湖北省新高考聯(lián)考協(xié)作體2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理（A卷）

20232024學(xué)年度上學(xué)期高二年級(jí)期末考試高二物理A試卷命題學(xué)校：新高考試題研究中心命題教師：徐圓圓審題單位：潛江、仙桃、天門市教科院考試時(shí)間：2024年1月28日上午10：3011：45試卷滿分：100分注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)、座位號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對(duì)應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無(wú)效。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選或不選的得0分。1.如圖所示，將帶鐵芯的線圈A通過(guò)滑動(dòng)變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩個(gè)接線柱連接到靈敏電流計(jì)上，把線圈A靜置于線圈B的內(nèi)部。下列判斷正確的是（）A.若開關(guān)保持閉合，滑動(dòng)變阻器滑片位置保持不變，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)B.若開關(guān)保持閉合，向上拔出線圈A的過(guò)程中，電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)C.開關(guān)由斷開變?yōu)殚]合瞬間，電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)D.開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_瞬間，電流計(jì)指針會(huì)偏轉(zhuǎn)2.如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點(diǎn)為平衡位置，在水平面上的M、N兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，規(guī)定水平向右方向?yàn)檎较?。?dāng)振子向右運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)開始計(jì)時(shí)，振子的位移x隨時(shí)間t的變化圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）圖甲圖乙時(shí)振子的位移等于6cm 至1.4s內(nèi)振子通過(guò)的路程為24cm時(shí)振子的速度最大 和1.6s時(shí)振子的速度相同3.如圖所示，某一復(fù)合光線對(duì)準(zhǔn)一半圓形玻璃磚的圓心O入射，當(dāng)在O點(diǎn)的入射角為30°時(shí)，出射光線分成a、b兩束，光束a與下邊界的夾角為37°，光束b與下邊界的夾角為53°，已知，，則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.a光的頻率比b光的頻率大B.a、b兩束光在該玻璃磚中的折射率之比為C.在同樣的雙縫干涉裝置中，用a光得到的每條干涉條紋較寬D.若使入射角增大，則出射光線a先消失4.質(zhì)量為m、電荷量大小為q的微粒以速度v與水平方向成角從O點(diǎn)進(jìn)入方向如圖所示的混合場(chǎng)區(qū)，此區(qū)域有正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左，磁場(chǎng)沿水平方向垂直紙面向外。該微粒在靜電力、洛倫茲力和重力的共同作用下，恰好沿直線運(yùn)動(dòng)到A，且OA之間距離為L(zhǎng)，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是（）A.該微?？赡軒д姡部赡軒ж?fù)電 B.該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.微粒從O到A的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng) D.該微粒的電勢(shì)能增加了5.如圖所示，三個(gè)小球的質(zhì)量均為m，B、C兩球用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上，A球以速度向B球運(yùn)動(dòng)并與B球發(fā)生正碰，碰后A、B兩球粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，則（）A.A、B兩球碰撞過(guò)程中，A球機(jī)械能損失了B.B球的速度最大為C.C球的速度最大為D.彈簧的最大彈性勢(shì)能為6.在如圖所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)時(shí)，關(guān)于燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是（）A.L變暗，Q增多 B.L變暗，Q減少C.L變亮，Q增多 D.L變亮，Q減少7.如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒電阻為R，初始時(shí)靜止于光滑的水平固定平行導(dǎo)軌上，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)。兩導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，電阻不計(jì)。其間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向與軌道平面成角斜向右上方，且與導(dǎo)體棒MN垂直，重力加速度為g，開關(guān)S閉合后導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)，則（）A.導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)B.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為C.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN的加速度為D.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN對(duì)導(dǎo)軌壓力大小為8.兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于和處，兩列波的波速均為，波源的振幅均為。圖示為時(shí)刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在和的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于處。則下列說(shuō)法正確的是（）A.兩列波的傳播周期均為B.兩列波經(jīng)過(guò)在M點(diǎn)相遇C.在時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)M通過(guò)的路程為D.在時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P位于波峰位置9.如圖（a）所示，兩根間距為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定，頂端接有阻值為R的電阻，垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖（b）所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，時(shí)磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。在到的時(shí)間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端處；時(shí)，釋放金屬棒。整個(gè)過(guò)程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)，則（）圖（a）圖（b）A.在時(shí)，金屬棒受到安培力的大小為B.在時(shí)，金屬棒中電流的大小為C.在時(shí)，金屬棒受到安培力的方向豎直向下D.在時(shí)，金屬棒中電流的方向向左10.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系的第一、二象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。大量質(zhì)量為m、電荷量大小為q的相同粒子從y軸上的點(diǎn)，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場(chǎng)。當(dāng)沿x軸正方向射入時(shí)，粒子恰好垂直x軸離開磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用力，則（）A.粒子可能帶負(fù)電 B.粒子入射速率為C.粒子在磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為 D.粒子離開磁場(chǎng)的位置到O點(diǎn)的最大距離為二、非選擇題：本大題共5小題，共60分。11.（6分）某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)做“測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里找到了以下器材：A.一節(jié)待測(cè)的干電池B.電流表（滿偏電流為，內(nèi)阻）C.電流表（量程為，內(nèi)阻約為）D.滑動(dòng)變阻器E.定值電阻F.開關(guān)和導(dǎo)線若干某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但提供了兩塊電流表，于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。該同學(xué)測(cè)出幾組電流表、的示數(shù)、，利用測(cè)出的數(shù)據(jù)畫出的關(guān)系圖像如圖乙所示，則由圖像可得被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)______V，內(nèi)阻______。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）12.（9分）某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、帶有遮光片（寬度相同）的滑塊A和B、光電門1和光電門2（兩者均與計(jì)算機(jī)相連接）。實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.用天平測(cè)出滑塊A、B（均含遮光片）的質(zhì)量分別為、；b.將滑塊A、B按圖甲所示的位置放在氣墊導(dǎo)軌上，啟動(dòng)氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌保持水平；c.給滑塊B一個(gè)水平向左的初速度，滑塊B與靜止的滑塊A發(fā)生碰撞，碰后滑塊B反彈再次經(jīng)過(guò)光電門2。計(jì)算機(jī)記錄滑塊A通過(guò)光電門1的遮光時(shí)間是，滑塊B第一次、第二次通過(guò)光電門2的遮光時(shí)間分別是、?；卮鹣铝袉栴}：（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光片的寬度d如圖乙所示，則______。（2）若規(guī)定以水平向右為正方向，滑塊B碰撞前后動(dòng)量變化量______。（用、d、、表示）（3）若在誤差允許的范圍內(nèi)驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，則滑塊的質(zhì)量滿足關(guān)系式______。（用、、表示）13.（12分）如圖所示、為足夠長(zhǎng)的兩光滑平行固定金屬導(dǎo)軌，它們之間連接一個(gè)阻值的電阻；導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。長(zhǎng)為，質(zhì)量的均勻金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上，金屬桿電阻，導(dǎo)軌平面的傾角為，兩導(dǎo)軌之間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，今讓金屬桿由靜止開始下滑，下滑過(guò)程中金屬桿始終水平且與兩導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g取。試求：（1）當(dāng)AB桿下滑速度時(shí)的加速度大??；（2）流過(guò)AB桿電量為的過(guò)程中，桿運(yùn)動(dòng)的距離。14.（15分）如圖所示，在的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在的區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從y軸上A點(diǎn)以速度沿x軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)。當(dāng)粒子第一次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)x軸上的C點(diǎn)（圖中未畫出）：當(dāng)粒子第二次穿越x軸時(shí)，恰好到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)。已知A、C兩點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為、，不計(jì)粒子的重力，求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。15.（18分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的光滑懸空固定水平軌道上有一質(zhì)量為的小車A，用一段不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為的鋼塊B一起以的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。一質(zhì)量為的子彈以的速度沿水平方向從左向右飛來(lái)射向鋼塊，與鋼塊發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后子彈以的速度反向彈回。在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，擺線離開豎直方向的最大角度小于90°，（不計(jì)空氣阻力），重力加速度為g取。試求：（1）子彈對(duì)鋼塊作用力的沖量大??；（2）鋼塊能擺起的最大高度；（3）小車A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度。20232024學(xué)年度上學(xué)期高二年級(jí)期末考試高二物理A試卷解析與答案一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有錯(cuò)選或不選的得0分。題號(hào)12345678910答案DBCBBCCACBDBC1.【答案】D【詳解】A.開關(guān)閉合，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中，線圈A中的電流發(fā)生變化，則穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤：B.開關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過(guò)程中，穿過(guò)線圈B的磁通量減少，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD.開關(guān)閉合或斷開瞬間，線圈A中的電流發(fā)生變化，則穿過(guò)線圈B的磁通量發(fā)生變化，則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選D。2.【答案】B【詳解】A.在內(nèi)，振子不是勻速運(yùn)動(dòng)，而是做變減速運(yùn)動(dòng)，所以前一半時(shí)間內(nèi)的位移大于后一半時(shí)間內(nèi)的位移，即時(shí)，振子的位移大于，故A錯(cuò)誤；B.至內(nèi)，振子的剛好運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期，故其路程為，故B正確；C.由圖象可知，時(shí)，圖象的斜率為零，說(shuō)明振子的速度為零，故C錯(cuò)誤；D.由圖象可知，和時(shí)，振子均位于原點(diǎn)位置，速度的大小相同。但振子的速度方向?yàn)樨?fù)方向，振子的速度方向?yàn)檎较?。故振子的速度不相同，故D錯(cuò)誤。故選B。3.【答案】C【詳解】根據(jù)折射定律由圖可知，a光的折射率為b光的折射率為a、b兩束光在該玻璃磚中的折射率之比為，故B正確；由于a光的折射率大于b光的折射率，則a光的頻率比b光的頻率大，故A正確；根據(jù)公式，由于a光的折射率大于b光的折射率，則a光在玻璃磚中的波長(zhǎng)比b光的小，干涉條紋間距比b光的窄，故C錯(cuò)誤；根據(jù)，由于a光的折射率大于b光的折射率，則a光的臨界角小于b光的臨界角，若使入射角增大，則出射光線a先消失，故D正確。故選C。4.【答案】B【詳解】若微粒帶正電，靜電力向左，洛倫茲力垂直于線斜向右下方，則靜電力、洛倫茲力和重力不能平衡，故微粒只能帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；微粒受力如圖所示，由平衡條件得，解得，故B正確。微粒如果做勻變速運(yùn)動(dòng)，重力和靜電力不變，而洛倫茲力隨速度變化而變化，微粒不能沿直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；從O到A靜電力對(duì)微粒做正功，故該微粒的電勢(shì)能減少了，故D錯(cuò)誤。故選B。5.【答案】B【詳解】在A、B兩球碰撞的過(guò)程中彈簧的壓縮量可忽略不計(jì)，產(chǎn)生的彈力可忽略不計(jì)，因此A、B兩球組成的系統(tǒng)所受合外力為零，動(dòng)量守恒，以A球的初速度方向?yàn)檎较?，有，解得。即B球最大速度為。A、B兩球碰撞過(guò)程中，A球機(jī)械能損失，故A錯(cuò)誤，B正確；粘在一起的A、B兩球向右運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧，由于彈簧彈力的作用，C球做加速運(yùn)動(dòng)，速度由零開始增大，而A、B兩球做減速運(yùn)動(dòng)，速度逐漸減小，當(dāng)三個(gè)球速度相等時(shí)彈簧壓縮至最短，在這一過(guò)程中，三個(gè)球和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，有，解得。此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，由能量守恒定律得。故D錯(cuò)誤；彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中，A、B、C三個(gè)球和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，能量守恒，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，得，解得，或，；故C錯(cuò)誤。故選B。6.【答案】C【詳解】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，由閉合電路歐姆定律得知，干路電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，燈L變亮，通過(guò)燈L的電流增大，而干路電流又減小，則通過(guò)的電流減小，兩端的電壓減小，故滑動(dòng)變阻器兩端的電壓增大，電容器所帶電荷量Q增大，故選C.7.【答案】C【詳解】A.開關(guān)閉合，由左手定則可知，安培力方向?yàn)榇怪贝鸥芯€向右下方，從而導(dǎo)致導(dǎo)體棒向右運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤：BC.當(dāng)開關(guān)閉合瞬間，根據(jù)安培力公式和，可得；而安培力的方向與導(dǎo)軌成的夾角，再根據(jù)力的分解及牛頓第二定律可知，加速度故B錯(cuò)誤，C正確；D.由平衡條件可知：開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒對(duì)導(dǎo)軌壓力大小為，故D錯(cuò)誤。故選C。8.【答案】AC【詳解】A.兩列波的周期，故A正確；BC.簡(jiǎn)諧波的波前相距，設(shè)兩列波經(jīng)時(shí)間為t相遇，則，解得。兩列波經(jīng)相遇在的中點(diǎn)M，所以M點(diǎn)在時(shí)開始振動(dòng)。故B錯(cuò)誤；由圖可知，兩列波同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)時(shí)，引起質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向均沿y軸負(fù)方向，所以兩列波在M點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)，即M點(diǎn)的振幅為時(shí)，M點(diǎn)振動(dòng)了，即；根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期性，M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程，故C正確：D.沿x軸負(fù)方向傳播的這列波需傳到P點(diǎn)，此后兩列波疊加，P為振動(dòng)減弱點(diǎn)，將處于平衡位置。故D錯(cuò)誤。故選AC。9.【答案】BD【詳解】AB.由圖可知在時(shí)間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為根據(jù)閉合電路歐姆定律有此時(shí)間段的電流為在時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為，此時(shí)安培力為故A錯(cuò)誤，B正確；C.由圖可知在時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外并逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生順時(shí)針方向的電流，再由左手定則可知金屬棒受到的安培力方向豎直向上，故C錯(cuò)誤；D.由圖可知在時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，金屬棒向下掉的過(guò)程中磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知金屬棒中的感應(yīng)電流方向向左，故D正確。故選BD。10.【答案】BC【詳解】根據(jù)題意，當(dāng)粒子的速度沿x軸正方向射入時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖甲所示，由此可知，粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則，，解得，故B正確：當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，故C正確；當(dāng)粒子離開磁場(chǎng)的位置與P點(diǎn)連線是軌跡圓的直徑時(shí)，位置最遠(yuǎn)，如圖丙所示，由圖丙可知，，解得，故D錯(cuò)誤。二、非選擇題：本大題共5小題，共60分。11.（6分）【答案】1.5；（3分）0.60；（3分）（0.58～0.62均得3分）【詳解】由圖像可知，圖線與縱軸的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)為，與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為，則干電池的內(nèi)阻為干電池的電動(dòng)勢(shì)為12.（9分）【答案】（1）5.75；（3分）（2）；（3分）（3）（3分）【詳解】（1）由題圖乙