安徽省皖中聯(lián)盟2023-2024學年高二上學期1月期末聯(lián)考物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12023~2024學年第一學期期末聯(lián)考高二物理考生注意：1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2.答題前，考生務必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項目填寫清楚。3.考生作答時，請將〖答案〗答在答題卡上。選擇題每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的〖答案〗標號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的〖答案〗無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4.本卷命題范圍：必修第一冊，第二冊，第三冊，選擇性必修第一冊第一章，選擇性必修第二冊第一章。一、選擇題（本題共10小題，共42分。在每小題給出的四個選項中，第1~8題中只有一項符合題目要求，每小題4分，第9~10題有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.2023年7月14日，“探索二號”科考船搭載著“深海勇士”號載人潛水器返回海南三亞，完成了大深度原位科學實驗站在海底的布設試驗。本次海試采用中科院青島能源所與深海所聯(lián)合研制的國產(chǎn)技術，首次實現(xiàn)了1兆瓦時以上的固態(tài)電池在深海裝備上的集成并恰能支撐實驗站在海底連續(xù)工作半年（180天）。不考慮電路損耗，有關該原位科學實驗站的能源系統(tǒng)及用電系統(tǒng)，下列判斷正確的是（）A.該用電系統(tǒng)的功率約B.該用電系統(tǒng)的功率約C.該鋰電能源系統(tǒng)能提供可用電能D.該鋰電能源系統(tǒng)能提供電荷量〖答案〗B〖解析〗AB．用電系統(tǒng)的功率A錯誤，B正確；C．鋰電能源系統(tǒng)能提供得電能C錯誤；D．鋰電能源系統(tǒng)能提供電荷量未知，D錯誤。故選B。2.對于以下四幅插圖所涉及的物理現(xiàn)象或原理，下列說法不正確的是（）A.甲圖中燃氣灶電子點火器點火應用了尖端放電原理B.乙圖中摩擦過的琥珀能夠吸引羽毛，說明羽毛帶有與琥珀所帶電性相同的電荷C.丙圖中機翼上有多條針一樣的裝置可以導走飛機與大氣摩擦產(chǎn)生的靜電荷D.丁圖中金屬編織網(wǎng)包裹著導體線芯利用了靜電屏蔽原理降低干擾〖答案〗B〖解析〗A．甲圖中燃氣灶電子點火器點火應用了尖端放電的原理，A正確，不符合題意；B．摩擦過的琥珀能夠吸引羽毛說明帶電物體具有吸引輕小物體的性質，B錯誤，符合題意；C．機翼上有多條針一樣的裝置是利用尖端放電導走飛機與大氣摩擦產(chǎn)生的靜電荷，C正確，不符合題意；D．金屬編織網(wǎng)能起到靜電屏蔽的作用，使網(wǎng)內(nèi)不受外部電場的影響，D正確，不符合題意。故選B。3.如圖所示，半圓形導線通以恒定電流，放置在勻強磁場中、已知磁感應強度大小為，導線長為，直徑與磁場方向夾角為。該導線受到安培力大小為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗該導線受到的安培力故選C。4.如圖所示，正方形區(qū)域（含邊界）存在垂直于紙面向里的勻強磁場，兩個粒子以相同的速率均從d點沿紙面方向射入磁場區(qū)域，經(jīng)磁場偏轉后粒子從點離開磁場，粒子從邊的中點離開磁場，不計粒子重力以及粒子之間的相互作用，則粒子與粒子的比荷之比為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗設正方形邊長為，粒子沿方向射入磁場區(qū)域，粒子從邊的中點離開磁場，則粒子的半徑粒子從點離開磁場，由圖可知根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得粒子的比荷所以粒子與粒子的比荷之比為故選C。5.某電場的等勢面如圖中實線所示，圖中相鄰等勢面間的電勢差相等，已知將電子從點移至無窮遠處克服電場力做的功比從點移至無窮遠處克服電場力做的功多，選無窮遠處電勢為零，下列說法正確的是（）A.該電場可能是一對等量異種電荷產(chǎn)生的電場B.點電勢高于點電勢C.質子從d點移到點，電場力做正功D.兩點場強方向均向左，但d點場強比點大〖答案〗B〖解析〗A．比較一對等量異種電荷產(chǎn)生的電場的等勢線的形狀，可知該電場不是一對等量異種電荷產(chǎn)生的電場，A錯誤；B．因為將電子從點移至無窮遠處克服電場力做的功比從點移至無窮遠處克服電場力做的功多，故點電勢高于點電勢，故電場線的方向應從左向右穿過各等勢線，故點電勢高于點電勢，B正確；C．因d點電勢低于點，故質子從d點移到點電場力做負功，C錯誤；D．d處等差等勢線比處密集，因而d點場強比點大，但兩點場強方向垂直于等勢線均向右，D錯誤。故選B。6.如圖所示，物塊在水平向左外力F的作用下沿斜面勻速下滑，該過程中斜面始終靜止在水平地面上、下列說法正確的是（）A.地面對斜面的摩擦力水平向左B.地面對斜面的支持力大于物塊與斜面所受重力之和C.物塊可能只受三個力的作用D.撤去外力后，物塊的運動狀態(tài)可能不變〖答案〗C〖解析〗AB．物塊勻速下滑，系統(tǒng)整體受力平衡，由整體法判斷地面對斜面的摩擦力向右，支持力與物塊與斜面所受重力之和相等，故AB錯誤；C．若斜面與物塊間無摩擦力，物塊受到的豎直向下的重力、垂直斜面指向右上的支持力和水平向左的外力，結合三力平衡知識可知，C正確；D．若斜面粗糙，設斜面傾角為，物塊與斜面間動摩擦因數(shù)為，撤去外力前有得撤去外力后不可能有故D錯誤；故選C。7.如圖所示，長為的輕桿兩端固定兩個小球甲和乙（可視為質點），甲球質量是乙球的兩倍，初始時它們直立在光滑的水平地面上，由于受到微小擾動，系統(tǒng)從圖示位置開始傾倒。當小球甲剛要落地時，小球乙的速度大小為（）A.0 B. C. D.〖答案〗A〖解析〗甲落地前瞬間，甲、乙在水平方向共速，且水平方向動量守恒，故甲落地前瞬間，甲和乙水平速度都為零。故選A。8.如圖所示，水平放置圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉動，質量分別為、的物塊A、B（均視為質點）放置在圓盤上隨圓盤一起做勻速圓周運動的半徑分別為、，與圓盤間的動摩擦因數(shù)分別為、，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，現(xiàn)使轉盤轉速逐漸緩慢增大，則A比B先滑動的條件一定是（）A. B.C. D.〖答案〗D〖解析〗A．由牛頓第二定律與圓周運動規(guī)律：當A剛要相對圓盤滑動時當B剛要相對圓盤滑動時可得，兩物塊相對圓盤開始滑動的臨界角速度與質量、無關，A錯誤；BCD．當A比B先滑動時，則有即整理可得故BC錯誤，D正確。故選D。9.2023年5月30日，神舟十六號載人飛船將十六乘組三名航天員送入空間站組合體，圖中軌道Ⅰ為載人飛船運行的橢圓軌道，軌道Ⅱ為空間站運行軌道。兩軌道相切于B點，A為橢圓軌道的近地點，B為遠地點，C為軌道Ⅱ上一點，C、A、B三點在一條直線上，則下列判斷正確的是（）A.空間站從C運行到B和載人飛船從A運動到B時間相等B.載人飛船在軌道Ⅰ上B點速度小于空間站在C點速度C.載人飛船從A沿橢圓軌道運動到B點，發(fā)動機不斷做正功D.載人飛船在軌道Ⅰ上的加速度不小于空間站在軌道Ⅱ上的加速度〖答案〗BD〖解析〗A．根據(jù)開普勒第三定律可知，空間站從C運行到B的時間大于載人飛船從A運動到B時間，故A錯誤；B．載人飛船在軌道Ⅰ上B點速度小于空間站在B點速度，即小于空間站在C點速度，故B正確；C．載人飛船從A沿橢圓軌道運動到B機械能守恒，發(fā)動機不需要做功，故C錯誤；D．載人飛船在軌道Ⅰ上B點和空間站在軌道Ⅱ上B點加速度相等，在軌道Ⅰ上其他位置加速度均大于在軌道Ⅱ上的加速度，故D正確。故選D。10.如圖甲所示，一個半徑為的絕緣圓柱面，有12根等長直導線均勻地緊緊貼在其表面且通有向上的電流，大小均為，其俯視圖如圖乙所示。已知通有電流i的長直導線在距其距離為處產(chǎn)生的磁感應強度大小為（其中為一常數(shù)）。則（）A.第1和第11根直導線在圓心處的產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，方向相反B.第1和第11根直導線對第12根導線的安培力的合力小于第5和第6根直導線對第12根導線的安培力的合力C.第1和第11根直導線對第12根導線的安培力的合力大小等于第1和第11根直導線對第6根導線的安培力的合力大小D.第12根導線受到其他11根導線對它安培力的合力方向沿指向12的方向〖答案〗BC〖解析〗A．分析圖知，第1和第11根直導線在圓心處的產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，方向成，故A錯誤；BC．如圖所示，任意導線（以5號線舉例）對12號導線安培力的水平分量可表示為其中正比于，而因此取值與角度無關，由力的合成規(guī)律可得第1和第11根直導線對第12根導線的安培力小于第5和第6根直導線對第12根導線的安培力，C項同理，故BC正確；D．第12根導線受到其他11根導線對它的安培力的合力方向沿12指向的方向，故D錯誤。故選BC。二、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.如圖甲所示為“研究碰撞中動量守恒”的實驗裝置。實驗時，先讓質量為的小鋼球A從斜槽上某一位置由靜止開始運動，從軌道末端水平拋出，落到水平地面上點，然后再把質量為的小鋼球放到軌道末端處于靜止，再讓小鋼球A從斜槽開始運動，在軌道末端與小鋼球發(fā)生對心碰撞，結果小球落到水平地面上點，小球A落到水平地面上的點。（1）實驗中，需要測量的物理量有______。A．小球開始釋放的高度B．小球拋出點距地面的高度C．小球做平拋運動的水平距離D．小球A、的質量、（2）下列說法中正確的是______。A．兩球質量關系一定要滿足B．小球A在斜槽上開始運動的位置一定要相同C．斜槽必須光滑且末端水平（3）若某次實驗時，兩鋼球落地點分布如圖乙所示，與點（點是水平軌道末端正下方的投影）距離分別，若滿足______（用表示），則該碰撞前后動量守恒。若還滿足______（用表示），則說明該碰撞為彈性碰撞?！即鸢浮剑?）CD或DC（2）AB或BA（3）〖解析〗（1）[1]根據(jù)平拋運動的特點可得即小球A、做平拋運動的時間相同，所以只需測出水平位移就能解得碰撞前后的速度關系；要驗證動量是否守恒，還需要測量小球A、的質量。故選CD。（2）[2]要保證A球碰撞后不反彈，應滿足；同時小球A初始釋放位置要相同，才能保證每次到斜槽末端的速度相同；斜槽無須光滑。故選AB。（3）[3]若碰撞前后動量守恒，則有即[4]若還滿足彈性碰撞，則有即整理得12.（1）某實驗小組用多用電表（中間讀數(shù)為40）來測量電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）內(nèi)阻，將歐姆表和電壓表串聯(lián)后，歐姆表和電壓表指針偏轉如圖所示，歐姆表讀數(shù)：______Ω，電壓表讀數(shù)約為______V。（2）此歐姆表內(nèi)部電池電動勢約為______。（取2位有效數(shù)字）（3）為了進一步準確測量電壓表內(nèi)阻，某同學設計了三個如圖所示的電路圖。圖甲中電流表量程為，滑動變阻器阻值為；圖乙中電流表量程為，滑動變阻器阻值為；圖丙中變阻箱量程為。電源的電動勢均約為，內(nèi)阻均約為。下面電路中能準確測量電壓表內(nèi)阻的是______。〖答案〗（1）28000.60（2）（3）乙〖解析〗（1）[1]由題意可知歐姆表擋位為“×100”，故讀數(shù)指針所指刻度與倍率的乘積，即讀數(shù)為2800Ω；[2]電壓表量程為3V，每一小格為0.1V，故讀數(shù)為0.60V。（2）[3]電壓表與歐姆表串聯(lián)，歐姆表內(nèi)阻為4000Ω，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得解得（3）[4]圖甲中電流表量程過大，導致流過電壓表的電流幾乎沒有讀數(shù)，無法測量；圖丙中無法確得電壓表的電流，故無法測得電壓表內(nèi)阻；而圖乙中電流表量程適當，電壓表兩端電壓和流過電壓表的電流均能確定，根據(jù)歐姆定律可求其內(nèi)阻。故選乙。13.如圖所示，固定的三角形金屬框架MON平面與勻強磁場B垂直，導體ab能緊貼金屬框架運動，且始終與導軌ON垂直，，。（1）若B=2T，ab從O點開始向右以的速度勻速運動3s過程中，求回路的磁通量的變化量；（2）若初狀態(tài)時回路面積為，，末狀態(tài)時回路面積為，，求回路中的磁通量的變化量。〖答案〗（1）0.27Wb；（2）2.9Wb〖解析〗（1）棒向右以0.2m/s的速度勻速運動3s時，位移為由于∠MON=37°，此時回路的面積為回路的磁通量的變化量為（2）回路面積從S0=2m2變到St=7m2，B從B0=0.3T變到Bt=0.5T時的磁通量為：故回路中的磁通量的變化量為14.如圖所示，在足夠長的水平光滑直軌道上，有一半徑的豎直光滑螺旋圓形軌道，軌道右側有長的水平傳送帶與直軌道無縫平滑連接。軌道A處有彈射器，一質量的滑塊以的初動能水平向右彈射出來。直軌道上靜止放置個質量均為的滑塊，滑塊間的碰撞是完全彈性碰撞。已知傳送帶以恒定速度順時針轉動，滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)。求：（1）滑塊通過圓形軌道最高點時軌道所受的壓力大??；（2）滑塊第一次通過傳送帶所用的時間；（3）個質量均為的滑塊獲得的總動能?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）〖解析〗（1）機械能守恒得根據(jù)牛頓第二定律得由牛頓第三定律可知軌道所受壓力為零。（2）由滑塊初速度為加速度為當時則時間為（3）根據(jù)動量守恒根據(jù)動能守恒得第二次碰撞第次碰撞得15.如圖甲所示為一種質譜儀的工作原理圖，帶正電的粒子從靜止經(jīng)加速電壓加速后恰好從軸上A點射出（加速電場大小可忽略），后在點垂直邊進入?yún)^(qū)域，軸上方錐型區(qū)域內(nèi)存在電場或磁場。與軸正方向夾角均為，，點與A點關于原點對稱，靜電力常量為。（1）若原點存在一點電荷電場源，所有發(fā)射的粒子經(jīng)電場后均能夠到達點（區(qū)域外無電場），求該點電荷所帶電荷的性質和電荷量；（2）若區(qū)域只存在垂直紙面向外的勻強磁場（區(qū)域外無磁場），磁感應強度大小為，該粒子經(jīng)點垂直邊進入磁場后到達點，求該粒子的比荷；（3）在第（