福建省三明市五县联合质检2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

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（考试时间：90分钟 满分100分）
（出卷单位：泰宁一中）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合要求的
1.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是：（ ）
A.把带电体和永磁体放在一起，可在其周围空间中产生电磁波
B.车站、机场安全检查时“透视”行李箱的安检装置利用的是红外线
C.医院中用于检查病情的“B超”是利用了电磁波的反射原理
D.无线电波和X射线在真空中的速度相同
2.如图1所示，质量相同的小球甲、乙，在同一高度分别竖直向下和水平抛出，从抛出到落地过程中，以下说法正确的是：（ ）
图1
A.两球动量变化量大小相同
B.甲球动量变化量大于乙球动量变化量
C.两球动量变化率相同
D.两球动量变化量方向不同
3.某一弹簧振子的x-t图像如图2所示，由图可知在0～0.25s内：
图2
A.振子的动能在增大B.振子的速度在增大
C.振子朝正方向运动D.系统的势能在增大
4.台风按其底层中心附近风速划分为热带低压、热带风暴、强热带风暴、台风、强台风、超强台风6个等级。其中热带低压的平均风速约14m/s，热带风暴的平均风速约为21m/s，若某建筑物墙面与台风前进方向垂直，则此建筑物受到热带风暴的风力约是热带低压风力的：（ ）
A.1.5倍B.2.2倍C.3.4倍D.4.2倍
5.如图3，一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴方向传播，图甲是这列波在时刻的波形图，图乙是质点N的振动图像，质点M的平衡位置在处，质点N的平衡位置在处，则下列说法正确的是：（ ）
图3
A.波向右传播
B.该列波的波速大小为30m/s
C.0～0.1s内，质点M的路程为10cm
D.时刻，质点M的速度正在增大
6.静止在光滑水平面上的物块，某时刻开始受到一个方向不变的水平拉力，拉力大小随时间变化关系如图4甲所示。此后物块的动量随时间变化的关系图像，以下正确的是：（ ）
A.B.
C.D.
图4
7.如图5甲，一只小鸟飞到树枝上休息，从它与树枝接触之后的一段时间内，其上下振动的v-t图像如图乙，速度取向下为正。以下说法正确的是：（ ）
图5
A.时刻树枝对小鸟弹力为零B.时刻树枝对小鸟弹力最大
C.时刻小鸟所受合力为零D.时刻小鸟处在最低点
8.为测量某未知原子核的质量，用带正电的α粒子（）以初动量p轰击静止的未知原子核，其过程可视为弹性正碰，如图6甲。α粒子在全过程中的p-t图像如图6乙所示，其中，为图线斜率最大时刻，已知α粒子的质量为m，下列说法正确的是：（ ）
图6
A.该未知粒子的质量约为α粒子质量的2倍
B.时刻α粒子的动量为
C.时刻两粒子相距最近
D.全过程中系统最大电势能为
二、双项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题只有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.光敏电阻自动计数器原理如图7所示，其中为光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，为定值电阻，A为发光器，小圆柱是传送带上的物品。此光电计数器的基本工作原理是：（ ）
图7
A.当有光照射时，信号处理系统获得高电压
B.当有光照射时，信号处理系统获得低电压
C.信号处理系统每获得一次低电压便计数一次
D.信号处理系统每获得一次高电压便计数一次
10.甲、乙两物体以相同的初动量在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其动量p随时间t的变化规律如图8所示，已知甲、乙两物体与地面间的动摩擦因数相同，在此过程中：（ ）
图8
A.甲、乙两物体的质量之比为1:2
B.甲、乙两物体的初速度大小之比为1:2
C.甲、乙两物体受到的摩擦力冲量大小之比为1:1
D.甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为2:1
11.如图9中实线为一列简谐横波在时刻的波形曲线，经过0.3s后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于1s，则下列说法正确的是：（ ）
图9
A.该波一定沿着x负方向传播
B.该波的速度大小可能为0.5m/s
C.时，处的质点正在沿y轴负方向运动
D.0～0.6s内，处质点的沿x轴迁移10cm
12.如图10，长木板AB静止在光滑水平地面上，连接在B端固定挡板上的轻弹簧静止时，其自由端位于木板上P点，。现让一可视为质点的小滑块以的初速度水平向左滑上木板A端。当锁定木板时，滑块压缩弹簧后刚好能够返回到AP的中点O。已知滑块和木板的质量m均为1kg，滑块与木板间的动摩擦因数为，弹簧的形变未超过弹性限度，重力加速度。下列判定正确的是：（ ）
图10
A.锁定木板时，弹簧缩短过程中的最大弹性势能为1J
B.锁定木板时，弹簧的最大压缩量为0.25m
C.若不锁定木板，则滑块相对木板静止的位置可能在P点左侧
D.若不锁定木板，则滑块相对木板静止的位置恰好在P点
三、填空题（以下每题3分，共9分）
13.在如图11所示的LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，且磁场正在增强，ab间电流的方向为________（选填“向左”或“向右”）。此时电容器正在________（选填“充电”或“放电”），电容器上极板带________（选填“正”或“负”）电。
图11
14.如图12甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆球，当摆球a振动的时候，通过绳给其他各摆球施加驱动力，使其余各摆球也振动起来，则：
图12
①振动一段时间后，b、c、d各摆球中，振幅最大的是________；（选填“b”、“c”或“d”）
②b摆球的振动周期________d摆球的振动周期（选填“大于”、“等于”或“小于”）；
③图乙是a摆的振动图像，为已知量，重力加速度为g，则a的摆长为________。（假设摆角很小）
15.高空坠物现在已成为危害极大的社会安全问题。假设一个质量为50g的鸡蛋从离地45m高的窗户自由落下，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，g取。鸡蛋与地面撞击过程中，鸡蛋的动量改变量大小为________kg.m/s，方向为________，对地面的平均冲击力大小约为________N。
四、实验题（共12分）
16.（6分）在“用单摆测当地重力加速度”实验中，甲、乙两同学为一小组。
（1）两同学利用“手机物理工坊”app中的“磁力计”来测单摆的周期。如图13甲，先将小球磁化，小球上下分别为S、N极，将手机放在小球静止位置的下方，并让小球做简谐振动，手机测出其所在空间中磁感强度大小随时间变化，其中Z轴磁力计显示如图乙。该单摆的振动周期T为O点与________（选填“A”、“B”、“C”、“D”）点之间的时间差。
（2）两同学在测单摆的摆长时，将绳长加小球直径做为摆长L，测量了多组T、L数据，并分别处理数据。
①甲同学利用计算法进行处理，其计算的表达式为g＝________（用T、L表示）；
②乙同学利用图像法进行处理，画“”图象，其图像应该是图丙的________（选填“a”、“b”、“c”）；
③甲的测量值将________（选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值，乙同学的测量值将________（选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值；
④利用乙同学的图像，可求小球半径r＝________（用或表示）。
图13
17.（6分）在“验证动量守恒定律”实验中，实验装置如图14甲：
小车P左端装有弹片，右端接有纸带穿过打点计时器。小车Q右端装有弹片，车上装有挡光片，其宽度为d。平衡摩擦力后，接通打点计时器，推动小车P，使之与Q相碰，碰后P继续向前运动。
图14
（1）测得挡光时间为，则小车Q碰后速度为________。
（2）实验打出的纸带如图乙，应用________段来计算P碰前速度（选填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）。
（3）已知P、Q两小车质量分别为和，打点计时器每隔时间T打一次点，该实验要验证的表达式是________（用题中和纸带上的物理量表示）
五、计算题（要求写出计算过程，共31分）
18.（8分）波源位于原点O的简谐横波沿x轴正方向传播，时刻振源开始起振，时波刚好传播到P点，此时波形图如图15，P点的平衡位置为，Q点的平衡位置为，此后再经过时间，质点质点Q第一次出现在波峰位置。求：
图15
（1）该列波的传播速度大小v和周期T；
（2）时间内，质点P通过的路程s。
（3）写出振源的振动方程。
19.（10分）如图16所示，人坐在滑车上在冰面上以速度向右滑行，人与滑车总质量，与冰面摩擦不计，在O点静止一质量的木箱，木箱与冰面间动摩擦因数，当人到达O点时，将木箱相对地以速度水平向右推出。此后人在A点再次追上木箱，人迅速抓住木箱并水平推着木箱一起运动，最后停在B点。g取。
图16
（1）推出木箱后，人的速度为多少？
（2）B点离O点距离x为多少？
20.（13分）如图17甲，平行金属导轨ab、cd水平放置，相距为L，导轨平面内有竖直向上的匀强磁场，磁感强度为B，两金属棒M、N静止在导轨上。其中N棒质量为m，电阻为R，M棒被锁定（锁定装置宽度不计），导轨与M棒电阻不计，初始两棒相距d。以下各种情况的运动中，两棒始终与导轨接触良好，且始终保持与导轨垂直，导轨光滑且足够长。
图17
（1）若给N棒一瞬间向左的初速度，此后N棒恰好不与M棒相碰，求此过程中N棒产生的焦耳热；
（2）零时刻起，给N棒施加一水平向右的恒力F（大小未知），作用时间后，撤去F，同时将M棒解除锁定，整个过程中N棒的v-t图像如图乙（为已知量），其中图线CD段、EF段为平行横轴的直线。求：
①解除锁定后N棒产生的焦耳热；
②时间内N棒产生焦耳热。
2023-2024学年下学期五县联考高二物理试卷答案
一、单项选择题（每题4分，共32分）
二、双选题（每题4分，选不全2分，共16分）
三、填空题（每空1分，共9分）
13.向左 放电 正14.C 等于
15.1.5 竖直向上 750（或750.5）
四、实验题（共12分）
16.（1）D （2）① ②C ③大于 等于 ④（每空1分）
17.（1） （2）BC （3）（每空2分）
五、计算题
18.（8分）（1），根据题图有
1分
1分
设此波的波长为λ
得：1分
（2）设时刻距离Q点最近的波峰为M，M点的平衡位置坐标
时间内这列波传播的距离
1分
得：1分
根据题意有
时刻质点P位于平衡位置，则时间内，质点P通过的路程
解得1分
（3）振动方程为：2分
19.（10分）
（1）对人与木箱系统列动量守恒
2分
得：1分
（2）此后木箱向前匀减速运动，加速度大小为a
1分
经时间t人追上木箱：
得： 1分
此时木箱速度为1分
人抓住木箱后，共同速度为，系统动量守恒
1分
得1分
此后二者共同匀减速运动
1分
又
得：1分
20.（13分）
解：（1）在棒向左运动过程中，受到安培力冲量大小为、产生平均感应电动势为E，平均电流为I，历时t，对N棒列动量定理
1分
又
1分
联立得：1分
由系统能量守恒：
得：1分
（2）
①解除锁定后：
设M棒质量为，M、N棒最终共同运动，系统动量守恒，
1分
得：1分
M、N棒系统，列能量守恒：
1分
得：1分
②CD段N棒匀速：
1分
得
时间内：
N棒运动的位移为s，对N棒列动量定理
1分
得：1分
对系统列能量守恒：1分
得：1分1
2
3
4
5
6
7
8
D
C
D
B
A
C
B
D
9
10
11
12
BD
BC
AC
BD