安徽省黃山市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末質(zhì)量檢測物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1黃山市2023—2024學(xué)年度第二學(xué)期期末質(zhì)量檢測高二物理試題注意事項：1.答題前在答題卡上填寫好自己的姓名、班級、考號等信息。2.請將選擇題〖答案〗用2B鉛筆正確填寫在答題卡上；請將非選擇題〖答案〗用黑色中性筆正確填寫在〖答案〗卡上。一、單項選擇題：（本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1.2024年春節(jié)及五一期間，齊云山打鐵花吸引了數(shù)十萬游客前來游覽打卡。打鐵花的表演者一手持一根“花棒”A用力從下向上敲打另一根“花棒”B，使“花棒”B中的高溫鐵水擊向天穹。僅有鐵水被打得越高、越散，鋼液才可在空中如天女散花，變成微小的鐵屑空中熾燃、制冷、降落，從而避免工作員燙傷。關(guān)于“花棒”的選擇，下列說法正確的是（）A.使用彈性好的“花棒”，并且A棒質(zhì)量小于B棒質(zhì)量B.使用彈性好的“花棒”，并且A棒質(zhì)量大于B棒質(zhì)量C.使用彈性差的“花棒”，并且A棒質(zhì)量大于B棒質(zhì)量D.使用彈性差的“花棒”，并且A棒質(zhì)量小于B棒質(zhì)量〖答案〗B〖解析〗彈性好的“花棒”在碰撞過程中損失的能量小，且在沖量一定時，彈性好的“花棒”由于作用時間更長，給手的沖力會更??；在碰撞過程中，動量守恒，A棒敲擊B棒，B棒的質(zhì)量越小，獲得的速度越大，才能讓鐵水飛得更高。故選B。2.2023年4月10日，黃山學(xué)院6名學(xué)生在徽州區(qū)西溪南鎮(zhèn)拍攝微電影。忽然聽見呼救聲，循聲望去，只見湍急的水流中有一名中年婦女。危急時刻，有2位同學(xué)奮不顧身跳入水中，6人齊心協(xié)力將落水者救上岸。設(shè)落水者離岸邊距離d，施救者抓住落水者后的最大劃水速度為，水流速度為。為盡早將落水者拖離急流進行施救，下列分析合理的是（）A.救到人后，到岸的最短時間可能少于B.救到人后，應(yīng)以最短路程d渡河C.救到人后，應(yīng)以最大的相對河岸速度渡河D.救到人后，應(yīng)垂直河岸方向用力劃水，接應(yīng)者到下游處接應(yīng)〖答案〗D〖解析〗救到人后，施救者和落水者的實際運動分解為沿河岸方向和垂直河岸方向的勻速直線運動，垂直河岸方向用力劃水時，可得沿河岸方向的位移為接應(yīng)者到下游處接應(yīng)。故選D。3.如圖所示，A、B、C三點構(gòu)成等邊三角形，邊長為2cm，勻強電場方向與ABC構(gòu)成的平面夾角30°。電勢，，正點電荷q電量為。下列說法正確的是（）A.場強大小1003V/mB.將正電荷q從A點沿直線移到B點，它的電勢能先增大后減小C.將正電荷q從A點沿直線加速移到C點，靜電場力做功為D.將正電荷q從B點沿直線勻速移到C點，非靜電場力做的功為〖答案〗C〖解析〗A．等邊三角形的邊長，設(shè)AB邊中點為O，連接OC根據(jù)幾何關(guān)系可得因為故AB為一條等勢線，則電場線與AB垂直，又因為C點電勢OC兩點的電勢差電場方向與ABC平面的夾角，根據(jù)電場強度與電勢差之間的關(guān)系式，可得故A錯誤；B．AB為一條等勢線，正電荷從A點沿直線移到B點，電場力不做功，電勢能不變，故B錯誤；CD．將正電荷q從A點沿直線加速移到C點，靜電場力做功為將正電荷q從B點沿直線勻速移到C點，則有則故C正確，D錯誤。故選C。4.如圖所示，足夠?qū)挼囊翰壑惺⒎拍撤N透明液體的折射率，M是可繞軸轉(zhuǎn)動的平面鏡，M與水平面的夾角為。光線從液槽的側(cè)壁水平射入透明液體中。若經(jīng)平面鏡反射后的光線能從透明液體面射出，的取值范圍應(yīng)該是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗設(shè)光線在水中反生全反射的臨界角為C，則也即若光在右側(cè)發(fā)生全反射時，作出光路如圖則由幾何關(guān)系可知若光在左側(cè)發(fā)生全反射時，作出光路如圖則由幾何關(guān)系可知即：，解得故選A。5.如圖所示，豎直絕緣墻上固定一帶電小球A，將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球B用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛在A的正上方C處，絲線BC長度為，AC兩點間的距離為2L.當(dāng)小球B靜止時，絲線與豎直方向的夾角，帶電小球A、B可視為質(zhì)點，重力加速度為g.下列說法正確的是（）A.絲線對小球B的拉力為B.兩小球之間的庫侖斥力為mgC.小球A帶電荷量為D.如果小球A漏電導(dǎo)致電量減少少許，絲線拉力變大〖答案〗C〖解析〗A．由題意可知所以AB與BC垂直，兩小球之間的距離為對小球B進行受力分析如圖由平衡條件得，絲線對小球B的拉力為故A錯誤；B．兩小球之間的庫侖斥力為故B錯誤；C．由可知故C正確；D．由相似三角形可知若A緩慢漏電，兩球間的庫侖力減小，絲線的拉力大小不變，故D錯誤。故選C。6.如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，V、A、、四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，電表的示數(shù)分別用U、I、、表示，下列判斷正確的是（）A.I減小，減小B.I增大，增大C.電壓表V的示數(shù)與電流表A示數(shù)之比不變D.電壓表的示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)的變化量之比保持不變〖答案〗D〖解析〗AB．滑動觸頭P向上滑動，滑動變阻器接入電阻減小，電路總電阻減小，干路電流增大，則I增大，電源內(nèi)阻、定值電阻承擔(dān)電壓均增大，則增大，可知路端電壓減小，即減小，由于可知，減小，故AB錯誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律有滑動變阻器接入電阻減小，可知，電壓表V的示數(shù)與電流表A示數(shù)之比減小，故C錯誤；D．結(jié)合上述有則有可知，電壓表的示數(shù)的變化量與電流表A示數(shù)的變化量之比保持不變，故D正確。故選D。7.2019年9月，北斗系統(tǒng)正式向全球提供服務(wù)，在軌39顆衛(wèi)星中包括21顆北斗三號衛(wèi)星：有18顆運行于中圓軌道、1顆運行于地球靜止軌道、2顆運行于傾斜地球同步軌道。地球靜止軌道衛(wèi)星和中圓軌道衛(wèi)星在距地表高度分別為和的圓軌道上運行時，周期分別為和，視地球為質(zhì)量分布均勻的球體，忽略地球自轉(zhuǎn)的影響，萬有引力常量為G。利用上述數(shù)據(jù)不可以計算出（）A.地球的質(zhì)量B.地球表面的重力加速度C.中圓軌道衛(wèi)星所在位置的重力加速度D.地球靜止軌道衛(wèi)星與中圓軌道衛(wèi)星的動量之比〖答案〗D〖解析〗A．根據(jù)萬有引力提供向心力設(shè)地球的質(zhì)量為，地球的半徑為，則對地球靜止軌道衛(wèi)星和中圓軌道衛(wèi)星有兩式中只有和兩個未知數(shù)，因此聯(lián)立后可解得地球半徑與地球質(zhì)量；B．在地球表面附近，根據(jù)萬有引力等于重力可得得地球表面的重力加速度因萬有引力常量已知，地球半徑與地球質(zhì)量可求，則能計算出地球表面的重力加速度；C．對中圓軌道衛(wèi)星有得中圓軌道衛(wèi)星所在位置的重力加速度因地球半徑可求，則能計算出中圓軌道衛(wèi)星所在位置的重力加速度；D．因無法求出地球靜止軌道衛(wèi)星與中圓軌道衛(wèi)星的質(zhì)量，則無法求出地球靜止軌道衛(wèi)星與中圓軌道衛(wèi)星的動量之比。8.如圖所示，拋物線形光滑軌道，豎直放置，軌道繞對稱軸y軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動，一小球套在軌道上，若小球可在軌道上任意位置相對軌道靜止，拋物線的方程為，重力加速度為g。則下列的值正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗A〖解析〗令小球所在位置受到的彈力方向與豎直方向夾角為，則小球所在位置的拋物線的切線與水平方向夾角也為，拋物線的方程為對函數(shù)求導(dǎo)有根據(jù)導(dǎo)數(shù)切線的關(guān)系有小球做勻速圓周運動，由重力與彈力的合力提供向心力有解得故選A。二、多項選擇題：（本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。）9.在磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，有一個內(nèi)阻為、匝數(shù)n＝311、面積為的長方形線圈，以的角速度繞垂直于磁場的對稱軸勻速旋轉(zhuǎn)。線圈連接一理想變壓器。理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為，副線圈接有一個電阻箱R。下列說法正確的是（）A.線圈的電動勢最大值為311VB.原線圈輸入電壓為220VC.原、副線圈的電流之比為1∶4D.當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為16Ω時，電阻箱R上獲得最大電功率〖答案〗AD〖解析〗A．電動勢的最大值故A正確；B．由電動勢的最大值可知電源的有效值為由于線圈有內(nèi)阻，因此原線圈輸入電壓應(yīng)小于220V，故B錯誤；C．原副線圈電流與匝數(shù)成反比，則變壓器原、副線圈的電流之比為，故C錯誤；D．設(shè)副線圈中電流為，則原線圈中電流為，原線圈電壓為根據(jù)原副線圈電壓與線圈匝數(shù)的關(guān)系，可得副線圈電壓為電阻箱電功率為可知當(dāng)時電阻箱獲得的電功率最大，此時電阻箱的阻值為故D正確。故選AD。10.均勻介質(zhì)中，波源位于O點的簡諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播，波面為圓。t＝0時刻，波面分布如圖（a）所示，此時波剛剛傳到y(tǒng)軸上的點，圖中M點未標(biāo)出。圖中實線表示波峰。已知該波的波速為2.5m/s。A處質(zhì)點的振動圖像如圖（b）所示，z軸正方向豎直向上。下列說法正確的是（）A.圖中虛線表示相鄰的波谷B.t＝6s時，B處質(zhì)點已走過的路程為7.5mC.當(dāng)波剛傳到C處時，C處質(zhì)點的起振方向向上D.t＝10s時，D處質(zhì)點所受回復(fù)力方向豎直向下〖答案〗ACD〖解析〗A．已知該波的波速為2.5m/s，從振動圖像中可知周期為4s，根據(jù)可得，波的波長為圖中實線表示波峰，虛線到實線的距離則圖中虛線表示相鄰的波谷，故A正確；B．波從M傳到B的時間為t＝6s時，B處質(zhì)點已振動了則B處質(zhì)點已走過的路程為故B錯誤；C．波源從O點向第一象限傳播時，先經(jīng)歷波谷，再經(jīng)歷波峰，根據(jù)“下坡上”，很顯然波源是向上振動，故當(dāng)波剛傳到C處時，與波源振動一致，故C正確；D．波從AE波面?zhèn)鞑サ紻的距離為則時間為則時C處質(zhì)點動了8.3s，則此時質(zhì)點位于z軸上方，回復(fù)力方向向下，D正確；故選ACD。三、實驗題：（本題包括2小題，每空2分，共14分）11.（1）已知電路中電源電動勢為9V，內(nèi)阻不計，滑動變阻器的阻值為0～100Ω，圖A為某一熱敏電阻（電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感）的I—U特性曲線。為了通過測量得到圖A所示I—U特性曲線，在圖B、圖C兩個電路中應(yīng)選擇的是_______（選填“圖B”或“圖C”）；（2）在圖D電路中，電源電壓恒為9.00V，電流表讀數(shù)為70.0mA，定值電阻。由熱敏電阻的I—U特性曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為______V；電阻的阻值為______Ω（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）?！即鸢浮剑?）圖B（2）5.21.12×102〖解析〗[1]應(yīng)選擇圖B，因為圖B電路電壓可從零調(diào)到所需電壓，電壓調(diào)節(jié)范圍大。[2]由題圖知與熱敏電阻串聯(lián)后與并聯(lián)接在9V電源上支路電流為則所在支路電流為在曲線上對應(yīng)的電壓約為。[3]兩端電壓則電阻的阻值為12.某研究性學(xué)習(xí)小組利用圖甲的實驗裝置探究小車動能變化與合外力做功的關(guān)系。長木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的細線通過光滑滑輪與固定的拉力傳感器相連。（1）下面關(guān)于實驗過程的看法，正確的是：________A.需要將長木板左側(cè)墊高以平衡小車運動中受到的阻力B.不需要滿足砂和砂桶質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量C.先釋放小車，后打開電源D.使用8V直流電源給電磁打點計時器供電（2）圖乙是某次實驗中打出的一條紙帶，已知相鄰兩點計數(shù)點之間的時間間隔為T，則D點的瞬時速度表達式________；（3）利用圖乙中的數(shù)據(jù)，已知兩點計數(shù)點之間的時間間隔為T，力傳感器的示數(shù)F，利用天平測出小車的質(zhì)量M，用B、D兩點來研究合外力做功和動能變化的關(guān)系，需要驗證的關(guān)系式表達式為______；（4）根據(jù)圖乙的數(shù)據(jù)，算出小車的加速度a，力傳感器的示數(shù)F，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，根據(jù)牛頓第二定律可以得出砂和砂桶的質(zhì)量的表達式______；（用a、F、g表示）〖答案〗（1）AB（2）（3）（4）〖解析〗（1）A．需要在不掛砂桶的情況下，將長木板左側(cè)墊高以平衡小車運動中受到的阻力，使小車在實驗中只受到拉力做功，故A正確；B．本實驗中細線的拉力由力傳感器直接測出，不需要用天平測出砂和砂桶的質(zhì)量，也就不需要使砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，故B正確；C．為打點穩(wěn)定，使用打點計時器要先接通電源，再釋放小車，故C錯誤；D．電磁打點計時器使用8V交流電源，故D錯誤。故選AB。（2）根據(jù)勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于平均速度可得（3）根據(jù)題意及動能定理可得需要驗證的表達式為（4）對砂和砂桶根據(jù)牛頓第二定律可得解得四、計算題（本題共3小題，共44分。其中第13題14分，第14題14分，第15題16分，解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫最后〖答案〗的不能得分。有數(shù)值計算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖所示，一根勁度系數(shù)k=200N/m的輕彈簧一端固定在墻壁上，另一端在O點上方且處于自由狀態(tài)。水平地面在O點左邊光滑，右邊粗糙。地面M點有一塊質(zhì)量M=1kg小木塊，其上放置一個質(zhì)量m=1kg的小鐵塊?，F(xiàn)給小木塊與小鐵塊相同的初速度，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過O點之后再經(jīng)過0.05πs在N點速度減為0。設(shè)運動過程小鐵塊與小木塊一直相對靜止。已知小木塊與OM段地面的動摩擦因數(shù)為，M點與O點相距0.22m，N點與O點相距0.1m，，則：（1）求小木塊第一次來到O點的速度多大？（2）求小木塊來到ON段的中點時鐵塊受到的摩擦力多大？（3）從第一次經(jīng)過O點開始計時，規(guī)定水平向左為正，分析并得出小木塊與彈簧接觸過程中，小木塊相對O點的位移與時間的關(guān)系。〖答案〗（1）1m/s；（2）5N；（3）〖解析〗（1）M到O過程中，根據(jù)動能定理有解得（2）小木塊來到ON段的中點時，對整體進行分析，根據(jù)牛頓第二定律有對小鐵塊進行分析根據(jù)牛頓第二定律有解得（3）小木塊與彈簧接觸的過程中，整體做簡諧運動，根據(jù)題意有振幅為位移與時間的關(guān)系為代入，有解得φ=0可知，位移與時間的關(guān)系14.如圖所示，在y軸兩側(cè)存在大小相等方向相反的勻強電場，同時圓形區(qū)域充滿方向垂直紙面向里的勻強磁場，圓形區(qū)域圓心在O（0，0）點，圓過點。已知比荷的帶正電粒子從A點射入圓形區(qū)域，從O點穿過y軸。x＜0區(qū)域，粒子做勻速圓周運動。x＞0區(qū)域，粒子做勻速直線運動。（重力加速度）。求：（1）y軸左側(cè)電場強度的大小和方向；（2）粒子入射速度；（3）粒子在圓形區(qū)域運動時間?！即鸢浮剑?）E=10N/C，方向豎直向上；（2）v=1m/s；（3）〖解析〗（1）x＜0區(qū)域，粒子做圓周運動，可知此時重力等于電場力，E方向豎直向上解得E=10N/C（2）x＞0區(qū)域，粒子做勻速直線運動，根據(jù)（1）可知此區(qū)域電場力向下，因此電場力與重力的合力方向豎直向下，洛倫茲力方向必然向上根據(jù)過y軸后洛倫茲力向上，可以判斷速度水平向右，圓周運動的圓心在y軸線上，設(shè)軌跡圓圓心坐標(biāo)為C（0，r），軌跡半徑為r，根據(jù)A、C距離為r可得解得x＜0區(qū)域，粒子做圓周運動，洛倫茲力提供向心力解得（3）設(shè)粒子劃過的