湖北術(shù)州市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期11月期中試題

考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。2.答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫(xiě)清楚。3.考生作答時(shí)，請(qǐng)將答案答在答題卡上。選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題請(qǐng)用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效，在試題卷、草稿紙上作答無(wú)效。4.本卷命題范圍：選擇性必修第一冊(cè)第一章，選擇性必修第二冊(cè)第一章至第二章第2節(jié)。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題中只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）1.下列說(shuō)法正確的是（）A.一運(yùn)動(dòng)電荷在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零B.安培力的方向一定與通電導(dǎo)線垂直，但與磁場(chǎng)方向不一定垂直C.洛倫茲力的方向一定與電荷速度方向垂直，磁場(chǎng)方向不一定與電荷速度方向垂直D.由知，通電直導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)方向放置，B與通電直導(dǎo)線所受的安培力F成正比，與通電導(dǎo)F線I、L的乘積成反比2.隨著城市高層建筑的增多，高空墜物不時(shí)發(fā)生，威脅著人們的安全，《中華人民共和國(guó)刑法修正案（十一）》新增高空拋物罪.假設(shè)一小球的質(zhì)量約為25g，從高樓的窗戶自由下落到地面，小球與地面接觸時(shí)間約為0.01s后減速為零，下落到地面的瞬時(shí)速度約為20m/s.小球可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度大小g取10m/s2.試估算小球?qū)Φ孛嫫骄饔昧Φ拇笮〖s為（）A.25N B.50N C.75N D.100N3.如圖所示，“L”型導(dǎo)線abc固定并垂直于磁場(chǎng)放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.已知ab=bc=l，ab垂直bc.導(dǎo)線通入恒定電流I時(shí)，導(dǎo)線abc受到的安培力大小為（）A.BIl B.BIl C.2BIl D.BIl4.如圖所示，在水平桌面上有一金屬圓環(huán)，在它圓心正上方有一條形磁鐵（極性不明），當(dāng)條形磁鐵下落時(shí)，可以判定（）A.環(huán)中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流B.環(huán)對(duì)桌面的壓力將減小C.環(huán)有面積減小的趨勢(shì)D.磁鐵將受到豎直向下的電磁作用力5.用質(zhì)譜儀測(cè)量帶電粒子的比荷，其原理如圖所示，A是粒子源，釋放出的帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)小孔S，飄入電壓為U的加速電場(chǎng)（初速度可忽略不計(jì)），加速后經(jīng)小孔S3進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打在照相底片上的D點(diǎn).測(cè)得D點(diǎn)到S3的距離為d，則該粒子的比荷等于（）A. B. C. D.6.如圖甲所示，螺線管匝數(shù)n=1000匝，橫截面積S=10cm2，螺線管導(dǎo)線電阻r=1Ω，電阻R=9Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化規(guī)律B-t圖像如圖乙所示（以向右為正方向），則（）甲 乙A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.6VB.感應(yīng)電流為0.06AC.電阻R兩端的電壓為6VD.0~1s內(nèi)感應(yīng)電流的方向?yàn)閺腃點(diǎn)通過(guò)R流向A點(diǎn)7.如圖所示，木塊靜止在光滑水平面上，兩顆不同的子彈A、B分別從木塊兩側(cè)同時(shí)射入木塊，最終都停在木塊內(nèi)，這一過(guò)程中木塊始終保持靜止.若子彈A射入的深度大于子彈B射入的深度，則（）A.子彈A的質(zhì)量一定比子彈B的質(zhì)量大B.入射過(guò)程中子彈A受到的阻力比子彈B受到的阻力大C.子彈A在木塊中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間比子彈B在木塊中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)D.子彈A射入木塊時(shí)的初動(dòng)能一定比子彈B射入木塊時(shí)的初動(dòng)能大8.在如圖所示的電路中，將開(kāi)關(guān)S閉合，燈泡正常工作，導(dǎo)線MM'與NN'互相平行，a點(diǎn)與兩導(dǎo)線共面且到兩導(dǎo)線距離相等，則下列說(shuō)法正確的是（）A.兩段導(dǎo)線互相吸引MB.兩段導(dǎo)線互相排斥NC.兩段導(dǎo)線在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直兩導(dǎo)線平面向下D.兩段導(dǎo)線在a點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向垂直兩導(dǎo)線平面向上9.一只質(zhì)量為1.4kg的烏賊吸入0.1kg的水，靜止在水中.遇到危險(xiǎn)時(shí)，它在百分之一秒時(shí)間內(nèi)把吸入的水向后全部噴出，以2m/s的速度向前逃竄.以下說(shuō)法正確的是（）A.該烏賊與噴出的水的動(dòng)量變化大小相等、方向相同B.該烏賊噴出的水的速度大小為28m/sC.該烏賊在這一次逃竄過(guò)程中消耗的能量為39.2JD.該烏賊噴出水的過(guò)程中對(duì)水的平均作用力大小為280N10.用如圖所示的回旋加速器加速電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子，已知D形盒半徑為R，所加磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，a、b間所接電壓為U，忽略兩D形盒間狹縫的寬度.下列說(shuō)法正確的是（）A.圖中回旋加速器加速的帶電粒子一定帶正電B.回旋加速器a、b之間所接高頻交流電的周期為C.回旋加速器加速后粒子的最大動(dòng)能為D.回旋加速器D形盒的半徑R、磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，則加速電壓U越高，粒子飛出D形盒的動(dòng)能Ek越大二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共16分）11.（8分）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)速度并驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.甲 乙（1）圖中水平桌面上放置氣墊導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上有光電門1和光電門2，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，彈性滑塊A、B質(zhì)量分別為mA、mB，兩遮光片沿運(yùn)動(dòng)方向的寬度均為d，利用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光片的寬度，測(cè)量結(jié)果如圖乙所示，遮光片的寬度d=cm；（2）實(shí)驗(yàn)中為確保碰撞后滑塊A不反向運(yùn)動(dòng)，則mA、mB應(yīng)滿足的關(guān)系是mA（選填“大于”“等于”或“小于”）mB；（3）實(shí)驗(yàn)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌成水平狀態(tài)，再輕推滑塊A，測(cè)得A通過(guò)光電門1的遮光時(shí)間為t1=0.01s，A與B相碰后，B和A先后經(jīng)過(guò)光電門2的遮光時(shí)間分別為t2和t3，碰前A的速度大小為vA=m/s；（4）在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式（用字母mA、mB、t1、t2、t3表示），則可認(rèn)為驗(yàn)證了動(dòng)量守恒定律.12.（8分）如圖所示，是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置，已知電流表的電流從正極流入時(shí)指針向右偏轉(zhuǎn)，裝置已完整連接且能正常工作.（1）磁鐵插入螺線管或從螺線管中拔出來(lái)的過(guò)程，可以看到，磁鐵相對(duì)于螺線管運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，電流表的指針（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”），表明螺線管中（選填“有電流”或“無(wú)電流”）產(chǎn)生.（2）如圖，N極向上抽出線圈的過(guò)程，電流表指針將（選填“向右偏”轉(zhuǎn)或“向左偏轉(zhuǎn)”），感應(yīng)電流在線圈中心產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)椋ㄟx填“向上”或“向下”），表明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)對(duì)原磁通的作用是.（3）楞次定律內(nèi)容為：.三、計(jì)算題（本題共3小題，共計(jì)44分.解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟.只寫(xiě)出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位）13.（12分）如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.在y軸上OM區(qū)間有一個(gè)線狀粒子收集器緊貼y軸放置，現(xiàn)有大量質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的帶電粒子從x軸上的P點(diǎn)沿y軸正方向以不同速率射入磁場(chǎng).已知OM=OP=2d，不計(jì)粒子重力，不考慮粒子間的相互作用.求：（1）一粒子剛好打到O點(diǎn)，則該粒子的入射速度大??；（2）粒子能打到收集器上的最大速率的大小及此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.14.（14分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.5m一端連接R=1Ω的電阻.導(dǎo)線所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T.質(zhì)量為m=1kg的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其電阻r=0.25Ω，長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好并始終與導(dǎo)軌垂直，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì).在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右做勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=5m/s，并開(kāi)始計(jì)時(shí).求：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；（2）在2s時(shí)間內(nèi)，拉力做的功；（3）在2s末，撤去拉力，導(dǎo)體棒會(huì)逐漸減速直至停止運(yùn)動(dòng).求從開(kāi)始至停止的全過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。15.（18分）如右圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量M=4.0kg的平板車，車的上表面右側(cè)是一段長(zhǎng)L=2m的水平軌道，水平軌道左側(cè)是一半徑R=0.25m的光滑圓弧軌道，圓弧軌道與水平軌道在O'點(diǎn)相切.車右端固定一個(gè)尺寸可以忽略、處于鎖定狀態(tài)的壓縮彈簧，一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）緊靠彈簧，彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能為7.5J，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將彈簧解除鎖定，小物塊被彈出，恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A.不考慮小物塊與彈簧碰撞時(shí)的能量損失，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2.求：（1）小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）小物塊第二次經(jīng)過(guò)O'點(diǎn)的速度大??；（3）從彈簧解除鎖定至小物塊到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)過(guò)程中，平板車的位移.2023年秋季鄂州市部分高中教科研協(xié)作體期中考試?高二物理試卷參考答案、提示及評(píng)分細(xì)則1.C當(dāng)運(yùn)動(dòng)電荷與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，其不受磁場(chǎng)力的作用，但該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，A錯(cuò)誤；安培力的方向與通電導(dǎo)線及磁場(chǎng)均垂直，B錯(cuò)誤；洛倫茲力方向一定與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直，但電荷的運(yùn)動(dòng)方向不一定與磁場(chǎng)方向垂直，可以是任意角，C正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度描述磁場(chǎng)本身的強(qiáng)弱和方向，與放入磁場(chǎng)的電流元無(wú)關(guān)，不能說(shuō)B與通電直導(dǎo)線所受安培力成正比，與I、L的乘積成反比，D錯(cuò)誤.2.B設(shè)向上為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理可知，對(duì)小球，解得，由牛頓第三定律可知小球?qū)Φ孛嫫骄饔昧Φ拇笮。挥羞x項(xiàng)B正確.3.B有效長(zhǎng)度為，則安培力大小為，則B正確.4.C由楞次定律可知，選項(xiàng)C正確.5.A電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得，磁場(chǎng)中，由洛倫茲力提供向心力得，聯(lián)立解得，故B、C、D錯(cuò)誤，A正確.6.D，，，D正確.7.D阻力大小，作用時(shí)間均相同，，故D正確，A子彈質(zhì)量較小，A錯(cuò)誤.8.BD當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合，MM'與NN'中電流方向相反，則兩導(dǎo)線相互排斥，則A錯(cuò)誤，B正確；由安培定則及磁場(chǎng)疊加可知，C錯(cuò)誤，D正確.9.BD烏賊與噴出的水動(dòng)量變化大小相同，方向相反，A錯(cuò)誤；，，B正確；，C錯(cuò)誤；由，，D正確.10.ABC保持始終加速，則交流電周期與粒子圓周運(yùn)動(dòng)周期相等，，故B正確；由左手定則可判斷出圖中回旋加速器加速的帶電粒子一定是帶正電的粒子，故A正確；在回旋加速器中，帶電粒子每經(jīng)過(guò)電場(chǎng)一次，獲得動(dòng)能，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡半徑等于回旋加速器半徑時(shí)，粒子速度最大，最大動(dòng)能，與加速電壓U無(wú)關(guān)，與D形盒的半徑R的二次方成正比，所以D形盒的半徑R、磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，粒子飛出D形盒的最大動(dòng)能不變，故C正確，D錯(cuò)誤.11.（1）0.545（2分）（2）大于（2分）（3）0.545（2分）（4）（2分）解析：（1）游標(biāo)卡尺的精度為0.05mm，遮光片的寬度；（2）A和B發(fā)生彈性碰撞，若用質(zhì)量大的A碰質(zhì)量小的B，則不會(huì)發(fā)生反彈；（3）滑塊經(jīng)過(guò)光電門時(shí)擋住光的時(shí)間極短，則平均速度可近似替代滑塊的瞬時(shí)速度，則碰前A的速度（4）碰后A的速度，碰后B的速度；由系統(tǒng)動(dòng)量守恒有，化簡(jiǎn)可得表達(dá)式.12.（1）偏轉(zhuǎn)（1分） 有電流（1分） （2）向左偏轉(zhuǎn)（1分）向下（1分） 阻礙磁通量減?。?分） （3）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化（2分）13.解：（1）由幾何關(guān)系可知，此時(shí)粒子半徑為由解得（2）由幾何關(guān)系得恰好打到M點(diǎn)時(shí)粒子速度最大此時(shí)半徑為由解得在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間則14.解：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差（2）棒勻速，拉力做的功（3）撤去拉力之前，拉力做功等于回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q1，撤去之后棒動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱Q2，又因?yàn)镽與r串聯(lián)，R產(chǎn)生的焦耳熱15.解：（1）平板車和小物塊組成的系統(tǒng)，在水平方向上動(dòng)量守恒，解除鎖定前，系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故小物