”和“800匝”之间接12V交流电压，副线圈接“0”和“400匝”，则利用交流电压表测出副线圈两端的电压可能是__________V（填“5.5”或“24”）（3）保持交流电源的电压和原、副线圈的匝数不变，若铁芯原来松动了，现拧紧铁芯，则拧紧后与拧紧前相比，测出的副线圈交流电压________（填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】（1）最大（2）5.5（3）变大【解析】【小问1详解】用多用电表的交流电压挡测电压时，为了保证多用电表的安全，应先用最大量程试测，大致确定被测电压后再选用恰当的挡位进行测量；【小问2详解】若变压器是理想变压器，根据可知，副线圈两端电压理论上应为由于可拆变压器不是理想变压器，所以，测出的副线圈的电压小于，可能是。【小问3详解】若铁芯原来松动了，会出现漏磁现象，拧紧铁芯后，漏磁减少了，副线圈上的电压变大，所以拧紧后与拧紧前相比，测出的副线圈交流电压变大。12.智能自带许多传感器，某同学使用其中的磁感应强度传感器，结合单摆原理测量当地的重力加速度。具体操作如下：（1）用游标卡尺测量小钢球的直径d，测得结果如图甲所示，其读数________（2）将轻质细线一端固定在O点，另一端系一小钢球，如图乙所示，将强磁铁吸附于小钢球下侧，在单摆的正下方放置一，打开中测量磁感应强度的应用软件；（3）将小钢球拉到一定高度，细线处于伸直状态，小钢球做小角度摆动，每当钢球经过时，磁传感器会采集到一个磁感应强度的峰值。采集到的磁感应强度随时间变化的图像如图丙所示，已知连续n个峰值间的时间长为t，则单摆的周期________（用n、t表示）；（4）方法一：用毫米刻度尺测量出细线的长度L，以悬点到钢球中心的长为摆长，根据单摆的周期公式，求出重力加速度________（用L、d、T表示）；方法二：多次改变细线的长L，测出对应的周期T，作出图像，已知图像的斜率为k，则重力加速度________（用k表示）。【答案】①.10.5②.③.④.【解析】【详解】（1）游标卡尺的读数为（3）相邻两次磁感应强度峰值之间的时间间隔为半个周期，所以单摆的周期（4）[1]根据单摆的周期公式得解得[2]设钢球和强磁铁的重心到悬线下端的距离为r，则摆长根据单摆的周期公式得解得图像的斜率则重力加速度。四、计算题：本大题共3小题，共30分。13.如图所示，足够长的光滑L形木板固定在水平面上，其右端是一竖直挡板，木板中间抽有窄光滑凹槽，槽上有两个等大的小球，小球甲的质量为2m，与水平轻质弹簧固定连接，小球乙的质量为m，与弹簧接触但不连接，开始时用外力挤压两球使弹簧处于压缩状态。现同时撤去外力，弹簧恢复原长时，小球乙以速度向右运动与竖直挡板碰撞。设小球与挡板碰撞的时间为t，碰撞后原速率弹回，整个运动过程中，两小球均沿直凹槽运动。已知重力加速度为g，求：（1）开始时弹簧被挤压，弹簧中的弹性势能；（2）小球乙与挡板碰撞过程中受到木板作用力的总冲量大小I。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）弹簧恢复原长的过程中，两小球的总动量守恒，设小球甲的速率为v，则有解得根据机械能守恒定律解得（2）小球乙与挡板碰撞过程，受到挡板对它的水平冲量以及凹槽对它的竖直冲量作用。竖直方向，弹力的合力为竖直方向的冲量水平方向，根据动量定理小球乙与挡板碰撞过程中受到木板作用力的总冲量大小解得14.如图甲所示，水平桌面上总电阻为R的闭合导线圈位于垂直于水平面的匀强磁场中，当磁场的磁感应强度B随时间t做周期性变化时，线圈中产生的感应电动势e随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，图中的，均为已知量，求：（1）一个周期内，线图中产生的焦耳热；（2）在时间内，通过线圈截面的电荷量q。【答案】（1）；（