2022-2023學(xué)年北京師大附屬實(shí)驗(yàn)中學(xué)高二（下）期中物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題（本題共10小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。每小題2分，共20分）

• 1．體操運(yùn)動(dòng)員在落地時(shí)總要屈腿，這樣做可以（　?。?/h2>

  A．減小地面對(duì)于腿的沖量	B．減小人的動(dòng)能變化量
  C．減小人的動(dòng)量變化量	D．減小地面對(duì)腿的沖擊力
  組卷：81引用：8難度：0.8

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• 2．如左圖，三只狗拉動(dòng)雪橇在水平雪地上勻速前進(jìn)，簡(jiǎn)化示意圖為右圖，頭狗在中間沿y軸引領(lǐng)方向，兩側(cè)狗拉力F₂與F₃的合力大小不變方向始終沿y軸，設(shè)雪橇受到的摩擦力大小恒為f,則（　?。?br />

  A．三只狗拉力的合力F合＞f

  B．三只狗拉力的合力F合=0

  C．頭狗拉雪橇的力一定大于雪橇拉它的力

  D．一定有F2cosα與F3cosθ大小相等
  組卷：146引用：3難度：0.7

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• 3．一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形如圖所示，比較介質(zhì)中的三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c,則（　?。?/h2>

  A．此刻a的加速度最小

  B．此刻b的速度最小

  C．若波沿x軸正方向傳播，此刻b向y軸正方向運(yùn)動(dòng)

  D．若波沿x軸負(fù)方向傳播，a比c先回到平衡位置
  組卷：1560引用：24難度：0.8

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• 4．航天員在地面模擬失重訓(xùn)練的一種方式是在水下進(jìn)行（如圖）。航天員需要穿水槽訓(xùn)練航天服浸沒在水中，通過配重使其在水中受到的浮力和重力大小相等，假設(shè)其總質(zhì)量為m,訓(xùn)練空間的重力加速度為g且不變，在某次出艙作業(yè)過程中，給自己一個(gè)初速度后豎直向上勻速漂浮，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．航天員所受的合力為零，合力不做功，其機(jī)械能守恒

  B．上升h的過程中，動(dòng)能增加了mgh

  C．上升h的過程中，重力勢(shì)能減小了mgh

  D．上升h的過程中，機(jī)械能增加了mgh
  組卷：73引用：2難度：0.8

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• 5．高度差一定的兩點(diǎn)間可以搭建無數(shù)條光滑的曲線軌道，讓相同小球從起點(diǎn)端靜止向下滑落，其中有一條曲線軌道的小球是最先到達(dá)終點(diǎn)端，這條曲線我們稱之為最速降線。如圖所示，6個(gè)軌道起始端和終點(diǎn)端高度差相同，其中軌道3滿足最速降線，6個(gè)相同的小球同時(shí)從起始端靜止釋放最后都到達(dá)終點(diǎn)端的整個(gè)過程中，不計(jì)一切阻力，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．從軌道1滑下的小球位移最小

  B．從軌道3滑下的小球平均速度最小

  C．從軌道3滑下的小球重力的平均功率最大

  D．各小球滑到終點(diǎn)時(shí)的速度相同
  組卷：85引用：2難度：0.5

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• 6．如圖所示，s₁，s₂是同頻率同步調(diào)的兩個(gè)水波波源，實(shí)線代表波峰，虛線代表波谷，A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)為相應(yīng)線條的交點(diǎn)，下列說法中正確的是（　?。?/h2>

  A．圖中A點(diǎn)到兩波源s1，s2的距離之差等于該波半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍

  B．圖中兩波源s1，s2發(fā)出的波在B點(diǎn)的振動(dòng)步調(diào)總是相同的

  C．圖中C處質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波各自在C點(diǎn)引起的位移的矢量和

  D．不管波源s1，s2的頻率如何變化，D點(diǎn)總處于振動(dòng)減弱區(qū)
  組卷：289引用：2難度：0.6

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• 7．為發(fā)展新能源，某科研小組制作了一個(gè)小型波浪發(fā)電機(jī)，磁鐵固定在水中，S極上套有一個(gè)浮筒，浮筒上繞有線圈，其截面示意圖如圖甲所示。浮筒可隨波浪上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)切割磁感線而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖乙所示，線圈電阻r=2Ω，把線圈與阻值R=8Ω的小燈泡串聯(lián)，小燈泡恰好正常發(fā)光。下列說法正確的是（　?。?br />

  A．小燈泡的額定電壓為3V

  B．線圈中電流的有效值為0.5A

  C．發(fā)電機(jī)的輸出功率為1.28W

  D．一周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為0.32J
  組卷：82引用：3難度：0.5

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四、論述、計(jì)算題（本題共4小題。共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，畫出必要的示意圖。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）

• 22．傳統(tǒng)航空母艦的阻攔系統(tǒng)原理如圖甲所示，飛機(jī)著艦時(shí)，通過阻攔索對(duì)飛機(jī)施加作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止。新一代航母阻攔系統(tǒng)的研制，則從阻攔索阻攔轉(zhuǎn)向了引入電磁學(xué)模型的電磁阻攔技術(shù)，其基本原理如圖乙所示，飛機(jī)著艦時(shí)鉤住軌道上的一根金屬棒并關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)，在磁場(chǎng)中共同滑行減速。
  
  金屬棒在導(dǎo)軌間寬為d,飛機(jī)質(zhì)量為M，金屬棒質(zhì)量為m,飛機(jī)著艦鉤住金屬棒后與金屬棒以共同速度v₀進(jìn)入磁場(chǎng)。軌道端點(diǎn)MP間電阻為R，金屬棒電阻為r,不計(jì)其它電阻，且飛機(jī)阻攔索與金屬棒絕緣。軌道間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。金屬棒運(yùn)動(dòng)L后飛機(jī)停下，測(cè)得此過程電阻R上產(chǎn)生焦耳熱為Q，求：
  （1）通過金屬棒的最大電流；
  （2）通過金屬棒的電荷量；
  （3）飛機(jī)和金屬棒克服摩擦阻力和空氣阻力所做的總功。
  組卷：513引用：4難度：0.5

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• 23．2022年北京冬奧會(huì)自由式滑雪女子大跳臺(tái)比賽中，中國(guó)隊(duì)運(yùn)動(dòng)員谷愛凌力壓世界排名第一的選手，最后一跳以向左偏軸轉(zhuǎn)體1620°的動(dòng)作完美逆轉(zhuǎn)（如圖1），獲得個(gè)人首金。大跳臺(tái)比賽比賽場(chǎng)地分為助滑區(qū)、起跳臺(tái)、著陸坡和終點(diǎn)區(qū)域四個(gè)部分。圖2是某技術(shù)公司對(duì)谷愛凌奪冠一跳的“高度-時(shí)間”分析。已知谷愛凌及身上的裝置總質(zhì)量為m=65kg。根據(jù)這些信息回答下述問題
  （1）不考慮運(yùn)動(dòng)員轉(zhuǎn)體的動(dòng)作，將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)點(diǎn)。
  a、設(shè)助滑出發(fā)區(qū)距地面高度為h₁，運(yùn)動(dòng)員從靜止出發(fā)，從起跳臺(tái)起跳后能達(dá)到的最大高度距地面為h₂，不計(jì)人體能量的消耗、不計(jì)一切摩擦，求運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)的速度大小v（用字母表示）；
  b、請(qǐng)你根據(jù)圖2中的信息，估算v大??；
  c、運(yùn)動(dòng)員落到著陸坡時(shí)，垂直坡面方向的速度在極短時(shí)間內(nèi)減為0，因此運(yùn)動(dòng)員要承受極大的沖擊力。設(shè)運(yùn)動(dòng)員在最高點(diǎn)速度約為v=20m/s,落到著陸坡時(shí)的速度方向與水平成α=45°，著陸坡的傾角θ=36°，雪板與坡面經(jīng)大約Δt=0.05s的撞擊時(shí)間后繼續(xù)滑行。請(qǐng)根據(jù)以上條件估算運(yùn)動(dòng)員受到的沖擊力。（保留1位有效數(shù)字）（可能會(huì)用到數(shù)據(jù)：sin36°=0.59，cos36°=0.81，sin9°=0.16，sin81°=0.99）（提示，先寫表達(dá)式，再代數(shù)）。
  （2）考慮運(yùn)動(dòng)員的轉(zhuǎn)體動(dòng)作。
  a、若谷愛凌在空中騰空的時(shí)間約為3s,在空中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度幾乎不變，求她在空中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大??；
  b、物體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能可以理解為各部分繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能之和。已知物體轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性用物理量I來描述，它的名稱為“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量”，物體轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢用角速度ω描述。請(qǐng)類比質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能表達(dá)式

  E

  k

  =

  1

  2

  m

  v

  2

  ，寫出物體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能表達(dá)式；
  c、若將谷愛凌在空中轉(zhuǎn)動(dòng)，理想化為一個(gè)半徑約為0.20m的圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)，已知圓柱體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為

  I

  =

  1

  2

  m

  R

  2

  （m為圓柱體質(zhì)量，R為圓柱體半徑），并假設(shè)谷愛凌在沖出跳臺(tái)的瞬間（約0.02s）內(nèi)獲得足夠的角速度，請(qǐng)問她瞬間轉(zhuǎn)體爆發(fā)的功率大約多大？（保留1位有效數(shù)字）。
  
  組卷：67引用：3難度：0.6

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