2021-2022学年福建省福州华侨中学高二（下）期中考物理试题

2021—2022学年第二学期期中考试高二物理试卷（满分：75分；考试时间：100分钟）班级__________姓名__________座号__________一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．如图为地磁场的示意图，赤道上方的磁场可看成与地面平行．若有来自宇宙的一束粒子流，其中含有质子流（氢核）、射线（氦核）、射线（电子），沿与地球表面垂直的方向射向赤道上空，则在地磁场的作用下（）A．射线向西偏转B．射线向北偏转C．射线向南偏转D．质子流向西偏转2．图甲的竖直弹簧振子的振动图像如图乙所示，则（）甲乙A．内，振子的路程为B．内，振子的动量变化量力0C．第末，弹簧振子的弹性势能为零D．与时振子的加速度之比为3．如图所示，质量为m、带电荷量为q的物块，在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，沿着竖直绝缘墙壁由静止下滑，已知物块与墙壁间的动摩擦因数为，下列说法正确的是（）A．物块不受磁场力B．物块下滑的加速度为重力加速度gC．物块下滑的最大速度为D．尽管物块受到磁场力作用，但磁场力不做功，系统机械能守恒4．一个边长为的等边三角形磁场区域，一个底边为L的直角三角形金属线框，线框电阻为R，二者等高，金属线框以速度v匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方向的电流为正，线框中感应电流i随位移x变化的图线正确的是（）A．B．C．D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5．关于波的折射、干涉、衍射和多普勒效应现象，下列说法正确的是（）A．声波、电磁波等一切波都能发生衍射和干涉现象B．当波垂直界面入射时，传播方向不改变，波速和波长都不改变C．频率不相同的两列波也能发生干涉D．当波源与观察者运动的速度相同时，不会发生多普勒效应6．一列简谐横波，在时的图像如图甲所示，波上A质点的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（）甲乙A．这列波沿x轴负方向传播B．这列波的波速是C．从开始，在时间内，A质点经过的路程为D．该波在传播过程中遇到尺寸为的障碍物时不能发生明显的衍射现象7．兴趣小组利用电磁感应知识，自制一个风力发电机。发电机与一理想变压器相连，变压器原、副线圈匝数分别为500匝和1000匝，装置示意图如图甲所示。在某一恒定风力作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，变压器原线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示。现将滑片P往下移动到某一位置后，风叶的转速随之变为原来的。已知发电机内阻可忽略，所有电表均为理想交流电表，则（）图甲图乙A．电流表A的读数变小B．电压表的读数变为C．发电机的输出功率变为原来的D．磁铁受到线圈L的阻碍增大，所以磁铁转速变小8．如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上．时，棒ab以初速度向右滑动．运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用、表示，回路中的电流用I表示．下列图像中可能正确的是（）A．B．C．D．三、填空题：本题共4小题，共24分，其中9、10题为填空题，11、12为实验题。9．（4分）如图所示的交变电流的有效值_________A（其中每个周期的后半周期的图像为半个周期的正弦曲线）。若将此电流接在阻值的电热丝两端，内产生的热量为________J。10．（6分）如图，x轴上和处的O点和P点有两个振动情况完全一样的波源，两波源振动的振幅均为，波速大小均为。时刻两波源的振动在O、P之间形成的波形如图中甲、乙所示，A、B、C、D、E、F、G、H是x轴上横坐标分别为、、、、、、、处的质点。由图可知两列波的周期为________s；在后的传播过程中，C、D、E、F四个质点中振动加强的质点有__________，质点B振动的振为__________m。11．（4分）图甲是用力传感器对单摆做小角度摆动过程进行测量的装置图，图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像，其中F的最大值，已知摆球质量，重力加速度g取，取，不计摆线质量及空气阻力，则该单摆的摆长l为_________，的最小值_________N。甲乙12．（10分）某同学了解到：给大货车“称重”，是利用了如压阻应变片这样的元件，当改变对压阻应变片压力时，其阻值发生变化，这种效应称为“压阻效应”。现用如图甲所示的电路研究某压阻应变片的压阻效应。已知的阻值变化范围为几欧姆到几十欧姆，所用电源的电动势为，内阻忽略。除图甲中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择：电压表V（量程为，内阻约为，其读数用U表示）电流表（量程为，内阻，其读数用表示）电流表（量程为，内阻约为，其读数用表示）甲乙丙（1）请完成电路图甲中虚线框内的部分，并用相应的符号标注元件__________。（2）在电阻上加压力F，闭合开关S，记下电表读数，可得_________（用题目中给出的字母表示）。（3）改变压力F，得到不同的值，绘成图像如图乙所示，可得与所受压力F的数值关系是________。（4）该同学用提供的器材设计了如图丙所示电路，想把电流表改成简单压力表，即直接在电流表盘上对应电流位置处标上压力大小。在处标0，则调零电阻_______，此压力表最大能测压力________N。（结果均保留两位有效数字）四、解答题（本题共3小题，共36分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。解题过程中需要用到，但题目中没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。）13．（12分）如图所示，M为粒子加速器；N为速度选择器，两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子，经M加速后恰能以速度v沿直线（图中平行于导体板的虚线）通过N。不计重力。（1）求粒子加速器M的加速电压U；（2）求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向；（3）仍从S点释放另一初速度为0、质量为、电荷量为q的带正电粒子，离开N时粒子偏离图中虚线的距离为d，求该粒子离开N时的动能。14．（12分）如图，在，区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可调，方向不变。一质量为m，电荷量为q（）的粒子以速度从磁场区域左侧沿x轴进入磁场，不计重力。（1）若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值；（2）如果磁感应强度大小为，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动方向与x轴正方向的夹角及该点到x轴的距离。15．（12分）如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离，导轨间连接的定值电阻。导轨上放一质量的金属杆ab，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨间金属杆的电阻，其余电阻不计。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里，重力加速度g取。现让金属杆从MP下方某一水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响。（1）求金属杆的最大速度大小v；（2）若从金属杆开始下落到刚达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热，求此过程中：①金属杆下落的高度h；②通过电阻R上的电荷量q。2021—2022学年第二学期期中考试高二物理参考答案及评分标准选择题：1．A2．D3．C4．B5．AD6．BC7．BD8．AC三、填空题：本题共4小题，共24分9．（4分）①．10②．500010．（6分）0．4C、E011．（4分）①．②．12．（10分）见解析四、解答题：本题共3小题，共36分。13．（12分）解（1）（4分）粒子直线加速，根据功能关系有（2分）解得（2分）（2）（4分）平衡（2分）得（1分）方向垂直导体板向下（1分）。（3）（4分）粒子在全程电场力做正功（1分），根据功能关系有（2分）解得（1分）14．（12分）解（1）设粒子圆周运动的半径为R，有①（2分），得②（1分）粒子穿过y轴正半轴离开磁场，其在磁场中做圆周运动的圆心在y轴正半轴上，半径应满足③（1分）由②可得，当磁感应强度大小最小时，设为，粒子的运动半径最大，得④（2分）（2）若磁感应强度大小为，粒子做圆周运动的圆心仍在y轴正半轴上，由②④式可得，此时圆弧半径为⑤（1分）粒子会穿过图中P点离开磁场，运动轨迹如图所示。设粒子在P点的运动方向与x轴正方向的夹角为，⑥（1分）⑦（1分）。由几何关系可得，P点与x轴的距离为⑧（2分