试卷类型：A
山东省泰安市2023-2024学年高二上学期期末考试模拟试题
物 理 试 题
第Ⅰ卷（选择题 共40分）
一、选择题：本题共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-10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.在物理学发展过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法正确的是
A. 奥斯特发现了电流间的相互作用规律
B. 伽利略提出了行星运动定律后，牛顿发现了万有引力定律
C. 安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说
D. 法拉第观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线图中，会出现感应电流
2. 如图所示，在磁感应强度大小为的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时，纸面内与两导线距离均为的a点处的磁感应强度为零，如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为( )
0 B. C. D.
3.学校运动会进行跳远比赛时，要在沙坑里填沙。这样做的目的是为了减小人触地过程中的
A. 作用时间 B. 动量变化量 C. 动量变化率 D. 受到的冲量
4.如图所示是个单摆在时间内做简谐运动的图象，由图象可知
A. 在时间内，摆球受到的回复力越来越小
B. 时刻，摆球的速度最大
C. 摆球的动能和重力势能相互转化的周期为
D. 摆球的动能和重力势能相互转化的周期为
5.关于电磁感应现象，下列说法错误的是（ ）
A. 变压器铁芯做成片状是为了减小涡流
B. 灵敏电流表在运输时总要把两接线柱用导体连接起来，是利用了电磁驱动
C. 真空冶炼炉的炉外线圈应通入高频交流电
D. 车站和重要场所的安检门可以探测人身携带的金属物品
6.如图所示的电路中，电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值。某时刻闭合开关S，经过一段时间后，灯泡D正常发光。下列说法正确的是（ ）
A. 闭合S，灯泡D中的电流逐渐增大到一稳定值
B. 断开S，灯泡D先闪亮一下再熄灭
C. 断开S，灯泡D中的电流方向与原来相反
D. 断开S，电感L中的电流方向与原来相反
7.下列关于机械波的说法中正确的是
A. 一列声波由空气传播到水中，频率和波长都发生变化
B. 火车鸣笛时向观察者驶来，观察者听到的笛声频率比声源发出的频率高
C. 在波动中，振动相位总是相同的两个质点间的距离，叫做波长
D. 对于同一障碍物，波长越长的波越容易发生明显衍射现象
8.一段长为的通电直导线，设单位长度导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量都是e，它们的定向移动速度大小为v，现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，已知这段导线受到安培力为F，则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力
A. 大小为evB，方向和安培力F方向相反
B. 大小为evB，方向和安培力F方向一致
C. 大小为，方向和安培力方向一致
D. 大小为，方向和安培力F方向一致
9.如图所示，质谱仪由两部分区域组成，左侧M、N是对水平放置的平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间在较大范围内存在着电场强度为E的匀强电场和磁感应强度大小为的匀强磁场，右侧是磁感应强度大小为的另匀强磁场。一束带点粒子不计重力由左端射入质谱仪后沿水平直线运动，从点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，两束粒子最后分别打在乳胶片的、两个位置，、、三点在同一条整直线上，且则下列说法正确的是
A. 两束粒子的速度都是
B. 甲束粒子的比荷小于乙束粒子的比荷
C. 若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为
D. 若甲、乙两束粒子的质量相等，则甲、乙两東粒子的电荷量比为
10.如图所示，在光滑的水平面上有两个滑块P、Q，滑块Q的左端固定连着一轻质弹簧。两个滑块分别以一定大小的速度沿着同一直线相向运动，滑块P的质量为2m，速度方向向右，滑块Q的质量为m。速度方向向左，则下列说法正确的是
A. P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统动能始终保持不变
B. 当两个滑块的速度相等时，弹簧的弹性势能最大
C. 两个滑块最终能以共同的速度一起向右运动
D. 从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q的速度大小先减小后增大
第Ⅱ卷（非选择题 共60分）
二、实验题（本题共2小题，共12分.把答案写在答题卡中指定答题处，不要求写出演算过程）
11.如图所示，某实验小组利用图示的实验器材将电路连接好后，进行“研究电磁感应现象”的实验。
实验时，线圈A放在线圈B中保持不动，小组同学将电键突然闭合时，发现电流计指针向右侧偏转。现保持电键闭合，则下列关于实验过程中所观察到的一些现象说法正确的是______
A.滑片P快速向右移动时电流计指针将向左侧偏转
B.滑片P快速向左移动时电流计指针向左侧偏转
C.将线圈A突然拔出过程中，电流计指针向左侧偏转
D.将线圈A拔出过程中，电流计指针不发生偏转
实验小组通过本实验，归纳出的实验结论是_ ____。
12.气垫导轨工作时，导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，大大减小了滑块运动时的阻力。小明同学为了验证动量守恒定律，在水平气垫导轨上放置两个质量分别为、的滑块，滑块上固定着宽度为的遮光片，导轨上A、B两点各有一个光电门，可以测量遮光片经过光电门的挡光时间。气垫导轨正常工作后，让两滑块以不同的速度从轨道两端开始相向运动，两滑块碰后粘在一起继续运动。光电门A记录了一个时间，光电门B依次记录了三个时间、、．则碰撞前两滑块的动量大小分别为_____、_____；碰撞后两滑块的动量大小分别为_____、_____。重复上述实验，多做几次，若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。
三、计算题(共4小题，共48分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位).
13.(8分)一列简谐横波的波形如图所示，实线表示t1＝0时刻的波形图，虚线表示t2＝0.1 s时刻的波形图。该波的周期为T。
(1)若T＜t2－t1＜2T，求该列波的传播速度；
(2)若波速为700 m/s，求波的传播方向。
14.(12分)如图，足够长的固定光滑水平轨道与固定的光滑竖直圆弧轨道平滑连接。质量为的小球A以速度撞上质量为的静止小球B，已知A和B的大小相同且碰撞为弹性正碰。重力加速度g的大小取10m/s2。
(1)若，求碰撞后小球B上升的最大高度；
(2)若要求两小球只发生了一次碰撞，则的大小应满足怎样的关系
15.(13分)如图，电阻可忽略的足够长的光滑平行金属导轨间距，倾角，导轨上端ab接一阻值的电阻，磁感应强度的匀强磁场垂直于轨道平面向上，阻值，质量的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端某处由静止释放，下滑距离时刚好达到最大速度，重力加速度g＝10m/s2，求：
（1）金属棒的最大速度的大小；
（2）从开始运动到刚好达到最大速度的过程中，金属棒上产生的焦耳热；
（3）金属棒从开始运动到刚好达到最大速度所用的时间t。
16.(15分)在xOy平面内的第一象限内，处竖直放置一个长的粒子吸收板AB，在AB左侧存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场。在原点O处有一粒子源，可沿y轴正向射出质量为m、电量为＋q的不同速率的带电粒子，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)若射出的粒子能打在AB板上，求粒子速率v的范围；
(2)若在点C(8d，0)处放置一粒子回收器，在B、C间放一挡板(粒子与挡板碰撞无能量损失)，为回收恰从B点进入AB右侧区间的粒子，需在AB右侧加一垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，求此磁场磁感应强度的大小和此类粒子从O点发射到进入回收器所用时间。答案
1、D 2、C 3、C 4、BC 5、BD 6、AC 7、C 8、B 9、CD 10、B 11、A 12、D
13、(1)A (2)刻度尺 (3)ACD
14、（1）实验中还应测量的物理量为B与D的距离,符号为L2.
（2）验证动量守恒定律的表达式是mA=mB,产生误差的原因:①L1、L2、mA、mB的数据测量误差.②导轨不平直带来的系统误差 .③滑块并不是标准的匀速直线运动,滑块与导轨间有少许摩擦力. ④光电计时器带来的系统误差
15、解：由振动图象得：质点振动周期T＝0.4s
B点比A点晚振动的时间Δt=nT＋T（n＝1，2，3，……）
所以A、B间的距离为Δs=kλ＋λ（k＝0，1，2，3，……）
则波长为λ= ,因为λ>2m，所以k＝0，1
当k＝0时，λ1＝m，v1＝m/s＝m/s
当k＝1时，λ2＝m，v2＝m/s＝m/s
16、(1)正离子射入磁场，洛伦兹力提供向心力: qv0B0＝m，(2分)
做匀速圆周运动的周期T0＝.(2分)
联立两式得磁感应强度B0＝.(1分)
(2)要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场，v0的方向应如图所示，两板之间正离子只运动一个周期即T0时，有r＝.(3分)
当两板之间正离子运动n个周期即nT0时，有
r＝(n＝1，2，3，…)．(1分)
联立求解，得正离子的速度的可能值为v0＝＝(n＝1，2，3，…)．(1分)
17、
18、解(1)整个过程A、B、C系统动量守恒，有：0＝(mA＋mB＋mC)v，所以v＝0.
(2)炸药爆炸，A、B获得的速度大小分别为vA、vB.以向左为正方向，有：
mAvA－mBvB＝0，
解得：vB＝1.5 m/s，方向向右
然后A向左运动，与挡板相撞并合成一体，共同速度大小为vAC，由动量守恒，有：
mAvA＝(mA＋mC)vAC，解得：vAC＝1 m/s
此过程持续的时间为： t1＝s
此后，设经过t2时间B与挡板相撞并合成一体，则有：
解得：t2＝0.3 s
所以，板C的总位移为：xC＝vACt2＝0.3 m，方向向左.
