浙江省宁波市镇海中学2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（原卷版）

2023学年第一学期期末考试高二物理试题注：本试卷中的g取10m/s2。选择题部分一、选择题Ⅰ（本大题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分，请将你认为正确的答案填涂在答题卡相应位置）1.因受空气污染和氧化等因素影响，国际千克原器的质量出现细微变化，已难以适应现代精密测量要求。因此科学界一直想用一种基于物理常数的定义来取代。2018年11月16日，第26届国际计量大会决定，千克由普朗克常量h及米和秒定义，即，该决定已于2019年5月20日生效。此次标准实施后，国际单位中7个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证了国际单位的长期稳定性和通用性。以下说法正确的是（）A.普朗克常量h是个无单位的常量B.普朗克常量h的单位等效于C.普朗克常量h的单位等效于D.受外界因素的影响普朗克常量h的数值也会发生细微变化2.如图的轨道，物块以的初速度从A出发向右到B的速度为大小，时间；以同样的初速度从B出发向左到A的速度大小为，时间。则（）A.若接触面光滑，、相等时间大于B.若接触面光滑，、相等时间小于C.如果所有接触面粗糙程度一样，大于D.如果所有接触面粗糙程度一样，小于3.如图所示，一个小球O用1、2两根细绳连接并分别系于车厢中的A点和B点，OB水平，车厢由静止状态开始缓慢加速的过程中，下列说法正确的是（）A.若车厢向右加速，则绳2的张力增大，绳1的张力减小B.若车厢向右加速，则绳2的张力增大，绳1的张力不变C.若车厢向左加速，则绳1的张力增大，绳2的张力减小D.若车厢向左加速，则绳1的张力增大，绳2的张力不变4.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率运行。初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的图像（以地面为参考系）如图乙所示。已知，则（）A.时刻，小物块离A处的距离达到最大B.时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.时间内小物块受滑动摩擦力作用，时间内小物块受静摩擦力作用D.时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左5.如图所示，一只小船横渡一条河流。小船船头垂直于河岸，自A点出发沿直线抵达河对岸的B点，历时，且知与河岸的夹角，河水流速大小为，小船相对静水的速度不变。已知，下列判断中错误的是（）A.河流的宽度为B.小船相对静水速度的大小为C.只要调整小船的航向合适，小船可以沿直线抵达正对岸的C点D.无论怎样调整小船的航向，小船渡河的位移都不可能小于6.木星的卫星中，木卫一、木卫二、木卫三做圆周运动的周期之比为。木卫三周期为T，公转轨道半径是月球绕地球轨道半径r的n倍。月球绕地球公转周期为，则（）A.木卫一轨道半径为 B.木卫二轨道半径为C.周期T与T0之比为 D.木星质量与地球质量之比为7.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图像如图所示，已知汽车的质量为，汽车受到的阻力为车重的0.1倍，g取，则（）A.汽车在前5s内的位移为50mB.汽车在达到最大速度的过程中牵引力做的功为C.汽车的额定功率为60kWD.汽车的最大速度为15m/s8.某静电场在x轴正半轴上的电势φ随x变化的关系如图所示，Ex为电场强度在x轴上的分量则（）A.在x1、x2两处，Ex1与Ex2方向相同B.在x1、x2两处，Ex1与Ex2大小相等C.若把带正电的粒子从x1处移到x2处，电场力先做正功再做负功D.同一个带正电的粒子在R处具有的电势能小于在x2处的电势能9.如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电容器的电容为C，电压表内阻较大，电流表内阻不可忽略。闭合开关S，在增大电阻箱R的阻值的过程中，电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，则下列说法正确的是（）A.电容器电荷量的增加量等于B.电压表示数U和电流表示数I的比值不变C.和的比值大于rD.电源效率和输出功率一定都增加10.2020年9月1日消息，广东清远磁浮列车圆满完成整车静态调试运行试验如图1，图2是磁浮的原理图，图2中甲是圆柱形磁铁，乙是用高温超导材料制成的超导圆环，将超导圆环乙水平放在磁铁甲上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁甲的上方空中，若甲的N极朝上，在乙放入磁场向下运动的过程中（）A.俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流消失B.俯视，乙中感应电流的方向为顺时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在C.俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流消失D.俯视，乙中感应电流的方向为逆时针方向；当乙稳定后，感应电流仍存在11.下面为教材中的四副插图，下列关于这几幅图说法正确的是（）A.图甲为库仑扭秤装置，库仑通过此实验装置研究得出电荷之间的静电力与其之间距离成反比关系B.图乙为小磁针在通电导线下发生偏转，表明电流具有磁效应，法拉第最先发现电流的磁效应C.图丙是研究安培力方向与磁场方向关系演示实验，表明通电导线所受的安培力可能与磁场方向垂直D.图丁为回旋加速器装置，仅增大D形盒半径，则粒子能够获得的最大速度增大12.如图所示，A、B两物体质量分别为mA=5kg和mB=4kg，与水平地面之间的动摩擦因数分别为μA=0.4和μB=0.5，开始时两物体之间有一压缩的轻弹簧（不拴接），并用细线将两物体拴接在一起放在水平地面上。现将细线剪断，则两物体将被弹簧弹开，最后两物体都停在水平地面上。下列判断正确的是（）A.在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，两物体组成的系统动量不守恒B.在弹簧弹开两物体以及脱离弹簧后两物体的运动过程中，整个系统的机械能守恒C.在两物体被弹开的过程中，A、B两物体的机械能先增大后减小D.两物体一定不会同时停在地面上13.如图所示的电路中，L是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、和是三个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源，在时刻，闭合开关S，电路稳定后在时刻断开开关S，规定以电路稳定时流过、的电流方向为正，分别用、表示流过和的电流，则下图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（）A B.C. D.二、选择题Ⅱ（本大题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，选部分但正确的得2分，不选、多选、错选均不得分，请将你认为正确的答案填涂在答题卡相应位置）14.一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，其边界如图中虚线所示，ab为半径为R的半圆，ac、bd与直径ab共线，a、c间的距离等于半圆的半径R。一束质量均为m、电量均为q的带负电的粒子，在纸面内从c点垂直于ac以不同速度射入磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（）A.可以经过半圆形边界的粒子的速率最小值为B.可以经过半圆形边界的粒子的速率最大值为C.在磁场中运动时间最短的粒子速率为D.在磁场中运动时间最短的粒子运动时间为15.如图所示，CN、DQ是两条足够长水平固定放置的阻值可忽略的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，水平导轨所在区域存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。水平导轨的左端与一段半径为r的光滑圆弧轨道平滑连接，水平导轨的右端接入阻值为R的电阻。一质量为m、长度为L、电阻为R的导体棒a静置于水平轨道最左端，将另一个与导体棒a完全相同的导体棒b从圆弧轨道上h（）高处由静止释放，b与a发生完全非弹性碰撞（粘连一起），运动过程中导体棒a、b始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A.b棒刚到达圆弧底端时对轨道的压力大小为3mgB.两棒最终停CD右侧处C.整个过程中，通过b棒的电荷量为D.整个过程中，电阻R上产生的焦耳热为非选择题部分三、非选择题（本大题共5小题，共55分）16.（1）甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。己知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：①实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是______（填“甲”、“乙”或“丙”）。②实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的图线如图（丁）中A、B、C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是______。（选填“ABC”、“BCA”或“CAB”）。（2）小明同学采用（乙）图实验装置探究质量一定时加速度与力的关系的实验时，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是图（丁）中的一条直线，根据图线与横坐标的夹角求得图线的斜率为k，则小车的质量为______。17.如图所示，是测电源电动势和内阻的两种常用方法，由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差。下列分析正确的是（）A.采用图1的方法，引入系统误差的原因是电压表的分流作用；采用图2的方法，引入系统误差的原因是电流表的分压作用B.图3是用“图1”电路处理的结果，其中图线②表示测量图线，图线①表示真实图线C.图4是用图2电路处理的结果，其中图线③表示测量图线，图线④表示真实图线D.图3和图4结合处理实验数据，不能消除因电表不理想而引起的系统误差18.某兴趣小组欲利用伏安法测量一未知电阻（阻值在0.4～0.6Ω之间），实验室提供如下器材：A.电压表（量程3V，内阻3kΩ）；B.电压表（量程3V，内阻3kΩ）；C.定值电阻（阻值4.5Ω）；D.电阻箱R（调节范围0～999.9Ω）；E.滑动变阻器（最大阻值10Ω）；F.电源E（电动势5V，内阻约1Ω）；G开关一个；H.导线若干。（1）欲将电压表改装成量程为0.6A的电流表，需将电阻箱R调节至________Ω后与表并联（结果保留2位有效数字）。（2）由于待测电阻阻值过小，为保证电表读数总能在量程的以上，需将定值电阻接入电路。图（a）所示电路图中合理的是________（选填“A”、“B”或“C”）；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到变阻器的最________（选填“左”或“右”）端。（3）按合理的电路图完成实验，绘制出两电压表示数的关系如图（b）所示。由此可计算出待测电阻________Ω（结果保留1位有效数字）。（4）电源内阻不是准确值，这对的测量结果________（选填“有”或“无”）影响。19.电动自行车已成为城市出行的重要交通工具之一。某品牌电动自行车铭牌标识如下表所示，质量的同学骑着该电动自行车以额定功率沿平直公路从静止启动，电动车能够达到的最大速度。已知电动自行车所受的阻力是人和车总重力的0.05倍，。求：（1）电机的输出功率；（2）电机的线圈内阻R；（3）电动车速度为3m/s时的加速度大小a。规格后轮驱动直流电机车型：电动自行车额定功率整车质量额定工作电压20.如图所示，轨道ABCD由半径的光滑四分之一圆弧轨道AB、长度的粗糙水平轨道BC以及足够长的光滑水平轨道CD组成。质量的物块P和质量的物块Q压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不连接），三者静置于CD段中间，物块P、Q可视为质点。紧靠D的右侧水平地面上停放着质量的小车，其上表面EF段粗糙，与CD等高，长度；FG段为半径的四分之一光滑圆弧轨道；小车与地面间的阻力忽略不计。P、Q与BC、EF间的动摩擦因数均为，重力加速度，现解除弹簧锁定，物块P、Q由静止被弹出（P、Q脱离弹簧后立即撤走弹簧），其中物块P进入CBA轨道，而物块Q滑上小车。不计物块经过各连接点时的机械能损失。（1）若物块P经过CB后恰好能到达A点，求物块P通过B点时，物块P对圆弧轨道的弹力；（2）若物块P经过CB后恰好能到达A点，试分析物块Q能否冲出小车上的G点，若能冲出G点，求出物块Q从飞离G点到再次回到G点过程中小车通过的位移；若物块Q不能飞离G点，请说明理由；（3）若弹簧解除锁定后，物块Q向右滑上小车后能通过F点，并且后续运动过程始终不滑离小车，求被锁定弹簧的弹性势能取值范围。21.如图所示，两对电阻不计、间距为L的光滑平行金属导轨，转角处用一小段光滑绝缘的弧形材料平滑连接。倾斜导轨与水平地面的夹角，上端连接电阻，大小的匀强磁场Ⅰ垂直于整个倾斜导轨向上。水平导轨上静置着U形导线框cdef，cd边和ef边均紧密贴合导轨，右侧MN和PQ之间有宽为2L、竖直向上的匀强磁场Ⅱ，大小未知，末端连接电阻。质量为m、电阻为、长也为L的导体棒ab垂直于倾斜导轨由静止释放，在到达底端前已开始匀速运动，后进入水平导轨与线框cdef发生碰撞，立即连成闭合线框abed，然后再进入匀强磁场Ⅱ。已知U形线框cdef的三条边与导体棒ab完全相同，重力加速度为g，导体棒和线框在运动中均与导轨接触良好。（1）求ab棒在倾斜导轨上所受重力的最大功率；（2）若闭合线框abed在完全进入磁场Ⅱ之前速度减为零，求电阻产生的热量；（3）若闭合线框abed刚好运动到磁场Ⅱ的右边界线PQ处时速度减为零，求磁