江西省南昌市第一中学2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题.docx

南昌一中2023-2024学年度下学期高二期中考试物理试卷一、选择题（本题共10小题，其中第17题为单选题，只有一个选项符合题目要求。每题4分。第8-10题为多选题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错得0分，共46分。）1.如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动.取向右为正，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，则由图可知(    )A. t=0.2s时，振子的加速度方向向右B. t=0.6s时，振子的速度方向向右C. t=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的动能逐渐减小D. t=0到t=2.4s的时间内，振子通过的路程是60cm2.海豚通过发出声波并接受其反射来寻找猎物。声波在水中传播速度为1500m/s，若海豚发出频率为1.5×105Hz的声波，下列说法正确的是(    )A. 海豚的利用声音捕捉猎物的原理和医学上“彩超”相同；B. 声波由水中传播到空气中，频率会改变C. 海豚接收到的回声频率与猎物相对海豚运动的速度无关D. 该声波遇到尺寸约为1m的障碍物时会发生明显衍射3.10月6日，杭州第19届亚运会艺术体操个人全能资格赛暨个人团体决赛在黄龙体育中心体育馆举行。中国队以总分313.400获团体铜牌。下图为中国队选手赵樾进行带操比赛。某段过程中彩带的运动可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，t=1.0s时的波形图如图甲所示，质点Q的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是(    )A. 简谐波沿x轴负方向传播B. 该时刻P点的位移为5 3cmC. 再经过0.25s，P点到达平衡位置D. 质点Q的振动方程为y=10sin(t)cm4.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1：3，两端分别接有4个阻值相同的灯泡，已知4盏灯均能发光，则L1和L2的电流之比为(    )A. 3：1 B. 6：1C. 9：2D. 11：25.共振筛由偏心轮、筛子、弹簧等组成，偏心轮转动过程给筛子一个驱动力，如图甲所示。该共振筛的共振曲线如图乙所示。已知增大电压，可使偏心轮转速提高，增加筛子质量，可增大筛子的固有周期，已知12V电压下偏心轮的转速为30r/min，则下列说法中正确的是(    )A. 电压为12V时，筛子实际振动的频率是0.8HzB. 电压从12V开始减小，筛子有可能会共振C. 保持12V电压不变，减小筛子的质量，筛子有可能会共振D. 若只改变电压，筛子的固有周期不变，仍为1.25s6.S是波源，其振动频率为50Hz，所产生的横波向右传播，波速是80m/s，P、Q是传播方向上的两个质点，已知SP=8.4m，SQ=10.8m。当S通过平衡位置向上运动时，以下说法正确的是(    )A. P在波谷，Q在波峰B. P在波峰，Q在波谷C. P、Q都在波谷D. P、Q都在平衡位置7.北京奥运场馆的建设体现了“绿色奥运”的理念。国家体育馆“鸟巢”隐藏着一座年发电量比较大的太阳能光伏发电系统，假设该发电系统的输出电压恒为250V，通过理想变压器向远处输电，如图，所用输电线的总电阻为8，升压变压器T1原、副线圈匝数比为116，下列说法正确的是(    )A. 若该发电系统输送功率为1×105W，则输电线损失的功率为5×103WB. 若该发电系统输送功率为1×105W，用户获得220V电压，则降压变压器T2原、副线圈的匝数比为 200:11C. 若用户消耗功率减少，则升压变压器T1输出电压U2减小D. 若用户消耗功率增加，则用户电路两端电压U4增大8.一根轻弹簧，劲度系数为k，下端固定在水平地面上，一个质量为m的小球(可视为质点)，从距弹簧上端处自由下落并压缩弹簧，如下图所示。若以小球开始下落的点为x轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧的最大位移为H，不计任何阻力且弹簧均处于弹性限度内，小球下落过程中，下列说法正确的是(    )A. 小球接触弹簧后一直做减速运动B. 小球将弹簧压缩到最大位移处时，弹簧弹力大于2mgC. 若小球接触弹簧时立即与弹簧栓接，则小球能回到O点D. 若小球接触弹簧时立即与弹簧栓接，则弹簧振子的振幅大于mgk9.一列简谐横波沿x轴传播，图1、图2分别是x轴上相距1m的M、N两点的振动图像。下列说法正确的是(    )A. M、N两点的振动方向始终相同B. 该简谐横波的波长可能为45mC. 该简谐横波的波长可能为2mD. 该简谐横波的波速可能为17m/s10. 利用力的传感器可以测出单摆做简谐振动的过程中细线对摆球的拉力大小。现测得细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图所示，下列说法正确的是A. 单摆的周期为2t B. B. 在t1+t时刻摆球重力的瞬时功率为0C. 摆球的重力大小等于Fmax+2Fmin3 D. 有可能细线拉力的最大值是最小值的3倍二、实验题：本大题共2小题，每空2分，共16分。11.如图所示，在均匀绳介质中，A、B是两个波源，A简谐运动表达式为xA=2sin(40t)m，B简谐运动表达式为xB=3sin(40t)m，均匀绳介质中M点与A、B两波源间的距离分别为8m和10m，两波源形成的简谐横波分别沿AM、BM方向传播，波速都是20m/s。则简谐横波的波长为          m;M点振动的振幅为多少          m;A、B之间有          个振动加强点?(A、B点除外)12.王东和李明同学利用单摆测定当地重力加速g。(1)实验室给出的器材有：带横杆的铁架台、铁夹、游标卡尺、刻度尺、长度约为1m的不可伸长的细绳、直径约1cm的小铁球，要完成该实验，还需要的器材为_。(2)如图所示，王东测量小球直径时游标卡尺的示数为d=_mm。(3)两同学协作组装好单摆，按正常的操作步骤完成该实验。实验中他们发现小铁球摆动振幅越来越小，你认为小球的周期_(填“会”或“不会”)变化。(4)两同学处理实验数据时，他们都忘记了把铁球的半径计入摆长，即把摆线长作为摆长，他们分别用了两种方法处理。a.王东同学把摆线长L和周期T代入公式T=2 Lg，则他求出的g的测量值与真实值相比：_(填“偏小”“相等”或“偏大”)。b.李明同学以T2(T为周期)为纵坐标，以摆线长L为横坐标，作出的图像为一直线，得出图线的斜率k，再求出重力加速度g，则他求出的g的测量值与真实值相比：_(填“偏小”“相等”或“偏大”)。三、计算题：本大题共3小题，共38分。13.（12分）如图所示实线是一列简谐横波在t1=0时刻的波形，虚线是这列波在t2=0.5s时刻的波形，求：若波速向右，这列波的周期T符合：3T<t2t1<4T则波速大小为多少？若波速大小为74m/s，波速方向如何？14.（12分）如图甲所示，质量为m的物体B放在水平面上，通过轻弹簧与质量为2m的物体A连接，现在竖直方向给物体A一初速度，当物体A运动到最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物体A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，求：(1)物体A的振动方程；(2)物体B对地面的最大压力大小。15.（14分）如图所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l=1m，左侧接一阻值为R=0.3的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s=1m。一质量为m=1kg、电阻为r=0.2的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到外力F与金属棒速度v变化的关系式为F=0.5v+0.4，从磁场的左边界由静止开始匀加速直线运动。(1)求磁感应强度B的大小；(2)若外力F作用一段时间后撤去，棒运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？(3)在(2)的情形下，在撤去外力之后金属棒上产生的焦耳热。南昌一中2023-2024学年度下学期高二期中考试物理试卷(参考答案） 一、选择题（本题共10小题，其中第17题为单选题，只有一个选项符合题目要求。每题4分。第8-10题为多选题，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错得0分，共46分。）题号12345678910答案DACDDAABDBDBC二、实验题：本大题共2小题，每空2分，共16分。11.【答案】1；5；35 12.【答案】(1)秒表；  (2)12.25；  (3)不会；  (4)偏小；相等。 三、计算题：本大题共3小题，共38分。13.（12分）解：波向右传播时，传播距离x满足x=k+38(k=0,1,2,3)（2分）由t=xv知（1分）传播时间满足t=t2t1=kT+38T(k=0,1,2,3)（2分）由于3T<t2t1<4T因此k=3故t=3T+38T由波形图知=8m（1分）波速v=T（1分）解得v=54m/s（1分）波速大小为74m/s时，波在t时间内传播的距离为x=vt=74×0.5m=37m=(4+5)m（3分）所以波向左传播，波速方向向左（1分）14.（12分）解：(1)图乙可知振幅为A=10cm，（1分）周期为T=1.0s（1分）角速度为=2T=2rad/s（1分）规定向上为正方向，t=0时刻位移为0.05m，表示振子由平衡位置上方0.05m处开始运动，所以初相为0=6（1分）则振子的振动方程为y=Asin(t+0)=10sin(2t+6)cm（1分）(2)物体A在最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零，此时弹簧的拉力为F=mg（1分）对于物体A有2mg+F=2ma（1分）解得a=1.5g（1分）当物体A运动到最低点时，物体B对水平面的压力最大，由简谐运动的对称性可知，物体A在最低点时加速度向上，且大小等于1.5g，由牛顿第二定律得F2mg=2ma（2分）解得F=5mg（1分）由物体B的受力可知，物体B受水平面的最大支持力为FN=F+mg=6mg（1分）由牛顿第三定律F压=FN=6mg15.（14分）【答案】解：(1)当金属棒速度为 v 时，有E=Blv（1分）I=ER+r（1分）F安=BIl（1分）根据牛顿第二定律可得FF安=ma（1分）联立可得0.5v+0.42B2v=a由于金属棒做匀加速直线运动，则有0.5v2B2v=0a=0.4m/s2（1分）解得磁感应强度的大小为B=0.5T；（1分）(2)设外力 F 作用的时间为 t1 ，则匀加速过程有v1=at1（1分）x1=12at12（1分）撤去力后棒运动到ef处时恰好静止，根据动量定理可得BIlt=0mv1（2分）又q=It=ER+rt=tR+rt=R+r=Blx2R+r（1分）x1+x2=s（1分）联立解得t1=1s；（1分）(3)在(2)的情形下，可知撤去外力时，金属棒的速度为v1=at1=0.4m/s（1分）根据能量守恒可知，撤去外力之后回路产生的焦耳热为Q=12mv12=0.08J（1分）则撤去外力之后金属棒上产生的焦耳热为Qr=rR+rQ=0.032J。（1分）