湖南省岳陽市平江縣2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測物理試題 含解析

平江縣2023年下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測高二物理滿分100分考試時(shí)間75分鐘一、單選題（本大題共6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確）1.對(duì)研究對(duì)象或研究過程建立理想化模型，突出問題的主要方面忽略次要因素從而有效地解決問題，是物理學(xué)研究的常用方法。下列各選項(xiàng)中屬于理想化模型的是（）A.點(diǎn)電荷 B.元電荷 C.重心 D.電場【答案】A【解析】【詳解】A．點(diǎn)電荷是本身大小比相互之間的距離小得多的帶電體，實(shí)際不存在屬于理想化模型，故A正確；B．元電荷是最小的電荷量，不屬于理想化模型，故B錯(cuò)誤；C．重心是重力在物體上的等效作用點(diǎn)，不屬于理想化模型，故C錯(cuò)誤；D．電場是存在于電荷周圍能傳遞電荷與電荷之間相互作用的物理場，不屬于理想化模型，故D錯(cuò)誤。故選A。2.支持無線充電的電子設(shè)備內(nèi)部都有一個(gè)線圈，而支持反向無線充電的手機(jī)內(nèi)部線圈還接有一個(gè)交流/直流變換器，如圖所示，當(dāng)手機(jī)為其他無線充電設(shè)備充電時(shí)，手機(jī)內(nèi)部的升壓板先將額定電壓為4.2V的鋰電池升壓至5V，再通過轉(zhuǎn)換器逆變，當(dāng)接收線圈與授電線圈正對(duì)放置時(shí)即可實(shí)現(xiàn)用手機(jī)反向無線充電。下列說法正確的是（）A.無線充電技術(shù)主要利用了互感B.反向充電時(shí)授電線圈和接收線圈之間沒有作用力C.無需交流/直流變換器也可以實(shí)現(xiàn)反向充電D.反向充電時(shí)，交流/直流變換器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電【答案】A【解析】【詳解】A．無線充電技術(shù)主要利用了互感，選項(xiàng)A正確；B．反向充電時(shí)授電線圈和接收線圈中的電流有時(shí)同向，有時(shí)反向，則它們之間既有引力也有斥力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．產(chǎn)生互感需要變化的電流產(chǎn)生變化的磁場，所以必須用交流/直流變換器，故C錯(cuò)誤；D．反向充電時(shí)，交流/直流變換器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，故D錯(cuò)誤。故選A。3.如圖甲所示，一個(gè)有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的豎直圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，固定在圓盤上的小圓柱帶動(dòng)一個(gè)T形支架在豎直方向運(yùn)動(dòng)，使T形支架下面的彈簧和小球組成的振動(dòng)系統(tǒng)做受迫振動(dòng)。小球的振幅A與圓盤的轉(zhuǎn)速n的關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為20HzB.振動(dòng)系統(tǒng)的固有周期為3sC.圓盤的轉(zhuǎn)速越大，擺件振動(dòng)的振幅越大D.圓盤的轉(zhuǎn)速越大，擺件振動(dòng)的頻率越小【答案】B【解析】【詳解】AB．根據(jù)圖像可得當(dāng)轉(zhuǎn)速為n=20r/min=振動(dòng)系統(tǒng)受迫振動(dòng)的振幅最大，所以振動(dòng)系統(tǒng)的固有周期為T==3s固有頻率Hz故A錯(cuò)誤，B正確；C．由圖可知，開始時(shí)圓盤轉(zhuǎn)速越大，驅(qū)動(dòng)力頻率越大，此時(shí)擺件振動(dòng)的振幅變大，當(dāng)達(dá)到共振時(shí)振幅最大，再隨著轉(zhuǎn)速增大，驅(qū)動(dòng)力頻率增大，振幅又減小，故C錯(cuò)誤；D．受迫振動(dòng)的頻率與驅(qū)動(dòng)力頻率相同，轉(zhuǎn)速越大，驅(qū)動(dòng)力頻率越大則擺件振動(dòng)的頻率越大，故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示是描述甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷電場的部分電場線，下列說法正確的是（）A.甲帶負(fù)電，乙?guī)д夿.甲的電荷量大于乙的電荷量C.除無窮遠(yuǎn)處之外，在甲乙所在直線上有兩處電場強(qiáng)度為0D.若在P點(diǎn)固定一負(fù)的試探電荷，Q點(diǎn)固定一等量的正試探電荷，則P點(diǎn)的電勢小于Q點(diǎn)的電勢【答案】B【解析】【詳解】A．電場線由正電荷出發(fā)到負(fù)電荷，甲帶正電，乙?guī)ж?fù)電，故A錯(cuò)誤；B．兩電荷附近電場線密集程度不同，所帶電荷量不同，根據(jù)圖像可知，甲的電荷量大于乙的電荷量，故B正確；C．兩電荷所帶電荷量不同，除無窮遠(yuǎn)處之外，在甲乙連線上僅有一處電場強(qiáng)度為0，故C錯(cuò)誤；D．沿著電場線方向電勢降低，P點(diǎn)電勢大于Q點(diǎn)電勢，故D錯(cuò)誤。故選B。5.如圖甲所示，單匝線圈電阻r＝1Ω，線圈內(nèi)部存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場面積為，有一個(gè)阻值為的電阻兩端分別與線圈兩端a、b相連，電阻的一端b接地。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，則下列說法不正確的是（）A.在時(shí)間內(nèi)，R中有電流從b流向aB.當(dāng)時(shí)穿過線圈的磁通量為0.06WbC.在時(shí)間內(nèi)，通過R的電流大小為0.01AD.在時(shí)間內(nèi)，ab兩端電壓【答案】D【解析】【詳解】ACD．在0～4s時(shí)間內(nèi)，穿過線圈的磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知，R中有電流從b流向a；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得由閉合電路歐姆定律得R兩端電壓為故D錯(cuò)誤符合題意，AC正確不符合題意；B．由圖可知t＝2s時(shí)，，則此時(shí)穿過線圈的磁通量為故B正確不符合題意。故選D。6.一根長度為L、質(zhì)量為m、粗細(xì)可忽略的導(dǎo)體棒A緊靠在一個(gè)足夠長的絕緣半圓柱體底端靜止，半圓柱體固定在水平面上，導(dǎo)體棒A與半圓柱體表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其截面如圖所示?？臻g中加有沿半圓柱體半徑向內(nèi)的輻向磁場，半圓柱體表面處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等且均為B，在導(dǎo)體棒A中通入方向垂直紙面向外的變化電流，使導(dǎo)體棒A沿半圓柱體從底端緩慢向上滑動(dòng)，導(dǎo)體棒A與圓心的連線與水平方向的夾角為θ，在導(dǎo)體棒A從底端運(yùn)動(dòng)到頂端的過程中，下列說法正確的是（）A.當(dāng)時(shí)，導(dǎo)體棒A所受的摩擦力有最大值B.導(dǎo)體棒A所受的安培力一直減小C.導(dǎo)體棒A所受重力與支持力的合力先增大后減小D.導(dǎo)體棒A所受重力和安培力的合力與安培力方向的夾角不變【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則確定安培力的方向，導(dǎo)體棒在上升至某位置時(shí)的受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件可知導(dǎo)體棒A所受支持力導(dǎo)體棒A所受摩擦力導(dǎo)體棒A沿粗糙的圓柱體從底端緩慢向上滑動(dòng)，在到達(dá)頂端前的過程中，增大，增大，f增大，故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體棒A所受的安培力其中在0~90°范圍內(nèi)增大，可知安培力先增大后減小，當(dāng)時(shí)，導(dǎo)體棒A所受的安培力最大，此時(shí)，解得故B錯(cuò)誤；C．重力與支持力的合力大小為，隨增大而減小，故C錯(cuò)誤；D．令支持力和滑動(dòng)摩擦力的合力方向與摩擦力的方向夾角為β，則有可知支持力和摩擦力的合力方向與摩擦力的方向夾角始終不變，由于支持力、摩擦力、重力與安培力四個(gè)力的合力為零，則重力、安培力的合力與支持力、摩擦力的合力等大反向，摩擦力與安培力位于同一直線上，則重力和安培力的合力方向與安培力的方向的夾角始終不變，故D正確。故選D。二、多選題（本大題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分）7.如圖電源電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r，滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A.電容器上的電荷量變小B.電阻消耗的功率一定變大C.燈L變亮D.電源的效率降低【答案】AC【解析】【詳解】A．滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電阻增大，根據(jù)“串反并同”，可知電阻與電容器兩端電壓減小，電阻與燈泡兩端電壓均增大，根據(jù)可知，電容器上的電荷量減小，故A正確；B．因?yàn)椴磺宄麟娮枧c電源內(nèi)阻之間的關(guān)系，無法用等效電源法判斷消耗的功率變化，故B錯(cuò)誤；C．由上分析知，燈泡兩端電壓增大，則燈泡變亮，故C正確；D．電源的效率當(dāng)外電阻變大，效率變大，故D錯(cuò)誤。故選AC。8.圖（a）為一列簡諧橫波在時(shí)刻的圖像，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為和；圖（b）為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A.該波沿x軸正方向傳播，波速為1m/sB.質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)4s振動(dòng)的路程為4mC.此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度沿y軸正方向D.質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)，速度為0【答案】ACD【解析】【詳解】AC．由題圖可知該波的波長為，周期為，則波速為由圖（b）可知，0時(shí)刻P質(zhì)點(diǎn)向上振動(dòng)，根據(jù)“平移法”可知，該列波向x軸正方向傳播，故AC正確；B．由圖（a）知振幅為由于等于半個(gè)周期，則質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)振動(dòng)的路程為故B錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)P在時(shí)，根據(jù)圖（b）可知，處于波峰位置，速度為0，故D正確。故選ACD。9.抗磁性，也稱反磁性，是指物質(zhì)處在外加磁場中時(shí)，對(duì)磁場產(chǎn)生微弱異力的一種磁性現(xiàn)象。對(duì)抗磁性的解釋，可以采用如下經(jīng)典模型，電子繞O處的原子核沿順時(shí)針（俯視時(shí)）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。假設(shè)外加豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B（）的勻強(qiáng)磁場后，電子軌道的半徑保持不變，電子圓周運(yùn)動(dòng)的速率會(huì)發(fā)生改變，從而產(chǎn)生抗磁性。對(duì)于抗磁性的解釋，下列說法正確的是（）A.速率改變前，O處磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.速率改變前，O處磁感應(yīng)強(qiáng)度為C.電子的速率會(huì)增大D.電子的速率會(huì)減小【答案】BC【解析】【詳解】速率改變前，在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，根據(jù)右手定則可知，方向向上，外加勻強(qiáng)磁場方向?yàn)樨Q直向下時(shí)，O處磁感應(yīng)強(qiáng)度為；外加勻強(qiáng)磁場方向?yàn)樨Q直向下時(shí)，電子所受洛倫茲力指向圓心，向心力增大，由于運(yùn)動(dòng)半徑不變所以電子做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度增大。故選BC。10.如圖所示，上端接有的定值電阻的兩平行粗糙導(dǎo)軌，間距為，足夠長的傾斜部分和水平部分圓滑連接，傾斜部分與水平面的夾角，傾斜部分有一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，水平部分沒有磁場。垂直于導(dǎo)軌的質(zhì)量為、電阻為的金屬棒ab，從斜面上足夠高的某處由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌有良好接觸。已知金屬棒與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，其余電阻不計(jì)，重力加速度g取，，。下列說法正確的是（）A.金屬棒ab在傾斜軌道上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.金屬棒ab在傾斜軌道上的最大速率為2m/sC.若金屬棒從高度處滑下（進(jìn)入水平軌道前已處于平衡狀態(tài)），電阻R上產(chǎn)生的熱量為0.5JD.若金屬棒從高度處滑下（進(jìn)入水平軌道前已處于平衡狀態(tài)），導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動(dòng)到停止的時(shí)間為2.15s【答案】BD【解析】【詳解】AB．由題意可知，金屬棒受安培力逐漸增大，則加速度逐漸減小，直至勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)最大速度為，由法拉第電磁感應(yīng)定律有感應(yīng)電流為對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，有BIL+=mgsinθ聯(lián)立解得=2m/s故A錯(cuò)誤，B正確；C．金屬棒在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由能量守恒有mgh=+解得Q=05J電阻R上產(chǎn)生的熱量J故C錯(cuò)誤；D．設(shè)在斜面勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，位移為，根據(jù)動(dòng)量定理有在斜面勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，位移為，則有電流為根據(jù)能量守恒定律可知其中在水平面上有解得總時(shí)間為s故D正確；故選BD。三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共兩小題，每空2分，共18分）11.小明同學(xué)在做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。（1）將擺球懸掛于鐵架臺(tái)上，下列各圖中懸掛方式正確的是______；測量小球直徑時(shí)游標(biāo)卡尺如圖所示，其讀數(shù)為______cm。（2）測單擺周期時(shí)，當(dāng)擺球經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)并開始計(jì)1次，測出經(jīng)過該位置N次所用時(shí)間為t，則單擺周期為T=______?！敬鸢浮竣?C②.2.06③.【解析】【詳解】（1）[1]在做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中擺長不變，懸點(diǎn)要固定。故選C。[2]10分度游標(biāo)卡尺的精度為，故讀數(shù)為（2）[3]經(jīng)過該位置N次時(shí)擺球經(jīng)過的周期數(shù)為，故可知解得12.某同學(xué)用電流表和電壓表測量阻值約為電阻絲的電阻率。（1）除電源（電動(dòng)勢，內(nèi)阻不計(jì)）、電壓表（量程，內(nèi)阻約）、開關(guān)、導(dǎo)線若干外，還提供如下實(shí)驗(yàn)器材：A.電流表（量程，內(nèi)阻為）B.電流表（量程，內(nèi)阻為）C.滑動(dòng)變阻器（最大阻值，額定電流）D.滑動(dòng)變阻器（最大阻值，額定電流）為了調(diào)節(jié)方便、測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______（選填實(shí)驗(yàn)器材前對(duì)應(yīng)的字母）。（2）用伏安法測金屬絲的電阻，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，他們測量是采用圖1中的_______圖（選填“甲”或“乙”）。（3）該同學(xué)測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流I，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標(biāo)圖上標(biāo)出，如圖2所示。請(qǐng)作出該金屬絲的圖線_______，根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻_______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）在“測定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測量儀器均已校準(zhǔn)，待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm，直徑約為0.400mm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為_______（填選項(xiàng)前的符號(hào)）。AB.C.D.【答案】①.A②.C③.甲④.⑤.5.80##5.76##5.77##5.78##5.79##5.81##5.82⑥.C【解析】【詳解】（1）[1]通過電阻絲的最大電流約為為了測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用量程為的電流表，故選A。[2]為了調(diào)節(jié)方便、獲取多組數(shù)據(jù)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇，故選C。（2）[3]電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)大于電阻絲的阻值，為減小誤差，電流表應(yīng)采用外接法，故應(yīng)選擇圖1中的甲圖。（3）[4]該金屬絲的圖線如圖所示[5]根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻為（4）[6]根據(jù)電阻定律電阻絲的截面積為電阻絲的電阻率為故選C。四、解答題（本大題共3小題，13題10分，14題14分，15題14分，共38分）13.如圖所示，一玻璃磚的截面由半圓和等腰直角三角形ABC組成，O點(diǎn)為圓心，半圓的直徑BC長為2R，半圓上的D點(diǎn)到BC的距離為。一束光射到D點(diǎn)，入射角為，折射光線與AC平行。已知光在真空中的傳播速度為c。求：（1）玻璃磚的折射率n；（2）光在玻璃磚中的傳播時(shí)間t。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)折射角為，由三角形邊角關(guān)系可知折射角的正弦值為玻璃磚的折射率為玻璃磚的折射率為（2）光射到AB邊時(shí)的入射角為，發(fā)生全反射的臨界角為即故光在傳播到AB邊后發(fā)生全反射，光路圖如圖所示光在玻璃磚中的路程為光在玻璃磚中的傳播的速度為故光在玻璃磚中的傳播時(shí)間14.如圖所示，以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有相互垂直的勻強(qiáng)電場（圖中未畫出）和勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向垂直于平面（紙面）向里。一帶正電的粒子從O點(diǎn)沿x軸正方向以某一速度射入恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間從邊界上P點(diǎn)射出，不計(jì)粒子的重力。（1）求電場強(qiáng)度大小和方向；（2）若僅撤去磁場，帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入，從半圓形區(qū)域邊界上的Q點(diǎn)射出，Q點(diǎn)的坐標(biāo)為，求粒子的比荷；（3）若僅撤去電