四川省眉山市仁壽實驗名校2023-2024學年高二（下）期中物理試卷姓名：__________班級：__________考號：__________題號一二三四總分評分一、單項選擇題（本大題共7小題，每小題4分，共28分，給出的四個選項中有且只有一個正確答案）1．自奧斯特實驗證實了電流的周圍存在磁場之后，許多科學家又做了很多實驗研究電與磁的關系，其中發現通電導線與磁體間有相互作用的物理學家是（）A．托馬斯·楊 B．伏特 C．安培 D．特斯拉2．如圖所示是某質點做簡諧運動的振動圖像。設水平向右為正方向，根據圖像中的信息，下列說法正確的是（）A．質點的振幅是20cmB．在1.5s和2.5s這兩個時刻，質點的位置相同C．在2s到3s的時間內，振子速度增加，加速度減少D．質點完成一次全振動的時間是4秒3．如圖所示，質量為m的帶電小球用絕緣絲線懸掛于P點，另一帶正電小球M固定在帶電小球的左側，小球平衡時，絕緣絲線與豎直方向夾角為θ，且兩球球心在同一水平線上．關于懸掛小球的電性和所受庫侖力的大小，下列判斷正確的是()A．正電，mgtanθ B．正電，mgtanC．負電，mgtanθ D．負電，mg4．如圖所示，A、B為兩個相同的燈泡（均發光），當變阻器的滑片P向下端滑動時（）A．A燈變亮，B燈變暗 B．A燈變暗，B燈變亮C．A、B燈均變亮 D．A、B燈均變暗5．如圖，一帶電粒子在電場中由A點運動到B點，圖中實線為電場線，虛線為粒子的運動軌跡，帶電粒子只受電場力作用，則下列說法正確的是（）A．該粒子帶負電B．該粒子從A點運動到B點的過程中，其速率增大C．該粒子從A點運動到B點的過程中，其電勢能增大D．該粒子從A點運動到B點的過程中，其加速度減小6．如圖所示，直角三角形ABC，∠A=60°，AD=DC，B、C兩點在同一水平線上，垂直紙面的直導線置于B、C兩點，通有大小相等、方向向里的恒定電流，D點的磁感應強度大小為B0。若把置于C點的直導線的電流反向，大小保持不變，則變化后D點的磁感應強度（）A．大小為33B0，方向水平向左 B．大小為B0C．大小為3B0，方向豎直向下 D．大小為2B0，方向豎直向下7．如圖所示，水平地面上方空間有方向豎直向下的勻強電場，一質量m=0.1kg，電荷量q=0.2C的帶正電小球從離地面高h=5m的P點，以v0=2m/s的初速度水平向右拋出，小球下落到地面上的M點。若撤去電場，小球仍從同一位置以相同的速度拋出，小球下落到地面上的N點，測得M、N兩點的距離A．5N/C B．10N/C C．二、多項選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項正確，全部選對得5分，選對但不全得3分，有錯選得0分）8．下列四種情況中，可以產生感應電流的有（）A．如圖（a），閉合線圈在勻強磁場中沿垂直磁感線的方向水平向右運動B．如圖（b），導體棒在勻強磁場中沿磁感線方向上下運動C．如圖（c），條形磁鐵插入線圈的過程D．如圖（d），小螺線管置于大螺線管中不動，開關接通瞬間9．如圖為t=0時刻一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波的完整波形圖，波速大小為5m/s，P點位于x軸上且橫坐標為A．該機械波為橫波B．該機械波的頻率為1C．P點開始振動的方向沿y軸負方向D．從t=0到t=2s，P點振動路程為010．如圖，空間有一范圍足夠大的勻強電場，場強方向與梯形區域ABCD平行，已知AB∥CD，AD=DC=CB=12AB=2m，φA=10V，φB=30V，φC=20V，一比荷為qmA．D點電勢為10VB．場強方向由D指向BC．該粒子到達C點時速度大小為21D．該粒子到達C點時速度方向與BC邊垂直三、實驗題（共2個小題，共16分）11．實驗小組的同學用如圖所示的裝置做“用單擺測重力加速度”的實驗。（1）實驗室有如下器材可供選用，實驗時需要從以下器材中選擇：____________（填寫器材前面的字母）。A．長約1m的細線 B．長約1m的橡皮繩 C．直徑約2cm的鐵球D．直徑約2cm的塑料球 E．米尺 F．時鐘G．停表（2）在挑選合適的器材制成單擺后他們開始實驗，操作步驟如下：①將單擺上端固定在鐵架臺上。②測得擺線長度，作為單擺的擺長。③在偏角較小的位置將小球由靜止釋放。④記錄小球完成n次全振動所用的總時間t，得到單擺振動周期T=t⑤根據單擺周期公式計算重力加速度的大小。其中有一處操作不妥當的是。（填寫操作步驟前面的序號）（3）發現(2)中操作步驟的不妥之處后，他們做了如下改進：讓單擺在不同擺線長度的情況下做簡諧運動，測量其中兩次實驗時擺線的長度l1、l2和對應的周期T1、T2，通過計算也能得到重力加速度大小的測量值。請你寫出該測量值的表達式g=。（4）實驗后同學們進行了反思。他們發現由單擺周期公式可知周期與擺角無關，而實驗中卻要求擺角較小。請你簡要說明其中的原因。12．某同學要測量一節干電池的電動勢和內阻。他根據老師提供的以下器材，畫出了如圖甲所示的原理圖。①電壓表V（量程3V，內阻RV約為10kΩ②電流表G（量程3mA，內阻RG③電流表A（量程3A，內阻約為0.④滑動變阻器R1（0~20Ω⑤滑動變阻器R2（0~500Ω⑥定值電阻R⑦開關S和導線若干（1）該同學發現電流表A的量程太大，于是他將電流表G與定值電阻R3并聯，實際上是進行了電表的改裝，則他改裝后的電流表對應的量程是（2）為了能準確地進行測量，同時為了操作方便，實驗中應選用的滑動變阻器是。（填寫器材編號）（3）該同學利用上述實驗原理圖測得數據，以電流表G讀數為橫坐標，以電壓表V的讀數為縱坐標繪出了如圖乙所示的圖線，根據圖線可求出電源的電動勢E=V，電源的內阻r=Ω。四、計算題（本大題共3個小題，共41分，解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟）13．如圖，電路中電源的電動勢為E=16V、內阻為r=1Ω，電動機M的內阻為rM=1.5Ω，燈泡L上標有“（1）電流表的示數；（2）電壓表的示數；（3）電動機M的輸出功率。14．如圖所示，光滑圓弧軌道的圓心為O1（圖中未畫出），半徑為R=1m，圓弧底部中點為O，兩個大小可忽略，質量分別為m1和m2的小球A和B，A在離O點很近的軌道上某點，AO1與豎直方向的夾角為θ，并且cosθ=0.99，B在（1）小球A做簡諧運動的周期；（2）小球A經過最低點時的速度大?。唬?）小球B應由多高處自由落下？15．如圖，水平軌道AB與半徑為R的豎直半圓弧軌道BCD在B點平滑連接，整個裝置處于與水平方向成45°角斜向上的勻強電場中，場強大小E=2mgq。質量為m，電荷量為q的帶正電小球從水平軌道上A點靜止釋放后以水平速度v0=（1）水平軌道AB之間的距離；（2）小球運動到圓弧軌道上B點時所受軌道支持力的大??；（3）小球在軌道上運動的最大速度；（4）小球從D點離開圓弧軌道到第一次返回軌道所經歷的時間。

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】自奧斯特實驗之后，安培等人又做了很多實驗，他們發現，不僅通電導線對磁體有作用力，磁體對通電導線也有作用力。為了紀念安培，人們把這種相互作用力稱為安培力。托馬斯·楊進行了著名的楊氏雙縫實驗，伏特發明了伏打電堆，特斯拉致力于交變電流的研究，推動了交變電流的實用。故答案為：C。

【分析】安培發現通電導線與磁體之間存在力的作用。2．【答案】D【解析】【解答】A．由圖知，該質點的振幅為10cm。A不符合題意。B．在1.5s和2.5s這兩個時刻，質點的位置分別在正向最大位移和負向最大位移處，B不符合題意；C．在2s到3s的時間內，振子從平衡位置向負向最大位移處運動，振子速度減小，加速度增大，C不符合題意；D．質點完成一次全振動的時間即周期是4秒，D符合題意。故答案為：D。

【分析】從圖像可以得出質點的振幅；利用對應時刻可以判別質點的位置；利用振子的運動方向可以判別其速度和加速度的變化；利用圖像可以得出對應的周期。3．【答案】B【解析】【解答】小球M帶正電，兩球相斥，故小球帶正電；以小球為研究對象，對小球進行受力分析，如圖所示

根據小球處于平衡狀態可知

F=mgtanθ

故B正確，ACD錯誤。

故答案為：B。

4．【答案】D【解析】【解答】當變阻器的滑片P向下端滑動時，P電阻減小，則總電阻減小，故高考閉合電路歐姆定律可知總電流增大，根據

U=E-Ir

則路端電壓減小，即燈泡A兩端電壓減小，故其兩端電流減小，另一支路電流增大，A變暗；B與變阻器并聯再與定值電阻串聯，其三者電壓為路端電壓，其定值電阻電壓增大，則B與變阻器兩端電壓減小，則B兩端電壓減小，B變暗，故ABC錯誤，D正確。

故答案為：D。

【分析】先分析電路的串并聯情況，再結合閉合電路歐姆定律根據電阻變化求出路端電壓變化，再根據串并聯進行分析。5．【答案】B【解析】【解答】A、粒子的運動軌跡向右彎曲，根據曲線運動的受力特點，可知電場力指向軌跡的凹側，則粒子受到電場力方向與電場方向相同，故粒子帶正電，故A錯誤；

BC、電場力方向與速度方向的夾角小于90°，則電場力對粒子做正功，粒子的電勢能減小，動能增大，速率增大，故C錯誤，B正確；

D、根據電場線的疏密程度可知，運動過程中，電場強度增大，粒子受到的電場力增大，根據牛頓第二定律可知，粒子的加速度增大，故D錯誤。

故答案為：B。

【分析】根據運動軌跡的彎曲情況得出電場力指向軌跡凹側，從而得出粒子帶電情況；

根據電場力與速度方向的夾角情況得出電場力做功情況，進而分析電勢能的變化情況，得出速率的變化；

根據電場線的疏密程度得出電場強度的變化，進而得出電場力的變化，根據牛頓第二定律求出加速度變化。6．【答案】C【解析】【解答】假設每根導線在D點的磁場強度大小為B，根據右手螺旋定則可知

根據幾何關系可知θ=60°，根據平行四邊形定則可知

B0=2Bcosθ=2B×12=B

若把置于C點的直導線的電流反向，大小保持不變，根據幾何關系可知

α=30°

D點合場強為

B'=2B7．【答案】C【解析】【解答】撤去電場前，根據

mg+Eq=ma

h=12at12

x1=v0t1

撤去電場后，根據

h=12gt8．【答案】C,D【解析】【解答】A、穿過線圈的磁通量不變，則線圈中無感應電流產生，故A錯誤；

B、導體棒在勻強磁場中沿磁感線方向上下運動，導體棒不切割磁感線，不會產生感應電流，故B錯誤；

C、條形磁鐵插入線圈的過程，穿過線圈的磁通量增加，線圈中會有感應電流，故C正確；

D、小螺線管置于大螺線管中不動，開關接通瞬間，穿過大螺線管的磁通量增加，大螺線管中會產生感應電流，故D正確。

故答案為：CD。

【分析】根據感應電流產生的條件進行判斷。9．【答案】A,B,D【解析】【解答】A．由于質點振動方向與傳播方向垂直，則該機械波為橫波，故A正確；

B、波長為

λ=4m

頻率為

f=vλ=1.25Hz

故B正確；

C、根據波形平移法可知，t=0時刻x=4m處質點的起振方向沿y軸正方向，則P點開始振動的方向沿y軸正方向，故C錯誤；

D．波從x=4m傳到P點所用時間為

t'=xP-4v=0.8s

從t=0到t=2s，P運動時間為

?t=2s-0.8s=1.2s10．【答案】A,C【解析】【解答】AB、如圖所示

由題意可知AB中點E的電勢為20V，可知EC為等勢線，根據沿電場線方向電勢降低可知電場強度方向由B指向D；根據幾何知識可知F為BD中點，其中

φB+φD=2φF=40V

解得

φD=10V

故A正確，B錯誤；

C、電場強度大小為

E=φB-φFBCcos30°=1033V/m

垂直電場強度方向小球做勻速直線運動，則

AD+CDsin30°=v0t

沿電場強度方向小球做勻加速直線運動，則

AEsin60°=12qEm11．【答案】（1）A；C；E；G（2）②（3）4（4）T=2πl【解析】【解答】（1）單擺的擺長不可伸長，為減小空氣阻力的影響和實驗誤差，應選用長約1m的細線，直徑約2cm的鐵球；同時實驗中要用米尺測量擺長，停表測量周期。故實驗時需要從上述器材中選擇ACEG。

（2）操作不妥當的是②，單擺的擺長應等于擺線長度加擺球的半徑。

（3）根據單擺的周期公式得

T1=2πl1+rg

T2=2πl2+rg

整理解得

g=4π12．【答案】（1）0.60（2）④（3）1.50；1.0【解析】【解答】（1）改裝電流表并聯電阻，可得

I=IG+IGRGR3=0.60A

（2）為方便調節電路，滑動變阻器選較小阻值，即選滑動變阻器R1；即選擇④；

（3）改裝后的電流表量程為原來的200倍，則根據閉合電路歐姆定律可得

E=U+200Ir

整理可知

U=E-200Ir

則

E=1.5013．【答案】（1）解：電流表的示數為I=（2）解：根據閉合電路的歐姆定律E=解得電壓表的示數為U=10V（3）解：電動機M的輸出功率為P=UI?【解析】【分析】（1）根據I=PLU14．【答案】（1）解：由題意知，可將A球運動看作擺長為R的單擺，其周期T=2π代入題中數據解得小球A做簡諧運動的周期T=2s（2）解：根據動能定理可知小球A從釋放到經過最低點時m解得v=（3）解：A第三次通過位置O，用