2024湖南省三湘名校教育联盟高二下学期4月期中联考物理试题含解析

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本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后，用铅笔把答题卡。上对应的答案标号涂黑，如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;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，
一、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,只有一项符合题目要求.
1.下列描述正确的是
A.LC振荡电路中,回路中的电流值最大时回路中的磁场能最大
B.只要有电场和磁场,就能产生电磁波
C.电磁波在真空中和介质中的传播速度相同
D.可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪
2.电子透镜两极间的电场线分布如图，中间的一条电场线为直线,其他电场线对称分布,a、b、c、d为电场中的四个点，其中b、d点和b、c点分别关于x、y轴对称，一离子仅在电场力作用下从a运动到b ,轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是
A.b、d两点的场强相同
B.bd直线是电场中的一条等势线
C.离子在a、b两点的动能满足Eka> Ekb
D.若把该离子从c点由静止释放,那离子会沿着c点所在的电场线到达b点
3.如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,由图可知,下列说法正确的是
A.该简谐运动的振幅是10.0cm
B.在t=0.2s时,弹簧振子的回复力为最大值，且指向x轴的正方向
C.从t=0.6s到t=0.8s时间内,弹簧振子做加速度减小的加速运动
D.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同
4.一列简谐横波沿x轴方向传播,如图所示,实线为t1=0s时的波形,虚线为t2=0.05s时的波形.下列判断正确的是
A.当波沿x轴正方向传播时,这列波的波速为(80n+60) m/s(n=0,1,2,……)
B.当波沿x轴负方向传播时,这列波的波速为(80n十30) m/s(n=0,1,2,……)
C.若波沿x轴正方向传播,则波的最大周期为0.2s
D.在t=0.06s时,平衡位置位于x=2m和x=4m的两个质点的振动状态相同
5.回旋加速器是加速带电粒子的装置,如图所示其核心部件是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒(D1、D2),两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,D形盒的半径为R.质量为m、电荷量为e的质子从D1半盒的质子源(A点)由静止释放,质子在加速电压为U的电场中加速,加速到最大动能Ekm后经粒子出口处射出,此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B,D形盒缝隙间电场变化周期为T。若忽略质子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应,且不计质子重力，则下列说法正确的是
A.带电粒子在磁场中运动时,受到的洛伦兹力不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的最大动能与磁场的强弱无关
B.用回旋加速器加速氘核H和氦核He的磁感应强度大小相等
C.D2盒内质子的轨道半径由小到大之比为1 : ::……
D.质子在磁场中运动的总时间为
6.-列简谐横波在t=s时的波形图如图甲所示,P、Q是介质中的两个质点,图乙是质点Q的振动图像.关于该简谐波，下列说法正确的是
A.波长为18 cm B.t=s时质点P正向下运动
C.质点Q的平衡位置坐标x=10.5 cm D.波速为18cm/s ,沿x轴负方向传播
二、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.某同学在探究单摆运动中，用力传感器测量摆线的拉力大小，如图甲所示。图乙是与力传感器连接的计算机屏幕所显示的F-t图像,g取10m/s2,取10,根据图乙信息可得
A.摆球在摆动的过程中受重力、摆线对摆球的拉力和回复力这3个力作用
B.在t=0到t=0.1s内,摆球的重力势能在增加
C.单摆的周期是0.9 s
D.由乙图信息和单摆的周期公式可以计算出单摆的长度约为0.64 m
8.如图所示,竖直放置的、带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场,金属板板长为L(不考虑边界效应).t=0时刻，位于M板中点处的粒了源发射两个速度大小为v0的相同粒子，垂直M板向右发射的粒子，到达N板时速度大小为;平行M板向下发生的粒子,刚好从N板下端边缘射出.不计重力和粒子间的相互作用,则
A.两个粒子带正电
B.两个粒子的动能增加量不相等
C.两个粒子在金属板M、N间运动的时间不相等
D.两个粒子在电场中加速度相同,且加速度
9.如图所示，某理想变压器原、副线圈中接有额定电压相同的三只灯泡,其中b和c是同种规格的灯泡.当输入电压U1为灯泡额定电压的9倍时，三只灯泡均能正常发光,不考虑灯泡灯丝电阻的变化.下列说法正确的是
A.原、副线圈匝数比为9 : 1 B.原、副线圈匝数比为8:1
C.a和b两灯泡的电阻之比为4 ; 1 D.a和b两灯泡的电阻之比为1 : 1
10.真空区域有宽度为l的匀强磁场,如图所示,MN、PQ是磁场的边界.质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力)以速度v沿着与MN夹角θ=30°的方向射入磁场中,粒子恰好没有从PQ边界射出磁场.则下列说法正确的是
A.若磁场方向是垂直纸面向里,匀强磁场的磁感应强度B=
B.若磁场方向是垂直纸面向外,匀强磁场的磁感应强度B
C.若磁:场方向是垂直纸面向里,粒子在磁场中运动的时间
D.若磁场方向是垂直纸面向外,粒子在磁场中运动的时间
三、非选择题:本题共5小题,共56分.
11.(6分)某同学用如图所示装置做验证动量守恒定律的实验.图中O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点,实验时先让质量为m1的人射小球A从斜槽上某一固定位置G由静止释放,小球A从轨道末端水平抛出,落到位于水平地面的复写纸上，找到其平均落地点的位置P,测量平抛水平射程OP .再把质量为m2的被碰小球B放在水平轨道末端,仍将小球A从位置G由静止释放,小球A和B碰撞后，分别在白纸上留下各自的平均落地点M、N,测量平拋水平射程OM、ON。
(1)在这个实验中,两个小球的质量应满足m1________m2(选填“>”“<”或“=”);
(2)若两小球碰撞遵循动量守恒定律,其表达式可表示为______(用含m1、m2、OM、OP和ON代数式表示);
(3)该同学进一步测量发现,总是满足OP>MN ,由此判断小球A与B的碰撞属于____(填字母).
A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞 C.完全非弹性碰撞 D.都有可能
12.(l0分)用DIS(电流传感器，内阻可忽略)测电源电动势和内阻的电路如图甲所示,R0是定值电阻,R0=2 Ω.
闭合开关S,调节电阻箱R,记录电阻箱接人电路的阻值R和相应的电流I ,将测得数据以R为横坐标,以________为纵坐标(选填“I”或“”),经计算机拟合得到如图乙所示图像.纵、横坐标所满足的表达式为_________(用题中的物理符号表示),由图线可得该电源电动势为____V,内阻为_____Ω;若换用有一定内阻的电流表代替电流传感器,那上述所测得的电源内阻值____(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
13.(10分)如图所示,ABDO为某玻璃材料的截面,BOD部分为直角三角形棱镜,∠D= 30°,AOB
部分是半径为R的四分之一圆弧状玻璃,O点为圆心，一束单色光从AB弧面上的P点平行AOD边斜射入玻璃材料，其折射光线与BD边平行,已知∠POA=60° ,空气中的光速为c.
(1)求玻璃材料的折射率n;
(2)求光束在玻璃材料中的传播时间t.
14.(14分)用均匀导线制成的单匝正方形闭合导线框abcd ,其质量为m、边长为L、总电阻为R.将其置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的水平匀强磁场上方H1处,磁场的上下边界水平，磁场的上、下边界相距H2，如图所示.将导线框由静止释放，当导线框ab边刚出磁场的下边界时，恰好处于平衡状态,已知下落过程中ab边始终保持水平，重力加速度大小为g,H2>L,不计空气阻力.求:
(1)导线框ab边刚出磁场的下边界时,导线框的速度大小v;
(2)导线框从静止下落到ab边刚进磁场时,导线框中产生的热量Q;
(3)导线框从静止下落到ab边刚出磁场的过程中,所用的时间t.
15.(16分)如图所示,质量为m的小圆环A套在足够长的光滑水平杆上,质量为3m的光滑小球B通过长度为L的轻绳与A连接,初始时轻绳处于水平伸直状态,A、B均静止,质量为m的物体C静止在粗糙水平地面上，物体C位于A环正下方L处,某时刻释放小球B ,B到达最低点时轻绳恰好断裂,之后B在水平地面上向左运动,并且与物体C发生碰撞,所有碰撞均视为弹性正碰,已知重力加速度为g ,物体C与粗糙水平地面间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力，小球A、B和物体C均可视为质点,求:
(1)轻绳断裂时,A、B各自的速度大小;
(2)小球B开始释放到轻绳断裂,小圆环A通过的位移;
(3)物体C发生的总位移.