廣西示范性高中2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期3月調(diào)研測試物理試卷（含答案解析）

2024年廣西示范性高中高二3月調(diào)研測試物理科試卷（考試時間：75分鐘滿分：100分）注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形碼區(qū)域內(nèi)。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持卡面清潔，不要折疊、不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題（本大題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一個選項符合題目要求，選對的得4分，選錯的得0分；第8~10題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分。）1.下列說法正確的是（）A.19世紀30年代，法拉第提出一種觀點，認為在電荷的周圍存在由它產(chǎn)生的電場B.法拉第發(fā)現(xiàn)了“電生磁”現(xiàn)象，奧斯特發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象C.若一長為L、電流為I的電流元在某處受到的磁場力為F，則該處的磁感應(yīng)強度必為D.靜電屏蔽的本質(zhì)原因是金屬殼外電荷產(chǎn)生的電場無法進入殼內(nèi)，使得金屬殼內(nèi)電場強度為零【答案】A【解析】【詳解】A．19世紀30年代，法拉第提出一種觀點，認為在電荷的周圍存在由它產(chǎn)生的電場，A正確；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了“電生磁”現(xiàn)象，法拉第發(fā)現(xiàn)了“磁生電”現(xiàn)象，B錯誤；C．若長為L、電流為I的導(dǎo)線在某處受到的磁場力為F，該處的磁感應(yīng)強度為的前提是導(dǎo)線與該處的磁場方向垂直，C錯誤；D．金屬殼外電荷產(chǎn)生的電場可以進入金屬殼內(nèi)，靜電屏蔽的本質(zhì)原因是金屬殼的自由電子在殼外電荷產(chǎn)生的電場力作用下定向移動，使得金屬殼表面產(chǎn)生了感應(yīng)電荷，感應(yīng)電荷的電場與殼外電荷產(chǎn)生的電場在金屬殼內(nèi)處處等大反向，因此金屬殼內(nèi)合場強處處為零，D錯誤。故選A。2.在一水平桌面上放置一電流方向如圖所示的通電直導(dǎo)線，將一環(huán)形線圈沿桌面從圖中位置I水平向右平移至位置II，則該過程中線圈的磁通量變化情況是（）A.先增大后減小 B.先減小后增大C.先增大后減小再增大再減小 D.先減小后增大再減小再增大【答案】C【解析】【詳解】線圈在圖示位置a和位置c時，其磁通量皆為最大值，在位置b時，直導(dǎo)線左右兩側(cè)的磁場反向，線圈的磁通量為零，故從位置I到位置II，線圈的磁通量先增大后減小再增大再減小。故選C。3.兩個完全相同的金屬球甲和乙所帶的電荷量分別為、，其中?，F(xiàn)用一根導(dǎo)線將兩金屬球直接相連，經(jīng)時間t，兩小球的電荷分布穩(wěn)定。則這段時間內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)線的平均電流為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】兩完全相同的金屬球相互接觸后，電荷均分，故電荷分布穩(wěn)定時，每個金屬球的電荷量均為對甲球分析：甲球減少的電荷量即通過導(dǎo)線橫截面的電荷量，為流過導(dǎo)線的平均電流為故選D。4.如圖，兩等量異號電荷、連線的中點為O，M、N、P、Q分別為正方形ABCD各邊的中點，下列說法正確的是（）A.Q、N兩點的電勢相等 B.A、B兩點的電場強度相同C.A、C兩點的電場強度相同 D.【答案】C【解析】【詳解】A．由等量異號電荷的電場線和等勢線分布可知，Q、N兩點的電勢互為相反數(shù)，電勢不相等,故A錯誤；BC．A、B兩點的電場強度大小相等，但是方向不同。A、C兩點的電場強度大小和方向均相同，故B錯誤，C正確；D．如圖所示分別作出經(jīng)過B點和N點的等勢線，電場線由正電荷指向負電荷，沿電場線方向電勢降低，則有B點電勢高于N點，故故D錯誤。故選C。5.現(xiàn)有一質(zhì)量分布均勻的圓柱形金屬絲，其長度為L，在其兩端加上恒定電壓U后，金屬絲中的電流為I，金屬絲內(nèi)的勻強電場的場強為E。若將金屬絲拉伸至長度為2L，金屬絲仍為圓柱形，其兩端電壓仍為U，則金屬絲中的電流和電場強度分別為（）A.、 B.、 C.、 D.、【答案】B【解析】【詳解】電阻絲的體積一定，長度加倍后，其橫截面積減半。由可知，電阻絲的阻值變?yōu)樵瓉淼?倍，由歐姆定律可知，電流變?yōu)樵瓉淼谋?。金屬絲內(nèi)的場強，因電壓一定，金屬絲的長度變?yōu)樵瓉淼?倍，故電場強度變?yōu)樵瓉淼囊话搿９蔅正確。6.在光滑水平地面上放置一質(zhì)量為的物塊，時刻將一水平方向的力F作用在物塊上，力F隨時間變化的圖像如圖所示。則時，物塊的動量大小和方向分別為（）A.、沿力F的正方向 B.、沿力F的負方向C.、沿力F的正方向 D.、沿力F的負方向【答案】B【解析】【詳解】圖像的面積代表力F的沖量，由圖可知，內(nèi)，力F的沖量為與力F的正方向相反。物塊在光滑地面上，受到水平力F的作用，力F的沖量即為物塊合外力的沖量，由動量定理故物塊在10s時的動量為，負號代表其方向與力F的正方向相反。故選B。7.直流電動機在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，但是電動機啟動瞬間，轉(zhuǎn)子還未轉(zhuǎn)動，電動機的啟動電流很大。為了減小啟動電流，保護用電器，如圖所示，將一線圈電阻為的電動機與電阻箱串聯(lián)后接在電源電動勢，內(nèi)阻的電源兩端，電壓表可以視為理想表，現(xiàn)利用電動機豎直向上牽引一質(zhì)量為的物體，已知重力加速度為。調(diào)節(jié)電阻箱至后，閉合開關(guān)S，電動機轉(zhuǎn)子穩(wěn)定轉(zhuǎn)動時，物體以速度勻速上升，電壓表示數(shù)為下列說法正確的是（）A.電動機的線圈電阻B.電動機轉(zhuǎn)動穩(wěn)定時，其輸入電壓為4VC.電動機轉(zhuǎn)動穩(wěn)定時，其輸出功率為6WD.調(diào)節(jié)電阻箱至后，閉合開關(guān)S，電動機的啟動電流為0.2A【答案】A【解析】【詳解】電動機轉(zhuǎn)子穩(wěn)定時，輸出功率電阻箱的電壓的電流內(nèi)阻的分壓為則電動機的輸入電壓為由可得電動機的內(nèi)阻電動機啟動時，轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動，電動機為純電阻元件，啟動電流為故選A。8.同一地點的甲、乙兩單擺的部分振動圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.甲、乙兩單擺的擺長之比為B.單擺甲比單擺乙在平衡位置的速度大C.0-1s內(nèi)，單擺甲、乙的加速度方向始終相反D.1s-2s內(nèi)，單擺甲、乙的速度方向始終相反【答案】AC【解析】【詳解】A．由圖可知，單擺甲與乙的周期之比為，由可知：單擺甲與乙的擺長之比為,故A正確；B．單擺甲比乙的擺長短，單擺甲比乙的振幅小，故單擺甲的最高點距離平衡為位置的高度差h比乙小，設(shè)單擺在最低點的速度為v，對單擺從最高點至最低點的過程，由動能定理解得故單擺甲比單擺乙在平衡位置的速度小,故B錯誤；C．由圖可知，0-1s內(nèi)，單擺甲、乙分別沿正方向和負方向遠離平衡位置，二者的位移方向始終相反，由可知，二者的加速度方向始終相反,故C正確；D．1s-2s內(nèi)，圖中甲、乙圖像的切線斜率代表甲、乙的速度，顯然，甲的圖像切線斜率始終為負，代表其速度方向始終沿x軸負方向，乙的圖像切線斜率先為負后為正，代表其速度方向先沿x軸負方向，后沿x軸正方向。即1s-2s內(nèi)，單擺甲、乙的速度方向并不始終相反，故D錯誤。故選AC。9.某一場強沿x軸的靜電場，其電勢隨坐標x的變化圖像如圖所示，現(xiàn)將一比荷的絕對值為的帶負電的試探電荷在處由靜止釋放，不計重力下列說法正確的是（）A.試探電荷向右運動的最遠點在處B.x軸負半軸與x軸正半軸的電場強度之比為C.在x軸負半軸的電場方向沿x軸正方向D.釋放試探電荷以后，試探電荷周期性往復(fù)運動的周期為【答案】AD【解析】【詳解】A．試探電荷僅受電場力，由能量守恒定律可知，試探電荷的動能和電勢能之和為定值，對比釋放點和電荷向右運動的最遠點，速度皆為零，故此兩位置的電勢能亦相等，由可知，此兩位置的電勢也相等，則由幾何關(guān)系可知，軸正半軸處對應(yīng)的電勢與軸負半軸處對應(yīng)的電勢相等，由此可知試探電荷向右運動的最遠點在處，故A正確；B．圖像斜率的絕對值代表電場強度的大小，根據(jù)圖像可知，x軸負半軸圖像斜率的絕對值為x軸正半軸圖像斜率的絕對值為由此可知x軸負半軸與x軸正半軸的電場強度之比為故B錯誤；C．沿電場線方向電電勢低，則在x軸負半軸的電場方向沿x軸負方向，故C錯誤；D．釋放試探電荷以后，試探電荷周期性往復(fù)運動，在x軸負半軸，解得在x軸正半軸，解得則往復(fù)運動的周期故D正確。故選AD。10.如圖所示為一款近期火爆的玩具“彈簧小人”，由頭部、彈簧和底部組成，頭部的質(zhì)量為m，底部質(zhì)量為M，彈簧質(zhì)量不計。初始時，“彈簧小人”靜止于水平桌面上?，F(xiàn)用手緩慢輕壓頭部至適當位置后由靜止釋放，頭部不停上下振動，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，不計一切摩擦力和空氣阻力，重力加速度為g，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。則下列說法正確的是（）A.若剛釋放頭部時，頭部的加速度大小為，則頭部振動的振幅為B.若剛釋放頭部時，頭部的加速度大小為，則用手緩慢輕壓頭部過程中，手對頭部做的功為C.若頭部在振動至最高點時底部恰好不離開桌面，則頭部在最高點的加速度為D.若頭部在振動至最高點時底部恰好不離開桌面，則剛釋放頭部時彈簧的壓縮量為【答案】BC【解析】【詳解】將彈簧小人簡化為如圖所示模型A．如圖a對應(yīng)彈簧小人靜止時，如圖b對應(yīng)剛釋放頭部時，如圖c對應(yīng)頭部到達最高點時。對圖b中的頭部其中解得振幅故A錯誤；B．將頭部從平衡位置按壓至最低點過程中，手對頭部的壓力與頭部的回復(fù)力大小相等，此過程中，手對頭部壓力的平均值為則手對頭部做功為故B正確；C．圖c狀態(tài)時底部恰不離開桌面，則其他狀態(tài)時底部也不離開桌面。設(shè)此時彈簧的伸長量為，頭部的加速度為，對M對m解得由簡諧運動的對稱性可知，頭部在最低點和最高點的加速度大小相等、方向相反，故C正確；D．圖b中m的加速度大小也為設(shè)此時彈簧的壓縮量為，對m解得故D錯誤。故選BC。二、實驗題（本大題共2小題，第11題6分，第12題8分，共14分。）11.某實驗小組利用如圖甲所示裝置驗證斜槽末端小球碰撞時動量守恒。（1）利用托盤天平測出甲、乙兩小球的質(zhì)量分別為、，測得，則應(yīng)選________（填“甲”或“乙”）球作為入射小球。（2）甲、乙兩小球的半徑應(yīng)相等，其目的是________________________（3）安裝好實驗儀器后，將鉛垂線在白紙上的投影點記為O點。不放被撞小球，每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處自由滾下，重復(fù)10次，確定10次實驗小球落點的平均位置P。把被撞小球放在斜槽末端，每次讓入射小球從斜槽同一高度自由滾下，使它們發(fā)生碰撞，重復(fù)實驗10次。確定10次實驗入射小球和被撞小球，小球落點的平均位置M、N。確定小球落點的平均位置時需要用的實驗器材是________【答案】（1）甲（2）保證兩球發(fā)生一維碰撞或保證兩球是對心碰撞（3）圓規(guī)【解析】【小問1詳解】為防止入射小球反彈，入射小球質(zhì)量應(yīng)大于被撞小球，則應(yīng)選甲球作為入射小球。小問2詳解】若兩小球的半徑不等，入射小球的速度方向?qū)⒉谎貎尚∏虻那蛐倪B線，兩小球發(fā)生的將是二維碰撞，不符合實驗要求，所以甲、乙兩小球的半徑應(yīng)相等，其目的是保證兩球發(fā)生一維碰撞或保證兩球是對心碰撞?！拘?詳解】確定10次落點的平均位置時，應(yīng)用圓規(guī)畫一盡可能小的圓，將落點圈在圓內(nèi)，圓心即為落點的平均位置。12.為了“描繪小燈泡的伏安特性曲線”，某同學(xué)所用器材如下：A.待測小燈泡一個：額定電壓3V，電阻約為幾歐B.電壓表一塊：量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩC.電流表一塊：量程為0.6A，內(nèi)阻約為D.滑動變阻器一個，干電池兩節(jié)，開關(guān)一個，導(dǎo)線若干（1）甲圖是某同學(xué)畫出的該實驗的原理圖，但原理圖不完整，請在圖甲中補充完整；（2）圖甲中開關(guān)S閉合之前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于________（選填“A端”、“B端”或“AB正中間”）；（3）圖乙是某同學(xué)畫出的伏安特性曲線，由圖可知，小燈泡的額定功率為________W；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（4）若將該燈泡與的定值電阻，、的電源構(gòu)成閉合電路，如圖丙所示，則此時該燈泡的電功率為________W。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）（2）B端（3）156（4）0.19【解析】【小問1詳解】小燈泡阻值很小，電流表采用外接，如圖甲所示【小問2詳解】描繪小燈泡的伏安特性曲線需要電壓從零開始增加，故開關(guān)S閉合之前，應(yīng)將滑片置于B端。【小問3詳解】小燈泡的電阻由伏安特性曲線可知，隨著電壓的增加，R增大；時，小燈泡的電流為0.52A，故小燈泡的額定功率為【小問4詳解】由閉合電路歐姆定律得在圖乙中作出該函數(shù)的圖像如圖所示交點的電壓、電流記為此時小燈泡的工作電壓、電流，則三、計算題（本大題共3小題，第13題10分，第14題14分，第15題16分，共40分）13.如圖甲所示，光滑水平面上有一處于原長狀態(tài)的彈簧，其左端與一固定立柱相連，右側(cè)與一靜止的小球相連?，F(xiàn)將小球向右拉至M點后，由靜止釋放小球。以O(shè)點為坐標原點，水平向右為x軸的正方向，小球向左經(jīng)過O點時為時刻，小球的振動圖像如圖乙所示。求：（1）O、M兩點間的距離；（2）彈簧振子簡諧運動的位移與時間的關(guān)系式；（3）該振子在0-5s的總路程?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）O、M兩點間距離即位彈簧振子的振幅A，由圖乙可知（2）振子的振動周期為簡諧運動的位移與時間的關(guān)系式為由圖乙可知，時代入位移與時間的關(guān)系式得故（3）時0-4s的路程為4s-5s的路程為，故0-5s的總路程為14.如圖所示，水平地面上有一半徑的四分之一光滑固定圓弧軌道AB，其圓心為O，圓弧軌道末端B處與長木板上表面平滑連接但不粘連，將質(zhì)量為的物塊乙靜置于長木板的最左端。已知物塊乙與長木板間的動摩擦因數(shù)，長木板與地面間的的摩擦因數(shù)為，長木板的質(zhì)量?，F(xiàn)將質(zhì)量的物塊甲從光滑圓弧軌道的上端A處由靜止釋放，物塊甲與乙在B處發(fā)生彈性碰撞，當物塊甲返回至最高點時將其取走，最終物塊乙沒有滑離長木板。重力加速度g取，忽略空氣阻力，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊甲、乙均視為質(zhì)點。求：（1）物塊甲與乙碰撞后瞬間，物塊甲對圓弧軌道的壓力大小；（2）物塊乙運動的總位移?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】詳解】（1）對甲由動能定理可得解得以水平向右為正方向，對甲乙碰撞過程有解得，對