重庆市渝东九校联盟2021-2022学年高二下学期期中物理试题

2024年1月1日发(作者：大众迈腾330多少钱)

重庆市渝东九校联盟2021-2022学年高二下学期期中物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列说法不正确的是（）A．魔术师制造的大肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹是因为光的衍射B．“不见其人，先闻其声”是因为声波的衍射现象C．用光导纤维传递信息是利用了光的全反射D．火车进站时，鸣笛声的音调变高是因为多普勒效应2．一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（）A．这列波的波长为4mB．这列波的周期为1sC．此时x?4m知处质点沿轴y正方向运动D．波源振动的频率为1Hz3．如图所示，两个相同的灯泡L1、L2，分别与定值电阻R和自感系数很大且电阻值与R相同的自感线圈L串联，闭合开关S，电路稳定后两灯泡均正常发光，下列说法正确的是（）A．闭合开关S后，灯泡L1立即变亮B．闭合开关S后，灯泡L2立即变亮，A点电势比B点电势低C．断开开关S后，灯泡L2先闪亮一下再逐渐变暗直至熄灭试卷第1页，共8页

D．断开开关S后，灯泡L1和L2逐渐变暗直至熄灭4．汽车的悬挂系统是由车身与轮胎间的弹簧及避震器组成的支持系统。国产红旗HS9轿车的“车身—悬挂系统”的固有频率大约是1Hz，这辆汽车匀速通过某路口的条状减速带，如图，已知相邻两条减速带间的距离为5.0m，该车经过该减速带过程中，下列说法正确的是（）A．当该轿车通过减速带时，车身上下振动的频率大约为1Hz，与车速无关B．不同车辆以相同速度通过减速带时，车身上下颠簸的刷烈程度相同C．该轿车通过减速带的速度越大，车身上下颠簸得越剧烈D．当该轿车以大约5m/s的速度通过减速带时，车身上下颠簸得最剧烈5．如图所示，在水平面上有一固定的光滑轨道（不计电阻）处于竖直向下的匀强磁场中，左端接有一个阻值为R的电阻，现将一根阻值也为R的金属棒从图示位置ab分别以v1、v2的速度沿光滑导轨匀速滑到图中虚线位置，若v1:v2?1:2，则在这两次过程中（）A．回路电流之比I1:I2?1:4B．外力的功率之比P1:P2?1:4C．ab两端的电压之比U1:U2?1:4D．通过任一截面的电荷量之比q1:q2?1:26．质谱仪是分离各种元素的同位素并测量它们质量的仪器，它由静电加速器、速度选择器、偏转磁场、显示屏等组成，它的结构原理如图所示.金属极板P1与P2之间的电场强度为E，磁感应强度为B1.现让一束离子流经电场加速后，由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过速度选择器后，并从狭缝S0进入匀强磁场B2，在B2磁场中分为如图所示的三束，则下列相关说法中不正确的是（）试卷第2页，共8页

A．速度选择器的P2极板带正电B．离子2带正电C．能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D．粒子2的比荷q绝对值最小mEB17．在光滑绝缘的水平面上，有竖直方向的匀强磁场，A球质量为m，带电量为－q，B球质量为M，带电量为＋Q，且q?Q，有一极短绝缘轻弹簧被压缩于AB两球之间，并放置于P点，（A、B可视为质点，A、B两球所带的电荷量在整个过程中不变），现解锁弹簧，静止的两个小球被弹开后恰在水平面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹如图所示（俯视图）。则（）A．轨迹1是A球的，磁场方向竖直向上B．轨迹2是A球的，磁场方向竖直向上C．轨迹1是B球的，磁场方向竖直向下D．轨迹2是B球的，磁场方向竖直向下二、多选题8．在物理学发展过程中，观测、假说、实验和逻辑推理等方法都起了重要作用。下列叙述符合史实的是（）A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系B．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律C．法拉第首先用实验的方法研究出感应电流的方向与磁场变化的关系试卷第3页，共8页

D．楞次发现了磁场对电流的作用规律9．如图甲所示，闭合矩形导线框adcba固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，adcba方向为电流的正方向，水平向左为安培力的正方向。磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，下列关于线框中的电流I、bc边所受的安培力F随时间t变化的图像，正确的是（）A．B．C．D．10．如图所示，MN、PQ两平行光滑水平导轨分别与半径r?0.5m的相同的竖直半圆导轨在N、Q端平滑连接，M、P端连接定值电阻R，左侧涂有一层粘性材料的绝缘杆cd，其质量为m?1kg，现垂直且静止在水平导轨上，在其右侧虚线处至N、Q端（第二条虚线处）的区域内充满竖直向上的匀强磁场。现有质量M?2kg的ab金属杆以初速度v0?9m/s水平向右运动，与cd绝缘杆发生正碰后粘在一起，两杆恰好通过半圆导轨最高点，ab金属杆及导轨电阻不计，运动过程中一切摩擦不计，ab和cd两杆始终与导轨垂直且接触良好，g取10m/s2，则：（）试卷第4页，共8页

A．cd绝缘杆通过半圆导轨最高点时的速度为零B．ab与cd碰完成后瞬间它们的速度v?6m/sC．两杆因为碰撞而损失的能量E?27JD．电阻R产生的焦耳热Q?16.5J三、实验题我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。11．以下是实验探究过程的一部分。（1）如图甲所示，为了探究线圈中产生感应电流的方向，首先通过实验发现，当有电流从正接线柱流入电流表时，指针向右偏转。则当磁体的N极向下运动时，发现电流表指针向______偏转（选填“左”或“右”）。（2）如图乙所示，实验中发现闭合开关时，电流表指针向右偏转。电路稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，此过程中电流表指针向______偏转。（选填“左”或“右”）（3）在图丙中，某同学第一次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端慢慢滑到左端，第二次将滑动变阻器的触头从变阻器的右端快速滑到左端，发现电流计的指针摆动的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度______（选填“大”或“小”）。12．某实验小组的同学们利用单摆来测量重庆当地的重力加速度，按如图1安装好实验仪器。试卷第5页，共8页

（1）该小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是______（填选项前的字母）。A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为t100C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D．尽量选择质量大、体积小的摆球（2）实验过程中测量小球直径时游标卡尺读数如图2所示，其读数为______mm；小组同学通过改变摆线的长度，获得了多组摆长L和对应的单摆周期T的数据，做出T2-L图像如图3所示，可测得重庆的重力加速度g=______m/s2（π=3.14，结果保留三位有效数字）。（3）在实验中，有三位同学作出的T2-L图线分别如图中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值，则相对于图线。a和c，下列分析正确的是______（填选项前的字母）A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L试卷第6页，共8页

B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值D．图线a对应的g值大于图线b对应的g值四、解答题13．一束射入半圆柱形玻璃砖AC平面的红光，从OA边的D点以45?角射入玻璃砖，其折射光线恰好过B点（O为圆心，OB在水平方向上），已知OB?3OD，求：（1）计算该玻璃砖对红光的折射率n；（2）通过计算判断该光线经过B点时能不能发生全反射。如图所示，电阻忽略不计，两轨道间距L?0.5m，14．MN、PQ为无限长平行倾斜金属轨道，与水平面的夹角??37?，平面MNPQ内有垂直于轨道平面向上的匀强磁场B1。A为螺线管，横截面积S?0.1m2，线圈匝数n?100匝，电阻R1?0.2?，螺线管内有竖直向下均匀变化的磁场B2?0.3?0.2t(T)。将轨道与螺线管连接成图示电路，当t?0时，再将质量m?0.4kg，长度与轨道宽度相同，电阻R2?0.8?的金属杆ab置于轨道上，杆恰好处于静止状态（已知金属杆与轨道间的动摩擦因数??0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37??0.6，cos37??0.8），试求：（1）线圈中的感应电动势E；（2）磁场B1的大小；（3）若磁场B1?1.0T，B2恒等于零，让金属杆在轨道上从静止开始下滑，金属杆所能达到最大速度vm。试卷第7页，共8页

15．如图所示，在xOy坐标系的第Ⅰ象限内充满了沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限内充满了垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的P点以垂直于y轴和电场的初速度v0进入匀强电场，一段时间后经过x轴上的Q点进入匀强磁场，进入磁场时的速度方向与x轴正方向成??30?角，已知OQ?3L，若粒子在磁场中运动一段时间后恰好能再回到电场，不计粒子重力。求：（1）带电粒子进入匀强磁场时的速度；（2）磁感应强度B的大小；（3）粒子从离开P点到第三次经过x轴所需的时间。试卷第8页，共8页

参考答案：1．A【详解】A．肥皂泡在阳光下呈现彩色，这是肥皂膜内外反射的光线互叠加产生的现象，属于光的薄膜干涉现象，不是衍射现象，故A错误；B．“不见其人，先闻其声”是因为声波的衍射现象，故B正确；C．用光导纤维传递信息是利用了光的全反射，故C正确；D．火车进站时，鸣笛声的音调变高是因为多普勒效应，故D正确。本题选错的，故选A。2．C【详解】A．由图像可知波长为??8m故A错误；B．波的周期为T??v?8s=2s4故B错误；C．根据同侧法可知此时x?4m处质点沿轴y正方向运动，故C正确；D．波源振动的频率为f?11?Hz=0.5HzT2故D错误。故选C。3．D【详解】A．闭合开关S后，自感线圈L由于线圈中电流发生变化从而产生阻碍作用，使灯泡L1逐渐变亮，故A错误；B．闭合开关S后，由于电阻R不产生自感电动势，灯泡L2立即变亮，电流方向由A到B，则A点电势比B点电势高，故B错误；CD．闭合开关S后，由于定值电阻与线圈电阻相等，则稳定时，流过灯泡L1、L2电流相等，断开开关S后，自感线圈、灯泡和定值电阻组成新回路，由于自感线圈的自感，电流逐渐减小，则灯泡L1和L2逐渐变暗直至熄灭，故C错误，D正确。答案第1页，共10页

故选D。4．D【详解】A．当轿车以速度v通过减速带时，车身上下振动的周期为T?Lv则车身上下振动的频率为f?1v?TL该值与车速有关，选项A错误；B．不同车辆以相同速度通过减速带时，由于车身的固有频率不一定相同，则车身上下颠簸的剧烈程度不一定相同，选项B错误；CD．车身上下振动的频率与车身系统的固有频率越接近，车身上下振动的幅度越大。所以汽车颠簸最剧烈时，车速为v?fL?5m/s选项C错误，D正确。故选D。5．B【详解】A．回路中电流为I?EBLv?R总2R则有I1:I2?故A错误；BLv1BLv2:?1:22R2RB．由于金属棒匀速滑动，外力的功率等于回路中的电功率，即有B2L2v2P?IR总?2R2则有2B2L2v12B2L2v2P:?1:41:P2?2R2R故B正确；C．ab两端的电压为U?IR?BLv2答案第2页，共10页

则有U1:U2?故C错误；BLv1BLv2：?1:222D．由于金属棒匀速滑动，设位置ab到图中虚线位置的位移为x，则有q?It?BLvxBLx??2Rv2R即通过任一截面的电荷量与速度大小无关，只与金属棒运动的位移有关，所以q1:q2?1:1故D错误。故选B。6．A【详解】A．三种粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动，由力的平衡得qvB1=qE根据左手定则可知，若带电粒子带正电荷，洛伦兹力的方向向上，所以电场力的方向向下，选择器的P1极板带正电；若带电粒子带负电，洛伦兹力的方向向下，所以电场力方向向上，选择器的P1极板带正电，故A错误，符合题意；B．在磁场中，磁场的方向向外，根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力的方向向下，将向下偏转，负电荷受到的洛伦兹力的方向向上，将向上偏转，所以2带正电，故B正确，不符合题意；C．能通过狭缝S0的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力的大小相等，方向相反，即qvB1=qEv=故C正确，不符合题意；D．由牛顿第二定律得EB1v2qvB2=mr解得r?mvqB2q绝对值最小，故D正确，不符合mr与比荷成反比，粒子2的半径最大，所以粒子2的比荷答案第3页，共10页

题意。故选A。7．D【详解】带电小球在磁场中运动的轨道半径mv2Bqv=R两球组成的系统最初静止，初动量为零，由此可知，弹簧解锁前后满足两球动量大小相等，方向相反，因q?Q，则二者轨道半径满足RA?RB，所以轨迹1是A球的，轨迹二是B球的，再由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向内，即俯视图中竖直向下。故选D。8．AB【详解】A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系，选项A正确；B．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，选项B正确；C．楞次首先用实验的方法研究出感应电流的方向与磁场变化的关系，选项C错误；D．安培发现了磁场对电流的作用规律，选项D错误。故选AB。9．BD【详解】AB．由图乙可知，0～1s时间内，B增大，通过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流是adcba，为正值；1～3s，B不变，磁通量不变，无感应电流；3～4s，B减小，磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流沿abcda方向，感应电流是负的，故A错误，B正确；CD．由左手定则可知，在0～1s内，ab受到的安培力方向水平向左，是正的，1～3s无感应电流，没有安培力，3～4s时间内，安培力水平向右，是负的。由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E????B?S?t?t感应电流I?E?BS??R?tR由图像可知，在每一时间段内，?B是定值，在各时间段内I是定值，ab边受到的安培力?tF?ILB答案第4页，共10页

因I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，故C错误，D正确。故选BD。10．BCD【详解】A．两杆恰好通过半圆导轨最高点，由牛顿第二定律有v\'2?M?m?g??M?m?r解得v\'?5m/sA错误；B．ab金属杆与cd绝缘杆发生正碰后粘在一起，完全非弹性碰撞，根据动量守恒得Mv0??m?M?v解得ab与cd碰完成后瞬间它们的速度v?6m/sB正确；C．两杆因为碰撞而损失的能量E?112Mv0??m?M?v2?27J22C正确；D．碰撞后两杆以速度v1滑至最高点的过程中，由动能定理有：??M?m?g2r?112?M?m?v\'2??M?m?v122两杆进入磁场后由能量守恒定律有11?M?m?v2??M?m?v12?Q22解得电阻R产生的焦耳热Q?16.5JD正确。故选BCD。11．右左小【详解】（1）[1]磁铁N极向下运动时，螺线管中向下的磁感线增多，根据楞次定律可知，螺线管会产生向上的磁感线，根据右手螺旋定则可知电流从正接线柱流入电流表，所以指针向右偏转；答案第5页，共10页

（2）[2]闭合开关，电路中瞬间有电流流过，所以螺线管中磁感线增大，电流表指针向右偏转。稳定后，若向右移动滑动变阻器的滑片，接入电路的电阻变大，电流变小，所以螺线管中的磁感线减少，电流表的指针向左偏转；（3）[3]迅速滑动滑片和缓慢滑动滑片，电路中的电流变化快慢不同，螺线管中磁通量的变化快慢不同，根据法拉第电磁感应定律E?n???t可知，第一次产生的感应电动势小，感应电流较小，所以电流计的指针摆动的幅度第一次比第二次的幅度小。12．CD##DC22.69.86B【详解】（1）[1]A．单摆摆动时偏角不能太大，且实验时应在摆球通过平衡位置时开始计时，故A错误；B．摆球经过最低点100次的时间为50个周期，所以一个周期为C．单摆的周期公式为T?2?Lgt，故B错误；50所以重力加速度为4π2Lg?2T摆长应为摆线长与摆球半径之和，而用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，摆长偏大，计算出的重力加速度偏大，故C正确；D．应选择密度较大的摆球，测得的重力加速度误差才会较小，故应尽量选择质量大、体积小的摆球，故D正确。故选CD。（2）[2]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以小球的直径为22mm?6?0.1mm?22.6mm[3]根据单摆的周期公式T?2?Lg可得答案第6页，共10页

4?2T?Lg2结合图线，可得4?26.05?2.05k??g1.5?0.5所以g??2?9.86m/s2（3）[4]AD．若测量摆长时没有加摆球的半径，则摆长变成摆线的长度，则有4?24?24?2rT?(l?r)?l?ggg2由此可知，出现a图线可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长，但图线的斜率不变，即a、b图线测出的重力加速度相同，故AD错误；B．实验中误将49次全振动记为50次，则周期的测量值偏小，导致重力加速度偏大，图线的斜率偏小，故B正确；C．图线c的斜率小于b图线的斜率，则图线c的g值大于图线b的g值，故C错误。故选B。（1）2；（2）不会发生全反射，判断见解析。13．【详解】（1）光路图如图所示tan?OBD?OD3?OB3得?OBD?30?设?OBD?r，入射角i?45?则玻璃砖对红光的折射率2sinin??2?1sinr22答案第7页，共10页

（2）设全反射角为CsinC?12?n2得C?45?光线经过B点时入射角r?30??45?不会发生全反射。（1）2V；（2）0.8T或4T；（3）3.2m/s14．【详解】（1）线圈中的感应电动势E?n?B???n2S?100?0.2?0.1V=2V?t?t（2）由楞次定律可知，螺线管中产生的感应电流，在导线ab中的电流方向是从b到a，则ab受安培力方向沿斜面向上，因导体棒恰能静止，则若静摩擦力方向向上，则mgsin37??B1IL??mgcos37?其中I?E?2AR1?R2解得B1=0.8T若静摩擦力方向向下，则mgsin37???mgcos37??B1IL其中I?E?2AR1?R2解得B1=4T（3）若磁场B1?1.0T，B2恒等于零，线圈A只是电阻，让金属杆在轨道上从静止开始下滑，金属杆达到最大速度时，则mgsin37??B1IL??mgcos37?其中答案第8页，共10页

I?解得B1LvmR1?R2vm=3.2m/s15．（1）9L53?L3mv023?（2）；（3）v0；v03v03qL3【详解】（1）粒子在Q点进入磁场时速度为v，沿x方向的分速度vx=v0=vcos30°得v?v023?v0?cos303（2）粒子恰好能回到电场，即粒子在磁场中轨迹的左侧恰好与y轴相切，设半径为R，根据几何关系可得R（1+sin30°）=3L解得R=2L根据洛伦兹力提供向心力可得v2qvB?mR联立可得磁感应强度的大小B?3mv03qL（3）粒子在电场和磁场中做周期性运动，轨迹如图粒子从P到Q的时间为答案第9页，共10页

t?3Lv0在磁场中做一次圆周运动的时间5?52?m53?Lt\'?3T???2?6qB3v0粒子从离开P点到第三次经过x轴所需的时间T?3t?t\'?9L53?L?v03v0答案第10页，共10页