內蒙古自治區(qū)赤峰市2023-2024學年高二下學期7月期末考試物理試題（解析版）

2024年赤峰市高二年級學年聯(lián)考試卷物理2024.7注意事項：1．本試卷滿分100分，考試時長90分鐘。2．本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。3．答第Ⅰ卷時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號框涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號框。寫在本試卷上無效。4．答第Ⅱ卷時，將答案寫在答題卡相應位置上，寫在本試卷上無效。第Ⅰ卷（選擇題共46分）一、選擇題：本題共10小題，共46分。1～7每小題4分，在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求，選對得4分，選錯或不作答不得分；8～10每小題6分，題中有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不作答的得0分。1.根據高中物理所學知識，分析下列現(xiàn)象，這些物理現(xiàn)象分別屬于（）A.干涉、衍射、共振、多普勒效應B.干涉、多普勒效應、共振、干涉C.衍射、多普勒效應、共振、干涉D.反射、共振、折射、多普勒效應【答案】A【解析】【詳解】兩列水波相遇產生穩(wěn)定的花紋屬于波的干涉現(xiàn)象；《紅樓夢》中王熙鳳出場聞其聲不見其人屬于波的衍射現(xiàn)象；“獅吼功”吼破玻璃杯屬于共振現(xiàn)象；鳴笛的救護車迎面而來，我們聽到笛聲音調變高屬于多普勒效應。故選A。2.為了使靈敏電流計的指針在零刻度附近快速停下，實驗小組的同學利用“電磁阻尼”來實現(xiàn)。他們設計了如圖所示的甲、乙兩種方案。甲方案：在指針轉軸上裝上扇形鋁板，磁場位于鋁板中間；乙方案：在指針轉軸上裝上扇形鋁框，磁場位于鋁框中間。下列說法正確的是（）A.甲方案中，鋁板擺動時磁通量不變，不會產生感應電流B.甲方案中，鋁板擺動時能產生渦流，起到電磁阻尼作用C.乙方案中，鋁框小幅度擺動時會產生感應電流D.乙方案比甲方案更合理【答案】B【解析】【詳解】AB．甲方案中，鋁板擺動時，扇形鋁板的半徑切割磁感應線，在鋁板內產生渦流，起電磁阻尼的作用，指針能很快停下來，故A錯誤，B正確；CD．乙方案中，當指針偏轉角度較小時，鋁框中磁通量不變，不能產生感應電流，起不到電磁阻尼的作用，指針不能很快停下，因此，甲方案更合理，故CD錯誤。故選B。3.用手上下抖動繩的一端，產生一列向右傳播的橫波，其中、、、、是繩上的五個質點，某時刻這列波恰好傳播到點，如圖所示。此時質點在平衡位置，質點、、偏離平衡位置的位移大小相等，下列說法正確的是（）A.手開始抖動的方向豎直向上 B.質點、的位移始終相等C.這五個質點中，最先到達波峰的質點是 D.這五個質點中，最先到達波谷的質點是d【答案】C【解析】【詳解】A．由同側法可知，手開始抖動的方向豎直向下，故A錯誤；B．如圖所示位置，質點、的位移相等，接下來b回到平衡位置，c遠離平衡位置，故B錯誤；C．由同側法可知，最先到達波峰的質點是，故C正確；D．由同側法可知，最先到達波谷的質點是a，故D錯誤。故選C。4.如圖，一物體靜止在水平地面上，受到與水平方向成角的恒定拉力作用時間后，物體仍保持靜止?，F(xiàn)有以下說法正確的有（）A.物體所受拉力的沖量方向水平向右B.物體所受拉力的沖量大小是C.物體所受摩擦力沖量大小為0D.物體所受合力的沖量大小為0【答案】D【解析】【詳解】A．根據沖量的定義式有可知，物體所受拉力的沖量方向與相同，故A錯誤；B．物體所受拉力的沖量大小是，故B錯誤；C．物體處于平衡狀態(tài)，則有則物體所受摩擦力的沖量大小為故C錯誤；D．物體所受合力為零，所以物體所受合力的沖量大小為0，故D正確。故選D。5.如圖所示，某示波管內存在電場，實線表示電場線。一帶電粒子僅在電場力作用下從點運動到點，運動軌跡如圖中虛線。不考慮粒子在運動過程中的電荷量變化，下列說法正確的是（）A.粒子帶正電B.粒子的加速度先減小再增大C.粒子在點的電勢能小于在點的電勢能D.粒子在點的速度小于在點的速度【答案】D【解析】【詳解】A．帶電粒子的軌跡向右上彎曲，則帶電粒子所受電場力沿電場線的切線方向，其與電場線的方向相反，所以該粒子帶負電，故A錯誤；B．帶電粒子僅受到電場力，有由于粒子的帶電量與質量不變，所以電場強度越大則其加速度越大，而電場線越密其電場強度越大，由題圖可知，粒子加速度先增大再減小，故B錯誤；D．粒子做曲線運動，其在某一點的速度方向為該點軌跡的切線，由之前的分析可知，在該點粒子受到的電場力為與該點電場線切線且方向與電場線方向相反，所以其從A到B的過程速度方向與電場力的方向成銳角，即從A點到B點，其做加速運動，所以A點的速度大小小于B點的速度大小，故D正確；C．由之前的分析可知，粒子在A點的速度大小小于B點的速度大小，由于所以粒子在A點的動能小于B的動能。而運動過程中能量守恒，即粒子的總能量為電勢能加動能，所以A點粒子的電勢能大于B點的電勢能，故C錯誤。故選D。6.圖甲是交流發(fā)電機的示意圖，兩磁極之間的磁場可視為勻強磁場，金屬線圈ABCD繞轉軸勻速轉動，A為電流傳感器（與計算機相連），為定值電阻，線圈電阻為，其余電阻不計。圖乙為計算機上顯示的電流數(shù)據隨時間變化的圖像。下列說法中正確的是（）A.金屬線圈恰好處于圖甲所示的位置時感應電動勢為0，對應圖乙中或時刻B.金屬線圈恰好處于圖甲所示的位置時感應電動勢最大，對應圖乙中或時刻C.、時刻穿過線圈的磁通量的絕對值最小，磁通量的變化率最大D.、時刻穿過線圈的磁通量的絕對值最小，磁通量的變化率最大【答案】D【解析】【詳解】AB．圖甲所示位置線圈平面與磁場垂直，即為中性面，此時的感應電動勢為0，回路中的感應電流為0，對應圖乙中或時刻，故AB錯誤；C．結合上述，、時刻線圈處于中性面，穿過線圈的磁通量的絕對值最大，由于此時的感應電動勢為0，則此時的磁通量的變化率最小，故C錯誤；D．根據圖乙可知，、時刻的感應電流最大，即此時的感應電動勢最大，則此時線圈平面與中性面垂直，即線圈平面平行于磁場方向，穿過線圈的磁通量的絕對值最小，由于此時感應電動勢最大，則此時磁通量的變化率最大，故D正確。故選D。7.如圖所示，通入電流為的導體塊放在磁感應強度為的勻強磁場中，電流與磁場方向垂直時，導體塊上、下面、間產生大小為的電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應。導體塊中自由電子電荷量大小為，導體塊的寬度為，厚度為，下列說法正確的是（）A.面電勢比面電勢高B.僅改變，與成正比C.僅改變，與成反比D.電勢差穩(wěn)定后，電子受到的洛倫茲力大小為【答案】C【解析】【詳解】A．由題圖可知，電流方向向右，電子的定向移動方向向左，由左手定則可知，電子受洛倫茲力方向向上，則導體板上表面帶負電，下表面帶正電，因此A面電勢比面電勢低，A錯誤；BCD．電勢差穩(wěn)定后，電子受到的電場力與洛倫茲力平衡，可得可得導體板通過的電流可得則有可知與I成正比，與d成反比，BD錯誤，C正確。故選C。8.如圖甲所示，輕質細線吊著一質量為、邊長為、匝數(shù)匝的正方形線圈，線圈總電阻為。在線圈的中間位置以下區(qū)域分布著磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小隨時間變化關系如圖乙所示，。下列說法正確的是（）A.線圈中產生的感應電流的方向為逆時針B.線圈中產生的感應電流的大小為1AC.內線圈產生的焦耳熱為D.時輕質細線的拉力大小為42N【答案】AB【解析】【詳解】A．磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度增大，根據楞次定律可知，線圈中產生的感應電流的方向為逆時針，故A正確；B．感應電動勢感應電流為故B正確；C．內線圈產生的焦耳熱為故C錯誤；D．根據圖乙可知，結合數(shù)學函數(shù)規(guī)律可知，4s時，磁感應強度為結合上述，根據左手定則可知，線圈所受安培力方向向上，則有解得故D錯誤。故選AB。9.風能是一種清潔無公害可再生能源，風力發(fā)電非常環(huán)保，且自然界風能蘊量巨大。某風力發(fā)電廠向一學校供電的線路圖如圖所示，已知發(fā)電廠的輸出功率為，輸出電壓為，用戶端電壓為，輸電線總電阻，升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比。變壓器均為理想變壓器。下列說法正確的是（）A.用戶端的電流為B.輸電線上損耗的功率為C.降壓變壓器的匝數(shù)比D.若用戶端的用電器變多，則輸電線上損失的功率會減小【答案】ABC【解析】【詳解】AB．升壓變壓器原線圈電流則次級電流也就是輸電線的電流為輸電線上損耗的功率為用戶端得到的功率用戶端的電流為選項AB正確；C．降壓變壓器的匝數(shù)比選項C正確；D．若用戶端用電器變多，則降壓變壓器次級消耗的功率變大，初級輸入功率變大，則輸電線上的電流變大，則根據P損=I2R可知損失的功率會變大，選項D錯誤。故選ABC。10.如圖所示，一平行金屬軌道平面與水平面成角，兩道軌上端相連電阻，該裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于軌道平面向上。質量為的金屬桿，從距離地面高度處靜止釋放，下滑一段距離后達到最大速度并剛好到達軌道底端。若運動過程中，屬桿受到的摩擦力大小恒為，金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好，軌道與金屬桿的電阻均忽略不計，則從開始下滑到達到最大速度的過程中（）A金屬桿做勻加速直線運動B.金屬桿所受安培力的沖量大小為C.金屬桿損失的機械能等于D.電路產生焦耳熱等于【答案】CD【解析】【詳解】A．設金屬軌道寬度為，金屬桿運動速度為，對金屬桿受力分析可得又有整理可得可得金屬桿下滑時速度增大，加速度在減小，故A錯誤；B．根據動量定理可得，從開始下滑到達到最大速度的過程中有解得故B錯誤；C．開始下滑時機械能為，速度最大時機械能為，金屬桿損失的機械能等于故C正確；D．根據題意，由能量守恒定律有可得，電路產生的焦耳熱為故D正確。故選CD。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、實驗題：本題共2小題，共16分。11.某科技小組設計了一種“車輛闖紅燈違規(guī)記錄儀”，在路面停止線前側埋上壓敏電阻，其阻值隨壓力的變化如圖甲所示，和壓敏電阻組合的儀器如圖乙所示，儀器主要由控制電路和工作電路組成，控制電路中的光控開關接收到紅光時會自動閉合，接收到綠光或黃光時會自動斷開；控制電路中電源的電動勢為9V，內阻為2Ω，繼電器線圈電阻為8Ω，滑動變阻器連入電路的電阻為50Ω；當控制電路中的電流大于0.06A時，銜鐵會被吸引，從而啟動工作電路，電控照相機拍照記錄違規(guī)車輛。（1）當紅燈亮時，若車輛越過停止線，電流表A的示數(shù)會變___________（選填“大”或“小”）。（2）車輛對壓敏電阻的壓力超過___________N后，車輛闖紅燈時才會被拍照記錄。（3）若要增大“車輛闖紅燈違規(guī)記錄儀”的靈敏度，即違規(guī)車輛對壓敏電阻的壓力比第（2）問結果小，也會被拍照記錄，則滑動變阻器的滑片應向___________（選填“a”或“b”）端滑動。【答案】①.大②.5×103（或5000）③.b【解析】【詳解】（1）[1]當紅燈亮時，若車輛越過停止線，壓敏電阻所受壓力增大，阻值減小，控制電路中總電阻減小，電流增大，電流表的示數(shù)會變大。（2）[2]設壓敏電阻阻值為R時，控制電路中的電流等于0.06A，則R總=2Ω+8Ω+50Ω+R解得R=90Ω由題圖甲可知，此時壓敏電阻受到的壓力為5×103N，所以車輛對壓敏電阻的壓力超過5×103N后，車輛闖紅燈時才會被拍照記錄。（3）[3]若要增大“車輛闖紅燈違規(guī)記錄儀”的靈敏度，即車輛對壓敏電阻的壓力小于5×103N時也要拍照，當壓力小于5×103N時，壓敏電阻阻值大于90Ω，此時若要拍照，電路中的總電阻不能大于150Ω，就要減小滑動變阻器接入電路的阻值，故滑片應該向b端滑動。12.利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，雙縫間距d=0.4mm，雙縫到光屏間的距離L=0.5m，用某種單色光照射雙縫得到干涉條紋如下圖所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數(shù)也如圖中所給出，則：（1）分劃板在圖中B位置時游標卡尺讀數(shù)xB=______mm；（2）相鄰兩條紋間距Δx=______mm（保留三個有效數(shù)字）；（3）該單色光的波長=______nm（保留三個有效數(shù)字）；（4）若改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將______（填“變大”、“不變”或“變小”）。【答案】①.15.5②.0.733③.586④.變小【解析】【詳解】（1）[1]該游標卡尺的精度為0.1mm，B位置15mm+0.1×5mm=15.5mm（2）[2]A位置游標卡尺精度為0.1mm，該位置讀數(shù)為11mm+0.1×1mm=11.1mm相鄰兩條紋間距（3）[3]根據雙縫干涉條紋間距公式解得（4）[4]根據雙縫干涉條紋間距公式有可知，頻率越高，波長越短，條紋間距越小，即改用頻率較高的單色光照射，得到的干涉條紋間距將變小。三、計算題：本題共4小題，共38分。要求寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13.如圖,長為2l的直導線折成邊長相等,夾角為60°的V形,并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中,磁感應強度為B,當在該導線中通以電流強度為I的電流時,該V形通電導線受到的安培力大小為___________【答案】BIl【解析】【詳解】導線在磁場內有效長度為2lsin30°=l故該V形通電導線受到安培力大小為F=BI?2lsin30°=BIl14.如圖所示，一個圓柱形桶的底面直徑為，高為。當桶內沒有液體時，從某點A恰能看到桶底邊緣的某點B。當桶內液體的深度等于桶高的一半時，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的點C，C、B兩點相距。已知光在空氣中的速度約為。求：（1）液體的折射率；（2）光在該液體中傳播的速度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）桶里裝上液體，來自C點的光線，在O點經液面折射后進入人眼。設入射角為，折角為，如圖所示由幾何關系可知當光由液體射向空氣時，由折射定律有解得液體的折射率（2）由折射率解得光在液體中傳播的速度15.一種振動發(fā)電裝置的示意圖如圖甲所示，半徑、匝數(shù)匝的線圈套在永久磁鐵槽中，磁場的磁感線均沿半徑方向均勻分布，其右視圖如圖乙所示。線圈所在位置的磁感應強度大小均為，線圈的電阻，它的引出線接有電阻的燈泡。外力推動線圈框架的端，使線圈的速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示。已知取向右為正。求：（1）線圈運動過程中產生的最大感應電動勢的大??；（2）線圈運動一個周期內，線圈中產生的熱量。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）導線切割磁感線產生的電動勢一匝線圈的有效切割長度當切割速度最大時，感應電動勢最大，線圈運動產生的最大感應電動勢（2）由線圈運動的圖像知產生正弦交流電感應電動勢的有效值由閉合電路歐姆定律回路中電流一個周期內線圈中產生的熱量16.2023年11月，首臺國產質子治療裝置在上海正式走向臨床治療，如圖甲。該裝置的原理是質子加速后匯聚到圓柱形管道中軸線形成質子束，然后經高能運輸線運送至各治療室。當質子加速后，沿圓柱形管道中軸線OO'以勻速