湖南省長(zhǎng)沙市雅禮教育集團(tuán)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試卷 含解析

雅禮教育集團(tuán)2023年下學(xué)期期末考試試卷高二物理時(shí)量：75分鐘分值：100分第Ⅰ卷選擇題(共44分)一、選擇題(本題共10小題，單選每題4分，多選每題5分，共44分。其中第1-6題為單選題，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。第7-10題為多選題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)得0分)1.如圖是我們的校園一卡通，在校園內(nèi)將一卡通靠近讀卡器，讀卡器向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波，一卡通內(nèi)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸，讀卡器感應(yīng)電路中就會(huì)產(chǎn)生電流，從而識(shí)別卡內(nèi)信息.與圖中具有同一原理最近的是()A.B.C.D.2.在如圖所示的平行板電容器中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直.一帶電粒子(重力不計(jì))從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子()A.一定帶正電B.速度C.若速度，粒子一定不能從板間射出D.若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入，仍做直線運(yùn)動(dòng)3.如圖所示，粗細(xì)均勻的正六邊形線框abcdef由相同材質(zhì)的導(dǎo)體棒連接而成，頂點(diǎn)a，b用導(dǎo)線與直流電源相連接，正六邊形abcdef處在垂直于框面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若ab直棒受到的安培力大小為6N，則整個(gè)六邊形線框受到的安培力大小為()A.7NB.7.2NC.9ND.30N4.如圖甲，把小球安裝在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球和彈簧穿在光滑的水平桿上。小球做簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)，沿垂直于振動(dòng)方向以速度v勻速拉動(dòng)紙帶，紙帶上可留下痕跡，a、b是紙帶上的兩點(diǎn)，如圖乙所示，不計(jì)一切阻力。下列說法正確的是()A.t時(shí)間內(nèi)小球的運(yùn)動(dòng)路程為vtB.小球運(yùn)動(dòng)過程中的機(jī)械能守恒C.小球通過a點(diǎn)時(shí)的速度大于通過b點(diǎn)時(shí)的速度D.小球通過a點(diǎn)時(shí)的加速度大于通過b點(diǎn)時(shí)的加速度5.如圖所示，空間內(nèi)存在四分之一圓形磁場(chǎng)區(qū)域，半徑為R，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，比荷為的電子從圓心O沿OC方向射入磁場(chǎng)。要使電子能從弧AD之間射出，弧AD對(duì)應(yīng)的圓心角為53°，下面可供選擇四個(gè)速度中，電子的入射速度可能是()(不計(jì)電子的重力)A.B.C.D.6.一束只含兩種頻率的光，照射到底面有涂層的平行均勻玻璃磚上表面后，經(jīng)下表面反射從玻璃磚上表面射出后，光線分為a、b兩束，如圖所示。下列說法正確的是()A.增大從空氣到玻璃的入射角(90°之內(nèi))，a、b光可能在玻璃內(nèi)上表面發(fā)生全反射B.用同一裝置進(jìn)行單色光雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，a光的相鄰亮條紋間距大于b光的相鄰亮條紋間距C.a光的頻率小于b光的頻率D.當(dāng)從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角較小7.如圖，小明做自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接電路如圖所示，其中L是自感系數(shù)較大、直流電阻不計(jì)的線圈，L1、L2是規(guī)格相同的燈泡，D是理想二極管.則()A.閉合開關(guān)S，L1都逐漸變亮，L2一直不亮B.閉合開關(guān)S，L2逐漸變亮，然后亮度不變C.斷開開關(guān)S，L1逐漸變暗至熄滅，L2變亮后再與L1同時(shí)熄滅D.斷開開關(guān)S，L1逐漸變暗至熄滅，L2一直不亮8.某電磁彈射裝置的簡(jiǎn)化模型如圖所示，線圈固定在水平放置的光滑絕緣桿上，將金屬環(huán)放在線圈左側(cè)。閉合開關(guān)時(shí)金屬環(huán)被彈射出去，若()A.從右向左看，金屬環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向B.將電源正負(fù)極調(diào)換，閉合開關(guān)時(shí)金屬環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)C.將金屬環(huán)放置在線圈右側(cè)，閉合開關(guān)時(shí)金屬環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)D.金屬環(huán)不閉合，則閉合開關(guān)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)9.如圖所示，兩根等高光滑的圓弧導(dǎo)軌，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌頂端右側(cè)連有一阻值為R的電阻，整個(gè)裝置處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。現(xiàn)有一根長(zhǎng)度稍長(zhǎng)于導(dǎo)軌間距的金屬棒從導(dǎo)軌最低位置cd開始，在外力作用下以初速度沿軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由cd運(yùn)動(dòng)至最高位置ab，則該過程中，下列說法正確的是()A.通過R的電流方向由里向外B.通過R的電流大小在變小C.金屬棒所受安培力一直減小D.外力做的功等于整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱10.如圖所示，空間有一垂直紙面向外的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為0.2kg，且足夠長(zhǎng)的絕緣木板靜止在光滑水平面上，在木板的左端無初速放置一質(zhì)量為0.1kg，電荷量q的滑塊，滑塊與絕緣木板之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，滑塊受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力?，F(xiàn)對(duì)木板施加方向水平向左，大小為0.6N的恒力，g取10m/s2。則()A.若q=-0.2C，木板和滑塊一起做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做v=10m/s勻速運(yùn)動(dòng)B.若q=+0.2C，滑塊先勻加速到v=6m/s，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做v=10m/s勻速運(yùn)動(dòng)C.若q=-0.2C，木板和滑塊一直以2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)D.若q=+0.2C，木板先以2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，最后做a=3m/s2勻加速運(yùn)動(dòng)第Ⅱ卷非選擇題(共56分)二、實(shí)驗(yàn)題(共14分，每空均2分)11.如圖所示，某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌和光電門“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”。將氣墊導(dǎo)軌放置在水平桌面上，導(dǎo)軌的左端有緩沖裝置，右端固定有彈簧。將滑塊b靜止放于兩光電門之間，用彈簧將滑塊a彈出?；瑝Ka被彈出后與b發(fā)生碰撞后反彈回來，b與緩沖裝置相碰后立即停下，測(cè)得滑塊a、b質(zhì)量分別為ma、mb，兩個(gè)滑塊上安裝的擋光片的寬度均為d。(1)實(shí)驗(yàn)中記錄下滑塊b經(jīng)過光電門時(shí)擋光片的擋光時(shí)間為t0，滑塊a第一次、第二次經(jīng)過光電門A時(shí)，擋光片的擋光時(shí)間分別為t1、t2，則通過表達(dá)式___________可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。物塊a、b的質(zhì)量大小關(guān)系為ma___________mb(填“>”“＜”或“=”)；(2)將滑塊b上的擋光片取下，在兩滑塊a端面粘上輕質(zhì)尼龍拉扣，使兩滑塊碰撞能粘在一起運(yùn)動(dòng)，記錄下滑塊a上擋光片經(jīng)過光電門A的擋光時(shí)間為ta，滑塊a、b粘在一起后擋光片經(jīng)過光電門B的擋光時(shí)間為tb，若兩滑塊的質(zhì)量仍為ma、mb，則驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是_________________________。12.某電阻Rx的阻值約為100Ω，現(xiàn)要用如圖所示的電路測(cè)量其阻值，可選器材如下：A.電源E(電動(dòng)勢(shì)約3V)；B.滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值10kΩ)；C.滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值10Ω)；D.電壓表V(量程0~3V，內(nèi)阻為1kΩ)；E.電流表A1(量程0~10mA，內(nèi)阻約為1Ω)；F.電流表A2(量程0~30mA，內(nèi)阻約為3Ω)；G.開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)電流表應(yīng)選擇___________(填“E”或“F”)；(2)某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的滑片即便在很大范圍內(nèi)滑動(dòng)，電壓表和電流表的示數(shù)都幾乎為零，不方便獲得多組電壓電流數(shù)據(jù)，于是向你求助。你幫他檢查后發(fā)現(xiàn)器材完好，電路連接無誤，各接線柱接觸良好。請(qǐng)幫該同學(xué)判斷最有可能存在的問題：________________________；(3)為了消除因電表內(nèi)阻造成的系統(tǒng)誤差，測(cè)量時(shí)S2應(yīng)接___________(填“a”或“b”)。某次測(cè)量中讀得電壓表的示數(shù)為1.60V，電流表的示數(shù)為17.2mA，消除系統(tǒng)誤差之后，算得Rx的阻值為___________Ω(保留3位有效數(shù)字)。三、計(jì)算題(本題共3個(gè)小題，共42分，要求有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只有結(jié)果沒有過程的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的必須寫出數(shù)值和單位)13.(12分)如圖所示，水平放置電阻不計(jì)的固定平行軌道，間距L=0.6m，兩端連接電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=0.5Ω的電源及R=1.5Ω的電阻，一根金屬桿放置于平行導(dǎo)軌上且垂直于兩軌道，其在軌道間的電阻為R0=1Ω，質(zhì)量為m0=0.2kg，軌道與金屬桿接觸良好，絕緣細(xì)線通過滑輪連接金屬桿及重物，空間中存在一個(gè)垂直于水平面向上的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1T，忽略一切摩擦，重力加速度g=10m/s2，求：(1)當(dāng)金屬桿靜止時(shí)，流過金屬桿的電流大小是多少？重物的質(zhì)量是多少？(2)若金屬桿與軌道間摩擦不能忽略，且動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，若金屬棒能保持靜止，所掛重物的質(zhì)量范圍是多少？14.(14分)一質(zhì)量M＝6kg的木板B靜止于光滑水平面上，物塊A質(zhì)量m＝6kg，停在B的左端，質(zhì)量為m0＝1kg的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)＝0.8m的輕繩懸掛在固定點(diǎn)O，將輕繩拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點(diǎn)與A發(fā)生碰撞后反彈，反彈所能達(dá)到的最大高度為h＝0.2m(相對(duì)于地面，且不考慮B板厚度)，物塊與小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1(g＝10m/s2)，求：(1)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與A碰撞前瞬間小球的速度大??；(2)小球與A碰撞后瞬間物塊A的速度大?。?3)為使A、B達(dá)到共同速度前A不滑離木板，木板B至少多長(zhǎng)。15.(16分)如圖甲所示，xOy平面內(nèi)y軸左側(cè)有寬為L(zhǎng)的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)方向平行于y軸向上，勻強(qiáng)電場(chǎng)左側(cè)有一電壓為U的加速電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的帶電粒子(不計(jì)重力)從A點(diǎn)飄入加速電場(chǎng)，加速后由x軸上的P(-L，0)點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，之后從y軸上的Q(0，)點(diǎn)進(jìn)入y軸的右側(cè)。(1)求粒子經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大?。?2)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E及達(dá)到Q點(diǎn)速度大?。?3)若y軸右側(cè)存在一圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示，取磁場(chǎng)垂直紙面向外為正方向。時(shí)刻進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子始終在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿閉合軌跡做周期性運(yùn)動(dòng)，求圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積S以及粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置到y(tǒng)軸的最短距離x。(忽略磁場(chǎng)突變的影響)雅禮教育集團(tuán)2023年下學(xué)期期末考試答案高二物理一、選擇題(本題共10小題，單選每題4分，多選每題5分，共44分。其中第1-6題為單選題，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。第7-10題為多選題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)得0分)題號(hào)12345678910答案CBBCBDACACBCBCD5、【答案】B【詳解】電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何知識(shí)可知，恰好由A點(diǎn)射出時(shí)，電子軌道半徑，根據(jù)，可得。電子從D點(diǎn)射出時(shí)的軌道半徑，根據(jù)，可得。則要使電子能從弧AD之間射出，則速度范圍。故選B。9、【答案】BC【詳解】A.根據(jù)右手定則，金屬棒由cd運(yùn)動(dòng)至最高位置ab，通過R的電流方向由外向里，故A錯(cuò)誤；B.通過R的電流大小為，金屬棒由cd運(yùn)動(dòng)至最高位置ab，金屬棒水平速度逐漸減小，通過R的電流大小逐漸減小，故B正確；C.金屬棒所受安培力為，金屬棒由cd運(yùn)動(dòng)至最高位置ab，金屬棒水平速度逐漸減小，金屬棒所受安培力一直減小，故C正確；D.根據(jù)動(dòng)能定理，外力做的功等于整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱與金屬棒增加的重力勢(shì)能之和，故D錯(cuò)誤。10.【答案】BCD【詳解】AC.若q=-0.2C，滑塊受到的洛倫茲力方向向下，對(duì)整體，加速度m/s2=2m/s2，即木板和滑塊一直以2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，C正確；B.若q=+0.2C，以滑塊為研究對(duì)象，在滑塊未發(fā)生滑動(dòng)之前，以整體為研究對(duì)象可知m/s2=2m/s2設(shè)勻加速階段滑塊能達(dá)到的速度為v，故有，解得v=6m/s，隨著滑塊速度增大，洛倫茲力增大且方向向上，受到的摩擦力減小，加速度減小，當(dāng)滑塊與木板間沒有摩擦力時(shí)，滑塊在水平方向不再加速，達(dá)到最大速度，此時(shí)重力與洛倫茲力平衡，故有，解得=10m/s，此后滑塊勻速運(yùn)動(dòng)，故B正確；D.若q=+0.2C，木板先以2m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，隨著隨著滑塊速度增大，洛倫茲力增大且方向向上，木板與滑塊間的摩擦力減小，則木塊加速度增大，當(dāng)它們間無摩擦力時(shí)，木板加速度m/s2=3m/s2，木故D正確。故選BCD。二、實(shí)驗(yàn)題(共14分，每空均2分)11.??【答案】①；②<；③。說明：其他等價(jià)變形式均給分。12.??【答案】①F；②滑動(dòng)變阻器的規(guī)格選擇錯(cuò)誤，應(yīng)該選用最大阻值為10Ω的滑動(dòng)變阻器。其他合理表述均給分；③b；④103；(102也給分)三、計(jì)算題(本題共4個(gè)小題，共42分，要求有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只有結(jié)果沒有過程的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的必須寫出數(shù)值和單位)13.?(12分)【答案】(1)4A；m=0.24kg(共6分)；(2)0.14kg≤m≤0.34kg(共6分)【詳解】(1)當(dāng)金屬桿靜止時(shí)，流過金屬桿的電流大小是=4A，(2分)金屬桿受到的安培力為F=BIL，(1分)由左手定則可知，安培力方向向左，若金屬桿能保持靜止，則mg=F，(1分)解得m=0.24kg。(2分)(2)若金屬桿與軌道間摩擦不能忽略，最大靜摩擦力為摩擦力向左時(shí)，有，(2分)摩擦力向右時(shí)，有，(2分)所掛重物的質(zhì)量范圍是0.14kg≤m≤0.34kg。(2分)14.??(14分)答案：(1)4m/s(共3分)；(2)1m/s(共5分)；(3)0.25m(共6分)解析：(1)小球下擺過程，由機(jī)械能守恒定律得：，(2分)代入數(shù)據(jù)解得：＝4m/s，(1分)(2)小球反彈過程機(jī)械能守恒有解得：＝2m/s，(2分)小球與A碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以小球的初速度方向?yàn)檎较蛴蓜?dòng)量守恒定律有：，(2分)代入數(shù)據(jù)得＝1m/s(1分)(3)物塊A與木板B相互作用過程，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以A的速度方向?yàn)檎较蛴蓜?dòng)量守恒定律得：代入數(shù)據(jù)解得：v＝0.5m/s，