2024淮安高二上学期期末物理含解析

这是一份2024淮安高二上学期期末物理含解析，共19页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 质量为1kg的物体以2m/s的速度做直线运动，现对物体施加与速度反向的作用力F，经过2s，速度变为．则F的大小为（ ）
A. 0NB. 2NC. 4ND. 6N
2. 如图所示，连同装备共质量100kg的航天员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态．航天员将质量为1kg的小物体相对于飞船以2m/s的速度抛出，则航天员的速度改变量约为（ ）
A. B. C. D.
3. 如图所示，铁架横梁上挂着几个摆长不同的摆．其中A、D、G的摆长相同，D摆球质量大于其他摆球．使D摆偏离平衡位置后释放，振动稳定后，下列说法中正确的是（ ）
A. C摆振幅最大B. E摆周期最小
C. A、G两摆振幅相同D. G摆周期比F摆大
4. 图甲为智能手机的降噪孔，降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。图乙是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅、相位相反声波。下列说法中正确的是（ ）
A. 降噪过程是声波发生了干涉
B. 降噪过程是声波发生了衍射
C. 降噪声波与环境噪声的传播速度不相等
D. 降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音
5. 某实验小组采用插针法测量平行玻璃砖的折射率，该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是（ ）
A. B.
C. D.
6. 将a、b两偏振片分别放于两只眼睛的前方，a偏振片观察通过小孔进入室内的自然光，b偏振片观察光滑桌面反射来的自然光，同时转动偏振片。观察到光的情况（ ）
A. a的亮暗交替变化B. b的亮暗交替变化
C. a、b的均亮暗交替变化D. a、b的亮度保持不变
7. 如图所示，安德森记录正电子在云室内穿越6mm厚铅板的径迹，云室内存在匀强磁场，云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此运动轨迹可知（ ）

A. 磁场方向垂直纸面向里，正电子由下往上运动
B. 磁场方向垂直纸面向外，正电子由上往下运动
C. 磁场方向垂直纸面向里，正电子由上往下运动
D. 磁场方向垂直纸面向外，正电子由下往上运动
8. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图所示，磁场方向向上为正。当磁感应强度B随时间t按乙图变化时，下列关于导体环中感应电流随时间变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
9. 如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡A和B．当输入电压U为灯泡额定电压的3倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（ ）
A. 原、副线圈匝数比
B. 原、副线圈匝数比为
C. 此时A、B消耗的电功率之比为
D. 此时A、B消耗的电功率之比为
10. 我国成功研发反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑．米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是（ ）
A. 米波的频率比厘米波频率高
B. 和机械波一样须靠介质传播
C. 遇到厘米波，有可能产生干涉现象
D. 与可见光相比，更容易产生衍射现象
11. 如图所示，通入电流为I的导体板放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流与磁场方向垂直时，导体板上、下面A、间产生一定的电势差，这种现象称为霍尔效应。导体板中自由电子电荷量为e，导体板的宽度为d，厚度为h，下列说法正确的是（ ）
A. A面电势比面电势高
B. 仅改变I，与I成正比
C. 仅改变d，与d成正比
D. 电势差稳定后，电子受到的洛伦兹力大小为
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12. 如图甲所示是“探究感应电流方向”的实验装置．
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在________（选填“a”或“b”）位置．
（2）电路连接如图甲所示，下列操作不能产生感应电流的是（ ）
A．开关闭合瞬间 B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动
C．开关断开瞬间 D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片
（3）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）；如果闭合开关后，滑动变阻器滑片向b端移动，则电流表指针将________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）．
（4）上述实验中，线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示．将磁体从线圈B中拨出，电流从正接线柱流入灵敏电流计．画出图乙线圈B线圈绕向________．
13. 速度为10m/s塑料球与静止的钢球在光滑水平面发生正碰，碰撞后钢球的速度为3m/s．两球大小相同且质量均匀分布，塑料球的质量为，钢球的质量是塑料球的4倍．求：
（1）碰撞后塑料球的速度大小；
（2）碰撞过程中系统损失的机械能．
14. 矩形线圈面积，匝数匝，电阻，在磁感应强度，的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻，从图示位置开始计时．求：
（1）当线圈在图示位置时，电阻R两端的电压U；
（2）当线圈由图示位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量q．
15. 如图所示，第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，x轴上距原点O距离为a的P处有一粒子源，向第一象限内任意方向发射质量为m、电荷量为的粒子．若粒子以速度v沿与x轴正方向成进入磁场时，粒子恰好不过y轴．粒子重力及相互作用不计．求：
（1）粒子以速度v运动时的半径r；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）改变粒子发射的速度大小与方向，若粒子从原点O射出磁场，求粒子的最小速度．
16. 如图所示，两根光滑平行金属导轨（电阻不计）由圆弧部分与无限长的水平部分组成，间距为L。水平导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m的金属棒ab静置于水平导轨上，电阻为R。另一质量为m、电阻为R的金属棒cd从圆弧上距水平轨道高h处静止释放，下滑至底端N处后进入水平导轨部分，金属棒cd与金属棒ab始终垂直于金属导轨并接触良好，且两棒相距足够远，重力加速度为g。求：
（1）棒cd下滑到底端N处时的速度大小；
（2）从棒cd释放到棒ab达到最大速度的过程中，ab棒上产生的焦耳热；
（3）若在棒ab达到最大速度时，给棒ab施加一水平向右的恒力F（F已知），求在此恒力作用下整个回路消耗的最大电功率。
物理试题2023—2024学年度第一学期高二年级期末调研测试
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分．每题只有一个选项符合题意．
1. 质量为1kg的物体以2m/s的速度做直线运动，现对物体施加与速度反向的作用力F，经过2s，速度变为．则F的大小为（ ）
A. 0NB. 2NC. 4ND. 6N
【答案】B
【解析】
【详解】由牛顿第二定律有
由加速度定义式
得
所以F的大小为。
故选B。
2. 如图所示，连同装备共质量100kg的航天员，脱离宇宙飞船后，在离飞船45m的位置与飞船处于相对静止的状态．航天员将质量为1kg的小物体相对于飞船以2m/s的速度抛出，则航天员的速度改变量约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设航天员的速度改变量约为，由动量守恒定律有
得
故选B。
3. 如图所示，铁架横梁上挂着几个摆长不同的摆．其中A、D、G的摆长相同，D摆球质量大于其他摆球．使D摆偏离平衡位置后释放，振动稳定后，下列说法中正确的是（ ）
A. C摆振幅最大B. E摆周期最小
C. A、G两摆振幅相同D. G摆周期比F摆的大
【答案】C
【解析】
【详解】AC．A、D、G三个摆的摆长相同，则A、G两摆的固有频率等于D摆的频率，振幅相同且最大，故A错误，C正确；
BD．所有摆的振动频率都等于驱动频率，即都等于D摆的振动频率，故BD错误；
故选C。
4. 图甲为智能手机的降噪孔，降噪麦克风通过降噪系统产生与外界噪音相位相反的声波，与噪音叠加从而实现降噪的效果。图乙是理想情况下的降噪过程，实线对应环境噪声，虚线对应降噪系统产生的等幅、相位相反声波。下列说法中正确的是（ ）
A. 降噪过程是声波发生了干涉
B. 降噪过程是声波发生了衍射
C. 降噪声波与环境噪声的传播速度不相等
D. 降噪过程可以消除通话时的所有背景杂音
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由图可知，降噪声波和环境声波波长相等，频率相同，且等幅反相，两波叠加时发生干涉，振动减弱，起到降噪的作用。故A正确；B错误；
C．降噪声波与环境噪声的传播速度均与介质有关，二者速度相等。故C错误；
D．降噪过程不可以消除通话中的所有背景杂音，只能消除和降噪声波频率相同的环境背景杂音。故D错误。
故选A。
5. 某实验小组采用插针法测量平行玻璃砖的折射率，该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如图所示，其中实验操作正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为玻璃的折射率大于1，所以光在玻璃中的折射角小于入射角，即光线在玻璃砖中与法线的夹角应小于光线在空气中与法线的夹角；由题图可知，选用的玻璃砖两光学表面平行，则出射光线应与入射光线平行，故A正确，BCD错误。
故选A。
6. 将a、b两偏振片分别放于两只眼睛的前方，a偏振片观察通过小孔进入室内的自然光，b偏振片观察光滑桌面反射来的自然光，同时转动偏振片。观察到光的情况（ ）
A. a的亮暗交替变化B. b的亮暗交替变化
C. a、b的均亮暗交替变化D. a、b的亮度保持不变
【答案】B
【解析】
【详解】a偏振片观察通过小孔进入室内的自然光，自然光经过 a偏振片后变为偏振光，当转动a偏振片时，光的强度不变，即当转动a偏振片时，a的亮度保持不变。由于自然光经过光滑桌面反射后，反射光为偏振光，当转动b偏振片时，光的强度发生变化，即当转动b偏振片时，b的亮暗交替变化。
故选B。
7. 如图所示，安德森记录正电子在云室内穿越6mm厚铅板的径迹，云室内存在匀强磁场，云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用．分析此运动轨迹可知（ ）

A. 磁场方向垂直纸面向里，正电子由下往上运动
B. 磁场方向垂直纸面向外，正电子由上往下运动
C. 磁场方向垂直纸面向里，正电子由上往下运动
D. 磁场方向垂直纸面向外，正电子由下往上运动
【答案】D
【解析】
【详解】云室中横放的金属板对正电子的运动起阻碍作用．则正电子经过金属板后速度减小，根据洛伦兹力提供向心力有
解得
可知正电子的半径减小，则正电子由下往上运动，正电子受洛伦兹力向右，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向外。
故选D。
8. 在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环．规定导体环中电流的正方向如图所示，磁场方向向上为正。当磁感应强度B随时间t按乙图变化时，下列关于导体环中感应电流随时间变化的图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】均匀变化的磁场产生恒定的电流，在0～1s内，磁感应强度方向竖直向下，并且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为负；1～2s内磁场方向竖直向上，并且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为负，2～3s内磁感应强度方向竖直向上，并且均匀减小，根据楞次定律得感应电流方向为正；在3～4s内，磁感应强度方向竖直向下，并且均匀增大，根据楞次定律得感应电流方向为正。故ABD错误；C正确。
故选C。
9. 如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡A和B．当输入电压U为灯泡额定电压的3倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（ ）
A. 原、副线圈匝数比为
B. 原、副线圈匝数比为
C. 此时A、B消耗的电功率之比为
D. 此时A、B消耗的电功率之比为
【答案】A
【解析】
【详解】AB．设灯泡的额定电压为，输入电压为灯泡额定电压的3倍时灯泡正常发光，则变压器原线圈的输入电压为，变压器原、副线圈的匝数比为
故A正确，B错误；
CD．由
得，流过B灯泡的电流是流过A灯泡电流的2倍，根据可知，A、B灯泡的电功率之比为1：2，故CD错误。
故选A。
10. 我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑．米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是（ ）
A. 米波频率比厘米波频率高
B. 和机械波一样须靠介质传播
C. 遇到厘米波，有可能产生干涉现象
D 与可见光相比，更容易产生衍射现象
【答案】D
【解析】
【详解】A．由
知，波长越长频率越低，所以米波频率比厘米波的频率低，故A错误；
B．无线电波是电磁波，电磁波的传播不需要介质，故B错误；
C．产生干涉现象的条件是两列波频率相同，米波和厘米波的波长不同，频率也不同，所以不能产生干涉现象，故C错误；
D．波长越长越容易产生衍射现象，该无线电波波长远大于可见光的波长，所以与可见光相比该无线电波更容易产生衍射现象，故D正确；
故选D。
11. 如图所示，通入电流为I的导体板放在磁感应强度为B的匀强磁场中，电流与磁场方向垂直时，导体板上、下面A、间产生一定的电势差，这种现象称为霍尔效应。导体板中自由电子电荷量为e，导体板的宽度为d，厚度为h，下列说法正确的是（ ）
A. A面电势比面电势高
B. 仅改变I，与I成正比
C. 仅改变d，与d成正比
D. 电势差稳定后，电子受到的洛伦兹力大小为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．电子定向移动中受洛伦兹力向上，导体上表面带上负电，而下表面带正电，所以导体A面电势比面电势低，故A错误；
BCD．电势差稳定后，电场力与洛伦兹力平衡，则有
得
导体中通过电流为
得
与I成正比，与d成反比，故C错误，BD正确。
故选BD。
二、非选择题：共5题，共56分．其中第13题~16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．
12. 如图甲所示是“探究感应电流方向”的实验装置．
（1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放置在________（选填“a”或“b”）位置．
（2）电路连接如图甲所示，下列操作不能产生感应电流的是（ ）
A．开关闭合瞬间 B．开关闭合后，滑动变阻器滑片不动
C．开关断开瞬间 D．开关闭合后，迅速移动滑动变阻器的滑片
（3）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，那么合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）；如果闭合开关后，滑动变阻器滑片向b端移动，则电流表指针将________（选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）．
（4）上述实验中，线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示．将磁体从线圈B中拨出，电流从正接线柱流入灵敏电流计．画出图乙线圈B的线圈绕向________．
【答案】 ①. a ②. B ③. 向右偏 ④. 向左偏 ⑤.
【解析】
【详解】（1）[1] 开关闭合前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应放置在a位置；
（2）[2]根据产生感应电流的条件可知，当电路电流发生变化，则线圈中磁通量发生变化，从而产生感应电流，所以开关闭合后，滑动变阻器滑片不动时不能产生感应电流。
故选B。
（3）[3] [4]在闭合开关时，线圈磁通量变大，灵敏电流计的指针向左偏，合上开关后把线圈A迅速从线圈B中拔出时，磁通量减小，则灵敏电流计的指针向右偏；滑动变阻器滑片向b端移动，电流增大，线圈磁通量变大，灵敏电流计的指针向左偏。
（4）[5] 将磁体从线圈B中拨出，磁通量减小，结合楞次定律可知绕线方式如图：
13. 速度为10m/s的塑料球与静止的钢球在光滑水平面发生正碰，碰撞后钢球的速度为3m/s．两球大小相同且质量均匀分布，塑料球的质量为，钢球的质量是塑料球的4倍．求：
（1）碰撞后塑料球的速度大小；
（2）碰撞过程中系统损失的机械能．
【答案】（1）2m/s；（2）3J
【解析】
【详解】（1）设塑料球质量为，碰前速度为，碰撞后钢球的速度大小为，碰撞后塑料球的速度大小为，则根据动量守恒定律有
解得
碰撞后塑料球的速度大小为。
（2）碰撞过程中系统损失机械能为
14. 矩形线圈面积，匝数匝，电阻，在磁感应强度，的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻，从图示位置开始计时．求：
（1）当线圈在图示位置时，电阻R两端的电压U；
（2）当线圈由图示位置转过的过程中，通过电阻R的电荷量q．
【答案】（1）1.6V；（2）
【解析】
【详解】（1）线圈在磁场中转动，在图示位置产生的电动势为最大值，有
电阻R两端的电压U
（2）由法拉第电磁感应定律
由闭合电路欧姆定律
通过横截面的电荷量
解得
当线圈由图示位置转过90°的过程中，磁通量变化量为
所以通过电阻R的电荷量
15. 如图所示，第一象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场，x轴上距原点O距离为a的P处有一粒子源，向第一象限内任意方向发射质量为m、电荷量为的粒子．若粒子以速度v沿与x轴正方向成进入磁场时，粒子恰好不过y轴．粒子重力及相互作用不计．求：
（1）粒子以速度v运动时的半径r；
（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（3）改变粒子发射的速度大小与方向，若粒子从原点O射出磁场，求粒子的最小速度．
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）粒子以速度v沿与x轴正方向成30°角方向进入 磁场时恰好不过y轴,故其运动轨迹如图所示
由几 何关系得
（2）洛伦兹力提供粒子在磁场中做圆周运动的向心力，即
可得
（3）若粒子从O点射出磁场，由
得
可知粒子运动的轨迹圆半径越小，速度越小，当OP为粒子运动轨迹圆直径时，
得
16. 如图所示，两根光滑平行金属导轨（电阻不计）由圆弧部分与无限长的水平部分组成，间距为L。水平导轨间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m的金属棒ab静置于水平导轨上，电阻为R。另一质量为m、电阻为R的金属棒cd从圆弧上距水平轨道高h处静止释放，下滑至底端N处后进入水平导轨部分，金属棒cd与金属棒ab始终垂直于金属导轨并接触良好，且两棒相距足够远，重力加速度为g。求：
（1）棒cd下滑到底端N处时的速度大小；
（2）从棒cd释放到棒ab达到最大速度的过程中，ab棒上产生的焦耳热；
（3）若在棒ab达到最大速度时，给棒ab施加一水平向右的恒力F（F已知），求在此恒力作用下整个回路消耗的最大电功率。

【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由于金属导轨光滑由动能定理有
棒cd下滑到底端N处时的速度大小为
（2）当棒cd和棒ab共速时棒ab达到最大速度，有
化简得
由能量守恒可知电路中产生的焦耳热为
ab棒上产生的焦耳热为
（3）当金属棒cd达到最大功率时，金属棒cd与金属棒ab加速度相同，速度差恒定，回路中产生稳定电流。由牛顿第二定律得cd棒满足
ab棒
得
由安培力的公式可得
此时电路中电流为
整个回路消耗的最大电功率为