河北省邯鄲市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試物理試題（解析版）

邯鄲市2023-2024學(xué)年第一學(xué)期高二年級(jí)期末質(zhì)量檢測(cè)物理注意事項(xiàng)：1.考試時(shí)間75分鐘，滿(mǎn)分100分。2.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)在試卷和答題卡相應(yīng)的位置上。3.全部答案在答題卡上完成，答在本試卷上無(wú)效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.如圖所示為三根平行直導(dǎo)線的截面圖，導(dǎo)線中的電流大小均相同，方向均垂直紙面向里。已知A、O、C三點(diǎn)共線，AC與OB垂直，，若在空間施加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使得O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向?yàn)椋ǎ〢.沿OA方向 B.沿OB方向 C.沿OC方向 D.沿BO方向【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)安培定則，可知A、C處兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生合磁場(chǎng)為零，B處導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿OC方向。在空間施加一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使得O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向應(yīng)沿OA方向。故選A。2.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，用紅色激光照射在雙縫上，在縫后的光屏上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是（）A.改用綠色激光B.增大雙縫間距C.將光源向靠近雙縫的位置移動(dòng)D.將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)【答案】D【解析】【詳解】?jī)上噜徚翖l紋的間距A．改用綠色激光，波長(zhǎng)變小，間距變小，故A不符合題意；B．增大雙縫間距，間距變小，故B不符合題意；C．將光源向靠近雙縫的位置移動(dòng)，對(duì)無(wú)影響，故C不符合題意；D．將屏幕向遠(yuǎn)離雙縫的位置移動(dòng)，即增大，間距增大，故D符合題意。故選D。3.《天工開(kāi)物》中提到一種古法榨油——撞木榨油。如圖，撞木榨油是先將包裹好的油餅整齊地?cái)[到榨具里，然后用撞木撞擊木楔，擠壓油餅，油就流出來(lái)。某次撞擊前撞木的速度為6m/s，撞擊后撞木反彈，且速度大小變?yōu)樵瓉?lái)的一半。已知撞木撞擊木楔的時(shí)間為0.5s，撞木的質(zhì)量為100kg。則撞木對(duì)木楔撞擊力大小為（）A.600N B.1200N C.1800N D.2400N【答案】C【解析】【詳解】撞木撞擊木楔的過(guò)程，對(duì)撞木由動(dòng)量定理可得其中初速度末速度撞擊時(shí)間聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律得，撞木對(duì)木楔撞擊力大小為。故選C。4.M、N是兩個(gè)完全相同的純電阻電熱器，M通以圖甲所示的方波交變電流，N通以圖乙所示的正弦交變電流。M、N兩電熱器的電功率之比為（）A.16∶25 B.25∶16 C.4∶5 D.5∶4【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意，設(shè)兩電熱器的電阻為，設(shè)電熱器的電功率為，由電流的熱效應(yīng)有解得N電熱器的電功率為則兩電熱器的電功率之比為。故選B。5.如圖甲所示，長(zhǎng)為2l的直導(dǎo)線MN折成邊長(zhǎng)相等、夾角為60°的“V”形并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線中通以電流I時(shí)，該“V”形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為F。若如圖乙所示，在MN間接上長(zhǎng)為l的相同直導(dǎo)線，使從M點(diǎn)流入、N點(diǎn)流出的電流仍為I，則該三角形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為（）A.0 B.0.5F C.F D.1.5F【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意，對(duì)彎折的導(dǎo)線，其所受安培力的有效長(zhǎng)度為電流流入端、電流流出端兩點(diǎn)連線的直線長(zhǎng)度，對(duì)于甲圖有對(duì)于乙圖又有則有故選C。6.在現(xiàn)代社會(huì)，移動(dòng)電子設(shè)備如智能手機(jī)、平板電腦等已成為人們生活中不可或缺一部分。無(wú)線充電技術(shù)成為一種越來(lái)越受歡迎的充電方式。其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖甲，在送電線圈a中通入交變電流，電流產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)使受電線圈b中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而對(duì)設(shè)備充電。當(dāng)送電線圈a中通入如圖乙的電流時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A.t1時(shí)刻，受電線圈b中的感應(yīng)電流最大B.t2時(shí)刻，受電線圈b中的感應(yīng)電流為零C.t1到t3時(shí)間內(nèi)，受電線圈b中感應(yīng)電流方向與a中的電流方向相同D.t3到t4時(shí)間內(nèi)，受電線圈b中感應(yīng)電流方向與a中的電流方向相同【答案】D【解析】【詳解】A．由法拉第電磁感應(yīng)定律t1時(shí)刻，受電線圈b中的感應(yīng)電流為零，故A錯(cuò)誤；B．t2時(shí)刻，受電線圈b中的感應(yīng)電流最大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)楞次定律“增反減同”可知，t1到t3時(shí)間內(nèi)，電流先減小后增大，受電線圈b中感應(yīng)電流方向與a中的電流方向先相同后相反，故C錯(cuò)誤；D．t3到t4時(shí)間內(nèi)，電流減小，受電線圈b中感應(yīng)電流方向與a中的電流方向相同，故D正確。故選D。7.如圖所示，理想變壓器原線圈兩端接電壓有效值不變的交流電源，其兩個(gè)副線圈位于同一鐵芯上，匝數(shù)分別為和，所接負(fù)載。當(dāng)只閉合時(shí)，電流表示數(shù)為3A；當(dāng)和都閉合時(shí)，電流表示數(shù)為6A。則的值為（）A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.9∶1【答案】B【解析】【詳解】變壓器原、副線圈的磁通量變化率相同，故由能量守恒得，輸出功率等于輸入功率，當(dāng)只閉合時(shí)當(dāng)和都閉合時(shí)代入數(shù)據(jù)，可得即得故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.圖中的實(shí)線是一列正弦波在時(shí)的波形圖，虛線是其在時(shí)的波形圖，設(shè)該波的周期T大于0.1s。下列說(shuō)法正確的是（）A.該波的周期可能為0.16sB.該波的周期可能為0.32sC.該波的波速可能為D.該波的波速可能為【答案】ACD【解析】【詳解】AB．如果波是向右傳播的，由圖可得且若，則有若，則有如果波是向左傳播的，由圖可得且若，則有若，則有故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由圖可知，波的波長(zhǎng)若波的波速為，則有若波的波速可能為，則有故CD正確。故選ACD。9.如圖所示，在游樂(lè)場(chǎng)上，兩位同學(xué)各駕駛著一輛碰碰車(chē)迎面相撞。設(shè)甲同學(xué)和他的車(chē)的總質(zhì)量為m，碰撞前向右運(yùn)動(dòng)，速度大??；乙同學(xué)和他的車(chē)的總質(zhì)量為150kg，碰撞前向左運(yùn)動(dòng)，速度大?。慌鲎埠笏查g甲同學(xué)和他的車(chē)的速度大小，方向不變。則m的值可能為（）A.160kg B.150kg C.140kg D.130kg【答案】AB【解析】【詳解】甲乙發(fā)生碰撞，設(shè)碰后乙的速度大小為v，規(guī)定向右為正方向，二者滿(mǎn)足動(dòng)量守恒定律，可得解得根據(jù)碰后實(shí)際情況可知解得根據(jù)碰撞過(guò)程中，總的動(dòng)能不增加可得解得故選AB。10.如圖所示，水平地面上方存在垂直紙面向里的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有界磁場(chǎng)上邊界與水平地面平行。兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的單匝閉合正方形線圈a和b，分別用材料相同、粗細(xì)不同的導(dǎo)線繞制，線圈a和b所用導(dǎo)線的橫切面面積之比為1∶3，線圈a從距磁場(chǎng)上邊界h高處由靜止開(kāi)始自由下落，再進(jìn)入磁場(chǎng)，最后落到地面；線圈b在相同高度以初速度水平拋出，先做平拋運(yùn)動(dòng)，再進(jìn)入磁場(chǎng)，最后也落到地面。已知線圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中均不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線圈a和b進(jìn)入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中，兩線圈的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為和，通過(guò)兩線圈的電荷量分別為和，不計(jì)空氣阻力，則（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【詳解】AB．線圈a和b在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則兩線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的豎直分速度相等，由牛頓第二定律得又有，，，由以上各式可得其中為電阻率，為密度，從該式可以看出，兩線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)加速度相同，那么線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的豎直分速度也相同，則進(jìn)入磁場(chǎng)整個(gè)過(guò)程的時(shí)間相同，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由和，線圈a和b進(jìn)入磁場(chǎng)的電流之比為，由，可得故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要答題步驟，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。11.某物理興趣小組利用圖甲中電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯線圈、線圈、靈敏電流計(jì)及開(kāi)關(guān)等器材研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象并判定感應(yīng)電流方向。（1）在圖甲給出的實(shí)物圖中，用筆畫(huà)線作為導(dǎo)線將實(shí)驗(yàn)器材連成實(shí)驗(yàn)電路。___________（2）連接好實(shí)驗(yàn)器材，在開(kāi)關(guān)閉合、線圈放在線圈中的情況下，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)當(dāng)他將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向右加速滑動(dòng)時(shí)，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷___________（填選項(xiàng)前的字母）。A.線圈向上移動(dòng)或?qū)⒒瑒?dòng)變阻器的滑動(dòng)端P向左加速滑動(dòng)，都能引起電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)B.線圈中鐵芯向上拔出或僅斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，都能引起電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P勻速向左或勻速向右滑動(dòng)，都能使電流計(jì)指針靜止在中央D.因?yàn)榫€圈、線圈的繞線方向未知，故無(wú)法判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的方向（3）興趣小組利用圖乙裝置分析磁體穿過(guò)整個(gè)線圈的過(guò)程中感應(yīng)電流大小的變化，傳感器顯示的電流i隨時(shí)間t變化的圖像應(yīng)該是___________。A.B.C.D.【答案】①.②.B③.B【解析】【詳解】（1）[1]該實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)閉合回路，線圈與滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、電源構(gòu)成一個(gè)回路，線圈與電流計(jì)構(gòu)成一個(gè)回路，然后用筆畫(huà)線連接，如圖所示（2）[2]電流計(jì)指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)取決于穿過(guò)線圈的磁通量是否發(fā)生變化，而電流計(jì)中指針的偏轉(zhuǎn)方向由穿過(guò)線圈的磁通量是變大還是變小決定。由題意知當(dāng)向右滑動(dòng)時(shí)，線圈中的電流變小，導(dǎo)致穿過(guò)線圈的磁通量減小，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，以此推理，若穿過(guò)線圈的磁通量增大時(shí)，電流計(jì)指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn)AB．線圈上移時(shí)，穿過(guò)線圈磁通量減小，電流計(jì)指針向右偏，故A錯(cuò)誤，B正確；C．勻速向左滑時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量增大，電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)，勻速向右滑時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量減小，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D．知磁通量變化情況和電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況，可以判斷電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況，故D錯(cuò)誤。故選B。（3）[3]根據(jù)題意，由楞次定律可知，進(jìn)入時(shí)電流方向與離開(kāi)時(shí)電流方向相反，且離開(kāi)線圈時(shí)速度比進(jìn)入時(shí)速度大，即切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流要大。故選B。12.某研究性學(xué)習(xí)小組利用秒表、天平、游標(biāo)卡尺、刻度尺研究單擺的周期與擺球質(zhì)量、擺長(zhǎng)之間的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)將擺球拉起較小角度后釋放，使之做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，利用秒表測(cè)出擺球擺動(dòng)的周期。（1）該實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法為_(kāi)__________（選填“控制變量法”或“理想實(shí)驗(yàn)法”）。（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量擺球直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為_(kāi)__________mm。（3）如果該學(xué)習(xí)小組用該裝置分別在北京和邯鄲兩地進(jìn)行探究“單擺的周期T與擺長(zhǎng)L的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，然后將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成圖像，如圖丙所示，則在北京測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線是___________（選填“A”或“B”）。（4）如果該學(xué)習(xí)小組用實(shí)驗(yàn)裝置甲測(cè)定邯鄲的重力加速度，測(cè)得擺線長(zhǎng)為97.47cm，50次全振動(dòng)時(shí)間為100.0s，則邯鄲的重力加速度為_(kāi)__________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.控制變量法②.18.6③.A④.9.7【解析】【詳解】（1）[1]實(shí)驗(yàn)研究單擺的周期與擺球質(zhì)量、擺長(zhǎng)之間的關(guān)系，通過(guò)控制變量法進(jìn)行研究。（2）[2]10分度游標(biāo)卡尺的精確值為，由圖乙可知擺球直徑為（3）[3]由單擺的周期公式可得北京的緯度較高，重力加速度較大，所以圖像的斜率更小，故在北京測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)應(yīng)的圖線是A。（4）[4]由單擺的周期公式可得其中，代入數(shù)據(jù)解得邯鄲的重力加速度為13.如圖甲所示，一個(gè)圓柱體水桶的底面直徑與高分別為和、當(dāng)桶內(nèi)無(wú)水時(shí)，從某點(diǎn)A恰能通過(guò)桶頂端某點(diǎn)B看到桶底邊緣的某點(diǎn)C。如圖乙所示，當(dāng)桶內(nèi)水的深度等于桶高的一半時(shí)，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的點(diǎn)D，C、D兩點(diǎn)相距。已知光在真空中的傳播速度為c、求：（1）水的折射率；（2）光從D點(diǎn)傳到B點(diǎn)的時(shí)間?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，設(shè)，，由折射定律可得由幾何關(guān)系可得，解得（2）根據(jù)題意，設(shè)光從點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間為，則有光從點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間為，則有光在水中速度，則有則光從點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間為14.如圖所示，絕緣水平面上有一固定的光滑導(dǎo)線框，導(dǎo)線框中接有的電阻，整個(gè)導(dǎo)線框位于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線框平面向下。時(shí)刻，電阻的導(dǎo)體棒ab以的速度開(kāi)始沿導(dǎo)線框向右做減速運(yùn)動(dòng)，時(shí)刻速度剛好減為零。已知導(dǎo)體棒ab的長(zhǎng)度，質(zhì)量，導(dǎo)體棒ab始終與導(dǎo)線框垂直且接觸良好，導(dǎo)線框電阻不計(jì)。求：（1）時(shí)刻，通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電流大??；（2）時(shí)間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱；（3）時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體棒ab的電荷量?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意可知，時(shí)刻，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為通過(guò)導(dǎo)體棒的電流為，根據(jù)閉合電路歐姆定律得（2）時(shí)間內(nèi)，電路中產(chǎn)生的焦耳熱為，由能量守恒定律得電阻產(chǎn)生的焦耳熱為，則有解得（3）時(shí)間內(nèi)，對(duì)導(dǎo)體棒由動(dòng)量定理可得解得15.在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中，的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，的區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從O點(diǎn)射出，初速度方向與x軸正方向