浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（原卷版）

2023學(xué)年第一學(xué)期期末考試高二物理試題注：本試卷中的g取10m/s2。選擇題部分一、選擇題Ⅰ（本大題共13小題，每小題3分，共39分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，不選、多選、錯(cuò)選均不得分，請(qǐng)將你認(rèn)為正確的答案填涂在答題卡相應(yīng)位置）1.因受空氣污染和氧化等因素影響，國(guó)際千克原器的質(zhì)量出現(xiàn)細(xì)微變化，已難以適應(yīng)現(xiàn)代精密測(cè)量要求。因此科學(xué)界一直想用一種基于物理常數(shù)的定義來(lái)取代。2018年11月16日，第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定，千克由普朗克常量h及米和秒定義，即，該決定已于2019年5月20日生效。此次標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，國(guó)際單位中7個(gè)基本單位全部建立在不變的自然常數(shù)基礎(chǔ)上，保證了國(guó)際單位的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和通用性。以下說(shuō)法正確的是（）A.普朗克常量h是個(gè)無(wú)單位的常量B.普朗克常量h的單位等效于C.普朗克常量h的單位等效于D.受外界因素的影響普朗克常量h的數(shù)值也會(huì)發(fā)生細(xì)微變化2.如圖的軌道，物塊以的初速度從A出發(fā)向右到B的速度為大小，時(shí)間；以同樣的初速度從B出發(fā)向左到A的速度大小為，時(shí)間。則（）A.若接觸面光滑，、相等時(shí)間大于B.若接觸面光滑，、相等時(shí)間小于C.如果所有接觸面粗糙程度一樣，大于D.如果所有接觸面粗糙程度一樣，小于3.如圖所示，一個(gè)小球O用1、2兩根細(xì)繩連接并分別系于車(chē)廂中的A點(diǎn)和B點(diǎn)，OB水平，車(chē)廂由靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始緩慢加速的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.若車(chē)廂向右加速，則繩2的張力增大，繩1的張力減小B.若車(chē)廂向右加速，則繩2的張力增大，繩1的張力不變C.若車(chē)廂向左加速，則繩1的張力增大，繩2的張力減小D.若車(chē)廂向左加速，則繩1的張力增大，繩2的張力不變4.如圖所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率運(yùn)行。初速度大小為的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開(kāi)始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知，則（）A.時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B.時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C.時(shí)間內(nèi)小物塊受滑動(dòng)摩擦力作用，時(shí)間內(nèi)小物塊受靜摩擦力作用D.時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左5.如圖所示，一只小船橫渡一條河流。小船船頭垂直于河岸，自A點(diǎn)出發(fā)沿直線(xiàn)抵達(dá)河對(duì)岸的B點(diǎn)，歷時(shí)，且知與河岸的夾角，河水流速大小為，小船相對(duì)靜水的速度不變。已知，下列判斷中錯(cuò)誤的是（）A.河流的寬度為B.小船相對(duì)靜水速度的大小為C.只要調(diào)整小船的航向合適，小船可以沿直線(xiàn)抵達(dá)正對(duì)岸的C點(diǎn)D.無(wú)論怎樣調(diào)整小船的航向，小船渡河的位移都不可能小于6.木星的衛(wèi)星中，木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三做圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為。木衛(wèi)三周期為T(mén)，公轉(zhuǎn)軌道半徑是月球繞地球軌道半徑r的n倍。月球繞地球公轉(zhuǎn)周期為，則（）A.木衛(wèi)一軌道半徑為 B.木衛(wèi)二軌道半徑為C.周期T與T0之比為 D.木星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為7.一輛小汽車(chē)在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5s內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，5s末達(dá)到額定功率，之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，其v－t圖像如圖所示，已知汽車(chē)的質(zhì)量為，汽車(chē)受到的阻力為車(chē)重的0.1倍，g取，則（）A.汽車(chē)在前5s內(nèi)的位移為50mB.汽車(chē)在達(dá)到最大速度的過(guò)程中牽引力做的功為C.汽車(chē)的額定功率為60kWD.汽車(chē)的最大速度為15m/s8.某靜電場(chǎng)在x軸正半軸上的電勢(shì)φ隨x變化的關(guān)系如圖所示，Ex為電場(chǎng)強(qiáng)度在x軸上的分量則（）A.在x1、x2兩處，Ex1與Ex2方向相同B.在x1、x2兩處，Ex1與Ex2大小相等C.若把帶正電的粒子從x1處移到x2處，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功D.同一個(gè)帶正電的粒子在R處具有的電勢(shì)能小于在x2處的電勢(shì)能9.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，電容器的電容為C，電壓表內(nèi)阻較大，電流表內(nèi)阻不可忽略。閉合開(kāi)關(guān)S，在增大電阻箱R的阻值的過(guò)程中，電壓表示數(shù)的變化量的絕對(duì)值為，電流表示數(shù)的變化量的絕對(duì)值為，則下列說(shuō)法正確的是（）A.電容器電荷量的增加量等于B.電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I的比值不變C.和的比值大于rD.電源效率和輸出功率一定都增加10.2020年9月1日消息，廣東清遠(yuǎn)磁浮列車(chē)圓滿(mǎn)完成整車(chē)靜態(tài)調(diào)試運(yùn)行試驗(yàn)如圖1，圖2是磁浮的原理圖，圖2中甲是圓柱形磁鐵，乙是用高溫超導(dǎo)材料制成的超導(dǎo)圓環(huán)，將超導(dǎo)圓環(huán)乙水平放在磁鐵甲上，它就能在磁力的作用下懸浮在磁鐵甲的上方空中，若甲的N極朝上，在乙放入磁場(chǎng)向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（）A.俯視，乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?；?dāng)乙穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失B.俯視，乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?；?dāng)乙穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在C.俯視，乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?；?dāng)乙穩(wěn)定后，感應(yīng)電流消失D.俯視，乙中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?；?dāng)乙穩(wěn)定后，感應(yīng)電流仍存在11.下面為教材中的四副插圖，下列關(guān)于這幾幅圖說(shuō)法正確的是（）A.圖甲為庫(kù)侖扭秤裝置，庫(kù)侖通過(guò)此實(shí)驗(yàn)裝置研究得出電荷之間的靜電力與其之間距離成反比關(guān)系B.圖乙為小磁針在通電導(dǎo)線(xiàn)下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明電流具有磁效應(yīng)，法拉第最先發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)C.圖丙是研究安培力方向與磁場(chǎng)方向關(guān)系演示實(shí)驗(yàn)，表明通電導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力可能與磁場(chǎng)方向垂直D.圖丁為回旋加速器裝置，僅增大D形盒半徑，則粒子能夠獲得的最大速度增大12.如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量分別為mA=5kg和mB=4kg，與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA=0.4和μB=0.5，開(kāi)始時(shí)兩物體之間有一壓縮的輕彈簧（不拴接），并用細(xì)線(xiàn)將兩物體拴接在一起放在水平地面上?，F(xiàn)將細(xì)線(xiàn)剪斷，則兩物體將被彈簧彈開(kāi)，最后兩物體都停在水平地面上。下列判斷正確的是（）A.在彈簧彈開(kāi)兩物體以及脫離彈簧后兩物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒B.在彈簧彈開(kāi)兩物體以及脫離彈簧后兩物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒C.在兩物體被彈開(kāi)的過(guò)程中，A、B兩物體的機(jī)械能先增大后減小D.兩物體一定不會(huì)同時(shí)停在地面上13.如圖所示的電路中，L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻不計(jì)的線(xiàn)圈，、和是三個(gè)完全相同的燈泡，E是內(nèi)阻不計(jì)的電源，在時(shí)刻，閉合開(kāi)關(guān)S，電路穩(wěn)定后在時(shí)刻斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，規(guī)定以電路穩(wěn)定時(shí)流過(guò)、的電流方向?yàn)檎謩e用、表示流過(guò)和的電流，則下圖中能定性描述電流I隨時(shí)間t變化關(guān)系的是（）A B.C. D.二、選擇題Ⅱ（本大題共3小題，每小題2分，共6分。每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的，選部分但正確的得2分，不選、多選、錯(cuò)選均不得分，請(qǐng)將你認(rèn)為正確的答案填涂在答題卡相應(yīng)位置）14.一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里，其邊界如圖中虛線(xiàn)所示，ab為半徑為R的半圓，ac、bd與直徑ab共線(xiàn)，a、c間的距離等于半圓的半徑R。一束質(zhì)量均為m、電量均為q的帶負(fù)電的粒子，在紙面內(nèi)從c點(diǎn)垂直于ac以不同速度射入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是（）A.可以經(jīng)過(guò)半圓形邊界的粒子的速率最小值為B.可以經(jīng)過(guò)半圓形邊界的粒子的速率最大值為C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的粒子速率為D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短的粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為15.如圖所示，CN、DQ是兩條足夠長(zhǎng)水平固定放置的阻值可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，水平導(dǎo)軌所在區(qū)域存在豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。水平導(dǎo)軌的左端與一段半徑為r的光滑圓弧軌道平滑連接，水平導(dǎo)軌的右端接入阻值為R的電阻。一質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為R的導(dǎo)體棒a靜置于水平軌道最左端，將另一個(gè)與導(dǎo)體棒a完全相同的導(dǎo)體棒b從圓弧軌道上h（）高處由靜止釋放，b與a發(fā)生完全非彈性碰撞（粘連一起），運(yùn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)體棒a、b始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A.b棒剛到達(dá)圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3mgB.兩棒最終停CD右側(cè)處C.整個(gè)過(guò)程中，通過(guò)b棒的電荷量為D.整個(gè)過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為非選擇題部分三、非選擇題（本大題共5小題，共55分）16.（1）甲、乙、丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別采用如圖（甲）、（乙）、（丙）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證“當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與它所受的合力成正比”這一物理規(guī)律。己知他們使用的小車(chē)完全相同，小車(chē)的質(zhì)量為M，重物的質(zhì)量為m，試回答下列問(wèn)題：①實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須滿(mǎn)足“M遠(yuǎn)大于m”的實(shí)驗(yàn)小組是______（填“甲”、“乙”或“丙”）。②實(shí)驗(yàn)時(shí)，甲、乙、丙三組同學(xué)的操作均完全正確，他們作出的圖線(xiàn)如圖（?。┲蠥、B、C所示，則甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的圖線(xiàn)依次是______。（選填“ABC”、“BCA”或“CAB”）。（2）小明同學(xué)采用（乙）圖實(shí)驗(yàn)裝置探究質(zhì)量一定時(shí)加速度與力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，以彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F為橫坐標(biāo)，加速度a為縱坐標(biāo)，畫(huà)出的圖像是圖（?。┲械囊粭l直線(xiàn)，根據(jù)圖線(xiàn)與橫坐標(biāo)的夾角求得圖線(xiàn)的斜率為k，則小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)_____。17.如圖所示，是測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的兩種常用方法，由于電流表和電壓表都不是理想電表，所以測(cè)量結(jié)果有系統(tǒng)誤差。下列分析正確的是（）A.采用圖1的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流作用；采用圖2的方法，引入系統(tǒng)誤差的原因是電流表的分壓作用B.圖3是用“圖1”電路處理的結(jié)果，其中圖線(xiàn)②表示測(cè)量圖線(xiàn)，圖線(xiàn)①表示真實(shí)圖線(xiàn)C.圖4是用圖2電路處理的結(jié)果，其中圖線(xiàn)③表示測(cè)量圖線(xiàn)，圖線(xiàn)④表示真實(shí)圖線(xiàn)D.圖3和圖4結(jié)合處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不能消除因電表不理想而引起的系統(tǒng)誤差18.某興趣小組欲利用伏安法測(cè)量一未知電阻（阻值在0.4～0.6Ω之間），實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：A.電壓表（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）；B.電壓表（量程3V，內(nèi)阻3kΩ）；C.定值電阻（阻值4.5Ω）；D.電阻箱R（調(diào)節(jié)范圍0～999.9Ω）；E.滑動(dòng)變阻器（最大阻值10Ω）；F.電源E（電動(dòng)勢(shì)5V，內(nèi)阻約1Ω）；G開(kāi)關(guān)一個(gè)；H.導(dǎo)線(xiàn)若干。（1）欲將電壓表改裝成量程為0.6A的電流表，需將電阻箱R調(diào)節(jié)至________Ω后與表并聯(lián)（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（2）由于待測(cè)電阻阻值過(guò)小，為保證電表讀數(shù)總能在量程的以上，需將定值電阻接入電路。圖（a）所示電路圖中合理的是________（選填“A”、“B”或“C”）；閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到變阻器的最________（選填“左”或“右”）端。（3）按合理的電路圖完成實(shí)驗(yàn)，繪制出兩電壓表示數(shù)的關(guān)系如圖（b）所示。由此可計(jì)算出待測(cè)電阻________Ω（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。（4）電源內(nèi)阻不是準(zhǔn)確值，這對(duì)的測(cè)量結(jié)果________（選填“有”或“無(wú)”）影響。19.電動(dòng)自行車(chē)已成為城市出行的重要交通工具之一。某品牌電動(dòng)自行車(chē)銘牌標(biāo)識(shí)如下表所示，質(zhì)量的同學(xué)騎著該電動(dòng)自行車(chē)以額定功率沿平直公路從靜止啟動(dòng)，電動(dòng)車(chē)能夠達(dá)到的最大速度。已知電動(dòng)自行車(chē)所受的阻力是人和車(chē)總重力的0.05倍，。求：（1）電機(jī)的輸出功率；（2）電機(jī)的線(xiàn)圈內(nèi)阻R；（3）電動(dòng)車(chē)速度為3m/s時(shí)的加速度大小a。規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)車(chē)型：電動(dòng)自行車(chē)額定功率整車(chē)質(zhì)量額定工作電壓20.如圖所示，軌道ABCD由半徑的光滑四分之一圓弧軌道AB、長(zhǎng)度的粗糙水平軌道BC以及足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道CD組成。質(zhì)量的物塊P和質(zhì)量的物塊Q壓縮著一輕質(zhì)彈簧并鎖定（物塊與彈簧不連接），三者靜置于CD段中間，物塊P、Q可視為質(zhì)點(diǎn)。緊靠D的右側(cè)水平地面上停放著質(zhì)量的小車(chē)，其上表面EF段粗糙，與CD等高，長(zhǎng)度；FG段為半徑的四分之一光滑圓弧軌道；小車(chē)與地面間的阻力忽略不計(jì)。P、Q與BC、EF間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，重力加速度，現(xiàn)解除彈簧鎖定，物塊P、Q由靜止被彈出（P、Q脫離彈簧后立即撤走彈簧），其中物塊P進(jìn)入CBA軌道，而物塊Q滑上小車(chē)。不計(jì)物塊經(jīng)過(guò)各連接點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能損失。（1）若物塊P經(jīng)過(guò)CB后恰好能到達(dá)A點(diǎn)，求物塊P通過(guò)B點(diǎn)時(shí)，物塊P對(duì)圓弧軌道的彈力；（2）若物塊P經(jīng)過(guò)CB后恰好能到達(dá)A點(diǎn)，試分析物塊Q能否沖出小車(chē)上的G點(diǎn)，若能沖出G點(diǎn)，求出物塊Q從飛離G點(diǎn)到再次回到G點(diǎn)過(guò)程中小車(chē)通過(guò)的位移；若物塊Q不能飛離G點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明理由；（3）若彈簧解除鎖定后，物塊Q向右滑上小車(chē)后能通過(guò)F點(diǎn)，并且后續(xù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程始終不滑離小車(chē)，求被鎖定彈簧的彈性勢(shì)能取值范圍。21.如圖所示，兩對(duì)電阻不計(jì)、間距為L(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌，轉(zhuǎn)角處用一小段光滑絕緣的弧形材料平滑連接。傾斜導(dǎo)軌與水平地面的夾角，上端連接電阻，大小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ垂直于整個(gè)傾斜導(dǎo)軌向上。水平導(dǎo)軌上靜置著U形導(dǎo)線(xiàn)框cdef，cd邊和ef邊均緊密貼合導(dǎo)軌，右側(cè)MN和PQ之間有寬為2L、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ，大小未知，末端連接電阻。質(zhì)量為m、電阻為、長(zhǎng)也為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直于傾斜導(dǎo)軌由靜止釋放，在到達(dá)底端前已開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入水平導(dǎo)軌與線(xiàn)框cdef發(fā)生碰撞，立即連成閉合線(xiàn)框abed，然后再進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ。已知U形線(xiàn)框cdef的三條邊與導(dǎo)體棒ab完全相同，重力加速度為g，導(dǎo)體棒和線(xiàn)框在運(yùn)動(dòng)中均與導(dǎo)軌接觸良好。（1）求ab棒在傾斜導(dǎo)軌上所受重力的最大功率；（2）若閉合線(xiàn)框abed在完全進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ之前速度減為零，求電阻產(chǎn)生的熱量；（3）若閉合線(xiàn)框abed剛好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)Ⅱ的右邊界線(xiàn)PQ處時(shí)速度減為零，求磁