高二物理下学期期中模拟测试卷（高效培优，拔高卷）【测试范围：人教版2019选择性必修第一册、选择性必修第二册】

**基本信息** 高二下学期物理期中拔高卷，聚焦选择性必修一、二核心内容，通过电磁振荡、机械波等知识，结合手机传感器实验、鸬鹚俯冲情境，考查科学思维与问题解决能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题48分|电磁振荡、机械波、动量守恒、单摆共振|单选多选结合，梯度区分基础与综合能力| |实验题|2题16分|电磁感应条件、弹簧弹性势能|创新使用手机传感器测劲度系数，体现科学探究| |计算题|3题36分|金属杆受力分析、鸬鹚运动过程、电磁感应综合|结合生活与科技情境，考查模型建构与科学推理|

高二下学期物理期中考试模拟测试卷（拔高卷） 参考答案 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B D D C C D C D BD AD BD BC 二、实验题（共2小题，每空2分，共16分） 13．(1)左 右 (2)大 变化率 14．(1)x1 (2) 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．（1）开关S拨至1时，电流为 则ab段受到的安培力大小为 根据左手定则可知，安培力方向垂直于ab向上。 （2）开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小，根据对称性可知bc段受到的安培力大小为 安培力方向垂直于bc向上。以金属杆为对象，根据平衡条件可得 解得金属杆的质量为 （3）开关S拨至2时，电流大小保持不变，方向反向，则安培力大小不变，方向反向；以金属杆为对象，根据平衡条件可得 解得每根软导线对金属杆的拉力大小为 16．（1）鸬鹚俯冲过程，由牛顿第二定律，得 解得，方向竖直向下 （2）已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为，由匀变速直线运动速度与位移的关系，加速下落过程满足 解得，方向竖直向下 （3）由匀变速直线运动速度与时间的关系，得 解得鸬鹚入水时间 过程中，经过时间 鸬鹚在水中减速，规定竖直向下为正方向，由动量定理，得 解得 ，说明方向竖直向上。 17．（1）由题可知，时间内，处于静止状态，根据平衡条件有 解得 （2）依题意，时刻通过定值电阻的电流刚好达到稳定值，导体棒切割磁感线运动，且做匀速运动，则有 此导体棒产生的感应电动势 回路总电阻为 回路中的感应电流 联立解得 （3）根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路的欧姆定律有 根据电流的定义式有 联立解得 对，由动能定理有 由功能关系可知系统产生的总焦耳热 故上产生焦耳热为 解得 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期物理期中考试模拟测试卷（拔高卷）（解析版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：人教版2019选择性必修第一册、选择性必修第二册。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　） A．此时电容器上的电荷量正在减小 B．此时LC振荡电路中电流正在减小 C．此时线圈中的磁场能正在增大 D．若LC振荡电路中的电感变小，其振荡频率也变小 【答案】B 【详解】ABC．根据安培定则（右手螺旋定则），结合线圈磁场方向，可得回路中电流方向流向电容器上极板，说明此时电容器正在充电。LC振荡电路充电过程中：电容器电荷量逐渐增大，电路中电流逐渐减小，磁场能转化为电场能，磁场能减小、电场能增大，故AC错误，B正确； D．LC振荡频率公式为，电感L变小时，振荡频率f增大，故D错误。 故选B。 2．一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻波形如图所示，质点P、Q的平衡位置分别位于和处，时质点P第一次到达波峰，下列判断正确的是（   ） A．时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动 B．该波的波速为 C．时，质点P的加速度最大 D．0 ~ 1.2s的时间内，质点P运动的路程为15cm 【答案】D 【详解】AB．由图知波长，波沿x轴负方向传播，时，质点P通过平衡位置向下振动，经第一次到达波峰，故，，故经时，质点Q通过平衡位置向y轴正方向运动，波速，故AB错误； C．经时，质点P通过平衡位置向y轴正方向运动，加速度为0，故C错误； D．0 ~ 1.2s的时间内，质点P运动的路程3A = 15cm，故D正确。 故选D。 3．如图所示，一辆小车静止在光滑水平地面上，小车左侧紧挨竖直墙壁，通过细线将小钢球悬挂在固定于小车的竖直杆上，将小球向左拉开一小角度并由静止释放。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．小车始终保持静止 B．小车离开墙壁后做匀速运动 C．小球从释放至第一次摆到最低点的过程机械能不守恒 D．小车离开墙壁后，小球与小车组成的系统动量不守恒 【答案】D 【详解】A．小球第一次下摆到最低点过程中小车静止，小球从最低点向右摆动过程小车向右运动，故A错误； B．小球从最低点向右摆动过程小车离开墙壁向右运动，细线对小车的拉力是变力，小车的加速度是变化的，小车离开墙壁后做变速直线运动，故B错误； C．小球从释放到第一次摆到最低点的过程中只有重力做功，小球的机械能守恒，故C错误； D．小车离开墙壁后小球与小车组成的系统在水平方向所受合力为零，在水平方向动量守恒，在竖直方向所受合力不为零，系统所受合力不为零，系统动量不守恒，故D正确。 故选D。 4．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（    ） A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则振子在月球上做自由振动时的频率为 B．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线是月球上的单摆共振曲线 C．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行，则两次摆长之比为 D．图线II若是在地球表面上完成的，将该单摆从广州移至北京，共振曲线的“峰”将向左移动 【答案】C 【详解】B．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，因为图线Ⅰ单摆的固有频率较小，则固有周期较大，根据知，周期大的重力加速度小，周期小的重力加速度大，则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线，故B错误； A．由B选项分析可知图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线，可知振子在月球上做自由振动时的频率为，故A错误； C．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则重力加速度相等，因为固有频率比为，则固有周期比为，根据知摆长比为，故C正确； D．图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，将该单摆从广州移至北京，重力加速度变大，根据可知固有周期变小，则固有频率变大，共振曲线的“峰”将向右移动，故D错误。 故选C。 5．甲图是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为乙图所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A．交流电压表的示数时刻改变 B．该点火装置中用的是降压变压器 C．若则可以实现燃气灶点火 D．原线圈中交变电流的频率为50Hz，原线圈中的电流方向每秒改变50次 【答案】C 【详解】A．交流电表测量的是交变电流的有效值，故示数不改变，故A错误； B．该点火装置中用的是升压变压器，故B错误； C．由，故C正确； D．原线圈中交变流电的频率为50Hz，线圈每转一圈两次经过中性面，每经过中性面一次，电流方向改变一次，故原线圈中的电流方向每秒改变100次，故D错误。 故选C。 6．如图所示，边长为L的正方形abcd区域内有匀强磁场，ad边中点处有一粒子源，向磁场内各方向均匀发射速率均为的电子，ab边恰好没有电子射出，已知电子的比荷为k，则（　　） A．bc边有电子射出 B．磁感应强度大小为 C．从ad边射出的电子在磁场中运动的最长时间为 D．从cd边射出的电子距离d点最远距离为 【答案】D 【详解】AB．ab边恰好没有电子射出，轨迹如图所示（轨迹１） 根据洛伦兹力提供向心力有， 所以 由于电子射入的速度大小不变，方向改变，则轨迹半径不变，根据旋转圆模型可知，bc边没有电子射出，故AB错误； C．从ad边射出的电子在磁场中运动的时间最长时轨迹如图所示 根据几何关系可知，圆心角 所以最长时间为，故C错误； D．如图所示 当入射点和出射点连线恰好为直径时，从cd边射出的电子距离d点最远，轨迹半径为，根据几何关系有，故D正确。 故选D。 7．“道威棱镜”是一种被广泛用于光学图像翻转的仪器。如图所示，某个“道威棱镜”的横截面是底角为45°的等腰梯形，一与边平行的单色光从边上的一点E射入，折射光线与边的夹角为15°，已知边长为L，则（    ） A．光线将从面上的F点射出棱镜 B．棱镜的折射率为 C．光线在棱镜中经过的路程为 D．光线在棱镜中经过的路程为 【答案】C 【详解】B．由几何关系可知，光线在E点的入射角为i=45°，折射角r=30°，则棱镜的折射率为，则B错误； A．因临界角，可知C=45° 而光线在F点的入射角为75°>C，可知光线在F点发生全反射，不会从F点射出棱镜，A错误；     CD．由几何关系可知，光线射到DC边时的入射角仍为30°；对∆BFE由正弦定理 可得 同理 则光线在棱镜中经过的路程为，C正确，D错误。 故选C。 8．如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为，两导轨及其构成的平面均与水平面垂直，整个装置处于垂直于轨道平面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现将质量均为的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为，先保持棒b静止，棒a由静止释放达到匀速运动时释放棒b，从棒b释放瞬间开始计时，经过时间两棒达到相同的速度。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A．棒a由静止释放达到匀速运动的速度为 B．棒b释放瞬间的加速度为 C．两棒达到的相同速度为 D．在时间内棒a相对于棒b运动的距离为 【答案】D 【详解】A．保持棒b静止，将棒a由静止释放，棒a切割磁感线产生的感应电动势为 回路中产生的感应电流为 棒a受到的安培力为 棒a匀速运动时，合力为零，则有 代入数据解得，故A错误； B．棒b由静止释放，由左手定则可知棒b所受安培力方向沿斜面向下，a、b棒串联电流相等，两者的安培力大小相等，对b利用牛顿第二定律有 代入数据解得，故B错误； C．对a、b棒分别利用动量定理，规定向下为正方向，则有， 两式联立，解得，故C错误； D．对b棒利用动量定理，有 由法拉第电磁感应定律及电流定义式有 解得，故D正确。 故选D。 9．（多选）福州一中物理兴趣小组同学学习完波的干涉原理后设计了一款声音放大器，结构图如图所示。声波达到管道A点时，分成两列声波，分别沿半圆管道和直管道传播，在B点相遇，因干涉而放大声音。若声波的波长为，为达到最好的放大效果，A、B两点距离的设计值可能为（　　） A． B． C． D． 【答案】BD 【详解】设A、B两点间的距离为，当声波沿直线从，走过的路程为 声波沿弧线从，走过的路程为 为了达到最好的放大效果，路程差应满足（，，） 解得（，，） 当时，可得 当时，可得 故选BD。 10．（多选）如图是某液面高度测量仪内部的原理图，该仪器通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低，容器中的导电液体和导电芯柱分别是电容器的两个电极，芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成LC振荡电路。容器内的导电液体与大地相连，若某时刻线圈内的磁场方向向右，且正在减弱，则该时刻（　　） A．磁场能正向电场能转化 B．电容器两极板间电压正在减小 C．若容器内液面升高，则LC振荡电路的频率变大 D．导电芯的电势高于导电液的电势 【答案】AD 【详解】A．某时刻线圈内的磁场方向向右，且正在减弱，说明电容器充电，则磁场能正向电场能转化，故A正确； B．该时刻电容器充电，根据可知，电容器两极板间电压正在增大，Ｂ错误； C．若容器内液面升高，电容器的正对面积增大，根据可知，电容器的电容增大，根据振荡电路的周期公式可知，振荡电路的周期增大，频率减小，故C错误； D．根据安培定则可知，导电芯积聚正电荷，故导电芯的电势高于导电液的电势，故D正确； 故选AD。 11．（多选）如图甲所示，一质量为M的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台等高接触。小车上表面PQ是一段光滑的圆弧轨道，其末端P切线水平。质量为m的小球以水平速度冲上小车的圆弧轨道。测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为，作出其关系图像如图乙所示。已知水平台面高，小球可视为质点，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A． B．小球上升的最大高度为 C．小球离开小车时的速度大小为 D．小球落地时与小车间的水平距离为1.6m 【答案】BD 【详解】A．小车与小球组成的系统水平方向动量守恒，把图像中的速度值代入动量守恒关系中可得，即，A错误； B．当小球与小车水平方向速度相同时，小球到达最高点，设共同速度为，小球能达到的最大高度为 水平方向动量守恒 机械能守恒 解得，B正确； C．设小球与小车分离时，小球的速度为，小车的速度为 水平方向动量守恒 机械能守恒 解得，C错误； D．小球与小车分离后做平抛运动 竖直方向 水平方向 解得，D正确。 故选BD。 12．（多选）如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，M为磁场边界上一点，有无数个带电量为q（q>0），质量为m的相同粒子（不计重力及粒子间相互作用）在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子运动时间为，N为磁场边界上的另一个点，。下列说法正确的是（　　） A．粒子从M点进入磁场时的速率为 B．若将磁感应强度的大小增加到2B，从N点离开磁场的粒子速度沿半径方向 C．若将磁感应强度的大小增加到，所有粒子出射磁场边界的位置均处于劣弧MN上 D．若将磁感应强度的大小增加到，从N点离开磁场的粒子运动时间 【答案】BC 【详解】A．由题意可知，带电粒子从M点进入磁场，在磁场中做匀速圆周运动，在磁场中运动时间最长的粒子的圆弧所对应的弦应是圆磁场的直径，如图所示 设粒子进入磁场的速率为v，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 粒子在磁场中运动的周期为 在磁场中运动时间最长的粒子运动时间为 则粒子在磁场中转动的圆弧所对的圆心角为 则粒子在磁场中运动的半径为 所以粒子从M点进入磁场时的速率为，故A错误； B．若将磁感应强度的大小增加到2B，从N点离开磁场的粒子运动轨迹如图所示 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 根据几何关系可知，O2M垂直于O2N，即从N点离开磁场的粒子速度沿半径方向，故B正确； C．若将磁感应强度的大小增加到，可知粒子的圆周半径为 可知圆弧的直径为，圆心在MN连线的中点，则在磁场中运动时间最长的粒子从N点离开磁场，因此所有粒子出射磁场边界的位置均处于劣弧MN上，故C正确； D．若将磁感应强度的大小增加到，其轨迹如图所示 磁感应强度为B时，粒子运动周期为 若将磁感应强度的大小增加到，粒子的周期为 则从N点离开磁场的粒子运动时间为，故D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题，每空2分，共16分） 13．某同学用题图中的器材做“探究电磁感应产生条件”的实验。 (1)闭合电键的一瞬间，观察到电流表G指针向左偏转。则闭合电键后，将滑动变阻器的滑片向b端移动，则观察到电流表G的指针向___________（填“左”或“右”）偏转。保持滑动变阻器滑片位置不变，将线圈A中的铁芯快速抽出，电流表G的指针将___________（填“左”或“右”）偏转。 (2)闭合电键后，第一次将滑动变阻器的滑片快速地从a端移到b端，第二次将滑动变阻器的滑片慢慢移到b端，会发现电流表G的指针摆动的幅度第一次比第二次___________（填“大”或“小”），原因是这两次通过线圈的磁通量___________（填“变化量”或“变化率”）不同。 【答案】(1) 左 右 (2) 大 变化率 【详解】（1）[1]已知闭合电键瞬间，线圈B中磁通量增加，电流表指针左偏，可得规律，穿过线圈B的磁通量增加时指针左偏，磁通量减少时指针右偏。 [2]当滑片向b端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，线圈A的电流增大，穿过线圈B的磁通量增加，因此电流表指针向左偏转，将线圈A中的铁芯快速抽出时，线圈B内磁场减弱，磁通量减少，因此感应电流方向改变，电流表指针向右偏转。 （2）两次移动滑片最终位置相同，因此线圈B中磁通量的总变化量相同；第一次快速移动时，过程用时更短，磁通量的变化率更大，根据法拉第电磁感应定律，感应电动势更大，感应电流更大，因此电流表指针摆动幅度第一次更大，两次的差异来源于磁通量变化率不同。 14．一学习小组探究“弹簧弹性势能和形变量的关系”，准备了如下的器材：弹簧、气垫导轨、光电门、数字计时器、天平、遮光条、滑块、刻度尺、游标卡尺、铁架台等。 (1)该小组首先用手机加速度传感器测量弹簧的劲度系数，实验过程如下： ①用天平测出手机质量； ②如图1所示，将手机、弹簧和刻度尺沿竖直方向安装于铁架台上，待手机保持静止状态后，记录手机下端对应的刻度尺读数； ③将手机下端向下拉至刻度尺的x1处，由静止释放手机，通过手机内的传感器获得加速度随时间变化的图像，如图2所示，则加速度的最大值可能是手机下端位于______（选填“”或“x1”）处的加速度； ④由上述测量数据，计算出弹簧的劲度系数______。（已知重力加速度为，用题中所给字母表示） (2)该小组用此弹簧继续探究“弹簧弹性势能和形变量的关系”，实验过程如下： ①用天平测出滑块（包括遮光条）的质量，用游标卡尺测出遮光条的宽度； ②按图3安装实验装置，调平气垫导轨后，用刻度尺测出弹簧的原长； ③用滑块压缩弹簧，使弹簧长度为（），此时弹簧的形变量，由静止释放滑块，遮光条经过光电门时数字计时器记录的时间为； ④由上述测量数据，计算出弹簧的弹性势能为______（用、、题中所给字母表示）； ⑤保持滑块质量、遮光条宽度不变，改变形变量进行多次实验，在坐标系中描点连线，如图4所示，若直线斜率______（用、、表示），则弹簧弹性势能与形变量的关系为。 【答案】(1) x1 (2) 【详解】（1）[1]将手机下端向下拉至刻度尺的x1处，由静止释放手机，手机做简谐运动，在最高点和最低点加速度最大，所以手机下端位于x1处的加速度最大。 [2]位于x1处时，有 解得 （2）[1]滑块经过光电门时的速度为 根据能量守恒，有 [2]根据能量守恒，有 变形得 则的斜率为 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．总长、电阻的金属杆abc被弯折成等长的ab、bc段且，金属杆通过等长的软导线连接在水平天花板上，并接入如图所示的电路中，金属杆静止时ac所在虚线下方区域内存在着方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小。已知电路中的电源电动势均为、内阻不计，定值电阻的阻值，取重力加速度大小。求： (1)开关S拨至1时ab段受到的安培力大小和方向； (2)金属杆的质量m； (3)开关S拨至2时每根软导线对金属杆的拉力大小。 【详解】（1）开关S拨至1时，电流为 则ab段受到的安培力大小为 根据左手定则可知，安培力方向垂直于ab向上。 （2）开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小，根据对称性可知bc段受到的安培力大小为 安培力方向垂直于bc向上。以金属杆为对象，根据平衡条件可得 解得金属杆的质量为 （3）开关S拨至2时，电流大小保持不变，方向反向，则安培力大小不变，方向反向；以金属杆为对象，根据平衡条件可得 解得每根软导线对金属杆的拉力大小为 16．冬季，鸬鹚南飞入驻厦门，栖息于筼筜湖等水域。如图甲，一质量为的鸬鹚观察到猎物后在低空由静止开始竖直向下加速俯冲，入水后作减速直线运动。整个运动过程的图像如图乙所示，已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为，在空中俯冲时受到的阻力，重力加速度大小取，求： (1)鸬鹚加速过程中的加速度； (2)鸬鹚过程中运动的位移； (3)过程中水对鸬鹚作用力的冲量。 【详解】（1）鸬鹚俯冲过程，由牛顿第二定律，得 解得，方向竖直向下 （2）已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为，由匀变速直线运动速度与位移的关系，加速下落过程满足 解得，方向竖直向下 （3）由匀变速直线运动速度与时间的关系，得 解得鸬鹚入水时间 过程中，经过时间 鸬鹚在水中减速，规定竖直向下为正方向，由动量定理，得 解得 ，说明方向竖直向上。 17．如图甲所示，足够长倾斜导轨与水平面的夹角为，上端间、底端均与阻值为R的定值电阻相连，导轨的宽度为l。导轨平面内有平行且垂直导轨的虚线、，正方形区域内存在垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示；与底端间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。是长度为l、质量为m、阻值为R垂直导轨放置的导体棒，其他电阻不计，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。若内在下方磁场区域的某位置恰能静止，时刻通过定值电阻的电流刚好达到稳定值。 (1)求内通过的电流大小I； (2)求时刻的速度大小； (3)若已知到时间内通过PQ的电荷量为q，求此过程产生的热量Q。 【详解】（1）由题可知，时间内，处于静止状态，根据平衡条件有 解得 （2）依题意，时刻通过定值电阻的电流刚好达到稳定值，导体棒切割磁感线运动，且做匀速运动，则有 此导体棒产生的感应电动势 回路总电阻为 回路中的感应电流 联立解得 （3）根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路的欧姆定律有 根据电流的定义式有 联立解得 对，由动能定理有 由功能关系可知系统产生的总焦耳热 故上产生焦耳热为 解得 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期物理期中考试模拟测试卷（拔高卷）（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：人教版2019选择性必修第一册、选择性必修第二册。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　） A．此时电容器上的电荷量正在减小 B．此时LC振荡电路中电流正在减小 C．此时线圈中的磁场能正在增大 D．若LC振荡电路中的电感变小，其振荡频率也变小 2．一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻波形如图所示，质点P、Q的平衡位置分别位于和处，时质点P第一次到达波峰，下列判断正确的是（   ） A．时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动 B．该波的波速为 C．时，质点P的加速度最大 D．0 ~ 1.2s的时间内，质点P运动的路程为15cm 3．如图所示，一辆小车静止在光滑水平地面上，小车左侧紧挨竖直墙壁，通过细线将小钢球悬挂在固定于小车的竖直杆上，将小球向左拉开一小角度并由静止释放。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A．小车始终保持静止 B．小车离开墙壁后做匀速运动 C．小球从释放至第一次摆到最低点的过程机械能不守恒 D．小车离开墙壁后，小球与小车组成的系统动量不守恒 4．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（    ） A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则振子在月球上做自由振动时的频率为 B．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线是月球上的单摆共振曲线 C．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行，则两次摆长之比为 D．图线II若是在地球表面上完成的，将该单摆从广州移至北京，共振曲线的“峰”将向左移动 5．甲图是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为乙图所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A．交流电压表的示数时刻改变 B．该点火装置中用的是降压变压器 C．若则可以实现燃气灶点火 D．原线圈中交变电流的频率为50Hz，原线圈中的电流方向每秒改变50次 6．如图所示，边长为L的正方形abcd区域内有匀强磁场，ad边中点处有一粒子源，向磁场内各方向均匀发射速率均为的电子，ab边恰好没有电子射出，已知电子的比荷为k，则（　　） A．bc边有电子射出 B．磁感应强度大小为 C．从ad边射出的电子在磁场中运动的最长时间为 D．从cd边射出的电子距离d点最远距离为 7．“道威棱镜”是一种被广泛用于光学图像翻转的仪器。如图所示，某个“道威棱镜”的横截面是底角为45°的等腰梯形，一与边平行的单色光从边上的一点E射入，折射光线与边的夹角为15°，已知边长为L，则（    ） A．光线将从面上的F点射出棱镜 B．棱镜的折射率为 C．光线在棱镜中经过的路程为 D．光线在棱镜中经过的路程为 8．如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为，两导轨及其构成的平面均与水平面垂直，整个装置处于垂直于轨道平面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现将质量均为的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为，先保持棒b静止，棒a由静止释放达到匀速运动时释放棒b，从棒b释放瞬间开始计时，经过时间两棒达到相同的速度。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A．棒a由静止释放达到匀速运动的速度为 B．棒b释放瞬间的加速度为 C．两棒达到的相同速度为 D．在时间内棒a相对于棒b运动的距离为 9．（多选）福州一中物理兴趣小组同学学习完波的干涉原理后设计了一款声音放大器，结构图如图所示。声波达到管道A点时，分成两列声波，分别沿半圆管道和直管道传播，在B点相遇，因干涉而放大声音。若声波的波长为，为达到最好的放大效果，A、B两点距离的设计值可能为（　　） A． B． C． D． 10．（多选）如图是某液面高度测量仪内部的原理图，该仪器通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低，容器中的导电液体和导电芯柱分别是电容器的两个电极，芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成LC振荡电路。容器内的导电液体与大地相连，若某时刻线圈内的磁场方向向右，且正在减弱，则该时刻（　　） A．磁场能正向电场能转化 B．电容器两极板间电压正在减小 C．若容器内液面升高，则LC振荡电路的频率变大 D．导电芯的电势高于导电液的电势 11．（多选）如图甲所示，一质量为M的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台等高接触。小车上表面PQ是一段光滑的圆弧轨道，其末端P切线水平。质量为m的小球以水平速度冲上小车的圆弧轨道。测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为，作出其关系图像如图乙所示。已知水平台面高，小球可视为质点，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A． B．小球上升的最大高度为 C．小球离开小车时的速度大小为 D．小球落地时与小车间的水平距离为1.6m 12．（多选）如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，M为磁场边界上一点，有无数个带电量为q（q>0），质量为m的相同粒子（不计重力及粒子间相互作用）在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子运动时间为，N为磁场边界上的另一个点，。下列说法正确的是（　　） A．粒子从M点进入磁场时的速率为 B．若将磁感应强度的大小增加到2B，从N点离开磁场的粒子速度沿半径方向 C．若将磁感应强度的大小增加到，所有粒子出射磁场边界的位置均处于劣弧MN上 D．若将磁感应强度的大小增加到，从N点离开磁场的粒子运动时间 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题，每空2分，共16分） 13．某同学用题图中的器材做“探究电磁感应产生条件”的实验。 (1)闭合电键的一瞬间，观察到电流表G指针向左偏转。则闭合电键后，将滑动变阻器的滑片向b端移动，则观察到电流表G的指针向___________（填“左”或“右”）偏转。保持滑动变阻器滑片位置不变，将线圈A中的铁芯快速抽出，电流表G的指针将___________（填“左”或“右”）偏转。 (2)闭合电键后，第一次将滑动变阻器的滑片快速地从a端移到b端，第二次将滑动变阻器的滑片慢慢移到b端，会发现电流表G的指针摆动的幅度第一次比第二次___________（填“大”或“小”），原因是这两次通过线圈的磁通量___________（填“变化量”或“变化率”）不同。 14．一学习小组探究“弹簧弹性势能和形变量的关系”，准备了如下的器材：弹簧、气垫导轨、光电门、数字计时器、天平、遮光条、滑块、刻度尺、游标卡尺、铁架台等。 (1)该小组首先用手机加速度传感器测量弹簧的劲度系数，实验过程如下： ①用天平测出手机质量； ②如图1所示，将手机、弹簧和刻度尺沿竖直方向安装于铁架台上，待手机保持静止状态后，记录手机下端对应的刻度尺读数； ③将手机下端向下拉至刻度尺的x1处，由静止释放手机，通过手机内的传感器获得加速度随时间变化的图像，如图2所示，则加速度的最大值可能是手机下端位于______（选填“”或“x1”）处的加速度； ④由上述测量数据，计算出弹簧的劲度系数______。（已知重力加速度为，用题中所给字母表示） (2)该小组用此弹簧继续探究“弹簧弹性势能和形变量的关系”，实验过程如下： ①用天平测出滑块（包括遮光条）的质量，用游标卡尺测出遮光条的宽度； ②按图3安装实验装置，调平气垫导轨后，用刻度尺测出弹簧的原长； ③用滑块压缩弹簧，使弹簧长度为（），此时弹簧的形变量，由静止释放滑块，遮光条经过光电门时数字计时器记录的时间为； ④由上述测量数据，计算出弹簧的弹性势能为______（用、、题中所给字母表示）； ⑤保持滑块质量、遮光条宽度不变，改变形变量进行多次实验，在坐标系中描点连线，如图4所示，若直线斜率______（用、、表示），则弹簧弹性势能与形变量的关系为。 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．总长、电阻的金属杆abc被弯折成等长的ab、bc段且，金属杆通过等长的软导线连接在水平天花板上，并接入如图所示的电路中，金属杆静止时ac所在虚线下方区域内存在着方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小。已知电路中的电源电动势均为、内阻不计，定值电阻的阻值，取重力加速度大小。求： (1)开关S拨至1时ab段受到的安培力大小和方向； (2)金属杆的质量m； (3)开关S拨至2时每根软导线对金属杆的拉力大小。 16．冬季，鸬鹚南飞入驻厦门，栖息于筼筜湖等水域。如图甲，一质量为的鸬鹚观察到猎物后在低空由静止开始竖直向下加速俯冲，入水后作减速直线运动。整个运动过程的图像如图乙所示，已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为，在空中俯冲时受到的阻力，重力加速度大小取，求： (1)鸬鹚加速过程中的加速度； (2)鸬鹚过程中运动的位移； (3)过程中水对鸬鹚作用力的冲量。 17．如图甲所示，足够长倾斜导轨与水平面的夹角为，上端间、底端均与阻值为R的定值电阻相连，导轨的宽度为l。导轨平面内有平行且垂直导轨的虚线、，正方形区域内存在垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示；与底端间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。是长度为l、质量为m、阻值为R垂直导轨放置的导体棒，其他电阻不计，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。若内在下方磁场区域的某位置恰能静止，时刻通过定值电阻的电流刚好达到稳定值。 (1)求内通过的电流大小I； (2)求时刻的速度大小； (3)若已知到时间内通过PQ的电荷量为q，求此过程产生的热量Q。 学科网（北京）股份有限公1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 高二下学期物理期中考试模拟测试卷（拔高卷）（考试版） （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．测试范围：人教版（2019）：人教版2019选择性必修第一册、选择性必修第二册。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 1．在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是（　　） A．此时电容器上的电荷量正在减小 B．此时LC振荡电路中电流正在减小 C．此时线圈中的磁场能正在增大 D．若LC振荡电路中的电感变小，其振荡频率也变小 2．一列沿x轴负方向传播的简谐横波在时刻波形如图所示，质点P、Q的平衡位置分别位于和处，时质点P第一次到达波峰，下列判断正确的是（   ） A．时，质点Q通过平衡位置向y轴负方向运动 B．该波的波速为 C．时，质点P的加速度最大 D．0 ~ 1.2s的时间内，质点P运动的路程为15cm 3．如图所示，一辆小车静止在光滑水平地面上，小车左侧紧挨竖直墙壁，通过细线将小钢球悬挂在固定于小车的竖直杆上，将小球向左拉开一小角度并由静止释放。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（ ） A．小车始终保持静止 B．小车离开墙壁后做匀速运动 C．小球从释放至第一次摆到最低点的过程机械能不守恒 D．小车离开墙壁后，小球与小车组成的系统动量不守恒 4．如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（    ） A．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则振子在月球上做自由振动时的频率为 B．若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线是月球上的单摆共振曲线 C．若两次受迫振动均在地球上同一地点进行，则两次摆长之比为 D．图线II若是在地球表面上完成的，将该单摆从广州移至北京，共振曲线的“峰”将向左移动 5．甲图是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为乙图所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为、，电压表为理想交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。开关闭合后，下列说法正确的是（　　） A．交流电压表的示数时刻改变 B．该点火装置中用的是降压变压器 C．若则可以实现燃气灶点火 D．原线圈中交变电流的频率为50Hz，原线圈中的电流方向每秒改变50次 6．如图所示，边长为L的正方形abcd区域内有匀强磁场，ad边中点处有一粒子源，向磁场内各方向均匀发射速率均为的电子，ab边恰好没有电子射出，已知电子的比荷为k，则（　　） A．bc边有电子射出 B．磁感应强度大小为 C．从ad边射出的电子在磁场中运动的最长时间为 D．从cd边射出的电子距离d点最远距离为 7．“道威棱镜”是一种被广泛用于光学图像翻转的仪器。如图所示，某个“道威棱镜”的横截面是底角为45°的等腰梯形，一与边平行的单色光从边上的一点E射入，折射光线与边的夹角为15°，已知边长为L，则（    ） A．光线将从面上的F点射出棱镜 B．棱镜的折射率为 C．光线在棱镜中经过的路程为 D．光线在棱镜中经过的路程为 8．如图所示，两根足够长的光滑金属直导轨平行放置，导轨间距为，两导轨及其构成的平面均与水平面垂直，整个装置处于垂直于轨道平面向外的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现将质量均为的金属棒a、b垂直导轨放置，每根金属棒接入导轨之间的电阻均为，先保持棒b静止，棒a由静止释放达到匀速运动时释放棒b，从棒b释放瞬间开始计时，经过时间两棒达到相同的速度。运动过程中金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒始终未滑出导轨，导轨电阻忽略不计，重力加速度大小为。下列说法正确的是（　　） A．棒a由静止释放达到匀速运动的速度为 B．棒b释放瞬间的加速度为 C．两棒达到的相同速度为 D．在时间内棒a相对于棒b运动的距离为 9．（多选）福州一中物理兴趣小组同学学习完波的干涉原理后设计了一款声音放大器，结构图如图所示。声波达到管道A点时，分成两列声波，分别沿半圆管道和直管道传播，在B点相遇，因干涉而放大声音。若声波的波长为，为达到最好的放大效果，A、B两点距离的设计值可能为（　　） A． B． C． D． 10．（多选）如图是某液面高度测量仪内部的原理图，该仪器通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低，容器中的导电液体和导电芯柱分别是电容器的两个电极，芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成LC振荡电路。容器内的导电液体与大地相连，若某时刻线圈内的磁场方向向右，且正在减弱，则该时刻（　　） A．磁场能正向电场能转化 B．电容器两极板间电压正在减小 C．若容器内液面升高，则LC振荡电路的频率变大 D．导电芯的电势高于导电液的电势 11．（多选）如图甲所示，一质量为M的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台等高接触。小车上表面PQ是一段光滑的圆弧轨道，其末端P切线水平。质量为m的小球以水平速度冲上小车的圆弧轨道。测得在水平方向上小球与小车的速度大小分别为，作出其关系图像如图乙所示。已知水平台面高，小球可视为质点，重力加速度取。则下列说法正确的是（　　） A． B．小球上升的最大高度为 C．小球离开小车时的速度大小为 D．小球落地时与小车间的水平距离为1.6m 12．（多选）如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，M为磁场边界上一点，有无数个带电量为q（q>0），质量为m的相同粒子（不计重力及粒子间相互作用）在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子运动时间为，N为磁场边界上的另一个点，。下列说法正确的是（　　） A．粒子从M点进入磁场时的速率为 B．若将磁感应强度的大小增加到2B，从N点离开磁场的粒子速度沿半径方向 C．若将磁感应强度的大小增加到，所有粒子出射磁场边界的位置均处于劣弧MN上 D．若将磁感应强度的大小增加到，从N点离开磁场的粒子运动时间 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题（共2小题，每空2分，共16分） 13．某同学用题图中的器材做“探究电磁感应产生条件”的实验。 (1)闭合电键的一瞬间，观察到电流表G指针向左偏转。则闭合电键后，将滑动变阻器的滑片向b端移动，则观察到电流表G的指针向___________（填“左”或“右”）偏转。保持滑动变阻器滑片位置不变，将线圈A中的铁芯快速抽出，电流表G的指针将___________（填“左”或“右”）偏转。 (2)闭合电键后，第一次将滑动变阻器的滑片快速地从a端移到b端，第二次将滑动变阻器的滑片慢慢移到b端，会发现电流表G的指针摆动的幅度第一次比第二次___________（填“大”或“小”），原因是这两次通过线圈的磁通量___________（填“变化量”或“变化率”）不同。 14．一学习小组探究“弹簧弹性势能和形变量的关系”，准备了如下的器材：弹簧、气垫导轨、光电门、数字计时器、天平、遮光条、滑块、刻度尺、游标卡尺、铁架台等。 (1)该小组首先用手机加速度传感器测量弹簧的劲度系数，实验过程如下： ①用天平测出手机质量； ②如图1所示，将手机、弹簧和刻度尺沿竖直方向安装于铁架台上，待手机保持静止状态后，记录手机下端对应的刻度尺读数； ③将手机下端向下拉至刻度尺的x1处，由静止释放手机，通过手机内的传感器获得加速度随时间变化的图像，如图2所示，则加速度的最大值可能是手机下端位于______（选填“”或“x1”）处的加速度； ④由上述测量数据，计算出弹簧的劲度系数______。（已知重力加速度为，用题中所给字母表示） (2)该小组用此弹簧继续探究“弹簧弹性势能和形变量的关系”，实验过程如下： ①用天平测出滑块（包括遮光条）的质量，用游标卡尺测出遮光条的宽度； ②按图3安装实验装置，调平气垫导轨后，用刻度尺测出弹簧的原长； ③用滑块压缩弹簧，使弹簧长度为（），此时弹簧的形变量，由静止释放滑块，遮光条经过光电门时数字计时器记录的时间为； ④由上述测量数据，计算出弹簧的弹性势能为______（用、、题中所给字母表示）； ⑤保持滑块质量、遮光条宽度不变，改变形变量进行多次实验，在坐标系中描点连线，如图4所示，若直线斜率______（用、、表示），则弹簧弹性势能与形变量的关系为。 三．计算题（本题共3小题，共36分） 15．总长、电阻的金属杆abc被弯折成等长的ab、bc段且，金属杆通过等长的软导线连接在水平天花板上，并接入如图所示的电路中，金属杆静止时ac所在虚线下方区域内存在着方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小的匀强磁场。开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小。已知电路中的电源电动势均为、内阻不计，定值电阻的阻值，取重力加速度大小。求： (1)开关S拨至1时ab段受到的安培力大小和方向； (2)金属杆的质量m； (3)开关S拨至2时每根软导线对金属杆的拉力大小。 16．冬季，鸬鹚南飞入驻厦门，栖息于筼筜湖等水域。如图甲，一质量为的鸬鹚观察到猎物后在低空由静止开始竖直向下加速俯冲，入水后作减速直线运动。整个运动过程的图像如图乙所示，已知鸬鹚入水瞬间的速度大小为，在空中俯冲时受到的阻力，重力加速度大小取，求： (1)鸬鹚加速过程中的加速度； (2)鸬鹚过程中运动的位移； (3)过程中水对鸬鹚作用力的冲量。 17．如图甲所示，足够长倾斜导轨与水平面的夹角为，上端间、底端均与阻值为R的定值电阻相连，导轨的宽度为l。导轨平面内有平行且垂直导轨的虚线、，正方形区域内存在垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示；与底端间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。是长度为l、质量为m、阻值为R垂直导轨放置的导体棒，其他电阻不计，不计一切摩擦阻力，重力加速度为g。若内在下方磁场区域的某位置恰能静止，时刻通过定值电阻的电流刚好达到稳定值。 (1)求内通过的电流大小I； (2)求时刻的速度大小； (3)若已知到时间内通过PQ的电荷量为q，求此过程产生的热量Q。 试题 第3页（共6页） 试题 第4页（共6页） 试题 第1页（共6页） 试题 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