湖北省十堰市2023-2024学年高二上学期期末调研考试 物理 含答案

十堰市2023—2024学年度上学期期末调研考试高二物理（2024年1月）本试题卷共6页，共15道题，满分100分，考试时间75分钟。★祝考试顺利★注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卡和试卷指定位置上，并将考号条形码贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答在试题卷、草稿纸上无效。3.非选择题用0.5毫米黑色墨水签字笔将答案直接答在答题卡上对应的答题区域内。答在试题卷、草稿纸上无效。4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡。一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.在4s内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的总电荷量为4C，向左迁移的负离子所带的总电荷量为4C，那么电解槽中的电流为（）A.2A B.4A C.6A D.8A2.实验火箭总质量为M，当静置的火箭在极短时间内竖直向下喷出质量为、速度为的高温气体时，以竖直向下为正方向，其速度大小为（）A. B. C. D.3.著名物理学家费曼设计的一个实验如图所示，在一块可自由旋转的绝缘圆板中部安装一个螺线管，并接有电源，板的四周有许多固定的带负电的小球，整个装置悬挂起来且初始处于静止状态。下列说法正确的是（）A.电路稳定情况下，开关断开瞬间圆板转动方向与开关闭合瞬间圆板转动方向相同B.在开关闭合瞬间，整个圆板仍保持静止C.改变小球的电性，开关闭合瞬间，圆板转动方向不变D.在开关闭合瞬间，整个圆板将顺时针（自上而下看）转动一下4.图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，甲波向左传播，乙波向右传播。质点N的平衡位置在处，则下列说法正确的是（）A.此时质点N的位移为30B.N点是振动加强点C.这两列波会发生干涉现象D.质点N将做振幅为20的简谐振动5.有一摆长为L的单摆悬点正下方某处有一小钉子，摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉子挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M运动到左边最高点N的频闪照片如图所示（悬点与小钉子未被摄入），P为摆动中的最低点，已知相机每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知（）A.小钉子与悬点的距离为B.小钉子与悬点的距离为C.小钉子与悬点的距离为D.摆线被小钉子挡住的瞬间，摆球的机械能突然减少6.下雨时，在空气阻力的影响下，雨滴到达地面附近时，可视为匀速运动，某次下小雨时小明同学打着半径为0.5m的雨伞，假设伞面水平，雨水的平均密度为0.5，雨滴下落的速度为2，雨滴打在伞上后不反弹，且在短时间内滑下雨伞，由于下雨，因此小明增加撑雨伞的力约为（）A.0.16N B.1.6N C.16N D.160N7.潜水泵由电动机、水泵、输水钢管组成。已知当地地下水源距离地表8.75m，水泵出水口离水平地面的高度为1.25m，水流由出水口水平喷出时的速度为，每秒出水量为4。水泵由电功率为660W的电动机带动，电动机的额定电压为220V，水泵的抽水效率为80%，取重力加速度大小，忽略其他能量损失，下列说法正确的是（）A.空中水柱的水的质量为3 B.此时电流大小为1AC.每秒钟水泵对水做的功为500J D.电动机线圈的电阻约为6Ω8.电磁轨道炮弹体发射的工作原理如图所示，待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触，恒定电流从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回，轨道电流在弹体处可形成垂直于轨道面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比，静止的通电弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是（）A.将弹体质量减至原来的一半，有效轨道长度变为原来的2倍，其他量不变B.只将电流增加至原来的2倍C.只将弹体质量减至原来的一半D.只将轨道长度变为原来的2倍9.如图所示，在一等腰直角三角形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）从边的中点O垂直于边射入该匀强磁场区域，若该三角形的两直角边的边长均为L，则下列关于粒子运动的说法正确的是（）A.当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中的运动时间均不同B.当该粒子以不同的速度入射时，在磁场中运动的最长时间为C.若要使粒子从边射出，则该粒子从O点入射的最大速度应为D.若该粒子的入射速度为，则粒子一定从边出磁场，且射出点距C点的距离为10.如图甲所示，长为a，宽为b，匝数为n的矩形金属线圈恰有一半处于匀强磁场中，线圈的总电阻为R，线圈固定不动。时匀强磁场的磁感应强度的方向垂直纸面向外，磁感应强度B随时间t变化的关系图像如图乙所示，则（）A.线圈中感应电流的方向先逆时针再顺时针B.线圈中的感应电动势恒为C.0~2时间内通过线圈某横截面的电荷量为D.时刻，线圈受到的安培力大小为二、非选择题：共60分。11.（6分）某同学根据所学知识制作了一台简易电子秤，原理图如图甲所示，图中电压表可视为理想电压表（量程为3V），滑动变阻器的最大阻值。（1）该同学先利用如图乙所示的电路测定电子秤里两节纽扣电池（如图丙所示）的电动势和内阻，根据多次测量得到的数据作出的图像如图丁所示，可知这两节纽扣电池串联后的电动势_________V，内阻_________Ω；（2）该同学想得到电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系，设计了如下实验：①调节图甲中滑动变阻器的滑片P的位置，使电压表的示数恰好为零；②在托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片P恰好滑到b端，然后调节电阻箱，直到电压表达到满偏，实验过程中弹簧一直处于弹性限度内，则此时电阻箱的读数_________Ω。12.（10分）如图所示，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率，可用器材如下：A.干电池（电动势，内阻不计）；B.电流表eq\o\ac(○,G)（满偏电流，内阻）；C.定值电阻（阻值为5.0Ω）；D.滑动变阻器（最大阻值为150Ω）；E.定值电阻、；F.开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。（1）表笔B是__________（填“红”或“黑”）表笔。（2）虚线框内是双量程电流表，已知，当S接a时，对应电流表量程是0~0.1A，那么定值电阻__________Ω。（3）当开关S拨向__________（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”。欧姆调零后，欧姆表内阻为__________Ω。（4）由于欧姆表搁置时间较长，因此其电源电动势变小，内阻变大，那么正确操作测电阻时，真实值比测量值__________（填“大”或“小”）。13.（12分）如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距。物块A与B发生正碰且碰撞前A的速度为。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生弹性正碰，碰后瞬间C的速度。已知A和B的质量均为，物块A、B与地面间的动摩擦因数均为，假设碰撞时间极短，取重力加速度大小。求：（1）A、B碰撞过程中损失的机械能；（2）C的质量。14.（15分）如图所示，有一个磁感应强度、方向垂直纸面向里的范围足够大的匀强磁场，在磁场中的O点有一个粒子源，能向纸面内各个方向连续不断地均匀发射速率、比荷的带正电粒子，是竖直放置且厚度不计的挡板，足够长，挡板的P端与O点的连线跟挡板垂直，带电粒子受到的重力以及粒子间的相互作用力忽略不计，（1）为了使带电子不打在挡板上，粒子源到挡板的距离d应满足什么条件？（2）若粒子源到挡板的距离，且已知沿某一方向射出的粒子恰好紧挨P点通过，再过一段时间后最终又打在挡板上，求这个粒子从O点射出时的速度与连线的夹角；（3）若粒子源到挡板的距离，求粒子打到挡板左、右表面上的长度的比值.15.（17分）2022年4月16日上午，被称为“感觉良好”乘组的“神舟十三号”结束太空出差，顺利回到地球。为了能更安全着陆，设计师在返回舱的底盘安装了4台电磁缓冲装置。每台电磁缓冲装置包含绝缘光滑缓冲轨道、，且缓冲轨道内存在稳定匀强磁场，方向垂直于整个缓冲轨道平面。4台电磁缓冲装置与地面提前着陆的4个缓冲滑块分别对接，缓冲滑块外部由高强度绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与返回舱中的磁场相互作用，返回舱一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，返回舱的速度大小为，4台电磁缓冲装置结构相同，其中一台电磁缓冲装置的结构简图如图所示，线圈的电阻为R，边长为L，返回舱的质量为m，磁感应强度大小为B，重力加速度大小为g，一切摩擦阻力均不计。（1）缓冲滑块刚停止运动时，求流过线圈边的电流大小和方向；（2）假设缓冲轨道足够长，线圈足够高，求软着陆速度v的大小；（3）若返回舱的速度大小从减到v的过程中，经历的时间为t，求该过程中返回舱下落的高度h和每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热Q。（结果保留v）

十堰市2023-2024学年度上学期期末调研考试高二物理参考答案1.A2.A3.D4.C5.C6.B7.C8.AB9.BD10.BCD11.（1）4.0（2分）0.5（2分）（2）②3.5（2分）12.（1）黑（2分）（2）9（2分）（3）b（2分）300（2分）（4）小（2分）13.解：（1）设A、B碰撞后的速度为，A、B碰撞过程由动量守恒定律得（2分）（2分）解得。（1分）（2）设与C碰撞前瞬间A、B整体的速度为由动能定理得（2分）A、B整体与C发生弹性正碰（2分）（2分）解得。（1分）14.解：（1）设带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为R由牛顿第二定律得（2分）解得（1分）粒子能打在挡板上的临界情形如图甲所示，所以为了使粒子不打在挡板上d应满足：。（2分）（2）如图乙所示，设粒子的速度方向与连线的夹角为（偏右下方）时，粒子恰好经过挡板的P点后最终又打在挡板右侧的N点。由图形的几何关系可知：为直角三角形，所以为粒子做圆周运动的直径（2分）由于，所以由几何关系可得。（2分）（3）粒子打在挡板左、右表面的示意图如图乙所示由图可知，粒子打到挡板左表面的长度（2分）粒子打到挡板右表面的长度（2分）故粒子打到挡板左、右表面上的长度的比值。（2分）15.解：（1）由题意可知缓冲滑块刚停止运动时，边产生的电动势为（2