天津市2022-2023學(xué)年高二年級(jí)下冊(cè)期中物理試題（解析版）

2022-2023學(xué)年天津市耀華中學(xué)高二（下）期中考試

物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個(gè)選）中，只有一

個(gè)最符合題意，選對(duì)得4分，選錯(cuò)或不選得0分，請(qǐng)將答素填途在答題的相應(yīng)位置。）

1.如圖所示的四種電場(chǎng)中，哪一種能產(chǎn)生電磁波（）

A.B.。號(hào)出

j七一

C.0^-----------------AtD.o|_

【答案】B

【解析】

【詳解】根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。故BCD都可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。周期性變化的電

場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，從而產(chǎn)生電磁波，故只有B可以產(chǎn)生電磁波。

故選B。

2.如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖像，在0~0.8s時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是（）

fx/cm

\0.2940.60.人1.0V.21.41.6t/s

A.質(zhì)點(diǎn)在0和0.8s時(shí)刻具有正向最大速度

B.質(zhì)點(diǎn)在0.2s時(shí)刻具有負(fù)向最大加速度

C.0至0.4s質(zhì)點(diǎn)位移先增大后減小，先指向-x方向再指向+x方向

D.在0.2~0.4s時(shí)間內(nèi)，加速度方向和速度方向相同

【答案】D

【解析】

【詳解】A.質(zhì)點(diǎn)在0和0.8s時(shí)刻，位移為零，正通過平衡位置，速度最大。圖象的斜率為負(fù)，說明速度

為負(fù)，即質(zhì)點(diǎn)在。和0.8s時(shí)刻具有負(fù)向最大速度。故A錯(cuò)誤；

B.質(zhì)點(diǎn)在0.2s時(shí)刻具有負(fù)向最大位移，由

U,=—xl(X)>/2V=loV2V

210

故A錯(cuò)誤；

BC.滑片P向人端滑動(dòng)過程中，副線圈負(fù)載電阻減小，輸出電壓由原線圈輸入電壓決定，q不變，所以

不變，由歐姆定律得八變大，因?yàn)槿藳Q定A，所以L變大，原線圈的輸入功率為所以《變

大，故B正確，C錯(cuò)誤；

D.變壓器不改變交變電流的頻率，通過原、副線圈的交變電流頻率相同，故D錯(cuò)誤。

故選B。

4.太空探測(cè)器常裝配離子發(fā)動(dòng)機(jī)，其基本原理是將被電離的原子從發(fā)動(dòng)機(jī)尾部高速噴出，從而為探測(cè)器

提供推力，若某探測(cè)器質(zhì)量為490kg,離子以30km/s的速率(遠(yuǎn)大于探測(cè)器的飛行速率)向后噴出，

流量為3.0x1O'g/s,則探測(cè)器獲得的平均推力大小為()

A.1.47NB.0.147NC.0.09ND.0.009N

【答案】C

【解析】

【詳解】對(duì)離子，根據(jù)動(dòng)量定理有

而

Am=3.OxlO-3xlO-3Ar

解得F=0.09N,故探測(cè)器獲得的平均推力大小為0.09N,故選C。

5.電站向某地輸送5000kW的電功率，輸電線上損耗的電功率為100kW,如果把輸電電壓提高為原來的

10倍，同時(shí)將輸電線的截面積減為原來的一半，而輸送的電功率不變，那么輸電線損耗的電功率為

()

A0.2kWB.0.5kWC.2.0kWD.5.0kW

【答案】C

【解析】

【詳解】由題意可知，輸電電壓提高為原來的10倍，根據(jù)P=U/知，輸送電流減小為原來的,，根據(jù)電

10

阻定律知，輸電線的截面積減為原來的一半，則輸電線的電阻增大為原來的2倍，根據(jù)嚀貢=八/?

知，輸電線上損耗的電功率減小為原來的則輸電線上損耗的功率為2.0kW,ABD錯(cuò)誤，C正確。

50

故選C。

6.如圖所示為一種常見的身高體重測(cè)量?jī)x，測(cè)量?jī)x頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返

回，被測(cè)量?jī)x接收，測(cè)量?jī)x記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔，質(zhì)量為的測(cè)重臺(tái)置于壓力傳感器上，傳感器

輸出電壓與作用在其上的壓力成正比，當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒有站人時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為九，輸出電壓為

U。，某同學(xué)站上測(cè)重臺(tái)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為f,輸出電壓為U,該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為

()

A.《T)，筏UB.1v(r0-/),

c*(U—U°)D.1v(r0-z)?*(U—Uo)

【答案】D

【解析】

【詳解】當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒有站人時(shí)

2x=%

站人時(shí)

2(x—〃)=vt

解得

h=-1v(r0-t)

無人站立時(shí)

Uo=kM°g

有人時(shí)

U=A(%g+mg)

解得

=/（u-u。）

mUo

故選D。

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有

兩個(gè)選項(xiàng)正確，選對(duì)得4分，對(duì)而不全得2分，選錯(cuò)或不選得0分，請(qǐng)將答案填涂在答題卡

的相應(yīng)位置。）

7.關(guān)于波形成和特點(diǎn)，下列說法正確的是（）

A.隨著波的傳播，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近振動(dòng)

B.隨著波的傳播，介質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)也將由近及遠(yuǎn)地遷移出去

C.傳播波的過程中相鄰各質(zhì)點(diǎn)間必有相互作用力

D.某一橫波在介質(zhì)中沿水平方向傳播，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)必沿豎直方向上下振動(dòng)

【答案】AC

【解析】

【分析】

【詳解】AB.隨著波的傳播，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)都在各自的平衡位置附近來回振動(dòng)，不隨波遷移，故A正

確，B錯(cuò)誤：

C.振源的振動(dòng)使質(zhì)點(diǎn)一個(gè)被一個(gè)帶動(dòng)，且與振源振動(dòng)相同，同時(shí)總滯后前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，故C正確；

D.某一水平方向的橫波在介質(zhì)中傳播，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向相互垂直，不一定豎直

方向上下振動(dòng)，故D錯(cuò)誤；

故選ACo

8.圖甲是一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間f變化的正弦規(guī)律圖象

如圖乙所示.發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)電阻，=2C,外接燈泡的電阻R=10C,則（）

A.在r=O.Ols時(shí)刻，穿過線圈的磁通量最大

B.電壓表的示數(shù)為6V

C.燈泡消耗的電功率為2.5W

D.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式e=6>/5sin50加（V）

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.在，=0.01s時(shí)刻，電動(dòng)勢(shì)為0,則為中性面，穿過線圈磁通量最大，A正確；

BD.電動(dòng)勢(shì)的最大值為

E『心

周期為0.02s,則瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為

e=Emsin胃）f=672sin100^/（V）

電壓表的示數(shù)為交流電的有效值，且電壓表測(cè)量外電路電壓，故

凡

ER

U=------H==5V

R+rR+r

BD錯(cuò)誤；

C.燈泡消耗的功率

u225

P=—=—W=2.5W

R10

C正確。

故選AC。

9.如圖所示，足夠長(zhǎng)光滑細(xì)桿尸。水平固定，質(zhì)量為2m的物塊A穿在桿上，可沿桿無摩擦滑動(dòng)，質(zhì)

量為0.99m的物塊B通過長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩豎直懸掛在A上，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，A、B可視為

質(zhì)點(diǎn)。若把A固定，讓質(zhì)量為0.01m的子彈以死水平射入物塊B（時(shí)間極短，子彈未穿出）后，物塊B

恰好能達(dá)到水平桿尸。位置，則（）

=才-----

Q

->v°1-^-1

=?B0.99m

0.01m

A.在子彈射入物塊B的過程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，其動(dòng)量和機(jī)械能都守恒

B.子彈射入物塊B的初速度w=100J亞

C.若物塊A不固定，子彈仍以w射入，物塊B仍能擺到水平桿尸。位置

D.若物塊A不固定，子彈仍以vo射入，當(dāng)物塊B擺到最高點(diǎn)時(shí)速度為』達(dá)

3

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.在子彈射入物塊B的過程中，子彈和物塊B構(gòu)成的系統(tǒng)，合外力沖量遠(yuǎn)小于內(nèi)力沖量，其動(dòng)

量守恒，但由于要產(chǎn)生內(nèi)能，所以機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤；

B.子彈和木塊一起向上擺至最高點(diǎn)，由機(jī)械能守恒有

(0.01m+Q.99m)gL=gx(0.0bn+0.99m)v2

解得

子彈射入木塊過程由動(dòng)量守恒得

O.Olmvo=(0.01m+0.99m)v

解得

%=100師

故B正確；

C.若物塊A不固定，子彈仍以w射入后，子彈和木塊的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為物塊A和物塊B的動(dòng)能和物塊B的

重力勢(shì)能，所以物塊B的上擺高度小于物塊A固定時(shí)的高度，故C錯(cuò)誤；

D,子彈射入木塊過程由動(dòng)量守恒得

0.01/”％=(0.01/W+0.99/n)v

解得

%=1(X)屈

當(dāng)物塊A、B和子彈具有相同的速度時(shí)，物塊B擺到最高點(diǎn)，則有

().()lmv0=(0.0Im+0.99m+2m)v

解得

?國(guó)

v=-----

3

故D正確。

故選BD。

4

10.一簡(jiǎn)諧振子沿x軸振動(dòng)，平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)，，=0時(shí)刻振子的位移x=-0.1m；/=—S時(shí)刻

3

x=0.1m；尸4s時(shí)刻元=0.1m。該振子的振幅和周期可能為（）

88

A.0.1m,—sB.0.1m,8sC.0.2m,—sD.0.2m,8s

33

【答案】ACD

【解析】

【詳解】AB.如果振幅等于0.1m,經(jīng)過周期的整數(shù)倍，振子會(huì)回到原位置，則有：

4

（4--）s=nT

當(dāng)〃=1時(shí)

,8

T=-s

3

故A正確，B錯(cuò)誤；

CD.如果振幅大于0.1m,如圖所示，則有：

44T

—s+(4——)s=nT+—

332

當(dāng)〃=0時(shí)

T=8s

當(dāng)〃=1時(shí)

故CD正確。

故選ACDo

三、實(shí)驗(yàn)題（本題每空2分，共16分，請(qǐng)將答案填寫在答題卡的相應(yīng)位置。）

11.某物理興趣小組利用如圖甲所示裝置進(jìn)行驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。在足夠大的水平平臺(tái)上的A

點(diǎn)放置一個(gè)光電門，水平平臺(tái)上A點(diǎn)右側(cè)摩擦很小，可忽略不計(jì)，左側(cè)為粗糙水平面，當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

大小為g。采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

v

Sb=btb

整理得

因此動(dòng)量守恒的關(guān)系式為

12.在“用單擺測(cè)定重力加速度''的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)量單擺的周期時(shí)，測(cè)得擺球經(jīng)過"次全振動(dòng)的

總時(shí)間為Af；在測(cè)量單擺的擺長(zhǎng)時(shí)，先用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為/,再用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球的直徑為

D,某次測(cè)量游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖甲所示.

⑴從甲圖可知，擺球的直徑為。=mm；

(2)該單擺的周期為.

(3)為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)L并測(cè)出相應(yīng)的周期T,從而得出幾組對(duì)應(yīng)的L和T

的數(shù)值，以L為橫坐標(biāo)、〃為縱坐標(biāo)作出尸-L圖線，但同學(xué)們不小心每次都把小球直徑當(dāng)作半徑來計(jì)算

擺長(zhǎng)，由此得到的圖像是圖乙中的(選填①、②、③)，由圖像可得當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

g=;由此得到的g值會(huì)(選填“偏小”“不變”“偏大”)

【答案】?.16.4(2).—③.①④.也衛(wèi)⑤.不變

nb

【解析】

【詳解】(1)由圖示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)是16mm,游標(biāo)尺示數(shù)是4x0.1mm=0.4mm,金屬球的直徑為

16mm+0.4mm=16.4mm；

(2)由于測(cè)得擺球經(jīng)過〃次全振動(dòng)的總時(shí)間為加,所以該單擺的周期為T=—；

n

Ij47r24元?4772

（3）由單擺周期公式T=2巴上可知72=_L,則〃_乙圖象的斜率&=一，則加速度8="，

\gggk

47r2

但同學(xué)們不小心每次都把小球直徑當(dāng)作半徑來計(jì)算擺長(zhǎng)，則有T?=——（L-1）,由此得到的"一心圖像

g

是圖乙中的①，由于圖線的斜率不變，計(jì)算得到的g值不變，由圖像可得攵=2,當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/p>

a

4萬,

;

8=-br~

四、計(jì)算題（本題共3小題，13題14分，14題14分，15題16分，共44分。求寫出必要的

解題步驟，直接寫出結(jié)果不得分，請(qǐng)將答案填寫在答題卡的相應(yīng)位置。

13.如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ傾斜放置，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角族30。，兩導(dǎo)軌

間距L=1.0m,底端NQ兩點(diǎn)連接R=1.0。的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大

小為B=0.6T,質(zhì)量,"=0.2kg、阻值尸0.5。的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌放置，在平行于平面向上的拉力F作用下

沿導(dǎo)軌向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度片10m/s。撤去拉力F后，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌繼續(xù)運(yùn)動(dòng)42.0m后速度減為

零。運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終垂直并接觸良好，g=10m/s2,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：

（1）拉力廠的大??；

（2）撤去拉力F后導(dǎo)體棒繼續(xù)沿導(dǎo)軌上滑的過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳QR和通過電阻R的電荷量貴

Q

16

【答案】（1）3.4N；（2）—J,0.8C

3

【解析】

【詳解】（1）由受力平衡條件可得

.“B2I3V

r=mgsin3（）H------

R+r

解得

產(chǎn)=3.4N

（2）撤去拉力后由能量守恒可得

—mv=mgxsin30+Q

解得

Q=8J

所以

Q=—Q=—J

RRR+r3

通過電阻R的電荷量4為

EA。BLx八_

q=TIt=------1=——=-------=0.8oC

R+rR+rR+r

14.如圖所示，質(zhì)量，以=0.5kg的小球A系在細(xì)線的一端，線的另一端固在。點(diǎn)，。點(diǎn)到水平桌面的距

離R=0.8m,質(zhì)量，%=0-3kg的物塊B置于高”=1.25m的粗糙的水平桌面上且位于。點(diǎn)正下方，物

塊B距桌面右邊緣的距離L=1m，物塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=045?，F(xiàn)拉動(dòng)小球使線水平伸直，

小球由靜止開始釋放，運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生正碰(碰撞時(shí)間極短)。碰后，物塊B沿桌面滑行并從

桌面右邊緣飛出，落地點(diǎn)與飛出點(diǎn)的水平距離s=2m,小球與物塊均視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速

度為g=10m/s2o

(1)小球與物塊碰撞后，物塊B的速度％;

(2)小球與物塊碰撞后，小球能上升的最大高度力。

【答案】(1)5m/s；(2)0.05m

【解析】

【詳解】(1)對(duì)物塊B由平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有

水平方向有

s=卬

聯(lián)立解得，物塊B做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為

%=4m/s

對(duì)物塊B,由動(dòng)能定理

,11

一〃mBgL=5〃%2%_]/既味2

聯(lián)立解得，小球與物塊碰撞后，物塊B的速度為

vB=5m/s

（2）對(duì)小球A,由機(jī)械能守恒定律

可得，小球A到達(dá)最低點(diǎn)速度為

vA=4m/s

小球A與物塊B碰撞過程中，由動(dòng)量守恒定律

解得，小球A碰撞后的速度為

V：=lm/s

對(duì)小球A由機(jī)械能守恒定律

11，2

mAgh=-m^

可得，小球與物塊碰撞后，小球能上升的最大高度為

h-0.05m

15.如圖所示，左側(cè)固定著內(nèi)壁光滑的四分之一圓軌道，半徑為凡右側(cè)水平面上，有一質(zhì)量為3相的滑

板由水平部分BC和半徑為R的四分之一光滑圓弧構(gòu)成。質(zhì)量分別為2〃7和加物體P、Q（視為質(zhì)點(diǎn)）鎖

定在半圓軌道底端A點(diǎn)和滑板左端2點(diǎn)，兩者間有一被壓縮的輕質(zhì)彈簧（未與P、Q連接）。某時(shí)刻解除

鎖定，壓縮的彈簧釋放，物體P、Q瞬間分離。P向左運(yùn)動(dòng)上升到最大高度R后即撤去，物體Q與滑板水

平部分的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。

（1）求彈簧被鎖定時(shí)的彈性勢(shì)能；

14A

（2）若滑板與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為一“，求物體。與滑板摩擦所產(chǎn)生的熱量（已知BC>——）；

16〃

（3）若水平面光滑，要使物體。在相對(duì)滑板反向運(yùn)動(dòng)的過程中，相對(duì)地面有向左運(yùn)動(dòng)的速度，求BC的

長(zhǎng)度L應(yīng)滿足的條件。

【答案】⑴6mgR?，⑵—mgR；(3)l<—

53〃

【解析】

【詳解】(1)P彈開后運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程中，由動(dòng)能定理

12

2mgR=—■2m-vp

解得

vp=V2^

彈簧彈開過程，對(duì)P、Q系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有

0=2mvp-mvQ

解得

vQ=2y/2gR

對(duì)P、Q與彈簧組成的系統(tǒng)，由能量守恒得彈簧彈性勢(shì)能

Ep=；?2mv^+gmvj=6mgR

(2)Q滑上滑板時(shí)，對(duì)Q由牛頓第二定律得

jLimg=ma1

解得Q的加速度

q=〃g

對(duì)滑板BC,由牛頓第二定律得

/jmg一靠x"x4mg=3ma2

解得滑板加速度

1)

umg------114mgj

4=16=ug

3m4

設(shè)經(jīng)過時(shí)間t共速，速度為丫共，此過程

對(duì)Q有

v共=vQ一即=2yf2gR-ugt

對(duì)滑板有

1

v共=

聯(lián)立解得

5%

Q相對(duì)滑板運(yùn)