湖北省部分市州2024-2025学年高二上学期期末质量监测 物理试题

这是一份湖北省部分市州2024-2025学年高二上学期期末质量监测 物理试题，共15页。试卷主要包含了 选择题的作答， 非选择题的作答， 考试结束后, 请将答题卡上交，5 kg⋅m/s，5 m，3v B等内容，欢迎下载使用。
★祝考试顺利★
注意事项:
1. 答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置.
2. 选择题的作答:每小题选出答案后,用 2 B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑. 写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
3. 非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内. 写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效.
4. 考试结束后, 请将答题卡上交.
一、选择题:本题共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分,在每小题给出的四个选项中,第 17̃题只有一项符合题目要求,第 81̃0 题有多项符合题目要求,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。
1. 动圈式扬声器的结构如图所示, 锥形纸盆与线圈连接, 线圈安放在永久磁体磁极间的空隙中, 能够左右移动。下列说法正确的是
A. 音频电流通进线圈, 电场力使线圈左右运动, 纸盆振动发声

B. 音频电流通进线圈, 安培力使线圈左右运动, 纸盆振动发声
C. 断开开关, 对着纸盆说话, 线圈随纸盆振动切割磁感线,产生感应电流
D. 断开开关, 对着纸盆说话, 线圈随纸盆振动, 穿过线圈的磁通量不发生变化
2. 如图所示的空间内存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,由氖-20 和氖-22 的原子核组成的一束粒子流,以相同的速度从 p 点垂直进入电磁场,得到氖-20 的轨迹为直线 pb ,则氖-22 的轨迹是
A. 抛物线 pa
B. 直线 pb
C. 抛物线 pc
D. 摆线 pd
3. 质量为 50 kg 的人在远离任何星体的太空中拿着一个质量为 5 kg 的小物体,当他以相对于人 5.5 m/s 的速度把小物体抛出,取物体抛出方向为正方向,关于抛出过程, 以下说法正确的是
A. 人的动量没变
B. 人和物体的动量改变量相同
C. 人的动量改变量是 27.5 kg⋅m/s
D. 抛出 1 s 后人与物体间的距离为 5.5 m
4. 如图所示,质量为 m 、长为 L 的金属杆 ab 静止在水平导轨上,导轨左侧接有电源,动摩擦因数为 μ ,处于磁感应强度大小为 B ,方向斜向上与导轨平面成 θ 角的匀强磁场中。若金属杆始终垂直于导轨,电流强度为 I ,则金属杆受到的
A. 安培力的方向斜向右上方
B. 安培力在时间 t 内的冲量大小是 ILBtsinθ
C. 摩擦力大于 μmg
D. 摩擦力在时间 t 内的冲量大小为 ILBtsinθ
5. 质量为 m 、速度为 v 的 A 球跟质量为 3m 的静止 B 球发生正碰,碰撞后 B 球的速度可能为
A. 0.3v B. 0.6v C. 0.9v
6. 如图,有一硬质导线 Oabc ,其中 abc 是半径为 R 的半圆弧, b 为圆弧的中点,直线段 Oa 长为 R 且垂直于直径 ac 。该导线在纸面内绕 O 点以角速度 ω 逆时针转动,导线始终在垂直纸面向外的磁感应强度为 B 的匀强磁场中。若以 O 点为零势点,则以下关于各点电势的说法正确的是
A. φa=BR2ω
B. φb=4BR2ω
C. φbμmg ,重力加速度为 g 。现由静止释放环,下列说法正确的是
A. 环做匀加速直线运动
B. 环最终将停止运动
C. 环的最大加速度 amax=Eqm
D. 环的速度达不到 2mgqB
8. 如图所示的电路中有一个自感系数很大的电感线圈和两个完全相同的灯泡,先闭合开关 S ,当电路达到稳定状态后,再断开开关 S 。不计线圈的电阻及电源内阻,也不考虑温度对灯泡电阻的影响。下列说法正确的是
A. 闭合开关 S 后,灯 D1 逐渐变亮
B. 断开开关 S 后,灯 D2 马上熄灭
C. 断开开关 S 后,灯 D2 会闪一下,之后熄灭
D. 全过程,断开 S 的瞬间线圈两端的电压最大
9. 如图,边长为 l 、电阻均匀的正方形导线框,沿 x 轴匀速运动穿过图中的匀强磁场区域 (边界有磁场),磁感应强度为 B 。线框右侧导线 PQ 两端的电势差为 UPQ ,下列说法错误的是
A. 线框进磁场和出磁场过程中, 通过导线横截面的电量相等
B. 线框完全进入磁场时, UPQ=0
C. 线框进磁场时 UPQ>0 ,出磁场时 UPQ”“=”或“0 , -0.2 m(2 分)
三、计算题 (共 44 分)
13. (10 分) (1) 2 m/s (4 分) (2) 0.05 m (6 分)
解析:
(1)弹丸与物块作用过程中,两者组成的系统动量守恒,则
m0v0=m0+mv (2 分)
(2 分)
(2)由已知分析,无论物块是否冲上(冲出)圆弧部分,两者一定存在速度相同时候,且此时物块相对于小车水平轨道部分高度最高,设此高度为 h
由两者水平方向动量守恒得
m0+mv=m0+m+Mu
(2 分)
由系统能量守恒,则
12m0+mv2=12m0+m+Mu2+μm0+mgs+m0+mgh ④ (2 分
联立②③④得 h=0.05 m (2 分)
(其他做法酌情给分)
14. (16 分) 1g2 7 分 2mg3h-L (3 分) (3) 2ghg (6 分)
解析:
( 1 )线框先做自由落体运动,则 ab 边刚进入磁场的速度 v1 满足
v12=2gh ① (1 分) ab 刚进磁场的加速度满足
mg-B2L2Rv1=ma
线框出磁场时已经匀速 v22=8gh ③,
则此时安培力与重力平衡, 有
B2L2Rv2=mg
联立③④⑤得 a=g2 (1 分)
(2)对线框 ab 边进磁场到出磁场过程用动能定理得
mgL+W 安 =12mv22-12mv12
联立③ ⑥得 W 安 =mg3h-L 1 分
(3)对 ab 边通过磁场过程用动量定理得
mgt1-I 安 =mv2-mv1 ⑥ (2 分)
I 安 =qBL 2 分
cd 边通过磁场过程时间为 t2
mgt2-qBL=0⑦
由⑥-⑦得 t1-t2=2ghg (2 分)
(其他做法酌情给分, 例如算出 q)
15. (18 分) (1) 106 m/s 4 分 (2) 0.15T 6 分 (3) 0.5m 8 分
解析:
(1)如图甲为符合题意的轨迹图甲,由图可知粒子在磁场 B1 中做圆周运动的轨迹半径 r=R (2 分)
由圆周运动得 qv0B=mv02r (1 分)
得 v0=106 m/s ① (1 分)
图甲
图乙
(2)在磁场 B1 中做圆周运动半径为 r1qv0B=mv02r1
得 r1=3R (1 分)
由几何关系可知粒子经过 A 点,方向与 y 轴成 60∘ (1 分)
如图乙为符合题意的轨迹图乙,由图可知粒子在磁场 B2 中的轨迹半径
r2=233R (1 分)②
由圆周运动得 q⋅3v0B2=m3v02r2 ③
联立②③得 B2=0.15 T 2 分
方向垂直于纸面向外 (1 分)
(3)粒子发射后都做圆周运动,运动半径与磁场半径 R 相同
现讨论一般情况,设速度方向与 x 轴正方向成 θ ,由几何关系可知到达半圆形磁场边界时速度方向垂直于 y 轴,设经过 y 轴的位置与金属板的竖直距离为 h 。
由几何关系得 h=R1+csθ ④ (2 分)
进入电场过做类平抛运动,设打中金属板的水平距离为 x
加速度为 a=Eqm,12at2=h,x=v0t ⑤ (3 分)
联立④⑤得 x=csθ2 1 分
可知: 随 θ 增加,粒子在金属板上的落点位置逐渐左移,且在金属板上的密度逐渐减小.
所以,当 0≤θ≤1200 时,射出的粒子数占总数的 2/3 ,打到金属板上的长度最短。 θ= 0 和 θ=120∘ 时粒子的轨迹如图丙所示。
解得最短长度为 L=0.5 m (2 分)
(其他做法酌情给分)
例如:
(3)设粒子入射磁场的速度方向与 x 轴正方向成 θ ,由数学知识应得随 θ 增加粒子在金属板上的落点位置逐渐左移,且在金属板上的密度逐渐减小,故当 0≤θ≤1200 时,有占总数 2/3 的粒子打到金属板上,且打到金属板的长度最短, θ=0 和 θ=1200 时粒子的轨迹图如图丙所示
(2 分)
当 θ=00 ,打到金属板最右端时 12Eqmt12=2R,xmax=v0t1 解得 xmax=1 m (4 分)
当打到金属板最左端时 12Eqmt22=12R , xmin=v0t2 解得 xmin=0.5 m (1 分)
则金属板的最短长度 L=xmax-xmin=0.5 m (1 分)电量/%
100
80
60
40
20
5
充电宝电动势/V
5.04
5.04
5.00
5.14
5.08
充电宝内阻 /Ω
0.21
0.20
0.21
0.25
0.15
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
D
A
D
C
AD
BC
ABD