广东省茂名市电白区2022-2023学年高二下学期期中物理试题（选择性）

（北京）股份有限公司 2022-2023 学年度第二学期期中考试 高二物理（选择性考试） 本试卷共15 小题，满分100 分。考试用时75 分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号填写在答题卡相应的位置上。 2．选择题每小题选出答案后，用2B 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；不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如 需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 一、单项选择题：本题共7 小题，每小题4 分，共28 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。 1．一弹性细绳右端固定，左端P 点从静止开始上下振动，当波沿细绳传到Q 点时的波形如图所示。则Р 点 起振方向和此时P 点的振动方向分别为 A．向上、向上 B．向上、向下 C．向下、向上 D．向下、向下 2．下列说法正确的是 A．捕鱼人在岸上不同的位置看到水中静止的鱼的位置不变 B．清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时实际太阳还在地平线以下 C．在光的反射现象中光路是可逆的，但光的折射现象中光路是不可逆的 D．光从玻璃射入空气时红光比紫光发生全反射的临界角小 3．如图甲所示，细线下悬挂一个除去了柱塞的注射器，注射器内装上墨汁，便可制作成一个简易的单摆装置。 当注射器做简谐运动时，沿着垂直于摆动的方向匀速拖动木板，可以观察到落到木板上的墨汁图样如图乙所 示，该段木板的长度约为 ，已知木板被水平拉动的速度为 ，g 取 ，则该单摆的摆长大 约为 （北京）股份有限公司 A．0.34m B．0.44m C．0.56m D．1.00m （北京）股份有限公司 4．如图所示，电磁炮是一种新型的发射炮弹的装置，把待发射的炮弹放在匀强磁场中的两平行导电导轨上， 给导轨通以电流，炮弹作为一个载流导体在磁场作用下沿导轨加速，使炮弹获得极大的发射速度。下列各俯 视图中正确表示磁场B 方向的是 5．如图所示，在上，下两个轻弹簧的共同作用下，振子在竖直方向上做往复运动，忽略一切阻力，下列说法 正确的是 A．振子做简谐运动 B．上、下两个弹簧的弹力均不可能为零 C．上面弹簧的弹力一定大于下面弹簧的弹力 D．振子运动到最高点时，上面弹簧的弹力最小，下面弹簧的弹力最大 6．如图所示，在一固定水平放置的闭合导体圆环上方，一条形磁铁从离地面高h 处由静止开始下落，最后落 在水平地面上。磁铁下落过程中始终保持竖直，并从圆环中心穿过圆环，而不与圆环接触。若不计空气阻力， 重力加速度大小为g，下列说法正确的是 （北京）股份有限公司 A．以地面为参考平面，磁铁落地时的机械能为 （北京）股份有限公司 B．在磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向一直为逆时针（从上向下看圆环） C．磁铁在整个下落过程中，所受圆环对它的作用力先竖直向上后竖直向下 D．若圆环不闭合，磁铁下落过程将做自由落体运动 7．如图甲所示，一方向平行于螺线管轴线向左的磁场穿过螺线管，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示， 规定从a 经R 流向b 为电流正方向，则 时间内流过电阻R 的电流I 随时间t 的变化图像可能为 二、多项选择题：本题共3 小题，每小题6 分，共18 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6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0 分。 8．如图所示，两束不同的单色光P 和Q。射向半圆形玻璃砖。其出射光线都是从圆心O 点沿OF 方向，由此 可知 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 A．Q 光束穿过玻璃砖所需的时间比P 光束短 B．P 在玻璃中的折射率比Q 在玻璃中的折射率小 C．P、Q 以相同的入射角从水中射向空气，若P 光能发生全反射，Q 光也一定能发生全反射 D．P、Q 两束光在真空中的传播速率一定相等 9．如图所示，两光滑的平行金属导轨、与水平面成一定角度。一矩形导体线框abcd 的长ab 略长于金属导轨 的间距，且ab 始终与导轨垂直。线框在导轨上下滑一段距离后进入虚线区域内的匀强磁场中，磁场方向垂直 导轨平面，磁场的宽度大于线框bc 边的长，线框在磁场中运动时始终与导轨接触良好，则线框cd 进入磁场 后可能 A．做加速度增大的加速运动 B．做加速度增大的减速运动 C．做加速度减小的加速运动 D．做加速度减小的减速运动 10．如图所示，边长为l 的正方形abcd 区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一带电 粒子从b 点沿bc 方向射入该磁场区域，经过时间 恰好能从d 点射出，且其速度方向与ad 边垂直，则下列说 法正确的是 A．该粒子一定带负电荷 B．该粒子从b 点进入磁场时的速度大小为 C．该粒子的比荷为 D．若粒子进入磁场时的速度减为原来的一半，则粒子一定从a 点射出磁场 三、非选择题：本题共5 小题，共54 分 11．（6 分）如图是利用单摆测定重力加速度的装置，测出单摆的摆长为L、周期为T。完成下列问题： （北京）股份有限公司 （1）用题给字母写出重力加速度g 的表达式_______； （2）改变单摆的摆长L，测出其对应的周期T，再以L 为横轴、 为纵轴作出 图像（题中未画出）， 图像斜率为k，请用题给字母写出重力加速度g 和k 的关系式_______； （3）若实验中重力加速度g 的测量值偏小，请写出一个可能的原因_______。 12．（10 分）某同学在“研究电磁感应现象”实验中，实物电路连接如图。 （1）实物图中有一个元件的位置接错了回路，请指出该元件的名称_______。 （2）在实验过程中，除了需要查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系外，还应查清_______ （选填“A”、“B”或“A 和B”）中导线的绕制方向。 回答下面的（3）（4）（5）三个问题，需从下列选项中选出一个，在答题卷相应填空横线上，只须填上你选 出的那个序号即可： （A）原磁场方向 （B）B 线圈中磁通量的变化情况 （C）感应电流的磁场方向 （D）B 线圈中磁通量的变化快慢 （3）为了探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况、_______三者的关系。 （4）实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动时，B 线圈中电流表指针偏转方向不同，说明感应电流的方 向与_______有关。 （5）实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动快慢不同时，B 线圈中电流表指针偏转幅度不同，说明感应 电流的大小与_______有关。 （北京）股份有限公司 13．（10 分）如图所示，在与水平面成 角的光滑金属导轨间接有一电源，电动势 ，内电阻 。在相距 的平行光滑的金属导轨上，有一根电阻R=1.0Ω 的金属棒ab （北京）股份有限公司 受外界约束而静止，空间存在方向竖直向上，磁感应强度B=2T 的匀强磁场。闭合开关S，撤去外界约束后， 若金属棒ab 恰好静止，重力加速度g 取 ， ， 。求： （1）金属棒ab 中电流的大小； （2）磁场作用于金属棒ab 安培力的大小； （3）金属棒ab 的质量。 14．（13 分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN 和PQ 固定在绝缘水平面上，两导轨间距为 1，电阻均可忽略不计，在导轨的一端连接有阻值为R 的定值电阻。一根长度为l，质量为m、电阻为的导体 棒ab 垂直于导轨放置，并始终与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向下，磁感应强度大小为B 的匀强磁 场中，导体棒ab 在水平向右的拉力作用下，沿导轨做匀速直线运动，速度大小为v，空气阻力可忽略不计。 （1）求通过定值电阻的电流大小及方向。 （2）求导体棒运动t 时间内，拉力所做的功。 （北京）股份有限公司 （3）若在水平向右的拉力不变的情况下，将整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，有同学认为：“由于导体 棒所受的安培力方向会发生改变，导体棒不能再向右做匀速直线运动。”该同学的观点是否正确，说明你的 观点及理由。 15．（15 分）如图，比荷为 的正电荷，在 点由静止开始经 的电压加速，从长为 ，间距为 的平行板电容器的中央射入，平行板电容器所加电压为 （上板电 势高）。紧贴两极板右端点的右侧加一边界竖直的匀强磁场，方向垂直纸面向外。宽度为 。不考虑 平行板电容器外的电场，不计粒子的重力。求： （1）粒子进入平行板电容器的初速 ？ （2）要使粒子从磁场的右边界射出，所加磁场的磁感应强度B 应满足的条件？ （3）若B=1T 且磁场右边界无限远， 可调，粒子射出磁场点与两极板右端点间的中点 的最大距离Y？ （北京）股份有限公司 2022-2023 学年度第二学期期中考试 高二物理（选择性考试）参考答案 1．C 根据题意可知，波向右传播，根据同侧法可知，此时，P 点的振动方向向上，根据同侧法，图中质点Q 开始 向下振动，即Q 点的起振方向向下，由于所有质点的起振方向均与波源的起振方向相同，则P 点起振方向向 下，可知P 点起振方向和此时P 点的振动方向分别为向下、向上。 故选C。 2．B A．如图所示，水中鱼反射出的光，在水面处发生了折射，光有水斜射入空气时发生折射，折射角大于入射 角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看去，看到的 是变浅的鱼的虚像，捕鱼人在岸上不同的 位置时，射入人眼的折射光线方向不同，则看到的鱼的位置不同，A 错误； B．早晨看到太阳从地平线刚刚升起时，由于大气层的折射现象，实际上它还处于地平线的下方，B 正确； C．在光的反射现象和折射现象中光路都是可逆的，C 错误； D．由临界角公式 知，n 越小，临界角C 越大．由于红光得到折射率比紫光的小，所以光从玻璃射 入空气时红光发生全反射的临界角比紫光的大，D 错误。 故选B。 考点：光的折射。 3．B 由图乙可知，该单摆运动了 ，由题意可得 可得该单摆的周期为 （北京）股份有限公司 根据单摆的周期公式 ，可得该单摆摆长为 故选B。 4．B （北京）股份有限公司 A．根据左手定则可知，A 图中安培力方向向左，不能使炮弹沿导轨向右加速，A 错误； B．B 中炮弹所受安培力向右，使炮弹向右加速，B 正确； CD．CD 中炮弹中电流方向与磁场平行，不受安培力，CD 错误。 故选B。 5．A A．振子受重力和弹簧弹力，振子在平衡位置重力与弹簧弹力平衡，合力为零；则振子在平衡位置上方的合 力方向向下，偏离平衡位置的位移 方向向上，二者的大小关系符合胡克定律，则有 同理，振子在平衡位置下方时合力与偏离平衡位置的位移关系同上，故振子做简谐运动，故A 正确； BC．由于弹簧原长未知，所以振动过程中，上下弹簧弹力都有等于零的可能性，比如振子在平衡位置时，上 方弹簧伸长，下方弹簧是原长，下方弹簧的弹力为零，如果在平衡位置时，下方弹簧压缩，上方弹簧是原长， 则上方弹簧的弹力为零，故BC 错误； D．同上，因为上下弹簧的原长未知，所以振子运动到最高点时，无法判断上下弹簧的弹力是最大还是最小， 故D 错误。 故选A。 6．D A．磁铁在整个下落过程中，由于受到磁场力的作用，磁铁落地时的机械能小于 ，选项A 错误； B．当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电流的方向为逆时针 （从上向下看圆环），当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次定律可判断圆环中感应电 流的方向为顺时针（从上向下看圆环），选项B 错误； C．根据楞次定律的推论“来拒去留”原则，可判断磁铁在整个下落过程中，受圆环对它的作用力始终竖直 向上，选项C 错误； D．若圆环不闭合，圆环中不会产生感应电流，磁铁不受到圆环的作用力，故磁铁做自由落体运动，选项D 正确。 故选D。 7．B 在0~4s 时间内，原磁场增大，则穿过螺线管的磁通量增大，根据楞次定律可知，感应磁场方向向右，由安培 定则可知，R 中的电流方向从b 流向a，感应电动势为 则通过R 的电流大小为 在4~6s 时间内，感应电动势为 （北京）股份有限公司 则通过R 的电流大小为 （北京）股份有限公司 根据楞次定律可知，R 中的电流从a 流向b，选项B 可能正确。 故选B。 8．BCD AB．光线在O 点折射时，根据折射定律知 由于P 光和Q 光的折射角i 相等，而P 光的入射角r 较大，所以P 光的折射率比Q 光小， 光在介质中的速度 为 所以P 光在玻璃砖中传播速度大，则P 光穿过玻璃砖所需的时间比Q 光短，故A 错误，故B 正确； C．由临界角公式 可知，因P 光的折射率比Q 光小，所以P 光对应的全反射临界角大，故C 正确； D．不同频率的光在真空中的传播速度相同，都为光速，故D 正确。 故选BCD。 9．CD 设线框进入磁场时的速度为，设两导轨间距为L，总电阻为R，则感应电动势为 则感应电流为 则安培力为 即 若进入磁场时，满足 则线框做匀速直线运动，若满足 则可得线框做加速运动，且 可得线框做加速度减小的加速运动；若满足 即线框做减速运动，且 （北京）股份有限公司 （北京）股份有限公司 可得线框做加速度减小的减速运动。 故选CD。 10．BD A．由题意可知，粒子从b 点沿bc 方向进入磁场区域后，向上偏转从d 点射出磁场，由左手定则可知，该粒 子一定带正电，故A 错误； B．设粒子从b 点沿bc 方向进入磁场时的速度大小为v0，轨迹如图所示： 由几何关系可知，粒子在磁场中运动的轨迹半径为l，则由洛伦兹力提供向心力可得：qv0B＝m ，t0＝ ＝ ，两式联立可解得： v0＝ ， 故B 正确； C．由t0＝ 可得该粒子的比荷： ＝ ， 故C 错误； D．若该粒子进入磁场时的速度减为原来的一半，则由R＝ 可知，粒子在磁场中运动的轨迹半径将变为原 来的一半，即R＝ ，故粒子一定从a 点水平向左射出磁场区域，故D 正确。 故选BD。 11． 见解析 （1）[1]根据单摆周期公式 可得 （北京）股份有限公司 （2）[2]T2与L 的关系式为 则图像的斜率为 解得 （北京）股份有限公司 （3）[3]本实验通过累积法来测量周期，即测量摆球完成n 次全振动的总时间t，从而求得周期，若计算时不 慎将n 的值记录得比实际值偏小，则所测周期偏大，所作图线的斜率偏大，从而会造成g 的测量值偏小。 12．电键（或开关）A 和B（C）（B）（D） （1）[1]实物图中开关接错了回路，应该接在线圈A 中回路，这样通过开关的通断，或滑片的左右移动，或 线圈A 从线圈B 中插入与拔出，来实现穿过线圈B 的磁通量的变化； （2）[2]在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清线圈A 和 线圈B 的绕制方向； （3）[3]依据楞次定律的内容，为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化 情况、及感应电流的磁场方向三者的关系，故选（C）。 （4）[4]依据楞次定律，实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动时，B 线圈中电流表指针偏转方向不同， 说明感应电流的方向与B 线圈中磁通量的变化情况有关，故选（B）。 （5）[5]依据法拉第电磁感应定律可知，实验中发现滑动变阻器触头向左与向右移动快慢不同时，B 线圈中 电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与B 线圈中磁通量的变化快慢有关，故选（D）。 13．（1）2A；（2）4N；（3）0.3kg （1）由闭合电路欧姆定律有 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） 即金属棒ab 中电流的大小为2A。 （2）由 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） 得 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） 即磁场作用于金属棒ab 安培力的大小为4N。 （3）金属棒ab 静止时受到重力mg、导轨的支持力 和磁场作用的培力 ，受力示意图如图所示 根据平衡条件有 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） （北京）股份有限公司 解得金属棒ab 的质量 m=0.3kg．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） （北京）股份有限公司 14．（1） ，方向从M 到P；（2） ；（3）该同学的观点不正确。若将整个装置放在竖 直向上的匀强磁场中，由于磁场方向与原来相反，使得通过导体棒的电流方向与原来相反，但导体棒所受安 培力方向不变，仍与外力平衡，导体棒可以向右做匀速直线运动 （1）导体棒切割磁感线产生感应电动势 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） 根据闭合电路欧姆定律 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） 通过定值电阻的电流大小 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1 分） 根据右手定则可知电流方向从M 到P。 （2）导体棒做匀速直线运动，拉力等于安培力 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1 分） 导体棒所受安培力 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1 分） 导体棒运动t 秒的位移 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1 分） 拉力F 所做的功 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1 分） 联立可得 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1 分） （3）该同学的观点不正确。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1 分） 若将整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，由于磁场方向与原来相反，使得通过导体棒的电流方向与原来相 反，但导体棒所受安培力方向不变，仍与外力平衡，导体棒可以向右做匀速直线运 动。．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） 15．（1）2×106m/s；（2） ；（3）6cm （1）由动能定理可得 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） （北京）股份有限公司 解得 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1 分） （2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，在竖直方向偏移量 （北京）股份有限公司 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） 设偏转角为 ，则有 ， ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） 要从右边界射出，满足 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1 分） 由洛伦兹力充当向心力可得 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（2 分） 其中 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．（1 分） 解得 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．