湖北省新高考聯(lián)考協(xié)作體2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年度上學(xué)期高二年級期末考試高二物理A試卷一、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選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求，每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分。1.如圖所示，將帶鐵芯的線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩個接線柱連接到靈敏電流計上，把線圈A靜置于線圈B的內(nèi)部。下列判斷正確的是（）A.若開關(guān)保持閉合，滑動變阻器滑片位置保持不變，電流計指針偏轉(zhuǎn)B.若開關(guān)保持閉合，向上拔出線圈A的過程中，電流計指針不偏轉(zhuǎn)C.開關(guān)由斷開變?yōu)殚]合瞬間，電流計指針不偏轉(zhuǎn)D.開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_瞬間，電流計指針會偏轉(zhuǎn)2.如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在水平面上的M、N兩點之間做簡諧運動，規(guī)定水平向右方向為正方向。當振子向右運動到O點開始計時，振子的位移x隨時間t的變化圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）圖甲圖乙A.0.2s時振子的位移等于6cmB.0.6s至1.4s內(nèi)振子通過的路程為24cmC.0.4s時振子的速度最大D.0.8s和1.6s時振子的速度相同3.如圖所示，某一復(fù)合光線對準一半圓形玻璃磚的圓心O入射，當在O點的入射角為30°時，出射光線分成a、b兩束，光束a與下邊界的夾角為37°，光束b與下邊界的夾角為53°，已知，，則下列說法錯誤的是（）A.a光的頻率比b光的頻率大B.a、b兩束光在該玻璃磚中的折射率之比為C.在同樣的雙縫干涉裝置中，用a光得到的每條干涉條紋較寬D.若使入射角增大，則出射光線a先消失4.質(zhì)量為m、電荷量大小為q的微粒以速度v與水平方向成角從O點進入方向如圖所示的混合場區(qū)，此區(qū)域有正交的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向左，磁場沿水平方向垂直紙面向外。該微粒在靜電力、洛倫茲力和重力的共同作用下，恰好沿直線運動到A，且OA之間距離為L，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.該微粒可能帶正電，也可能帶負電 B.該磁場的磁感應(yīng)強度大小為C.微粒從O到A的運動是勻變速直線運動D.該微粒的電勢能增加了5.如圖所示，三個小球的質(zhì)量均為m，B、C兩球用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上，A球以速度向B球運動并與B球發(fā)生正碰，碰后A、B兩球粘在一起繼續(xù)運動，則（）A.A、B兩球碰撞過程中，A球機械能損失了B.B球的速度最大為C.C球的速度最大為D.彈簧的最大彈性勢能為6.在如圖所示的電路中，當滑動變阻器的滑片向上移動時，關(guān)于燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是（）A.L變暗，Q增多 B.L變暗，Q減少C.L變亮，Q增多 D.L變亮，Q減少7.如圖所示，質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒電阻為R，初始時靜止于光滑的水平固定平行導(dǎo)軌上，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。兩導(dǎo)軌間距離為L，電阻不計。其間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向與軌道平面成角斜向右上方，且與導(dǎo)體棒MN垂直，重力加速度為g，開關(guān)S閉合后導(dǎo)體棒開始運動，則（）A.導(dǎo)體棒向左運動B.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為C.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN的加速度為D.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN對導(dǎo)軌壓力大小為8.兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于和處，兩列波的波速均為，波源的振幅均為。圖示為時刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在和的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動。質(zhì)點M的平衡位置處于處。則下列說法正確的是（）A.兩列波的傳播周期均為B.兩列波經(jīng)過在M點相遇C.在時間內(nèi)，質(zhì)點M通過的路程為D.在時，質(zhì)點P位于波峰位置9.如圖（a）所示，兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定，頂端接有阻值為R的電阻，垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖（b）所示的勻強磁場，時磁場方向垂直紙面向里。在到的時間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端處；時，釋放金屬棒。整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計，則（）圖（a）圖（b）A.在時，金屬棒受到安培力的大小為B.在時，金屬棒中電流的大小為C.在時，金屬棒受到安培力的方向豎直向下D.在時，金屬棒中電流的方向向左10.如圖所示，在平面直角坐標系的第一、二象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電荷量大小為q的相同粒子從y軸上的點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場。當沿x軸正方向射入時，粒子恰好垂直x軸離開磁場，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，則（）A.粒子可能帶負電B.粒子入射速率為C.粒子在磁場運動的最短時間為D.粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為二、非選擇題：本大題共5小題，共60分。11.（6分）某實驗小組同學(xué)做“測量電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗，他們在實驗室里找到了以下器材：A.一節(jié)待測的干電池B.電流表（滿偏電流為，內(nèi)阻）C.電流表（量程為，內(nèi)阻約為）D.滑動變阻器E.定值電阻F.開關(guān)和導(dǎo)線若干某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但提供了兩塊電流表，于是他設(shè)計了如圖甲所示的電路，并進行實驗。該同學(xué)測出幾組電流表、的示數(shù)、，利用測出的數(shù)據(jù)畫出的關(guān)系圖像如圖乙所示，則由圖像可得被測干電池的電動勢______V，內(nèi)阻______。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）12.（9分）某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、帶有遮光片（寬度相同）的滑塊A和B、光電門1和光電門2（兩者均與計算機相連接）。實驗步驟如下：a.用天平測出滑塊A、B（均含遮光片）的質(zhì)量分別為、；b.將滑塊A、B按圖甲所示的位置放在氣墊導(dǎo)軌上，啟動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌保持水平；c.給滑塊B一個水平向左的初速度，滑塊B與靜止的滑塊A發(fā)生碰撞，碰后滑塊B反彈再次經(jīng)過光電門2。計算機記錄滑塊A通過光電門1的遮光時間是，滑塊B第一次、第二次通過光電門2的遮光時間分別是、?；卮鹣铝袉栴}：（1）用游標卡尺測得遮光片的寬度d如圖乙所示，則______。（2）若規(guī)定以水平向右為正方向，滑塊B碰撞前后動量變化量______。（用、d、、表示）（3）若在誤差允許的范圍內(nèi)驗證動量守恒定律，則滑塊的質(zhì)量滿足關(guān)系式______。（用、、表示）13.（12分）如圖所示、為足夠長的兩光滑平行固定金屬導(dǎo)軌，它們之間連接一個阻值的電阻；導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌電阻不計。長為，質(zhì)量的均勻金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上，金屬桿電阻，導(dǎo)軌平面的傾角為，兩導(dǎo)軌之間的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度為，今讓金屬桿AB由靜止開始下滑，下滑過程中金屬桿AB始終水平且與兩導(dǎo)軌接觸良好，不計空氣阻力，重力加速度為g取。試求：（1）當AB桿下滑速度時的加速度大小；（2）流過AB桿電量為的過程中，桿運動的距離。

14.（15分）如圖所示，在的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，在的區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標平面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從y軸上A點以速度沿x軸正方向進入電場。當粒子第一次穿越x軸時，恰好到達x軸上的C點（圖中未畫出）：當粒子第二次穿越x軸時，恰好到達坐標原點。已知A、C兩點到坐標原點的距離分別為、，不計粒子的重力，求：（1）電場強度E的大??；（2）磁感應(yīng)強度B的大小。

15.（18分）如圖所示，足夠長的光滑懸空固定水平軌道上有一質(zhì)量為的小車A，用一段不可伸長的輕質(zhì)細繩懸掛一質(zhì)量為的鋼塊B一起以的速度向右勻速運動。一質(zhì)量為的子彈以的速度沿水平方向從左向右飛來射向鋼塊，與鋼塊發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰后子彈以的速度反向彈回。在以后的運動過程中，擺線離開豎直方向的最大角度小于90°，（不計空氣阻力），重力加速度為g取。試求：（1）子彈對鋼塊作用力的沖量大??；（2）鋼塊能擺起的最大高度；（3）小車A在運動過程中的最大速度。

——★參考答案★——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選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有錯選或不選的得0分。題號12345678910〖答案〗DBCBBCCACBDBC1.〖答案〗DA.開關(guān)閉合，向右移動滑動變阻器滑片的過程中，線圈A中的電流發(fā)生變化，則穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，則會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流計指針偏轉(zhuǎn)，選項A錯誤：B.開關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過程中，穿過線圈B的磁通量減少，則會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流計指針偏轉(zhuǎn)，選項B錯誤；CD.開關(guān)閉合或斷開瞬間，線圈A中的電流發(fā)生變化，則穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，則會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針偏轉(zhuǎn)，選項C錯誤，D正確。故選D。2.〖答案〗BA.在內(nèi)，振子不是勻速運動，而是做變減速運動，所以前一半時間內(nèi)的位移大于后一半時間內(nèi)的位移，即時，振子的位移大于，故A錯誤；B.至內(nèi)，振子的剛好運動半個周期，故其路程為，故B正確；C.由圖像可知，時，圖像的斜率為零，說明振子的速度為零，故C錯誤；D.由圖像可知，和時，振子均位于原點位置，速度的大小相同。但振子的速度方向為負方向，振子的速度方向為正方向。故振子的速度不相同，故D錯誤。故選B。3.〖答案〗C根據(jù)折射定律由圖可知，a光的折射率為b光的折射率為a、b兩束光在該玻璃磚中的折射率之比為，故B正確；由于a光的折射率大于b光的折射率，則a光的頻率比b光的頻率大，故A正確；根據(jù)公式，由于a光的折射率大于b光的折射率，則a光在玻璃磚中的波長比b光的小，干涉條紋間距比b光的窄，故C錯誤；根據(jù)，由于a光的折射率大于b光的折射率，則a光的臨界角小于b光的臨界角，若使入射角增大，則出射光線a先消失，故D正確。故選C。4.〖答案〗B若微粒帶正電，靜電力向左，洛倫茲力垂直于線斜向右下方，則靜電力、洛倫茲力和重力不能平衡，故微粒只能帶負電，故A錯誤；微粒受力如圖所示，由平衡條件得，解得，故B正確。微粒如果做勻變速運動，重力和靜電力不變，而洛倫茲力隨速度變化而變化，微粒不能沿直線運動，故C錯誤；從O到A靜電力對微粒做正功，故該微粒的電勢能減少了，故D錯誤。故選B。5.〖答案〗B在A、B兩球碰撞的過程中彈簧的壓縮量可忽略不計，產(chǎn)生的彈力可忽略不計，因此A、B兩球組成的系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，以A球的初速度方向為正方向，有，解得。即B球最大速度為。A、B兩球碰撞過程中，A球機械能損失，故A錯誤，B正確；粘在一起的A、B兩球向右運動，壓縮彈簧，由于彈簧彈力的作用，C球做加速運動，速度由零開始增大，而A、B兩球做減速運動，速度逐漸減小，當三個球速度相等時彈簧壓縮至最短，在這一過程中，三個球和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，有，解得。此時彈簧彈性勢能最大，由能量守恒定律得。故D錯誤；彈簧恢復(fù)原長過程中，A、B、C三個球和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，能量守恒，彈簧恢復(fù)原長時，由動量守恒定律和能量守恒定律，得，解得，或，；故C錯誤。故選B。6.〖答案〗C當滑動變阻器的滑片向上移動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，由閉合電路歐姆定律得知，干路電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，燈L變亮，通過燈L的電流增大，而干路電流又減小，則通過的電流減小，兩端的電壓減小，故滑動變阻器兩端的電壓增大，電容器所帶電荷量Q增大，故選C.7.〖答案〗CA.開關(guān)閉合，由左手定則可知，安培力方向為垂直磁感線向右下方，從而導(dǎo)致導(dǎo)體棒向右運動，A錯誤：BC.當開關(guān)閉合瞬間，根據(jù)安培力公式和，可得；而安培力的方向與導(dǎo)軌成的夾角，再根據(jù)力的分解及牛頓第二定律可知，加速度故B錯誤，C正確；D.由平衡條件可知：開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒對導(dǎo)軌壓力大小為，故D錯誤。故選C。8.〖答案〗ACA.兩列波的周期，故A正確；BC.簡諧波的波前相距，設(shè)兩列波經(jīng)時間為t相遇，則，解得。兩列波經(jīng)相遇在的中點M，所以M點在時開始振動。故B錯誤；由圖可知，兩列波同時到達M點時，引起質(zhì)點振動的方向均沿y軸負方向，所以兩列波在M點的振動加強，即M點的振幅為時，M點振動了，即；根據(jù)簡諧運動的周期性，M點運動的路程，故C正確：D.沿x軸負方向傳播的這列波需傳到P點，此后兩列波疊加，P為振動減弱點，將處于平衡位置。故D錯誤。故選AC。9.〖答案〗BDAB.由圖可知在時間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為根據(jù)閉合電路歐姆定律有此時間段的電流為在時磁感應(yīng)強度為，此時安培力為故A錯誤，B正確；C.由圖可知在時，磁場方向垂直紙面向外并逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生順時針方向的電流，再由左手定則可知金屬棒受到的安培力方向豎直向上，故C錯誤；D.由圖可知在時，磁場方向垂直紙面向外，金屬棒向下掉的過程中磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知金屬棒中的感應(yīng)電流方向向左，故D正確。故選BD。10.〖答案〗BC根據(jù)題意，當粒子的速度沿x軸正方向射入時，粒子運動的軌跡如圖甲所示，由此可知，粒子帶正電，故A錯誤；根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則，，解得，故B正確：當粒子在磁場中運動時間最短時，粒子運動軌跡如圖乙所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子運動的時間為，故C正確；當粒子離開磁場的位置與P點連線是軌跡圓的直徑時，位置最遠，如圖丙所示，由圖丙可知，，解得，故D錯誤。二、非選擇題：本大題共5小題，共60分。11.（6分）〖答案〗1.5；（3分）0.60；（3分）（0.58～0.62均得3分）由圖像可知，圖線與縱軸的交點的縱坐標為，與橫軸的交點的橫坐標為，則干電池的內(nèi)阻為干電池的電動勢為12.（9分）〖答案〗（1）5.75；（3分）（2）；（3分）（3）（3分）（1）由題圖乙可知，兩遮光片的寬度為（2）滑塊