2022-2023学年江西省赣州市高二(下)期末物理试卷一、单选题(本大题共7小题,共28.0分)1. 根据高中物理所学知识,分析下列现象,这些物理现象分别属于( )A. 干涉、衍射、共振、多普勒效应 B. 干涉、多普勒效应、共振、干涉C. 衍射、多普勒效应、共振、干涉 D. 反射、共振、折射、多普勒效应2. LC振荡电路中,电流如图示方向并且正在减小时,下列说法正确的是( )A. 电容器正在放电 B. 电场能正转化为磁场能C. 线圈内感应电流的磁场方向竖直向上 D. 两平行板间的电场强度方向竖直向上3. 如图所示,在匀强磁场中,1H12H,α(24He)三种粒子从同一地点垂直进入磁场, 11H,12H速度方向竖直向上,α(42He)速度方向竖直向下,速率大小相等,磁场足够大,不计重力及粒子间的相互作用,则三个粒子的运动轨迹可能是( )A. B. C. D. 4. 在双缝干涉实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,不可选用的方法是( )A. 改用红色激光 B. 减小双缝间距C. 将屏幕向远离双缝的位置移动 D. 将光源向远离双缝的位置移动5. 如图甲为某同学探究自感现象的实验,自感线圈的直流阻值RL比电阻R小。
该同学又利用图乙测量自感线圈的直流阻值RL,下列说法正确的是( )A. 在电路甲中,闭合开关后,B将逐渐变亮B. 在电路甲中,断开开关后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗C. 在电路乙中,实验结束拆除电路时应先断开K2,再断开K1D. 在电路乙中,调整滑动变阻器后应立刻读出电表读数6. 如图甲所示,MN为磁流体发电机,大量的正、负电荷连续以某速度射入有垂直纸面向里匀强磁场的两板间,ab直导线与M、N相连接,线圈A与直导线cd连接,线圈A内有按图乙所示规律变化的磁场,且规定向左为磁场B的正方向,则下列说法正确的是( )A. M板带负电,N板带正电 B. 2s∼3s内,ab、cd导线互相吸引C. 0∼4s内,通过线圈A的电荷量为零 D. 1s∼2s内,cd导线中的电流逐渐增大7. 赣南利用当地丰富的高山风力资源,大力发展风力发电,以绿色经济振兴乡村,助力“碳达峰”“碳中和”目标实现发电过程中风轮机叶片做匀速圆周运动,转速为n,叶片通过转轴带动面积为S、匝数为N的发电机线圈转动,产生的交变电流经过理想变压器升压后,输出电压最大值为Um已知匀强磁场的磁感应强度大小为B,图中电压表为理想交流电压表,忽略发电机线圈电阻,图中发电机线圈刚好垂直于磁场,题中物理量单位均为国际单位,则( )A. 线圈位于图示位置时,线圈中的磁通量最大,感应电流最大B. 变压器原、副线圈的匝数比为2nπNBS:UmC. 线圈位于图示位置时,交流电压表的示数为0D. 从图示位置开始计时,线圈中电动势随时间t变化的关系式为e=2nπNBScos2nπt二、多选题(本大题共3小题,共12.0分)8. “八一勋章”获得者马伟明带领的科研团队研制成功的电磁弹射技术首次在中国003号航母“福建舰”上使用。
电磁弹射可用于舰载机、无人机、电磁炮等领域用强迫储能器代替常规电源,它能在极短时间内释放所储存的电能飞机电磁弹射原理如图所示,两根水平发射轨道长s,相距为L的光滑的金属导轨,ab杆是相当于飞机的弹射车(弹射车和飞机总质量为m,ab杆电阻为R),匀强磁场方向竖直向上,磁感应强度为B,a和b端接强迫储能器恒流源两极(强迫储能器恒流源输出的电流恒为I),ab杆将以最大速度从右端水平飞出那么以下说法正确的是( ) A. a端接强迫储能器的负极B. 强迫储能器的输出电压不变C. 不考虑图示导线中电流产生的磁场,ab杆将做加速度逐渐减小的加速运动,最大加速度为a=BLImD. 不考虑图示导线中电流产生的磁场,ab杆将做匀加速运动,最大速度v= 2BLIsm9. 2023年2月16日国家电网有限公司金上—湖北±800千伏特高压直流输电工程、通山抽水蓄能电站开工建设如图是特高压输电过程的示意图,发电站输出电压稳定,经升压后被整流成800kV的直流电,经输电线后,被逆变成交流电,再被降压后供用户使用,假设电压在整流和逆变前后有效值不变则下列说法正确的是( ) A. 将发电站输出的电压整流后仍能利用升压变压器升压B. 采用高压直流输电时,可减小输电线路上电感的影响C. 用户越多,输电线上损耗的功率越大D. 保持输电功率不变,若电压经升压和整流后为400kV,输电线上损耗的功率加倍10. “甩绳”运动可以提升健身者的爆发力、心肺耐力等。
如图所示,某根绳子上一列简谐横波沿x轴传播,图甲为t=4s时的波形图,P、Q是绳子上的两个质点图乙为质点P的振动图象,下列说法正确的是( ) A. 该简谐横波向x轴正方向传播B. 该列波的波速为2.5m/sC. 质点Q的平衡位置坐标为xQ=352mD. 当t=173s时,P、Q两质点速度相同三、实验题(本大题共2小题,共18.0分)11. 小李同学了解到位于赣州大桥桥头的和谐钟塔塔高113米,外观九层,超过英国大本钟,是世界上最大的机械钟塔于是他想把和谐钟塔的摆钟简化为单摆,准备在实验室估测和谐钟塔机械钟摆臂的长度 (1)第一步,利用单摆测赣州当地的重力加速度①测摆长:在实验室先测出摆线的长度为L0,再用游标卡尺测量摆球的直径为d,如图甲所示,则摆球的直径为______cm②测周期:让摆球做简谐运动,当单摆摆动稳定且到达最低点时开始计时并记为1,单摆每经过最低点计一次数,当数到n=60时秒表的示数如图乙所示,则该单摆的运动周期T=______s(结果保留三位有效数字)③该同学将摆线长和小球直径之和当作单摆的摆长,记为L改变摆长L,重复以上实验步骤,记录各次实验的数据L和T,利用所测得的数据作出T2与L的关系图像,如图丙所示,根据该图像的斜率计算得到重力加速度g的值______当地重力加速度值(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
2)第二步,估测和谐钟塔机械钟摆长正确测量得到赣州当地的重力加速度g,又了解到和谐钟塔机械钟摆的摆动周期T,该同学利用公式L=______来计算摆长(利用题目中的物理量符号g、T、π等表示)3)第三步,实地考察在实地测量摆臂长度的数据与实验估测出的摆长误差偏大通过查资料,该同学明白他处理机械钟摆臂有效摆长的方法是欠妥的该同学还了解到塔的机械钟是由英国制造的运送回赣州安装的,英国的纬度比较高,对应的我国省份为黑龙江如果在英国出厂时走时准确运到赣州后,会发现机械钟走不准(只考虑重力加速度对钟摆周期的影响),要该钟在赣州也走时准确,技术人员应该______(填“调长”或“调短”)摆长12. 在“研究电磁感应现象”的实验中,首先要按图(甲)接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系;然后再按图(乙)将电流表与螺线管B连成一个闭合回路,将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路在图(甲)中,当闭合开关S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央)在图(乙)中:(1)将S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针将______(填“向左”“向右”或“不发生”,下同)偏转;(2)螺线管A放在B中不动,电流表的指针将______偏转;(3)螺线管A放在B中不动,将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时,电流表的指针将______偏转;(4)螺线管A放在B中不动,突然切断开关S时,电流表的指针将______偏转。
四、计算题(本大题共4小题,共40.0分)13. 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象为半个周期的正弦曲线)14. 如图所示,ABCD为一直角梯形玻璃砖的截面,其中BCDE是正方形,∠A=30∘,BC边的长度为a在真空中,现有一束单色光从AD的中点M平行AB边射入,折射光线恰好过E点光在真空中的传播速度为c,求:(1)该玻璃砖的折射率n;(2)从M点入射到第一次从玻璃砖射出所用的时间15. 如图所示,水平光滑金属导轨PQ、MN间距为L=1m,金属棒ab、cd垂直于导轨静止放置ab棒质量m1=0.3kg,电阻R1=2Ω;cd棒质量m2=0.1kg,电阻R2=4Ω整个装置处于磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场中现给ab棒一个瞬时冲量使其获得水平向左的初速度v0=8m/s导轨电阻不计且都足够长,两棒始终与导轨接触良好且未相撞求:(1)cd棒能获得的最大速度;(2)全过程cd棒产生的焦耳热;(3)开始时两棒至少多大的间距才能避免相撞.16. 如图所示,xOy坐标系的第三象限有一对正交的匀强电场和匀强磁场,磁场的磁感应强度为B1,方向垂直纸面向里,电场强度E1=2.0×105V/m,第二象限内有一边界OP与y轴的夹角为45∘,该边界线的左边为垂直纸面向外的匀强磁场B2=0.1T,边界线的右边有方向水平向左的匀强电场E2=1.0×105V/m。
一个电荷量q=6.0×10−19C、质量m=6.0×10−26kg的带正电的粒子从M点以v=4.0×105m/s射入板间,沿中线MN做直线运动,穿出后从x轴上的N点垂直x轴射入磁场区,随后第一次沿水平方向进入电场,之后多次穿越边界线OP,不计粒子重力,求:(1)磁感应强度B1的大小以及ON间的距离L;(2)粒子从N点进入磁场到第三次到达分界线OP所需的时间(计算结果可包含π);(3)粒子第四次到达分界线OP时离x轴的距离答案和解析1.【答案】A 【解析】两列水波相遇产生稳定的花纹属于波的干涉现象;《红楼梦》中王熙凤出场闻其声不见其人属于波的衍射现象;“狮吼功”吼破玻璃杯属于共振现象;鸣笛的救护车迎面而来,我们听到笛声音调变高属于多普勒效应2.【答案】D 【解析】A.电流逐渐减小,电容器C正在充电,故A错误;B.电流逐渐减小,电容器带电量逐渐增加,磁场能转化为电场能,故B错误;C.电流逐渐减小,线圈内感应电流与电流方向相同,根据安培定则,感应电流的磁场方向竖直向下,故C错误;D.电容器C正在充电,可知电容器下极板带正电,上极板带负电,电场强度方向竖直向上,故D正确3.【答案】A 【解析】由左手定则可知 11H 和 12H 进入磁场后向左偏转, α 粒子向右偏转;由洛仑兹力提供向心力qvB=mv2r得r=mvqB可知 12H 的轨道半径比 11H 的轨道半径大, α 粒子的轨道半径与 12H 的轨道半径一样大,故A正确。
故选A4.【答案】D 【解析】根据双缝干涉条纹间距公式 Δx=ldλ 知,增大入射光的波长、减小双缝间距,以及增大屏幕与双缝的距离,可以增大条纹的间距;A.改用红光,波长变大,可以增大条纹的间距,故A正确;B.减小双缝间距,可以增大条纹的间距,故B正确;C.将屏幕向远离双缝的位置移动,则增大了屏幕与双缝的距离,两相邻亮条纹的间距增大,故C正确;D.将光源向远离双缝的位置移动,条纹间距不变,故D错误本题选不可用的,故选D5.【答案】C 【解析】A.在电路甲中,闭合开关后,B将马上变亮,故A错误;B.在电路甲中,灯A与线圈串联,电流相同,断开开关后,线圈上产生自感电动势,阻碍电流减小,A将逐渐变暗,故B错误;C.在电路乙中,如果实验结束拆除电路时应。