-2023学年度高二下学期期中考试
物理学科
总分：100分 考试时间：75分钟
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1. 从1985年开始，全国两会有在3月召开的惯例，今年中华人民共和国第十四届全国人民代表大会第一次会议于2023年3月5日在北京召开，某司机通过车载收音机收听相关新闻，他接收的无线电波频率是则下列说法中正确的是（ ）
A. 赫兹最早预言了电磁波的存在，并通过自己的实验证实了电磁波的存在
B. 无线电波的传播速度是340m/s，司机收听到的新闻信息比在人民大会堂实时信息有所滞后
C. 无线电波与光一样都是电磁波，都能发生干涉、衍射现象
D. 由于汽车外壳是金属，则在雷电天气，在空旷地面上人在车子里比在木屋里更不安全
2. 如图是电磁波发射电路中的电磁振荡电路，某时刻电路中正形成如图所示方向的电流，此时电容器的上极板带正电，下极板带负电，则以下说法正确的是（ ）
A. 线圈中的磁场向上且正在增强
B. 电容器中的电场向下且正在减弱
C. 若在线圈中插入铁芯，则发射电磁波的频率变大
D. 若增大电容器极板间的距离，则发射电磁波的波长变小
3．如图所示，水平叠放在一起的两个物体A、B，在光滑的水平面上一起做简谐运动，并始终保持相对静止。A、B两物体连接的弹簧劲度系数和原长相同，两物体的质量分别为m1、m2（m1≠m2），在A、B一起运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．两物体之间一直无摩擦力
B．除原长位置外，其它位置都有摩擦力，且大小不变
C．除原长位置外，其它位置都有摩擦力，且大小随位置变化
D．除原长位置外，左右各有一处存在摩擦力为0的位置
4. 某介质中两持续振动的振源P、Q分别位于x轴上和处，t=0时刻两振源同时开始振动，t=3s时刻在x轴上第一次形成如图所示的波形。则下列说法正确的是（ ）
A．波在传播过程中遇到1m尺度的障碍物能发生明显的衍射
B. 振源Q起振方向沿y轴正方向
C. 振源P在这3秒内的路程为24cm
D. 两列波在处相遇后，该质点的振动始终加强
5. 在一足够大的光滑水平面上存在非匀强磁场，磁场方向垂直水平面向上，磁场强度沿x轴方向均匀增大，沿y轴方向不变，其俯视图如图所示。现有一闭合的正方形金属线框（线框有电阻），质量为m，以大小为v0、方向沿其对角线且与x轴成45°角的速度开始运动，以下关于线框的说法中正确的是（ ）
A. 线框中的感应电流方向沿逆时针（俯视）方向
B. 线框运动中产生的内能为
C. 线框最终将静止于平面上的某个位置
D. 线框最终将以一定的速度做匀速直线运动
6.回旋加速器利用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量。如图所示为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在MN板间，带电粒子从处以速度沿电场线方向射入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子每运动一周被加速两次
B. 增大板间电压，粒子最终获得的最大动能不变
C.粒子每运动一周半径的增加量都相等
D. 加速电场方向需要做周期性的变化
7. 如图所示的电路中，、、是三个相同的灯泡，电感的电阻和电源的内阻可忽略，为理想二极管。下列判断正确的是（ ）
A. 开关从断开状态突然闭合时，逐渐变亮，一直不亮，立即变亮
B. 开关从断开状态突然闭合时，、逐渐变亮，立即变亮
C. 开关从闭合状态突然断开时，、逐渐熄灭，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭
D. 开关从闭合状态突然断开时，逐渐熄灭，突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，立即熄灭
8. 如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势随时间的变化图象如图乙所示，若外接电阻，线圈电阻，则下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数为
B. 0~0.01s内的平均感应电动势为
C. 通过线圈的最大电流为
D. 若将R换成阻值随温度的升高而减小的热敏电阻，则当R处温度升高时，R消耗的电功率减小
9. 如图所示，在平面直角坐标系第一象限内某区域充满了垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小，一群相同带电粒子从y轴的10cm~20cm范围内，以速度沿x轴正方向进入第一象限，所有粒子均通过x轴上同一点而离开磁场，已知粒子电量，质量，不计带电粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
A. 该区域磁场的最小面积为
B. 粒子在磁场中运动最长时间为
C. 粒子在磁场中运动最短时间为
D. 粒子在磁场中动量变化量的最大值为
10. 足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨左端连接电容为的电容器，导轨间距为，磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场穿过导轨所在平面。一根质量为的导体棒垂直静置在导轨上，俯视图如图甲。时刻导体棒在水平拉力作用下从静止开始向右运动，电容器两极板间电势差随时间变化的图象如图乙所示图中和已知，则( )
A. 导体棒的加速度大小为
B. 水平拉力的大小为
C. 通过导体棒的电流大小为
D. 时间内导体棒克服安培力所做的功为
二、实验题（本题共2小题，共15分）
11．某同学做“用单摆测重力加速度”的实验，实验装置如图甲所示，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数。
甲 乙
（1）下列说法中正确的是
A．测出摆球做一次全振动的时间作为周期的测量值
B．质量相同的铁球和软木球，应选用铁球作为摆球
C．可将摆球从平衡位置拉开一个任意角度然后释放摆球
D．可以选择有弹性的细绳作为摆线
（2）在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测得从悬点至摆球顶端的长度为L，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图乙所示，则摆球直径d= cm；
（3）将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球通过平衡位置时从1开始计数，同时开始计时，当摆球第n次（为大于3的奇数）通过光电门时停止计时，记录的时间为t，此单摆的周期T= （用t、n表示），重力加速度的大小为 （用L、d和T表示）；
（4）（多选）实验中该同学测得的重力加速度值经查证明显大于当地的重力加速度值，下列原因可能的是 。
A．摆线上端未牢固地系于悬点，实验过程中出现松动，使摆线长度增加了
B．计算时用Ld作为单摆的摆长
C．摆球的振幅偏小
D．把n当作单摆全振动的次数
12．某同学用实验测量了某种电线的电阻率。
（1）如图1所示，采用绕线法（共绕了22圈）测得该电线直径为 mm；因绕线不紧密会造成测得的电阻率偏 （填“大”或“小”）。
（2）取长度为100m的电线，测其电阻：
①先用多用电表进行粗略测量，将多用表选择开关置于“10”挡并调零后，两表笔接触的两端进行测量，表盘指针如图2所示。为了使测量值更准确，选择开关应置于 （填“1”“100”或“1K”），并两表笔短接，调节图3中 （填“A”或“B”）重新调零后进行测量。
图2
图3 图4
②再用伏安法测量待测电线的电阻，连线时（如图4）e端应接 （填“c”或“d”），闭合电键前F应滑到 （填“A”或“B”）。
经过多次测量，测得电阻为3.65Ω，则测得的电阻率为 Ω m（保留两位有效数字）。
三、计算题（本题共3小题，共计35分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.如图所示，一列在x轴上传播的简谐横波，实线表示t10时刻的波形图，虚线是这列波在t20.1s时刻的波形图。
（1）求该波的波长和振幅；
（2）若t10时刻，x1m处的质点P向y轴正方向振动，且T0.1s，求这列波的传播方向和波速；
（3）若波速为45m/s，则波向哪个方向传播？并写出P质点的振动方程
14．如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为，输出电压为升压变压器的原、副线圈的匝数比为：，降压变压器的原、副线圈的匝数比为：，输电线的总电阻，图中变压器可视为理想变压器，求：
图示中的送电电流
用户得到的电压
用户得到的功率。
15. 如图所示，PMN和P'M'N'是两条足够长、相距为L的平行金属导轨，MM'左侧圆弧轨道表面光滑，右侧水平轨道表面粗糙，并且MM'右侧空间存在一竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在左侧圆弧轨道上高为h处垂直导轨放置一导体棒AB，在右侧水平轨道上距AB棒足够远的地方，垂直导轨放置另一导体棒CD。已知AB棒和CD棒的长均为L，电阻均为R，质量分别为m和2m，AB棒与水平轨道间的动摩擦因数为μ，圆弧轨道与水平轨道平滑连接且电阻不计。现将AB棒由静止释放，让其沿轨道下滑并进入磁场区域，最终运动到距MM'为d处停下，此过程中CD棒因摩擦一直处于静止状态。重力加速度为g，求：
（1）AB棒刚进入磁场时AB棒两端的电压大小；
（2）整个过程中AB棒上产生的焦耳热Q；
（3）若水平轨道也光滑，则从AB棒开始运动到最终处于稳定状态的过程中，通过AB棒的电荷量q为多少？
-2023学年度高二下学期期中考试
物理学科参考答案
一、选择题
1. C 2. D 3．C 4. C 5. D 6.B 7. D 8. BC 9. AD 10.
二、非选择题
11．（7分）
B 1.07 BD
12．（8分）（最后一空2分，其余均1分）
（1）0.77（或0.76） 大 （2）①1 B ② d A ③
13．（8分）
详解：（1）由图像可得波长振幅；（2分）
（2）由于时刻，质点P向y轴正方向振动，故波的传播方向沿x轴正方向，（1分）
又由于，故这列波在内向x轴正方向传播的距离为，
故波速
（2分）
（3）若，则的时间内波传播的距离
（1分）
根据波形的平移可知波沿x轴正方向传播，因
，（1分）
故P质点的振动方程
（1分）
（11分）
详解：图示中的送电电流为用户得到的电压为用户得到的功率为
详解：由 得：（2分）
又（1分）
而输电线上的电流为：（2分）
输电线上损失的电压为： （1分）
降压前的电压为：（1分）
用户得到的电压，有： 得：（1分）
损失的功率为：（1分）
用户得到的功率： （2分）
15. （16分）
详解：AB棒下滑到MM'处，根据机械能守恒得
（2分）
此时感应电动势为
（1分）
AB棒两端的电压为
（1分）
（2）AB棒进入磁场后，根据动能定理得
（2分）
回路中产生的焦耳热
（1分）
又因两导体棒电流相同，电阻相同，则AB棒上产生的焦耳热
（2分）
（3）若水平导轨光滑，根据系统动量守恒定律得 （2分）
对AB棒，由动量定理可得 （2分）
而通过AB棒的电荷量 （1分）
联立解得 （2分）
