2022-2023学年湖南省长郡中学等部分重点中学高二下学期期中联考物理试题 解析版

这是一份2022-2023学年湖南省长郡中学等部分重点中学高二下学期期中联考物理试题 解析版，共11页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，25s，点通过的路程为20cm，某输电能耗演示电路如图所示等内容，欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版选择性必修第一、二册。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.对于弹簧振子的回复力和位移的关系，下列图中正确的是
A.B.C.D.
2.下列关于电磁波的说法正确的是
A.波长越长，传播速度越快B.频率越高，传播速度越快
C.发射能量越大，传播速度越快D.电磁波的传播速度与传播介质有关
3.夏季常出现如图甲所示的日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，受到冰晶的折射或反射形成的。图乙为一束太阳光射到正六边形冰晶上时的光路图，、为其折射出的光线中的两种单色光，比较、两种单色光，下列说法正确的是
A.光的频率比光的大
B.在冰晶中，光的波长比光的大
C.在同种条件下，光可能比光的衍射现象更明显
D.、两种光分别从水射入空气发生全反射时，光的临界角比光的大
4.在如图所示的四种磁场情况中能产生恒定的电场的是
A.B.C.D.
5.甲图表示和两相干水波的干涉图样，设两列波的振幅均为5cm，且图示范围内振幅不变，波速和波长分别是1m/s和0.5m，在平衡位置；乙图为一机械波源在同种均匀介质中做匀速运动的某一时刻的波面分布情况。两幅图中实线表示波峰，虚线表示波谷。下列关于两幅图的说法正确的是
A.甲图中、两点的高度差为5cm
B.从甲图所示时刻开始经0.25s，点通过的路程为20cm
C.乙图表示的是波的衍射现象
D.在点观察到的频率与在点观察到的频率相同
6.如图所示，、是两个完全相同的白炽灯，是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈，下列说法正确的是
A.断开开关S时，灯立即熄灭而灯慢慢熄灭
B.断开开关S时，灯一定会闪亮一下
C.断开开关S时，灯可能会闪亮一下
D.闭合开关S时，灯比灯先亮，最后一样亮
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7.图甲为一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图，、、为介质中的三个质点，图乙表示该波处质点的振动图像，下列说法正确的是
A.该波沿轴负方向传播
B.时刻，质点处于波峰位置
C.在时间内，质点振动的速度增大，且方向与回复力方向相同
D.质点的位移随时间变化的关系式为
8.如图所示，一质量为、半径为的四分之一光滑圆弧槽放在光滑的水平地面上，有一质量为的小球由槽顶端点静止释放，重力加速度大小为，不计空气阻力，在其下滑至槽末端点的过程中，下列说法正确的是
A.若圆弧槽不固定，则小球和槽组成的系统动量守恒
B.若圆弧槽不固定，则小球在水平方向上移动的位移为
C.在圆弧槽固定和不固定情形下，小球滑到点时的速度大小之比为
D.若圆弧槽固定，则圆弧槽对地面的最大压力为
9.某输电能耗演示电路如图所示。左侧升压变压器原副线圈的匝数比为1:3，输入电压为7.5V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为，负载的阻值为。开关S接1时，右侧降压变压器原、副线圈的匝数比为4:1，上的功率为5W；接2时，匝数比为1:2，上的功率为。下列说法正确的是
A.开关接1时，左侧升压变压器副线圈两端的电压
B.开关接1时，右侧降压变压器原线圈中的电流
C.导线总电阻
D.开关接2时，上的功率
10.如图所示，在直角坐标系的第一象限中有一等腰直角三角形区域，其内部存在垂直纸面向里的匀强磁场，它的边在轴上且长为。边长也为的正方形导线框的一条边也在轴上，时刻，该线框恰好位于图中所示位置，此后线框在外力的作用下沿轴正方向以恒定的速度通过磁场区域。规定逆时针方向为导线框中电流的正方向，则线框通过磁场区域的过程中，线框中的感应电流、穿过线框平面的磁通量、通过线框横截面的电荷量、外力随线框的位移变化的图像中可能正确的是（图中曲线是抛物线的一部分）
A.B.C.D.
三、非选择题：共56分。
11.（6分）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨和固定在同一水平面内且相互平行，在空间存在垂直导轨平面向上的磁场，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。
（1）在图中连线，完成实验电路，要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向运动。
（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，应__________（填正确选项前的字母）。
A.适当减小两导轨间的距离
B.换一根更长的金属棒
C.适当增大金属棒中的电流
（3）根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了________（填正确选项前的字母）。
A.回旋加速器B.电磁炮C.质谱仪
12.（9分）某同学利用如图甲所示的装置做“用双缝干涉测量光的波长”的实验。
（1）该小组同学在目镜中观察到的干涉图样为________（填“A”或“B”）。
（2）下列说法正确的是_________。
A.若仅将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻干涉条纹间距变宽
B.若仅将单缝向双缝移动一小段距离，则相邻干涉条纹间距变宽
C.若仅增大双缝间的距离，则相邻干涉条纹间距变小
D.若去掉滤光片，则干涉现象消失
（3）实验中，选用红色滤光片测量红光的波长，测得双缝间的距离，双缝与屏之间的距离，通过测量头观察第1条亮条纹的读数为3.645mm，转动手轮，使分划线向一侧移动，使分划板的中心刻线对齐第6条亮条纹的中心，观察第6条亮条纹的位置如图乙所示，其读数为__________mm，由此求得红光的波长为____________m（计算结果保留三位有效数字）。
13.（12分）如图所示，磁感应强度的磁感线垂直线圈平面，线圈匝数匝、面积，通过开关、导线与电解液连接，在电解液中竖直固定两根等高细金属，其上放有、的金属棒，在开关的右边存在方向水平向右、磁感应强度大小为的匀强磁场，整个电路的电阻，取重力加速度大小。
（1）闭合开关K，求电路的电流；
（2）闭合开关K，金属棒恰好对细金属没压力，求的大小；
（3）假设电路的电阻未知，，安培力远大于金属棒所受的重力，金属棒上升的最大高度为0.2m，求通过金属棒的电荷量。
14.（13分）如图所示，长木板乙静置在粗糙的水平地面上，物块丙（可视为质点）放在乙的最左端，物块甲从乙右侧以的速度向左运动，甲与乙发生弹性碰撞（时间极短）之后移走甲，乙、丙发生相对运动，整个过程中丙始终未滑离乙。已知甲、乙和丙的质量分别为、和，甲与地面间的摩擦力忽略不计，乙与地面间的动摩擦因数，丙与乙间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小，求：
（1）甲与乙碰撞后瞬间的速度、；
（2）乙与丙在甲、乙碰撞后多长时间达到共同速度及共同速度的大小，此过程中乙、丙之间因摩擦产生的热量；
（3）丙最终距乙左端的距离。
15.（16分）如图甲所示，时间内施加沿轴正方向的电场，大小为，轴方向的电场强度和垂直平面的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电场强度取轴正方向为正，磁感应强度取垂直平面向里为正。点放置一粒子源，可连续释放质量为、电荷量为、初速度为零的粒子，不计粒子所受重力及粒子间的相互作用，、均为已知量，。求：
（1）时刻释放的粒子，在时刻的位置坐标；
（2）在时间内，静电力对时刻释放的粒子所做的功。
高二物理考试参考答案
1.C 【解析】由简谐运动的回复力公式可知，选项C正确。
2.D 【解析】在真空中传播时，各类电磁波的传播速度相同，在介质中传播时，传播速度与介质有关，选项D正确。
3.D 【解析】由光路图可知，光偏离原光路的程度更大，故光的折射率更大，，则，，选项A、B错误；光的频率更高，波长更短，在同种条件下，光比光的衍射现象更明显，选项C错误；由，知，光的临界角比光的大，选项D正确。
4.C 【解析】A中磁场不变，则不会产生电场，选项A错误；B中磁场的方向变化，而大小不变，则不会产生恒定的电场，选项B错误；C中磁场随时间均匀变化，则会产生恒定的电场，选项C正确；D中磁场随时间非均匀变化，则会产生非均匀变化的电场，选项D错误。
5.B 【解析】题图甲中、都是振动加强点，其中在波峰，在平衡位置，则、两点的高度差为，选项A错误；波的周期，从题图甲所示时刻开始经，点通过的路程为，选项B正确；题图乙表示的是波的多普勒效应，选项C错误；在点单位时间内接收到的波面比点多，则在点观察到的频率比在点观察到的频率高，选项D错误。
6.D 【解析】断开开关S的瞬间，线圈与两灯一起构成一个新的自感回路，通过线圈的电流将要逐渐减小，由于自感作用，两灯同时缓慢熄灭。由于线圈的电阻可以忽略，断开开关前两灯电流大小相同，因此灯一定不会闪亮，选项A、B、C均错误；开关S闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，灯立即发光。由于线圈的自感电动势阻碍电流的增加，因此灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，最后灯会和灯一样亮，选项D正确。
7.AB 【解析】由题图乙可知，2s时，在平衡位置，且接下来向上运动，由上下坡法可知，题图甲中应该处于下坡位置，故该波沿轴负方向运动，选项A正确；由题图乙可知，质点的振动周期为4s，则11s末，质点刚好位于波峰的位置，选项B正确；在时间内，质点振动的速度先减小后增大，且方向与回复力方向先相反后相同，选项C错误；由题可知，，，知，且由题图乙可推知质点的振幅为10cm，在0时刻的初相，质点的振动方程为，选项D错误。
8.BC 【解析】若圆弧槽不固定，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒，但竖直方向上，受力不平衡，动量不守恒，选项A错误。若圆弧槽不固定，对小球和槽组成的系统，根据动量守恒定律有，则，又因为，解得小球在水平方向上移动的位移，选项B正确。若圆弧槽不固定，对小球和槽组成的系统，根据机械能守恒定律和动量守恒定律，有，，解得小球滑到点时的速度大小；若圆弧槽固定，对小球，根据机械能守恒定律得，解得小球滑到点时的速度大小，所以在圆弧槽固定和不固定情形下，小球滑到点时的速度大小之比为，选项C正确。若圆弧槽固定，小球滑到点时：，得，此时圆弧槽对地面的压力最大，为，选项D错误。
9.BC 【解析】开关S接1时，左侧升压变压器原、副线圈的匝数比为1:3，输入电压为7.5V的正弦交流电，根据得升压变压器副线圈两端的电压，选项A错误；开关S接1时，右侧降压变压器原、副线圈的匝数比为4:1，上的功率为5W，根据公式可知，电阻的电流，根据欧姆定律可知，降压变压器副线圈两端的电压，根据匝数比可知，，解得，，右侧降压变压器原线圈中的电流为0.25A，选项B正确；因左侧升压变压器副线圈两端的电压，右侧降压变压器原线圈两端的电压，根据欧姆定律得，选项C正确；开关接2时，设输电电流为，则右侧变压器的次级电流为；由右侧变压器两边电压的关系可知，解得，则上的功率，选项D错误。
10.ACD 【解析】线框前进过程中，单边（右边框）切割磁感线，有，其中为实际切割长度，随着导线框的移动而增大，与水平位移成正比，故感应电流增大。同理导线框前进过程中，也是单边（左边框）切割，其实际切割长度一直在增大，其感应电流随位移呈线性关系增大，选项A正确；当线框沿轴正方向运动位移时，穿过线框的磁通量最大，最大值，在这之前（），磁通量关于位移的表达式为，在这之后（），磁通量关于位移的表达式为，选项B错误；通过线框横截面的电荷量，故通过线框横截面的电荷量与穿过线框的磁通量成正比关系，故C图像符合，选项C正确；由左手定则判断可知，穿过磁场过程中线框受到的安培力一直向左，在内，其大小，在内，其大小，选项D正确。
11.（1）见解析（2分）（2）C（2分）（3）B（2分）
【解析】（1）电路连线如图。
（2）根据公式可得，适当增大导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理有，则金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，选项A错误、C正确；若换用一根更长的金属棒，但导轨间的距离不变，安培力不变，金属棒的质量变大，速度为，速度变小，选项B错误。
（3）根据磁场会对电流产生作用力的原理，人们发明了电磁炮；回旋加速器和质谱仪都是根据带电粒子在磁场中做圆周运动的原理制成的，选项B正确。
12.（1）A（2分）
（2）AC（2分）
（3）4.945（4.942~4.947均给分）（2分）（均给分）（3分）
【解析】（1）干涉条纹是明暗相间的等间距条纹，选项A正确、B错误。
（2）相邻两亮条纹间距，蓝光的波长小于红光的波长，若将蓝色滤光片换成红色滤光片，则相邻干涉条纹间距变宽，选项A正确；条纹间距与单缝和双缝间的距离无关，选项B错误；相邻两亮条纹间距，双缝间距变大，条纹间距变小，选项C正确；如果光源发出的光不是单色光，去掉滤光片，仍能发生干涉现象，则是复色光的干涉，选项D错误。
（3）读数为，由题图可知，条纹间距，双缝与屏之间的距离，双缝间的距离，由，得，代入数据得。
13.解：（1）（1分）（1分）解得。（2分）
（2）金属棒恰好对细金属没压力
（1分）解得。（2分）
（3）闭合开关瞬间对金属棒用动量定理得
解得。
14.解：（1）甲、乙碰撞后瞬间的速度大小分别为、，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得（1分）
解得，，甲、乙的速度方向都向左。（1分）
（2）碰撞后，丙和地面对乙的摩擦力都向右，对乙由牛顿第二定律得
解得
丙所受摩擦力向左，由牛顿第二定律得解得（1分）
设乙、丙在甲、乙碰撞后时间达到共同速度，则有解得（1分）
此时乙、丙的共同速度
。
（3）达到共同速度后，丙运动得快，对乙应用牛顿第二定律得
解得
乙静止时的位移
丙静止时的位移
所以丙最终距乙左端的距离。
15.解：（1）在时间内，电场强度为，根据动量定理可知
解得粒子在时刻的速度大小
在时间内轴正方向上，粒子运动的距离
在时间内，带电粒子受轴方向电场力作用，做类平抛运动
轴方向根据动量定理可知，解得
解得粒子在时刻的速度大小，解得
轴方向的位移
轴方向的位移
设此时速度偏向角为，则有，
在时间内，根据粒子在磁场中运动的周期可知粒子偏转90°，
根据可知粒子水平向右运动的距离
，
所以在时刻粒子的位置坐标为。
（2）在时间内，粒子受到的电场力竖直向下，在竖直方向
解得时刻粒子的竖直速度
即，方向为轴正方向
在时间内，根据粒子在磁场中运动的周期可知粒子偏转90°
即，方向为轴负方向
在时间内，粒子受到的电场力竖直向上，在竖直方向
解得时刻粒子的竖直速度
全程洛伦兹力不做功，则在时间内，静电力对粒子所做的功为0。