广西示范性高中2023-2024学年高二下学期4月联合调研测试（期中）物理试卷

这是一份广西示范性高中2023-2024学年高二下学期4月联合调研测试（期中）物理试卷，共12页。试卷主要包含了考查范围，考生必须保持答题卡的整洁，6×107m/s，舞蹈演员抖动丝带的一端O，4sv=15m/sB等内容，欢迎下载使用。

高二物理试卷
试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1.考查范围：选择性必修第一册占30%；选择性必修第二册第一章至第二章占70%。
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.在物理发展的长河中，一些科学家做出了杰出的贡献，创造了历史，推动了社会的发展。下列关于物理史实的说法正确的是（ ）
A.库仑发现了电流的磁效应B.法拉第发现了电磁感应现象
C.奥斯特发现了产生感应电流的条件D.安培认为磁感线是客观存在的
2.我国诗人对波的兴动与源起别具慧眼，能于细微处品波，如“藻花菱刺泛微波”、“荷花初醒水微波”等，真是奇景！又如“清风吹空月舒波”、“孤舟常占白鸥波”等，这些都是在今人不起眼的地方探究波源、波动，关于上面诗句的理解，下列说法正确的是（ ）
A. “藻花菱刺”、“荷花初醒”时出现了水波形成的波源
B. “孤舟”振动速度等于水波的传播速度
C. “孤舟”会随水波在水面上前行
D.上面诗句中都涉及到水波，水波属于纵波
3.如图，安检门是检测人员有无携带金属物品的探测装置，它由发射器发射出正弦交流信号，再由传感器接收金属物发出的信号，信号经过放大处理，当信号量达到设定值时即以声光形式产生报警。当某人携带手机经过安检门时，下列说法正确的是（ ）
A.手机中出现的涡流方向不变
B.手机中出现的涡流受到的安培力方向不变
C.手机中出现涡流的频率与发射器发出的交流电频率不相同
D.发射器发射出交流信号频率越高，涡流越大
4.“天宫课堂”第四课，在空间站中两宇航员演示了三种情况下两球的正碰，其中一种情况是用一小钢球（m=100g）碰撞静止的大钢球（M=500g），碰撞为弹性正碰，如图所示，图中“〇”为大钢球碰前初始位置，则碰后某时刻两球的位置情况可能为（ ）
A. B. C. D.
5.用手机连拍功能拍摄一个由竖直弹簧吊着的振子振动的照片，把不同时刻拍摄的照片通过电脑组合，使其在相等的时间间隔内水平移动相等的间距，得到如图照片，设连拍时间间隔均为，1、5为振子的平衡位置，小于弹簧振子的振动周期。由该照片可得（ ）
A.振子的振动周期为12
B.竖直方向上，1、2间距是2、3间距的2倍
C.振子在2、4位置的加速度相同
D.振子从2位置开始计时，经过4时间振动情况完全相同
6. 2023年11月，首台国产质子治疗装置在上海正式走向临床治疗，其主要原理是质子经回旋加速器加速后经高能运输线运送至各治疗室。若该回旋加速器的最大回旋半径为0.6m，磁感应强度B大小为1.67T，方向如图所示，质子电荷量，质子质量，下列说法正确的是（ ）
A.质子动能增大是由于洛伦兹力做功
B.质子获得的最大动能是由通过交变电场的次数决定的
C.质子由加速器的边缘进入加速器
D.质子经该回旋加速器加速后的最大速度约为9.6×107m/s
7.舞蹈演员抖动丝带的一端O（振源），使其从平衡位置沿y轴正方向开始振动，丝带随之舞动，形成一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在最初的0.6s内，振源O与x=6m处的质点间第一次出现如图所示波形，则波的周期T、波速v大小为（ ）
A. T=0.4sv=15m/sB. T=0.6sv=20m/s
C. T=0.4sv=30m/sD. T=0.6sv=12m/s
8.下图是一种经颅磁刺激的医疗技术，在人体头部上方放置的金属线圈内通以脉冲电流，电流流经线圈产生高强度脉冲磁场，磁场穿过头颅对脑部特定区域产生感应电流，下列说法正确的是（ ）
A.脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电磁感应现象
B.变化的磁场会使得脑部特定区域产生感应电场
C.若将脉冲电流改为恒定电流，也会持续对脑部产生感应电流
D.若脉冲电流最大强度不变，但脉冲电流时间缩短，则在脑部产生的感应电流会增强
9.如图，两条通有同向电流的平行无限长导线L1、L2，其中P、Q点连线与两导线垂直，且P点到两导线的距离相等，O点为P、Q中点且位于L2上，忽略其他磁场的影响，检测发现P点的磁场方向垂直纸面向里，下列说法正确的是（ ）
A. Q点的磁感应强度比P点的磁感应强度大
B. Q点的磁感应强度和P点的磁感应强度大小相等
C.导线L1中的电流小于导线L2中的电流
D. Q点的磁场方向垂直纸面向里
10.如图，粗糙水平面上三点A、O、B共线，，在O点正上方距离为d处放置一根通电直导线P，电流方向水平向外。一质量为m的带正电小滑块Q从A点以初速度v0开始运动，同时给Q一水平外力使其沿直线由A到B，到达B点速度大小为，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则Q运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A.A、B两点磁感应强度相同B. Q做匀减速直线运动
C.外力先垂直纸面向里后垂直纸面向外D. Q与水平面间的动摩擦因数为
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.（6分）某同学用如图甲装置验证动量定理。光电门A、B安装在气垫导轨上，在滑块上安装一遮光条，调节好气垫导轨，将滑块放在水平气垫导轨上的左侧，让细绳跨过定滑轮与钩码相连。将滑块由静正释放，遮光条通过光电门A、B时，光电门记录的挡光时间为t1、t2，遮光条从光电门A到B光电门记录的时间为，读出力传感器的示数F。
甲乙
（1）用天平测量出滑块的质量m，用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙，遮光条的宽度d= mm。
（2）某次实验时，光电门A记录的挡光时间，则滑块通过光电门时的速度大小v1= m/s（结果保留3位有效数字）。
（3）要验证动量定理，需要验证等式= 是否成立（用m、d、t1和t2表示）。
12.（10分）“奇思妙想”小组同学探究电磁感应现象的规律，选用的器材有：条形磁铁、电流表、螺线管、导线、开关、学生电源、滑动变阻器，DIS数字信息系统。他们做了一系列研究：
（1）首先，由如图甲电路识别电流表G的指针偏转方向与输入电流方向之间的关系，没有通电时，电流表G的指针在刻度盘中间，闭合开关S，发现电流表G如图，说明电流从电流表G的右侧进入，电流表G的指针右偏。
甲
（2）如图乙，在断开开关时发现灵敏电流计指针向右偏转，下列操作中能使指针向右偏转的有 。
乙
A.开关闭合时，将A线圈从B线圈中拔出
B.开关闭合时，滑动变阻器的滑片保持不动
C.开关闭合时，将A线圈倒置再重新插入B线圈中
D.先把接电源正负的两个导线互换，再突然闭合开关
（3）将灵敏电流计G与一螺线管串联，已知线圈由上端开始绕至下端，如图丙。将条形磁铁的N极朝下插入线圈，发现指针偏转情况如图，俯视线圈，其绕向为 （选填“顺时针”或“逆时针”）。
丙
（4）利用DIS数字信息系统探究感应电流方向，把同一条形磁体N极多次插入和拔出螺线管（次数用数字表示），螺线管中感应电流随时间的关系如图丁，俯视螺线管中电流方向，逆时针记为正，每次插入和拔出条形磁体过程，条形磁体的行程相同，那么条形磁铁第1次运动的最大速率 第2次运动的最大速率；1图线与横轴围成的面积 2图线与横轴围成的面积。（均选填“大于”“小于”或“等于”）
丁
13.（10分）如图为一半径为R=6cm的透明半球体，PQ为半球体的直径，O为半球体的球心。现有一束激光垂直半球的平面射入半球体，入射点从P点沿直径PQ方向缓慢向Q点移动，发现当入射点移动2cm后，才开始有光线从下方球冠射出，不考虑光线在半球体内多次反射，求：
（1）该半球体的折射率为多少？
（2）当该束激光入射点移动至距离球心为3cm位置入射，则其光线射出半球体的折射角的正弦值为多少？
14.（12分）如图甲，为了测定列车的速度，列车车头底部安装有强磁体，一组线圈及电流测量真记录仪埋设在轨道地面（记录仪未画出），P、Q为接电流测量记录仪的端口，磁体与线圈的形状均为边长L=0.2m的正方形，俯视图如图乙。当列车车头匀速经过线圈上方时，记录仪记录的电流I大小为0.12A。已知：磁体的磁感应强度B大小为0.005T，线圈的匝数n为10、电阻R为2.5Ω，其余电阻不计，则在列车车头经过线圈的过程中，求：
甲乙
（1）描述电流的方向变化情况；
（2）列车运行的速率为多少？
（3）该过程线圈产生的焦耳热是多少？
15.（16分）如图为水平面内建立的直角坐标系xOy，在x≥0的合适区域内存在垂直水平面的矩形边界匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x≤0的区域内存在平行于水平面的匀强电场，电场强度的方向与x轴正方向的夹角θ满足。一带正电粒子从坐标原点O沿x轴正方向以初速度v进入磁场。从y轴上的P点进入第二象限，与y轴正方向的夹角为30°，在电场力的作用下又回到O点。设粒子质量为m，电荷量为q（q>0），不计粒子重力。，，求：
（1）带电粒子从O点运动到P点时间及矩形边界磁场的最小面积；
（2）匀强电场的场强大小。
广西示范性高中4月联合调研测试
高二物理参考答案
1.【答案】B
【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，A项错误；法拉第通过不断的实验过程发现了电磁感应现象，并总结了产生感应电流的条件，B项正确，C项错误；磁场是真实存在的，而磁感线是为了形象描述看不见、摸不着的磁场而认为假想的，客观上不存在，安培并没有认为磁感线是客观存在的，D项错误。
2.【答案】A
【解析】“藻花菱刺”、“荷花初醒”时有振动，出现了水波形成的波源，A项正确；诗句中“孤舟”相当于介质质点，介质质点只在平衡位置上下振动，不会随波在水面上前行，振动速度时刻改变，波传播速度在同种介质认为不变，B、C项错误；水波属于横波，D项错误。
3.【答案】D
【解析】当某人携带手机经过安检门时，发射器发射出正弦交流信号，在金属导电体中产生涡流电流，根据楞次定律可得手机中出现涡流的方向周期性改变，频率与发射器发出的正弦交流电频率相同，涡流受到的安培力方向周期性变化，发射器发出的正弦交流电频率越高，手机中磁通量的变化越快，感应电动势越大，涡流越大，A、B、C项错误，D项正确。
4.【答案】C
【解析】由于两球发生弹性正碰，碰前碰后两球的运动方向在同一直线上，A项错误；根据动量守恒和能量守恒有，，联立解得，，即小球碰后反弹大球向v的方向运动，B项错误；，碰后相同时间内小球的位移大于大球的位移，C项正确，D项错误。
5.【答案】C
【解析】由题意可知振子从1位置到2位置时间间隔与2位置到3位置时间间隔相等，均为，振子的周期为，A项错误；根据简谐振动的特点可知，振子从1位置到3位置的时间为，在前内的位移为，后内的位移为，显然，B项错误；2、4为同一位置，振子的加速度相同，C项正确；由于，振子从2位置开始计时，经过时间振动情况完全相反，D项错误。
6.【答案】D
【解析】洛伦兹力永不做功，A项错误；洛伦兹力提供向心力有，及，得，质子获得的最大动能与通过交变电场的次数无关，B项错误；质子由加速器的中间进入加速器，C项错误；由洛伦兹力提供向心力有，得质子最大速率约为，D项正确。
7.【答案】A
【解析】由图知波的波长，若振源从平衡位置沿y轴正方向开始振动，，可得T=0.4s，根据解得v=15m/s，A项正确。
8.【答案】BD
【解析】脉冲电流流经线圈会产生高强度的磁场是电流的磁效应，A项错误；根据法拉第电磁感应定律，变化的磁场会使得脑部特定区域产生感应电场，B项正确；若将脉冲电流改为恒定电流，不会产生感应电流，C项错误；若脉冲电流最大强度不变，但脉冲电流时间缩短，磁通量的变化率增大，脑部产生的感应电流会增强，D项正确。
9.【答案】AC
【解析】P点的磁场方向垂直纸面向里，根据安培定则及叠加原理，导线L1中的电流小于导线L2中的电流，C项正确；根据安培定则及叠加原理，可得磁感应强度Q点的磁场方向垂直纸面向外，D项错误；P点磁感应强度大小为，Q点磁感应强度大小为，故Q点的磁感应强度比P点的磁感应强度大，A项正确，B项错误。
10.【答案】BD
【解析】由题意可知，A、B两点磁感应强度大小相等，方向不同，A项错误；小滑块Q受重力、支持力、洛伦兹力、摩擦力和水平外力，由A向B运动过程中，在垂直纸面方向小滑块Q受洛伦兹力、水平外力和静摩擦力，因静摩擦力大小和方向不确定，所以水平外力方向不确定，C项错误；在运动方向上，，Q做匀减速直线运动，B项正确；根据动能定理，有，解得，D项正确。
11.【答案】（1）14.5（2分）（2）1.00（2分）（3）（2分）
【解析】（1）遮光条的宽度。
（2）滑块通过光电门时的速度大小。
（3）根据动量定理，有，变形得，需要验证等式是否成立。
12.【答案】（2）ACD（3分，选对1个得1分，有选错得0分）（3）逆时针（2分）（4）大于（2分）等于（3分）
【解析】（2）开关闭合时将A线圈从B线圈中拔出，B线圈中的磁通量减小，出现感应电流，灵敏电流计指针向右偏转，A项正确；开关闭合时滑动变阻器的滑片保持不动，B线圈中的磁通量保持不变，不会出现感应电流，指针会指到中央零刻度位置，B项错误；开关闭合时将A线圈倒置，再重新插入B线圈中，B线圈中反向的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏转，C项正确；先把接电源正负的两个导线互换，再突然闭合开关，B线圈中反向的磁通量增加，灵敏电流计指针向右偏转，D项正确。
（3）丙图中将条形磁铁的N极朝下插入线圈，线圈中磁通量增加，发现指针左偏转，根据楞次定律可知感应电流的磁场方向向上，结合右手定则可知，俯视线圈，线圈绕向为逆时针方向。
（4）由丁图可知，第1、2次相比较，第1次感应电流的峰值大，根据可得，第1次最大速率大；图线与横轴围成的面积表示电荷量，条形磁体的行程相同，磁通量的变化量相同，根据得1图线与横轴围成的面积等于2图线与横轴围成的面积。
13.解：（1）由题意作出光路图，如图所示设射点移动2cm，该入射点位置为A，此时入射角为C，
由几何关系可知
则由全反射规律，可知
得n=1.5
（2）当该束激光入射点移动至距离球心为3cm的B点入射时，设此时入射角为r，
由几何关系可知，则
得r设从球冠射出时折射角为i，由折射定律
可得
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。
14.解：（1）列车经过测量线圈的过程中，线圈中的磁通量先增加后减小，根据楞次定律可知，电流的方向先为逆时针后为顺时针；（2分）
（2）线框刚进入磁场时
联立方程解得
（3）列车经过测量线圈的过程中，所需时间
得
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。
15.解：（1）带电粒子在磁场中运动有
解得
运动轨迹如图所示，离开磁场后粒子做匀速直线运动O'Q的左上侧没有磁场，
在磁场中运动的周期为
在磁场中运动的时间为
从Q运动到P的时间为
从O点运动到P点时间为
矩形边界磁场的最小面积为
（2）由几何关系有
设从P点运动到O点时间为t'，沿x、y轴方向的加速度大小分别为ax、ay，
在沿x轴方向有
在沿y轴方向有
联解得
所以
说明：只有结果，没有公式或文字说明的不给分，其他正确解法亦可得分。