陜西省漢中市漢臺區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末物理試題（含答案解析）

2023~2024學(xué)年度第一學(xué)期期末校際聯(lián)考試題高二物理注意事項：1.本試題共6頁，滿分100分，時間75分鐘。2.答卷前，務(wù)必將答題卡上密封線內(nèi)的各項目填寫清楚。3.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結(jié)束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第I卷（選擇題共46分）一、選擇題（本大題共10小題，計46分。第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分）1.下列說法正確的是（）A.電場、磁場都是客觀存在的物質(zhì)B.只要存在電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波C.能量子與電磁波的波長成正比D.磁場中某點的磁感應(yīng)強度B與F成正比，與IL成反比【答案】A【解析】【詳解】A．電場和磁場看不見摸不著，但都是客觀存在的物質(zhì)，故A正確；B．周期性變化的電磁場才能產(chǎn)生電磁波，故B錯誤；C．根據(jù)能量子與電磁波的波長成反比，故C錯誤；D．磁場中某點磁感應(yīng)強度B由磁場本身決定，與磁場力F和電流元IL無關(guān)，故D錯誤。故選A。2.如圖所示，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B。L形導(dǎo)線通以恒定電流I，放置在磁場中。已知ab邊長為2l，與磁場方向垂直，bc邊長為l，與磁場方向平行。該導(dǎo)線受到的安培力為（）A.0 B.BIl C.2BIl D.BIl【答案】C【解析】【詳解】因bc段與磁場方向平行，則不受安培力；ab段與磁場方向垂直，則受安培力為則該導(dǎo)線受到的安培力為。故選C。3.下列關(guān)于物理基本概念與規(guī)律的判斷正確的是（）A.由庫侖定律可知，當(dāng)距離r→0時庫侖力B.根據(jù)電場強度的定義式可知，E與F成正比，E與q成反比C.由可知，外電路的總電阻越大，電源的電動勢就越大D.將內(nèi)阻為300Ω、滿偏電流為1mA的表頭改裝為量程為0~3V的電壓表，需要串聯(lián)一個2.7kΩ的電阻【答案】D【解析】【詳解】A．庫侖定律適用于真空之中的點電荷，當(dāng)距離r→0時，電荷已經(jīng)不能夠看為點電荷，庫侖定律已經(jīng)不成立，此時不能夠認(rèn)為庫侖力，故A錯誤；B．電場強度的定義式為比值定義式，電場強度同試探電荷與試探電荷受到的電場力沒有本質(zhì)上的決定關(guān)系，電場強度由場源電荷和空間位置到場源電荷的間距決定，因此不能夠認(rèn)為E與F成正比，E與q成反比，故B錯誤；C．電源的電動勢由電源自身決定，與外電路總電阻無關(guān)，故C錯誤；D．將表頭改裝成電壓表需要串聯(lián)一個電阻，根據(jù)串聯(lián)分壓可知故D正確。故選D。4.如圖甲所示，一質(zhì)量為50kg的人站在吊籃中隨熱氣球升空，圖乙是升空過程中的v—t圖像，g=10m/s2，下列說法正確的是（）A.0~10s內(nèi)，熱氣球的加速度大小為4m/s2B.0~40s內(nèi)，熱氣球的位移大小為120mC.0~10s內(nèi)，吊籃對人的支持力大小為700ND.30s~40s內(nèi)，吊籃中的人處于超重狀態(tài)【答案】B【解析】【詳解】A．圖像中，圖像斜率的絕對值表示加速度大小，則0~10s內(nèi)，熱氣球的加速度大小為故A錯誤；B．圖像中，圖像與時間軸所圍幾何圖形的面積表示位移，則0~40s內(nèi)，熱氣球的位移大小為故B正確；C．0~10s內(nèi)，對人進行分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得故C錯誤；D．30s~40s內(nèi)，圖像的斜率為負(fù)值，表明加速度與正方向相反，即加速度方向向下，吊籃中的人處于失重狀態(tài)，故D錯誤。故選B。5.如圖甲所示，a、b位于兩個等量異種電荷的連線上，O為兩電荷連線的中點且a、b到O點的距離相等；如圖乙所示，兩根相互平行的長直導(dǎo)線垂直紙面通過M、N兩點，O'為MN的中點，c、d位于MN的連線上，且c、d到O'點的距離相等，兩導(dǎo)線中通有等大反向的恒定電流，下列說法正確的是（）A.O點處的電場強度為零 B.a、b處的電場強度大小相等，方向相反C.O'點處的磁感應(yīng)強度為零 D.c、d處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同【答案】D【解析】【詳解】A．正電荷在O點處的電場強度方向水平向右，負(fù)電荷在O點處的電場強度方向水平向右，根據(jù)場強疊加可知，O點處的總電場強度水平向右，不為零，故A錯誤；B．根據(jù)等量異種電荷電場分布的對稱性可知，a、b處的電場強度大小相等，方向相同，均水平向右，故B錯誤；CD．根據(jù)右手螺旋定則，M、N兩點處長直導(dǎo)線在c、d、O′點處的磁感應(yīng)強度方向均豎直向下，根據(jù)對稱性以及場強疊加可知，c、d處的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相同；O′點處的磁感應(yīng)強度不為零，故C錯誤，D正確。故選D。6.如圖所示，兩段材料相同、長度相等、但橫截面積不等的導(dǎo)體接在電路中，則下列表述正確的是（）A.細(xì)導(dǎo)體的電阻等于粗導(dǎo)體的電阻B.細(xì)導(dǎo)體兩端的電壓U1大于粗導(dǎo)體兩端的電壓U2C.相同時間內(nèi)通過兩導(dǎo)體的電荷量不相等D.細(xì)導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動的平均速率小于粗導(dǎo)體【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)電阻定律可得由于材料相同、長度相等，可知細(xì)導(dǎo)體的電阻大于粗導(dǎo)體的電阻，故A錯誤；BC．兩個導(dǎo)體串聯(lián)，電流相同，即相同時間內(nèi)通過兩棒的電荷量相等，根據(jù)由于細(xì)導(dǎo)體的電阻大于粗導(dǎo)體的電阻，則細(xì)導(dǎo)體兩端的電壓U1大于粗導(dǎo)體兩端的電壓U2，故B正確，C錯誤；D．根據(jù)電流微觀表達式由于電流相等，可知細(xì)導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動的平均速率大于粗導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動的平均速率，故D錯誤。故選B。7.我國計劃在2030年前實現(xiàn)載人登陸月球開展科學(xué)探索，其后將探索建造月球科研站，開展系統(tǒng)、連續(xù)的月球探測和相關(guān)技術(shù)試驗驗證。假設(shè)在月球上的宇航員，如果他已知月球的半徑R，且手頭有一個鉤碼、一盒卷尺和一塊停表，利用這些器材和已知數(shù)據(jù)，他能得出的是（）A.引力常量 B.鉤碼的質(zhì)量C.月球的質(zhì)量 D.月球的“第一宇宙速度”【答案】D【解析】【詳解】D．在月球表面讓一重物做自由落體運動，用卷尺測出下落的高度h，用停表測量出下落的時間t，根據(jù)求得月球表面的重力加速度g，根據(jù)得第一宇宙速度可求出月球的“第一宇宙速度”，故D正確；AB．由題給器材和已知數(shù)據(jù)無法求出引力常量和鉤碼質(zhì)量，故AB錯誤；C．根據(jù)萬有引力等于重力得若想求出月球質(zhì)量，還需要知道引力常量G，故C錯誤。故選D。8.如圖所示，一束質(zhì)量、速度和電荷量不全相同的離子垂直地射入勻強磁場和勻強電場正交的速度選擇器后，進入另一個勻強磁場中并分裂為、兩束。下列說法中正確的是（）A.組成束和束的離子都帶負(fù)電 B.束離子的比荷小于束離子的比荷C.組成束和束離子的質(zhì)量一定不同 D.速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向外【答案】BD【解析】【詳解】A．離子進入勻強磁場中分裂為、兩束，在洛倫茲力作用下都向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知，組成束和束的離子都帶正電，故A錯誤；BC．離子經(jīng)過速度選擇器，所受電場力和洛倫茲力平衡，則有解得離子的速度大小為離子進入勻強磁場中，由洛倫茲力提供向心力可得解得由圖可知束離子的軌道半徑大于束離子的軌道半徑，可知束離子的比荷小于束離子的比荷，但組成束和束離子的質(zhì)量不一定不同，故B正確，C錯誤；D．在速度選擇器中，電場方向豎直向上，因為離子都帶正電，可知離子所受電場力豎直向上，所以洛倫茲力方向豎直向下，根據(jù)左手定則可知，速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外，故D正確。故選BD。9.如圖所示，勻強電場平行于xOy平面坐標(biāo)系，矩形ABCD的頂點B和D均落在y軸上，頂點A在x軸上，OB=10cm，AB=20cm，A、B、C三點的電勢分別為0V、30V、60V，下列說法正確的是（）A.D點的電勢為30VB.勻強電場平行于x軸，且沿著x軸正方向C.勻強電場的電場強度的大小為V/mD.將一電子從A點移動到D點，電子的電勢能增大30eV【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)可得D點的電勢為選項A正確；B．因BD電勢相等，則y軸為等勢面，則勻強電場平行于x軸，且沿著x軸負(fù)方向，選項B錯誤；C．由幾何關(guān)系可知勻強電場的電場強度的大小為選項C正確；D．因D點電勢比A點高30V，則將一電子從A點移動到D點，電子的電勢能減小30eV，選項D錯誤。故選AC。10.興趣小組的同學(xué)在實驗室設(shè)計了如圖所示的簡易電吹風(fēng)，主要器材有定值電阻、、電動機M和電熱絲R，已知電動機M標(biāo)有“100V，50W”字樣，它的線圈內(nèi)阻為4Ω，，電熱絲，當(dāng)把該電吹風(fēng)接入220V家庭電路中，電動機M恰好可以正常工作，則下列說法正確的（）A.電熱絲的熱功率B.電阻C.電動機M正常工作時的輸出功率D.若開關(guān)、都閉合，1分鐘消耗的電能【答案】AC【解析】【詳解】A．電熱絲熱功率為故A正確；B．通過電動機M的電流為通過的電流為則有故B錯誤；C．電動機M正常工作時的輸出功率為故C正確；D．若開關(guān)、都閉合，1分鐘消耗的電能為故D錯誤。故選AC。第II卷（非選擇題共54分）二、實驗探究題（本大題共2小題，計20分）11.某校高二物理研究學(xué)習(xí)小組的小王同學(xué)用如圖甲、乙所示電路研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小李同學(xué)用如圖丙所示電路研究自感現(xiàn)象。（1）小王同學(xué)判斷線圈繞向，將靈敏電流計G與線圈M連接，如圖甲所示。當(dāng)電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)。將磁體N極向下從線圈上方豎直插入M時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)。俯視線圈，其繞向為沿________（選填“順時針”或“逆時針”）由a端開始繞至b端。（2）如圖乙所示，如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，那么合上開關(guān)S后，將A線圈迅速從B線圈拔出時，電流計指針將____；A線圈插入B線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向右移動時，電流計指針將______。（以上兩空選填“向左偏”“向右偏”或“不偏轉(zhuǎn)”）（3）在圖乙中，小王同學(xué)第一次將滑動變阻器的觸頭從變阻器的右端快速滑到左端，第二次將滑動變阻器的觸頭從變阻器的右端慢慢滑到左端，發(fā)現(xiàn)電流計的指針擺動的幅度大小不同，第一次比第二次的幅度________（選填“大”或“小”）。（4）小李同學(xué)用圖丙中（1）（2）兩個電路研究通電自感和斷電自感現(xiàn)象，圖中L是一帶鐵芯的線圈，直流電阻忽略不計，A、B是額定電壓為的燈泡，直流電源為一節(jié)新的干電池。實驗過程中可能會觀察到的現(xiàn)象：①慢慢變亮，然后亮度不變②立即變亮，然后亮度不變③立即變亮，然后慢慢熄滅④慢慢熄滅⑤立即熄滅⑥閃亮一下，然后熄滅。兩電路電鍵S閉合后，小燈泡A將______，小燈泡B將______；S斷開后，小燈泡A將_____，小燈泡B將______。請你將小李同學(xué)觀察到的實驗現(xiàn)象對應(yīng)的序號填在相應(yīng)的橫線上。【答案】①.順時針②.向左偏③.向右偏④.大⑤.①⑥.③⑦.⑤⑧.⑥【解析】【詳解】（1）[1]將磁體N極向下從線圈上方豎直插入M時，穿過線圈的磁場方向向下，磁通量增加，由楞次定律可知，感應(yīng)電流的磁場方向向下，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，說明從左端流入電流計，由安培定則可知，俯視線圈，其繞向為順時針方向由由a端開始繞至b端。（2）[2]如圖乙所示，如果在閉合開關(guān)時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下，說明B中磁通量增加時電流計指針右偏轉(zhuǎn)；那么合上開關(guān)S后，將A線圈迅速從B線圈拔出時，穿過B線圈的磁通量減小，電流計指針將向左偏轉(zhuǎn)。[3]A線圈插入B線圈后，將滑動變阻器滑片迅速向右移動時，A線圈中的電流增大，穿過B線圈的磁通量增加，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。（3）[4]第一次將滑動變阻器的觸頭從變阻器的右端快速滑到左端，A線圈的電流變化快，電流產(chǎn)生的磁場變化快，穿過B線圈的磁通量變化快，B線圈中的感應(yīng)電動勢大，感應(yīng)電流大，電流計的指針擺動幅度大；同理，慢慢滑動擺動幅度小，故第一次比第二次的指針擺動幅度大。（4）[5]兩電路電鍵S閉合后，由于線圈中自感電動勢阻礙電流增加，則會看到A慢慢變亮，然后穩(wěn)定亮度不變。[6]B將立即變亮，電路穩(wěn)定后，線圈中自感電動勢消失，電阻為0。則燈泡B會慢慢被短路而熄滅。[7]S斷開后，電路斷路，小燈泡A將立即熄滅。[8]小燈泡B由于線圈中自感電動勢阻礙電流減小，則會在線圈和燈泡B中形成回路，使得燈泡亮一下然后再熄滅。12.（1）某實驗小組使用多用電表測量電學(xué)中的物理量。①甲同學(xué)用多用電表進行某次測量時，若所選擋位為直流50mA擋，指針在表盤的位置如圖1所示，則示數(shù)為___________mA。②乙同學(xué)用多用電表測金屬絲阻值，當(dāng)用“×10Ω”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用___________（選填“×1Ω”或“×100Ω”）擋并重新歐姆調(diào)零，最終指針也指在如圖1所示位置，則電阻為___________Ω。（2）丙同學(xué)利用如圖2所示的電路測量一節(jié)電量即將耗盡的磷酸鐵鋰電池的電動勢E和內(nèi)阻r，選用的器材如下：A.毫安表mA（量程為10mA，內(nèi)阻為98Ω）；B.電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻很大）；C.電阻箱R1（0~999.9Ω）；D.滑動變阻器R2（0~50Ω）；E.磷酸鐵鋰電池（標(biāo)稱電壓3.2V）；F.開關(guān)一個、導(dǎo)線若干。①由于毫安表mA的量程太小，因此實驗前需要將其改裝成量程為0.5A的電流表，圖2中電阻箱R1應(yīng)調(diào)整為___________Ω。②改變滑動變阻器滑片的位置，記錄電壓表的示數(shù)為U，毫安表的示數(shù)為I。③描點得到如圖3所示的U-I圖像，通過分析可知電源的電動勢E=________V，電源的內(nèi)阻r=________Ω。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.24.0②.×1Ω③.16④.2⑤.2.7⑥.0.29【解析】【詳解】（1）①[1]所選擋位為直流50mA擋，分度值為1mA，讀數(shù)為24.0mA；②[2][3]當(dāng)用“×10Ω”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，他應(yīng)該換用小擋，即×1Ω；讀數(shù)為16Ω；（2）①[4]根據(jù)電表改裝原理可知Ω③[5][6]毫安表改裝后的內(nèi)阻為Ω根據(jù)閉合電路歐姆定律有根據(jù)圖像的斜率、截距解得V解得Ω三、計算題（本大題共3小題，計34分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動。一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為37°的斜坡，BC是半徑為R=5m的圓弧面，圓弧面和斜面相切于B，與水平面相切于C，如圖所示，AC豎直高度差h1=9.8m，豎直臺階CD高度差為h2=5m，臺階底端與水平面DE相連。運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上，不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力（g取10m/s2）。求：（1）運動員到達C點的速度大?。唬?）運動員經(jīng)過C點時受到軌道的支持力大?。唬?）運動員落到DE上距D點的水平距離。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）由A到C，對運動員由機械能守恒定律得解得運動員到達C點的速度（2）在C處對運動員受力分析，由牛頓第二定律得解得（3）從C處平拋飛出，由平拋運動的規(guī)律有解得運動員落到DE上距D點的水平距離14.如圖所示，在一底邊長為2L，底角θ=45°的等腰三角形MNP區(qū)域內(nèi)（O為底邊MN中點）有垂直紙面向外的勻強磁場。MN邊上方有平行金屬板，間距為。有一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子從金屬板左側(cè)邊緣，以平行于極板的初速度v0緊貼上極板入射，經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，從O點穿過下極板縫隙進入磁場，恰好從頂點P處離開，粒子的運動軌跡如圖線所示，不計重力與空氣阻力的影響。求：（1）平行金屬板間的電勢差U；（2）勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小B；（3）粒子在磁場中的運動時間t。