江苏省淮安市2023-2024学年高二上学期期末调研测试 物理 Word版含解析.docx

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2023—2024学年度高二年级第一学期期末调研测试物理试题一、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.6N2.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.a②.B③.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