湖北省黃岡市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末調(diào)研聯(lián)考物理試題【含答案解析】

黃岡市2023年秋季高二年級期末調(diào)研考試物理黃岡市教育科學(xué)研究院命制本試卷共6頁，15題。全卷滿分100分。考試用時75分鐘。?？荚図樌⒁馐马棧?.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號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鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(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)域均無效。4.考試結(jié)束后，請將答題卡上交。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選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求，全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.在12世紀(jì)初，我國已將指南針用于航海，現(xiàn)在“磁”已廣泛應(yīng)用于我們的生產(chǎn)、生活中。下列與“磁”相關(guān)的現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）A.指南針總是指向南方B.兩根通有同向電流的平行導(dǎo)線會相互吸引C.金屬探測器靠近金屬時會報警D.電流通過電流表時，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)【答案】C【解析】【詳解】A．地球就像一個大磁體，它和磁鐵一樣，也有兩個極，一個叫地磁北，另叫地磁南極。指南針上指針是一個磁針，并且可以自由轉(zhuǎn)動，而磁極是同極相斥，異極相吸，指南針受到了地球磁場的影響，所以總是一頭指向南方，一頭指向北方，是磁場間的相互作用，不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故A錯誤；B．通電直導(dǎo)線會在周圍產(chǎn)生立體的圍繞著通電直導(dǎo)線的磁場，兩個導(dǎo)線之間，它們產(chǎn)生的兩個磁場的方向是相反的，根據(jù)磁場“同性相吸、異性相吸”的規(guī)則，這兩個磁場是相吸的，兩個直導(dǎo)線也是相吸的，是電流的磁效應(yīng)，不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B錯誤；C．當(dāng)探測器靠近金屬物品時，金屬物品中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，使探測器報警，由此可知探測器的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故C正確；D．通電導(dǎo)線在磁場中受到安培力作用，使得指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，利用的是磁場對電流有力的作用，不屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，水平固定的長直導(dǎo)線與矩形導(dǎo)線框abcd在同一豎直平面，導(dǎo)線框的ab邊與導(dǎo)線平行，導(dǎo)線中通有向右的恒定電流Ⅰ、現(xiàn)將導(dǎo)線框由靜止釋放，導(dǎo)線框在豎直下落過程中沒有翻轉(zhuǎn)。下列對導(dǎo)線框下落過程的分析，其中說法正確的是（）A.導(dǎo)線框中產(chǎn)生了順時針方向的感應(yīng)電流B.導(dǎo)線框的面積有收縮的趨勢C.導(dǎo)線框下落的加速度有時可能大于重力加速度gD.若導(dǎo)線中的電流Ⅰ方向向左，則線框所受安培力的合力方向向下【答案】A【解析】【詳解】ABD．根據(jù)安培定則可知，導(dǎo)線下方的磁場垂直紙面向里，離導(dǎo)線越遠(yuǎn)的地方，磁場越小，導(dǎo)線框在豎直下落過程中，磁通量變小，根據(jù)楞次定律可知導(dǎo)線框中產(chǎn)生了順時針方向的感應(yīng)電流，導(dǎo)線框的面積有擴張的趨勢，ab邊受安培力較大且向上可知，線框所受安培力的合力方向向上，故A正確，BD錯誤；C．導(dǎo)線框下落過程中，安培力向上，重力大于安培力，所以導(dǎo)線框下落的加速度小于重力加速度g，故C錯誤；故選A。3.圖甲為小型交流發(fā)電機的示意圖，在磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，單匝矩形金屬線框繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生正弦式電流。定值電阻R兩端的電壓如圖乙所示，電路中其它部分的電阻忽略不計，下列說法正確的是（）A.該交流電頻率為50HzB.時，線框平面恰好與磁場方向垂直C.時，穿過線框的磁通量變化率為零D.該矩形線框的面積為【答案】B【解析】【詳解】A．該交流電的周期T=0.04s，則頻率為選項A錯誤；B．時，感應(yīng)電動勢為零，則線框平面恰好與磁場方向垂直，選項B正確；C．時，感應(yīng)電動勢最大，則穿過線框的磁通量變化率最大，選項C錯誤；D．根據(jù)解得該矩形線框的面積為選項D錯誤。故選B。4.汽車啟動的工作原理如圖所示，首先由轉(zhuǎn)換器將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換為正弦式電流，并加在一理想變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為，電壓表為理想交流電壓表。當(dāng)變壓器副線圈輸出電壓的瞬時值達(dá)到12000V時，火花塞產(chǎn)生電火花點燃發(fā)動機汽缸內(nèi)的霧化汽油，發(fā)動機開始工作。已知開關(guān)S閉合時，電壓表的示數(shù)為12V，要使發(fā)動機點火成功，變壓器原、副線圈匝數(shù)比的最大值為（）A.1000 B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】變壓器副線圈輸出電壓的有效值為根據(jù)理想變壓器原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系變壓器原、副線圈匝數(shù)比的最大值為故選D。5.小明發(fā)現(xiàn)摩托車啟動過程中，當(dāng)電動機啟動時，摩托車的車燈會瞬時變暗。如圖所示為摩托車蓄電池供電簡化電路圖。若蓄電池的電動勢，內(nèi)阻，車燈的電阻。啟動該車時，先接通開關(guān)打開車燈，再接通開關(guān)啟動電動機，此刻測得流過蓄電池的電流。在接通開關(guān)后，下列對電路的分析，正確的是（）A.蓄電池的路端電壓，在開關(guān)接通后比接通前大B.流過蓄電池的電流，在開關(guān)接通后比接通前小C.開關(guān)接通前，車燈的功率為72WD.開關(guān)接通時，車燈的功率為32W【答案】D【解析】【詳解】AB.在開關(guān)S2接通后，總電阻變小，總電流變大，內(nèi)電壓變大，路端電壓變小。流過電燈的電流變小，所以流過蓄電池的電流變大，故AB錯誤；C.開關(guān)S2接通前，回路電流為車燈的功率為故C錯誤；D.開關(guān)S2接通后，回路電流為車燈兩端電壓為車燈的功率為故D正確。故選D。6.在如圖所示平面內(nèi)，分界線MN將邊界平行、寬度為L的區(qū)域分成兩部分，一部分充滿方向垂直于紙面向外的勻強磁場，另一部分充滿方向垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小均為B，MN與磁場的左右邊界垂直。一質(zhì)量為m，電量為的粒子從M點射入磁場，入射方向與磁場方向垂直且與MN成30°角。若粒子恰好從右邊界沿垂直于邊界方向射出，不計粒子重力，則該粒子的入射速度大小可能為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】如圖所示，粒子可能從下方垂直邊界方向射出，還可能從上方垂直邊界方向射出由幾何關(guān)系可得解得又聯(lián)立解得當(dāng)時故選C。7.在建的建筑物為了防止墻面開裂需要定期澆水保濕。如圖所示，位于水平地面的水管口橫截面積為，水流從管口噴出時速度大小為10m/s，方向與水平地面成角，且恰好垂直沖擊墻面。已知水的密度為，忽略空氣阻力。若水流沖擊墻面后，速度立即減為零，取，則墻面所受沖擊力的大小為（）A.40N B.32N C.25.6N D.24N【答案】B【解析】【詳解】單位時間內(nèi)噴出的水的體積為單位時間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量為恰好垂直沖擊墻面時水流的速度取很短的時間內(nèi)沖擊墻面的水為研究對象，規(guī)定垂直沖擊墻面時水流的速度方向為正方向，則得故選B。8.質(zhì)譜儀是一種利用磁偏轉(zhuǎn)來分離和檢測同位素的儀器。如圖所示，在直線邊界ab、bc一側(cè)有范圍足夠大、方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，甲、乙?guī)щ娏Ｗ泳源笮榈乃俣葟腗點垂直于ab邊射入勻強磁場，實驗發(fā)現(xiàn)：甲粒子恰好從b點離開磁場，乙粒子垂直于bc邊離開磁場。已知ab邊與bc邊所成角度為135°，M點與b點間距離為L，甲、乙兩粒子所帶電荷量相同，不計粒子重力和粒子間的相互作用力。下列說法正確的是（）A.兩粒子均帶正電荷 B.甲、乙兩粒子的質(zhì)量之比為1∶2C.乙粒子的比荷為 D.甲、乙兩粒子在磁場中運動的時間之比為2∶5【答案】BD【解析】【詳解】A．由左手定則可知，兩粒子均帶負(fù)電荷，選項A錯誤；B．由粒子運動軌跡可知兩粒子運動半徑分別為根據(jù)可得甲、乙兩粒子的質(zhì)量之比為1∶2，選項B正確；C．根據(jù)可知乙粒子的比荷為選項C錯誤；D．根據(jù)兩粒子在磁場中運動的圓心角分別為180°和225°，則運動時間比選項D正確。故選BD。9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定的光滑圓軌道，半徑為R，虛線AB、CD分別為水平和豎直直徑?？梢暈橘|(zhì)點的甲、乙兩小球質(zhì)量分別為、?，F(xiàn)將甲球從B點由靜止釋放，運動至D點與靜止的乙球發(fā)生彈性碰撞。重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.甲球在第一次碰撞前瞬間的速度大小為B.若，兩球第一次碰撞后，乙球可能到達(dá)A點C若，兩球第一次碰撞后，乙球恰好能到達(dá)A點D.兩球第一次碰撞后，乙球有可能運動至最高點C點【答案】CD【解析】【詳解】A．設(shè)甲球在第一次碰撞前瞬間的速度大小為，由機械能守恒定律得得故A錯誤；BC．甲、乙兩球碰撞后的瞬間速度分別為和，甲、乙兩球發(fā)生彈性碰撞則有，解得若，則兩球第一次碰撞后，乙球上升的高度為，則解得乙球不可能到達(dá)A點。若，則兩球第一次碰撞后，乙球上升的高度為，則解得故B錯誤，C正確；D．設(shè)乙球恰好運動的最高的速度為，則解得從最低點到最高點，對乙球由動能定理得解得當(dāng)兩球第一次碰撞后，得即滿足時，兩球第一次碰撞后，乙球有可能運動至最高點C點。故D正確。故選CD。10.如圖甲所示，一質(zhì)量為m，邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd靜置于絕緣水平桌面上，虛線邊界恰好將線框平分，在邊界左側(cè)有磁感應(yīng)強度的勻強磁場，在邊界右側(cè)有磁感應(yīng)強隨時間t按乙圖所示規(guī)律變化的磁場，邊界兩側(cè)磁場方向均豎直向上。時刻，線框恰好與桌面發(fā)生相對滑動。已知導(dǎo)線框的電阻為R，重力加速度為g，線框與水平桌面之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列對線框在時間內(nèi)的分析，其中正確的是（）A.線框中感應(yīng)電流沿adcba方向B.流過線框的電流為C.線框所受摩擦力始終向右D.線框與桌面間的動摩擦因數(shù)為【答案】AD【解析】【詳解】A．由題意可知，穿過線圈平面的磁通量豎直向上增強，由楞次定律和安培定則可知，線框中感應(yīng)電流沿adcba方向，故A正確；B．由法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢由閉合電路歐姆定律可知，流過線框的電流故B錯誤；C．由左手定則可知，和邊在兩部分磁場中所受安培力恰好平衡。邊和邊所受安培力方向分別向左和向右，如圖所示。當(dāng)時，則設(shè)線框所受摩擦力為，則此時，線框所受摩擦力方向向左。當(dāng)時，則則此時，線框所受摩擦力方向向右，故C錯誤；D．當(dāng)時，線框恰好與桌面發(fā)生相對滑動，則解得故D正確。故選AD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.利用圖示的實驗裝置驗證動量守恒定律，實驗步驟如下：①接通氣源，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平；②將寬度相同的兩個滑塊A、B靜置于導(dǎo)軌上，使滑塊A緊靠導(dǎo)軌左側(cè)擋板，滑塊B的左端恰好位于導(dǎo)軌的中點處。③使滑塊A以一定的初速度沿氣墊導(dǎo)軌向右運動與滑塊B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰后滑塊A反彈，分別用傳感器記錄滑塊A從左擋板運動到與B碰撞所用時間，滑塊A和B從碰撞時刻開始到各自撞到左右擋板所用時間和；回答以下問題：（1）在調(diào)節(jié)導(dǎo)軌水平時，先在導(dǎo)軌上只放滑塊A，并給一初速度，使它從導(dǎo)軌左端向右端運動，用傳感器測得滑塊A通過導(dǎo)軌前半段的時間小于后半段的時間。為使導(dǎo)軌水平，可使導(dǎo)軌左端______（選填“升高”或“降低”）一些；（2）要驗證兩滑塊碰撞的瞬間系統(tǒng)動量守恒，實驗中還必須測量的物理量有______；A.滑塊A的質(zhì)量、滑塊B的質(zhì)量B.兩滑塊的寬度dC.氣墊導(dǎo)軌的總長度L（3）只要滿足關(guān)系式______，就能證明兩滑塊碰撞前后動量守恒。（僅用、、和第（2）問中測量的物理量表示）【答案】①.升高②.A③.【解析】【詳解】（1）[1]由于滑塊A通過導(dǎo)軌前半段的時間小于后半段的時間，表明滑塊A在做減速運動，導(dǎo)軌右端過高，可知，為使導(dǎo)軌水平，可使導(dǎo)軌左端升高。（2）[2]由于兩滑塊寬度相同，且滑塊B的左端恰好位于導(dǎo)軌的中點處，則傳感器記錄滑塊A從左擋板運動到與B碰撞所用時間與滑塊A和B從碰撞時刻開始到各自撞到左右擋板所用時間和內(nèi)，三段時間滑塊通過的位移大小距相同，令為x0，則速度大小分別為，，碰撞后，滑塊A反彈，根據(jù)動量守恒定律有解得可知，要驗證兩滑塊碰撞的瞬間系統(tǒng)動量守恒，實驗中還必須測量的物理量有滑塊A的質(zhì)量、滑塊B的質(zhì)量。故選A。（3）[3]根據(jù)上述可知，能證明兩滑塊碰撞前后動量守恒需要滿足的關(guān)系式為12.學(xué)校課外科技小組的同學(xué)利用銅片、鋅片和蘋果制作了一個水果電池，他們設(shè)計實驗來測量該水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r。實驗前，同學(xué)們查閱資料發(fā)現(xiàn)蘋果電池的電動勢大約為1V左右，內(nèi)阻大于1kΩ。（1）小王同學(xué)為了粗測該水果電池的內(nèi)阻，使用多用電表的歐姆擋，將紅、黑表筆分別接到水果電池的銅、鋅兩極上，測量水果電池內(nèi)阻。小王同學(xué)的做法___________（選填“合理”或“不合理”）；（2）為了精確測量該水果電池的電動勢E和內(nèi)阻r，實驗室準(zhǔn)備了如下實驗器材：電壓表V（量程0~1.5V，內(nèi)阻約為5kΩ）電流表A（量程0~600μA，內(nèi)阻）滑動變阻器（阻值0~100Ω）滑動變阻器（阻值0~10kΩ）開關(guān)1個、導(dǎo)線若干活動小組設(shè)計了如圖甲、乙所示的兩種電路：為了使測量結(jié)果更加精確，我們應(yīng)選擇___________（選填“甲”或“乙”）電路圖，滑動變阻器應(yīng)選擇___________（選填“”或“”）。（3）按要求連接實驗電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測得多組數(shù)據(jù)。根據(jù)測量數(shù)值作出如圖丙所示的特性曲線，則該水果電池的電動勢___________V，內(nèi)阻___________Ω。（保留3位有效數(shù)字）【答案】①.不合理②.甲③.R2④.1.04##1.05##1.06⑤.1.80×103（1.77×103~1.83×103均給分）【解析】【詳解】（1）[1]歐姆檔內(nèi)部有電源，不能直接測量電源的內(nèi)阻，則小王同學(xué)的做法不合理；（2）[2][3]因電流表內(nèi)阻已知，則應(yīng)該采用甲電路測量；因電源內(nèi)阻大于1kΩ，則滑動變阻器選擇R2。（3）[4][5]由圖像可知，該水果電池電動勢E=1.05V內(nèi)阻13.如圖所示，質(zhì)量為的木板靜置于光滑水平地面上，質(zhì)量為的小滑塊（可視為質(zhì)點）以的速度從木板左端滑上木板，小滑塊最終未滑下木板，取重力加速度。（1）求小滑塊在木板上滑動過程中，它們總的機械能損失量；（2）若小滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，求小滑塊相對木板滑動的時間t?！敬鸢浮浚?）15J；（2）0.6s【解析】【詳解】（1）小滑塊在木板上滑動過程中，滑塊和木板組成的系統(tǒng)動量守恒由動量守恒定律得①系統(tǒng)損失的機械能為②聯(lián)立解得（2）對滑塊，由動量定理得③解得14.利用電場、磁場實現(xiàn)粒子偏轉(zhuǎn)是科學(xué)儀器中廣泛應(yīng)用的技術(shù)。如圖所示，xOy平面的第一、二象限內(nèi)有足夠長且寬度均為L、邊界平行于x軸的區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，其中Ⅰ區(qū)中存在沿y軸正方向的勻強電場，Ⅱ區(qū)中存在垂直于xOy平面向外的勻強磁場，Ⅱ區(qū)的下邊界與x軸重合。質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從M點（0，2L），以大小為的速度、沿與y軸負(fù)方向成的方向射入Ⅰ區(qū)（如圖所示），之后粒子恰能進(jìn)入Ⅱ區(qū)，且經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后垂直于x軸離開磁場。不計粒子的重力。（1）求粒子在區(qū)域Ⅰ中運動的時間t；（2）求區(qū)域Ⅱ中勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；（3）若粒子從M點沿y軸負(fù)方向射入Ⅰ區(qū)，粒子剛好未能進(jìn)入x軸下方區(qū)域，求粒子從M點射出的速度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）粒子在電場中做勻變速曲線運動，在y軸方向上的初速為恰好進(jìn)入Ⅱ區(qū)，即到達(dá)Ⅱ區(qū)時，豎直方向速度剛好為零，所以有解得（2）粒子剛進(jìn)入Ⅱ區(qū)磁場時，速度大小為粒子在Ⅱ區(qū)中恰好運動四分之一圓弧，得粒子圓周運動的半徑由帶電粒子在磁場中做勻速圓周，有