第第頁2022-2023學年天津市紅橋區(qū)高二（下）期末物理試卷（含解析）2022-2023學年天津市紅橋區(qū)高二（下）期末物理試卷

一、選擇題（本大題共8小題，共32分）

1.在水平方向做簡諧運動的彈簧振子，其質(zhì)量為，最大速率為，則下列說法正確的是()

A.從某時刻起，在半個周期時間內(nèi)，彈力做功不一定為零

B.從某時刻起，在半個周期時間內(nèi)，彈力做的功可能是到之間的某一個值

C.從某時刻起，在半個周期時間內(nèi)，彈力的沖量一定為零

D.從某時刻起，在半個周期時間內(nèi)，彈力的沖量可能是到之間的某一個值

2.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，下列說法中正確的是()

A.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場B.均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場

C.振蕩電場能夠產(chǎn)生振蕩磁場D.振蕩磁場不能夠產(chǎn)生振蕩電場

3.如圖所示為一理想變壓器的電路圖，圖中為單刀雙擲開關(guān)，為滑動變阻器的滑片，為加在原線圈兩端的交變電壓，為原線圈中的電流，則下列說法中正確的是()

A.若保持及的位置不變，由合到時，將增大

B.若保持及的位置不變，由合到時，消耗的功率將增大

C.若保持不變，接在處，使向上滑時，將增大

D.若保持的位置不變，接在處，使增大時，將減小

4.如圖所示為兩個同心閉合線圈的俯視圖，若內(nèi)線圈中通有圖示的電流，則當增大時關(guān)于外線圈中的感應電流的方向及受到的安培力的方向，下列判斷正確的是()

A.沿順時針方向，沿半徑指向圓心B.沿逆時針方向，沿半徑背離圓心

C.沿逆時針方向，沿半徑指向圓心D.沿順時針方向，沿半徑背離圓心

5.如下圖所示為一列簡諧波在時刻的圖象，這列波剛好傳到點，已知時，點第三次出現(xiàn)波峰，下列說法中正確的是()

A.這列波的傳播速度為B.當時，這列波傳播到點

C.當時，點第一次出現(xiàn)波峰D.當時，點第一次出現(xiàn)波峰

6.如圖甲中所示，一矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈所圍面積的磁通量隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，下列論述正確的是()

A.時刻線圈中感應電動勢為零B.時刻導線的速度方向跟磁感線垂直

C.時刻線圈平面與中性面垂直D.、時刻線圈中感應電流方向相同

7.如圖所示，電燈和與固定電阻的電阻均為，是自感系數(shù)很大線圈．當閉合、斷開且電路穩(wěn)定時，、亮度相同，再閉合，待電路穩(wěn)定后將斷開，下列說法正確的是()

A.立即熄滅B.燈將比原來更亮一些后再熄滅

C.有電流通過燈，方向為D.有電流通過燈，方向為

8.如圖所示，、兩質(zhì)量相等的物體，原來靜止在平板小車上，和間夾一被壓縮了的輕彈簧，、與平板車上表面動摩擦因數(shù)之比為：，地面光滑．當彈簧突然釋放后，、相對滑動的過程中，則以下說法中正確的是()

A.A、系統(tǒng)動量守恒B.A、、系統(tǒng)動量守恒

C.小車向左運動D.小車向右運動

二、綜合題（68分）

9.一關(guān)于單擺，下列說法正確的是______。

A.單擺做簡諧運動的回復力是重力和擺線對擺球拉力的合力

B.單擺做簡諧運動的回復力是重力沿圓弧切線方向的分力

C.在最大位移處，重力勢能最大，擺球動能為零

D.在平衡位置時，擺線彈力最大，回復力為零

二用單擺測定重力加速度實驗，下列說法正確的是______。

A.擺長的測量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長，用游標卡尺量出擺球直徑算出半徑，則擺長

B.開始擺動時需注意：擺角要較小保證接近做簡諧運動；不要使擺動成為圓錐擺。

C.必須從擺球通過最高點時開始計時，測出單擺做幾十次全振動所用的時間，算出周期的平均值。

D.改變擺長重做幾次實驗，計算每次實驗得到的周期，再用平均擺長和平均周期，利用公式求出重力加速度值。

三在“碰撞中的動量守恒”實驗中，儀器按要求安裝好后開始實驗，第一次不放被碰小球，第二次把被碰小球直接靜止放在斜槽末端的水平部分，在白紙上記錄下重錘位置和各小球落點的平均位置依次為、、、，設入射小球和被碰小球的質(zhì)量依次為、，則下列說法中正確的有______。

A.第一、二次入射小球的落點依次是、

B.第一、二次入射小球的落點依次是、

C.第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r落地

D.

10.一個士兵，坐在皮劃艇上，他連同裝備和皮劃艇的總質(zhì)量共，這個士兵用自動槍在時間內(nèi)沿水平方向射出發(fā)子彈，每顆子彈質(zhì)量，子彈離開槍口時相對地面的速度都是，射擊前皮劃艇是靜止的。

射擊后皮劃艇的速度是多大？

士兵射擊時槍所受到的平均反沖作用力有多大？

11.如圖所示，、是兩條水平放置的平行光滑導軌，其阻值可以忽略不計，軌道間距。勻強磁場垂直導軌平面向下，磁感應強度，金屬桿垂直于導軌放置與導軌接觸良好，桿在導軌間部分的電阻，在導軌的左側(cè)連接有電阻、，阻值分別為，，桿在外力作用下以的速度向右勻速運動。

桿哪端的電勢高？

求通過桿的電流；

求電阻上每分鐘產(chǎn)生的熱量。

12.在以坐標原點為圓心、半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應強度大小為、方向垂直于紙面向里的勻強磁場，如圖所示．一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與軸的交點處以速度沿方向射入磁場，它恰好從磁場邊界與軸的交點處沿方向飛出．

請判斷該粒子帶何種電荷，并求出其比荷；

若磁場的方向和所在空間范圍不變，而磁感應強度的大小變?yōu)?，該粒子仍從處以相同的速度射入磁場，但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了角，求磁感應強度多大？此次粒子在磁場中運動所用時間是多少？

答案和解析

1.【答案】

【解析】解：彈力做的功等于彈性勢能的變化量；從某時刻起，在半個周期內(nèi)，由于位移大小具有對稱性，彈性勢能相等，所以彈力做功之和為零；故AB錯誤；

對于簡諧運動，經(jīng)過半個周期后速度與之前的速度關(guān)系是大小相等、方向相反；若以初速度為，則末速度為，故速度變化為，若開始時在最大位移處，初速度為，末速度也是，所以速度的變化也是根據(jù)動量定理，彈力的沖量：，所以彈力的沖量大小可能是間的某個值。故C錯誤，D正確。

故選：。

對于簡諧運動，經(jīng)過半個周期后位移與之前的位移關(guān)系是大小相等、方向相反，根據(jù)彈力做功與彈性勢能關(guān)系分析；對于簡諧運動，經(jīng)過半個周期后速度與之前的速度關(guān)系是大小相等、方向相反，根據(jù)動量定理分析彈力的沖量。

本題考查簡諧運動的知識，注意簡諧運動的振子半個周期內(nèi)，路程為振幅的兩倍，彈力做功一定為零，當在周期內(nèi)，彈力做功不一定為零；彈力的沖量為矢量。

2.【答案】

【解析】解：根據(jù)麥克斯韋電磁場理論知道，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場；振蕩電場產(chǎn)生振蕩磁場，振蕩磁場產(chǎn)生振蕩電場，故ABD錯誤，C正確。

故選：。

根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可以判斷。

熟練記憶麥克斯韋的電磁場理論是解題的基礎。

3.【答案】

【解析】解、保持及的位置不變，由合到時，原線圈匝數(shù)變少，由可知副線圈電壓變大，所以副線圈功率變大，而原線圈功率等于副線圈功率，所以原線圈功率變大，根據(jù)得知將增大，故A正確；

B、保持及的位置不變，由合到時，原線圈匝數(shù)變大，由可知副線圈電壓變小，根據(jù)，知的功率變小，故B錯誤；

C、保持不變，合在處，使上滑時，增大，而電壓不變，所以副線圈電流減小，原副線圈匝數(shù)比不變，根據(jù)，知將減小，故C錯誤；

D、保持的位置不變，合在處，增大，則副線圈電壓增大，所以副線圈電流變大，原線圈電流也變大，故D錯誤。

故選：。

根據(jù)輸出電壓是由輸入電壓和變壓比決定的，輸入功率是由輸出功率決定的，原副線圈的電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比分析即可。

解答本題時，要掌握理想變壓器所遵守的物理規(guī)律，知道理想變壓器的輸入功率是由輸出功率決定的。

4.【答案】

【解析】解：如圖內(nèi)線圈的電流方向為順時針方向，由安培定則分析得知，外線圈中磁場方向向里，當增大時，穿過外線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷外線圈中的感應電流的方向為逆時針，外線圈所在處磁場方向向外，根據(jù)左手定則分析得到：受到的安培力方向是沿半徑背離圓心向外。

故選：。

當電流增大時，磁場增強，穿過外線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷外線圈中的感應電流的方向，根據(jù)左手定則判斷受到的安培力方向．

本題是安培定則、楞次定律、左手定則的綜合應用．也可以直接根據(jù)楞次定律判斷安培力的方向，注意明確中電流變化使外圍線圈產(chǎn)生電磁感應．

5.【答案】

【解析】解：、時，點第三次出現(xiàn)波峰，可知，解得，由圖可知波長

根據(jù)，解得

故A正確；

、這列波傳播到點用時，所以當時，這列波傳播到點，根據(jù)波的平移法可知，點第一次出現(xiàn)波峰為，故BCD錯誤；

故選：。

根據(jù)波的圖象得出波長的大小，根據(jù)點第三次到達波峰的時間求出振動的周期，根據(jù)波長和周期求出波速．根據(jù)結(jié)合波的平移法分析。

解決本題的關(guān)鍵知道波動和振動的聯(lián)系，知道波速與波長的關(guān)系。

6.【答案】

【解析】解：、時刻穿過線圈的磁通量最大，感應電動勢為零，故A正確；

B、時刻，穿過線圈的磁通量為零，則導線的速度方向與磁感線垂直，故B正確；

C、時刻穿過線圈的磁通量最大，處于中性面，故C錯誤；

D、、時刻磁通量為零，線圈與磁場平行，線圈中感應電動勢最大，電流最大；相差半個周期，電流方向相反，故D錯誤。

故選：。

根據(jù)圖像分析磁通量的變化，結(jié)合正弦式交變電流規(guī)律分析電動勢的變化，當線圈的磁通量最大時，線圈經(jīng)過中性面，電流方向發(fā)生改變。

本題關(guān)鍵是掌握磁通量與感應電動勢關(guān)系，即磁通量最大，感應電動勢最小；而磁通量最小，感應電動勢最大。

7.【答案】

【解析】解：、閉合、斷開且電路穩(wěn)定時兩燈亮度相同，說明的直流電阻亦為閉合后，與燈并聯(lián)，與燈并聯(lián)，它們的電流均相等。當斷開后，將阻礙自身電流的減小，即該電流還會維持一段時間，在這段時間里，因閉合，電流不可能經(jīng)過燈和，只能通過燈形成的電流，所以AD正確C錯誤；

B、由于自感形成的電流是在原來電流的基礎上逐漸減小的，并沒有超過燈原來電流，故A燈雖推遲一會熄滅，但不會比原來更亮，故B錯誤。

故選：。

在開關(guān)閉合瞬間，線圈阻礙電流的增加，斷開瞬間產(chǎn)生一自感電動勢相當于電源，與組成閉合回路．

做好本類題目要注意：線圈與哪種電器配合，在結(jié)合線圈的特點分析哪一端的電勢高，從而判斷電流的方向．

8.【答案】

【解析】解：、彈簧釋放后，、組成的系統(tǒng)所受合外力不為零，故A、系統(tǒng)動量不守恒，故A錯誤；

B、彈簧釋放后，、、組成的系統(tǒng)所受合外力為零，故A、、系統(tǒng)動量守恒，故B正確；

C、當壓縮彈簧突然釋放將、彈開過程中，、相對發(fā)生相對運動，向左運動，受到的摩擦力向右，故C受到的滑動摩擦力向左，

向右運動，受到的摩擦力向左，故C受到的滑動摩擦力向右，而、與平板車的上表面的滑動摩擦力之比為：，所以受到向左的摩擦力大于向右的摩擦力，故C向左運動，故C正確，D錯誤．

故選：．

系統(tǒng)動量守恒的條件是合外力為零，根據(jù)動量守恒的條件即可判斷，分析小車的受力情況即可分析小車的運動情況．

本題主要考查了動量守恒的條件以及滑動摩擦力的方向判斷，難度適中．

9.【答案】

【解析】解：一、單擺做簡諧運動的回復力由重力沿擺球運動軌跡切向的分力提供，故A錯誤，B正確。

C、在最大位移處，重力勢能最大，擺球速度為零，所以動能為零；故C正確。

D、但在平衡位置處，速度最大，根據(jù)

解得

此時彈力最大，但回復力為零，故D正確。

故選：。

二、擺長的測量：讓單擺自由下垂，用米尺量出擺線長，用游標卡尺量出擺球直徑算出半徑，則擺長，故A錯誤；

B、開始擺動時需注意：擺角要較小保證接近做簡諧運動；不要使擺動成為圓錐擺，故B正確；

C、為減小測量誤差，在擺球經(jīng)過平衡位置時開始計時，故C錯誤；

D、先計算幾次實驗的重力加速度，再求平均值，故D錯誤；

故選：。

三、入射小球和被碰小球相撞后，入射小球的速度減小，小于第一次沒有與被碰球碰撞時的速度，兩球碰撞后被碰球的速度大于入射球的速度，入射球與被碰球離開軌道后都做平拋運動，拋出點的高度相同，做平拋運動的時間相同，速度越大平拋運動的水平位移越大，因此碰撞后入射球的水平位移小于第一次沒有碰撞時的水平位移，點是第二次落地位置，點是入射球第一次落點位置，故A錯誤，B正確；

、兩球碰后都做平拋運動，拋出點高度相同，兩球做平拋運動的時間相同，碰撞后兩球同時開始做平拋運動，因此第二次入射小球和被碰小球?qū)⑼瑫r落地；

小球做平拋運動，高度決定時間，故時間相等，設為，則有

規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動量守恒得：

即

故C正確，D錯誤；

故選：。

故答案為：一；二；三

一根據(jù)單擺做簡諧運動的特點分析判斷；

二根據(jù)單擺測定重力加速度的實驗原理分析解答；

三根據(jù)動量守恒定律分析判斷。

本題考查驗證動量守恒定律與單擺測定重力加速度的實驗，解題關(guān)鍵掌握實驗原理，注意動量守恒定律的運用。

10.【答案】解：對人、船、裝備整體，由動量守恒得，取子彈的運動方向為正

代入數(shù)據(jù)得船速為

對內(nèi)射出的子彈，由動量定理得

得子彈受到的作用力為

由作用力與反作用力得，槍所受到的平均反沖作用力

答：射擊后皮劃艇的速度是；

士兵射擊時槍所受到的平均反沖作用力有。

【解析】水的阻力可忽略不計，在射擊過程中，士兵連同裝備、皮劃艇和子彈組成系統(tǒng)動量守恒由動量守恒定律可以求出皮劃艇的速度；

對士兵、皮劃艇包括槍與剩余子彈，運用動量定理可以求出射擊時的平均反沖作用力。

本題考查了動量守恒定律與動量定理的應用，解題時要注意研究對象的選擇、正方向的規(guī)定，運用動量定理求射擊過程、作用力，是常用方法。

11.【答案】解：根據(jù)右手定則可知：桿中產(chǎn)生的感應電流方向為，因桿相當于電源，電流從負極流向正極，則端的電勢高；

桿產(chǎn)生的感應電動