安徽省蚌埠市2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平監(jiān)測物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1蚌埠市2023—2024學(xué)年度第二學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平監(jiān)測高二物理一、選擇題：本題共8小題，每小題4分，共32分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合要求。1.運(yùn)輸易碎器件時(shí)，經(jīng)常在包裝箱中填充泡沫塑料，這是因?yàn)樵谂鲎策^程中，泡沫塑料能減?。ǎ〢.器件的慣性 B.器件受到的沖量C.器件的動(dòng)量變化量 D.器件受到的作用力〖答案〗D〖解析〗根據(jù)可知在碰撞過程中，泡沫塑料能延長接觸時(shí)間，從而起到減小器件受到的作用力的效果。故選D。2.如圖，L是自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻幾乎為零。A和B是兩個(gè)相同的小燈泡。由此可以判斷（）A.當(dāng)開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時(shí)，A燈立即亮，B燈不亮B.當(dāng)開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時(shí)，A燈立即亮，后變得更亮，B燈先亮一下后逐漸熄滅C.當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，A和B燈立即熄滅D.當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，A燈由熄滅變亮再逐漸熄滅，B燈立即熄滅〖答案〗B〖解析〗AB．當(dāng)開關(guān)S由斷開變?yōu)殚]合時(shí)，由于線圈L的自感系數(shù)很大，所以流過線圈L支路相當(dāng)于斷路，B、A串聯(lián)，A、B燈一起亮，然后B燈和線圈L并聯(lián)部分電阻逐漸減小，分壓逐漸變小，最終B燈被短路，所以B燈先亮一下后逐漸熄滅，A燈所分電壓變大，則A燈變得更亮，故B正確，A錯(cuò)誤；CD．當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí)，B燈和線圈L組成閉合回路，由于線圈L的自感阻礙電流減小，所以B燈逐漸熄滅，電燈A立即熄滅，故CD錯(cuò)誤。故選B。3.如圖，包含黃、紫兩種顏色的一束復(fù)色光沿半徑方向射入一塊半圓形玻璃磚。在玻璃磚底面的入射角為i，經(jīng)折射后，分成a光、b光從O點(diǎn)射出。下列說法正確的是（）A.a光為黃光，b光為紫光B.在玻璃磚中，a光的傳播速度大于b光的傳播速度C.若改變光束的入射方向使i角逐漸變大，則a光先發(fā)生全反射D.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率〖答案〗C〖解析〗AD．根據(jù)光路可逆，光從空氣中射入玻璃磚中，a光入射角大于b光入射角，折射角相等，根據(jù)折射定律可知光折射率大于光折射率，則光頻率大于光頻率，則b光為黃光，a光為紫光，故AD錯(cuò)誤；B．根據(jù)結(jié)合A選項(xiàng)分析可知在玻璃磚中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)全反射發(fā)生的臨界條件可知從玻璃磚中射出時(shí)a光發(fā)生全反射的臨界角較小，若改變光束的入射方向使i角逐漸變大，則a光先發(fā)生全反射，故C正確。故選C。4.海洋浮標(biāo)常被錨定在指定海域，隨波起伏。若浮標(biāo)的上下振動(dòng)可簡化成豎直方向上的簡諧運(yùn)動(dòng)，海水波可看成簡諧橫波。圖甲是一列沿x軸正方向傳播的海水波在時(shí)的波形圖，圖乙是圖甲中平衡位置離坐標(biāo)原點(diǎn)3m~6m范圍內(nèi)某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。則下列說法正確的是（）A.海水波的波速為12m/sB.兩個(gè)周期內(nèi)浮標(biāo)通過路程為80cmC.海水波遇到大小為30m的障礙物時(shí)能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象D.圖乙是平衡位置在處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像〖答案〗D〖解析〗A．由圖甲可知該波的波長為6m，由圖乙可知該波的周期為1.0s，則該波的波速為故A錯(cuò)誤；B．兩個(gè)周期內(nèi)浮標(biāo)通過的路程故B錯(cuò)誤；C．該波的波長為6m，遠(yuǎn)小于30m，所以海水波遇到大小為30m的障礙物時(shí)不能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．由圖乙可知0.25s時(shí)，圖乙所示質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向下振動(dòng)，根據(jù)同側(cè)法可知圖乙是平衡位置在處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，故D正確。故選D。5.如圖，圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為，其中a、b為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為R內(nèi)壁光滑的圓環(huán)形細(xì)玻璃管，將一電荷量大小為q的帶負(fù)電小球在管內(nèi)由靜止釋放，不考慮帶電小球在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的磁場，則從上往下看，下列說法正確的是（）A.小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中動(dòng)能增量為B.小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為C.小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為D.小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中動(dòng)能增量為〖答案〗A〖解析〗根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度可判斷磁場均勻增大，從上往下看，產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電場，帶負(fù)電的小球受力方向與電場方向相反，所以電荷逆時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)楞次定律產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢電荷轉(zhuǎn)動(dòng)一周電場力做功等于動(dòng)能增量即故選A。6.利用霍爾元件可以測定地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱，如圖是霍爾元件的工作原理示意圖，磁場垂直于霍爾元件的工作面向上，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面間會(huì)產(chǎn)生電勢差，該電勢差大小叫霍爾電壓。下列說法中正確的是（）A.通電時(shí)間越長，霍爾電壓越大B.霍爾電壓的大小僅與磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)C.若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢D.在霍爾元件測定地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平〖答案〗C〖解析〗AB．根據(jù)CD間存在電勢差，CD之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡狀態(tài)，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有又可得U與時(shí)間無關(guān)，與材料有關(guān)還與厚度c成反比，同時(shí)還與磁場B與電流I有關(guān)，AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)左手定則，電子向D側(cè)面偏轉(zhuǎn)，D表面帶負(fù)電，C表面帶正電，所以C表面的電勢高，則即有C正確。D．在測定地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，應(yīng)將元件的工作面保持豎直，讓磁場垂直通過，D錯(cuò)誤。故選C。7.如圖，理想變壓器的輸入電壓不變，為定值電阻，電流表和電壓表均為理想電表。若滑動(dòng)變阻器R觸頭向上滑動(dòng)，下列對各表示數(shù)變化的描述正確的是（）A.電流表的示數(shù)變大B.電壓表的示數(shù)變小C.電流表的示數(shù)變大D.電壓表的示數(shù)變大〖答案〗D〖解析〗B．理想變壓器的輸入電壓不變，則電壓表、示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；CD．將理想變壓器副線圈看作恒壓電源，滑動(dòng)變阻器R觸頭向上滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R接入電路中的電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知可知電流表A2的示數(shù)變小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知電壓表的示數(shù)變大，故D正確，C錯(cuò)誤；A．理想變壓器副線圈的電流變小，根據(jù)變壓器原副線圈的電流關(guān)系可知電流表的示數(shù)變小，故A錯(cuò)誤。故選D。8.如圖，在寬度均為a的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中分別存在垂直紙面且方向相反的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等。正三角形金屬線框efg（高也為a）從圖示位置沿x軸正方向勻速穿過Ⅰ、Ⅱ區(qū)域，規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较?，則線框efg中感應(yīng)電流I與線框移動(dòng)距離x的關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗正三角形線框efg剛進(jìn)入向里的磁場Ⅰ時(shí)，I的大小為零，之后隨線框進(jìn)入磁場距離的增大，利用楞次定律可知，感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，為正方向，在進(jìn)入過程中，ef和fg兩邊的有效切割長度變大，其有效長度為感應(yīng)電動(dòng)勢為感應(yīng)電流為當(dāng)線框efg前進(jìn)a距離時(shí)，達(dá)到最大，即在線圈剛進(jìn)入向外的磁場區(qū)域Ⅱ瞬間，感應(yīng)電流為零，之后隨線框進(jìn)入磁場距離的增大，利用楞次定律可知，efg線框中感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針方向，即為負(fù)。進(jìn)入過程紅，有效切割長度變大，在該過程中，結(jié)合之前的分析其電流的瞬時(shí)值為當(dāng)前進(jìn)距離為2a時(shí)，其感應(yīng)電流達(dá)到最大，結(jié)合之前的分析，其最大值為在剛出向外的磁場區(qū)域Ⅱ瞬間，感應(yīng)電流大小為零，之后隨線框出磁場距離的增加，利用楞次定律可知，efg中感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針方向，為正，有效切割長度變大，在該過程中，結(jié)合之前的分析其電流的瞬時(shí)值為當(dāng)前進(jìn)距離為3a時(shí)，達(dá)到最大，其最大值為二、選擇題：本題共2小題，每小題5分，共10分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)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(cuò)的得0分。9.如圖，假設(shè)從地球的北極沿直徑鑿?fù)ㄒ粭l隧道，一小球從S點(diǎn)由靜止釋放，小球在隧道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)可視為簡諧運(yùn)動(dòng)。已知地球半徑為R，小球由球心O向S運(yùn)動(dòng)經(jīng)過O時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間第1次經(jīng)過P點(diǎn)（P點(diǎn)在OS之間，圖中未標(biāo)出），再經(jīng)過時(shí)間第2次經(jīng)過P點(diǎn)。則（）A.小球振動(dòng)的周期為B.O到P的距離為C.由S到O的運(yùn)動(dòng)過程中小球受力逐漸減小D.小球從計(jì)時(shí)開始到第3次過P點(diǎn)所需時(shí)間為〖答案〗BCD〖解析〗A．由簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)間的對稱性可知小球從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到S點(diǎn)的時(shí)間為則小球振動(dòng)的周期為故A錯(cuò)誤；B．小球做簡諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)方程為小球從O運(yùn)動(dòng)到P的時(shí)間為，則有故B正確；C．依題意，小球做簡諧運(yùn)動(dòng)，合外力提供回復(fù)力，有可知由S到O的運(yùn)動(dòng)過程中小球的位移逐漸減小，其受力也逐漸減小。故C正確；D．小球從計(jì)時(shí)開始到第1次過P點(diǎn)用時(shí)為，從第一次過P點(diǎn)到第3次過P點(diǎn)，所需時(shí)間為一個(gè)周期，即12，可知共計(jì)所需時(shí)間為。故D周期。故選BCD。10.如圖，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有一垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，磁場邊界上的P點(diǎn)有一同種粒子源，粒子的比荷為k，粒子以相等速率沿不同方向進(jìn)入磁場，其中沿直徑方向飛入的粒子在有界磁場中偏轉(zhuǎn)射出，粒子的重力以及粒子之間的相互作用力均可忽略，由此可以判斷（）A.所有粒子離開磁場時(shí)的速度方向相互平行B.粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí)的速率為kBRC.粒子從P點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí)的速率為D.若粒子從射出點(diǎn)沿射出速度反方向以相等速率射入，一定會(huì)從P點(diǎn)射出〖答案〗AB〖解析〗A．沿直徑方向飛入的粒子在有界磁場中偏轉(zhuǎn)射出，根據(jù)幾何關(guān)系可知，粒子圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，則任意方向進(jìn)入磁場的粒子其入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心與磁場圓心四點(diǎn)構(gòu)成棱形，則出射點(diǎn)速度方向始終垂直于入射點(diǎn)位置磁場圓的半徑，即所有粒子離開磁場時(shí)的速度方向相互平行，故A正確；BC．結(jié)合上述可知解得故B正確，C錯(cuò)誤；D．若粒子從射出點(diǎn)沿射出速度反方向以相等速率射入，根據(jù)左手定則可知，粒子所受洛倫茲力方向與射出前洛倫茲力方向相反，粒子偏轉(zhuǎn)方向與射出前相反，此后軌跡入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心與磁場圓心四點(diǎn)構(gòu)成棱形，根據(jù)磁匯聚可知，粒子將從磁場圓上與P點(diǎn)對稱的點(diǎn)射出，故D錯(cuò)誤。故選AB。三、非選擇題：本題共5小題，共58分。11.在“用雙縫干涉測量光波長”實(shí)驗(yàn)中：（1）用圖1所示裝置測量，雙縫豎直放置，觀察到豎直條紋不清晰，可進(jìn)行的操作是________。A.調(diào)節(jié)凸透鏡使光聚焦到單縫 B.調(diào)節(jié)雙縫與屏的距離C.調(diào)節(jié)單縫與雙縫的距離 D.調(diào)節(jié)單縫與雙縫平行（2）實(shí)驗(yàn)中使分劃板中心刻線與其中一條亮條紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮條紋，此時(shí)手輪上示數(shù)如圖2所示。同方向轉(zhuǎn)動(dòng)測量頭，使分劃板中心刻線與第11條亮紋中心對齊，此時(shí)手輪上示數(shù)如圖3所示，則示數(shù)為___________mm，求出相鄰兩個(gè)亮條紋的距離___________mm。若雙縫間距為d，雙縫到屏的距離為L，則所測單色光波長的表達(dá)式為___________（結(jié)果用字母表示）?！即鸢浮剑?）AD（2）13.4511.1450〖解析〗（1）A．凸透鏡的作用是將平行的單色光聚焦于一點(diǎn)，以產(chǎn)生相干光源，觀察到豎直條紋不清晰，可調(diào)節(jié)凸透鏡使光聚焦到單縫，故A正確；B．調(diào)節(jié)雙縫與屏的距離，可以改變條紋間距，對條紋是否清晰無影響，故B錯(cuò)誤；C．調(diào)節(jié)單縫與雙縫的距離對條紋是否清晰無影響，故C錯(cuò)誤；D．在用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置觀察雙縫干涉條紋時(shí)，觀察到較模糊的干涉條紋，可以調(diào)節(jié)撥桿使單縫和雙縫平行，使之更容易發(fā)生清晰的雙縫干涉現(xiàn)象，從而使條紋變得清晰，故D正確；（2）[1]圖3所示螺旋測微器讀數(shù)為[2]圖2所示螺旋測微器讀數(shù)為相鄰兩個(gè)亮條紋的距離[3]根據(jù)條紋間距公式可得12.如圖甲所示為“驗(yàn)證碰撞中動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，a是入射小球，b是被碰小球，a和b的質(zhì)量分別為m1和m2，直徑分別為d1和d2，軌道末端在水平地面上的投影為O點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)中，先將小球a從斜槽上某一固定位置由靜止釋放，a從斜槽末端飛出后落到水平地面的記錄紙上留下落點(diǎn)痕跡，重復(fù)10次，描出a的平均落點(diǎn)位置P，再把小球b放在斜槽末端，讓小球a仍從斜槽上同一位置由靜止釋放，與小球b碰撞后，兩球分別在記錄紙上留下落點(diǎn)痕跡，重復(fù)10次，描出碰后小球a、b的平均落點(diǎn)位置M、N如圖乙所示。（1）實(shí)驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)，下列說法正確的是___________（填字母）。A．需要測出小球拋出點(diǎn)距地面的高度HB．需要測出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程C．為完成此實(shí)驗(yàn)，天平和刻度尺是必需的測量工具D．斜槽軌道末端應(yīng)該保持水平E．斜槽應(yīng)盡量光滑（2）實(shí)驗(yàn)中重復(fù)多次讓入射小球從斜槽上的同一位置釋放，其中“同一位置釋放”的目的是___________。（3）實(shí)驗(yàn)中對小球的要求是：質(zhì)量m1_________（填“>”“=”或“<”）m2，直徑d1___________（填“>”“=”或“<”）d2。（4）在圖乙中，用毫米刻度尺測得O點(diǎn)與M、P、N三點(diǎn)的水平方向的距離分別為，，，若關(guān)系式___________成立，則說明該實(shí)驗(yàn)碰撞前后動(dòng)量守恒?！即鸢浮剑?）BCD##BDC##CBD##CDB##DBC##DCB（2）保證小球每次平拋的初速度相同，以找出對應(yīng)的平均落點(diǎn)位置（3）（4）〖解析〗（1）[1]ABC．本實(shí)驗(yàn)用代入驗(yàn)證，時(shí)間可以消去，故需要測量小球的水平射程和兩小球的質(zhì)量，不需要測量時(shí)間，即不需要測量拋出點(diǎn)距地面的高度，A錯(cuò)誤，BC正確；D．為保證小球從斜槽末端段飛出時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)保證斜槽末端水平，D正確；E．斜槽光滑與否對實(shí)驗(yàn)結(jié)果不影響，只要保證入射小球均從同一高度釋放，保證碰撞前入射小球的速度相同即可，E錯(cuò)誤。故選BCD。（2）[2]保持入射小球從同一位置釋放是為了保證小球每次平拋的初速度相同，以找出對應(yīng)的平均落點(diǎn)位置；（3）[3][4]為了保證小球碰撞為對心碰撞，且碰后不反彈，要求，；（4）[5]碰撞時(shí)滿足動(dòng)量守恒有兩邊同時(shí)乘以下落時(shí)間有13.如圖，b、c通過輕質(zhì)彈簧連接，彈簧的勁度系數(shù)為k，靜置在水平地面上，a物塊從距離b高為H處由靜止釋放，a與b碰撞后粘在一起，碰撞時(shí)間極短，整個(gè)運(yùn)動(dòng)都在豎直方向，運(yùn)動(dòng)過程中c未脫離地面。已知a、b的質(zhì)量均為M，重力加速度為g。求：（1）a、b剛粘在一起時(shí)的速度和加速度大?。唬?）若a物塊從距離b高為處由靜止釋放，此后運(yùn)動(dòng)過程中彈簧恰好能恢復(fù)原長，求初始時(shí)彈簧的彈性勢能?！即鸢浮剑?）；（2）〖解析〗（1）做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律解得碰撞過程動(dòng)量守恒，則解得碰撞后瞬間，對整體，根據(jù)牛頓第二定律有又解得加速度大小為（2）若物塊從距離高為處由靜止釋放，則碰撞過程動(dòng)量守恒，則彈簧恰好能恢復(fù)原長，根據(jù)能量守恒可得聯(lián)立可得14.某煤場引進(jìn)了電磁彈射礦車，可簡化如圖，寬度為L的水平軌道中，BE、CH兩段為絕緣材料制成，其余部分均為導(dǎo)體。區(qū)域ABCD和EFGH都足夠長，且均存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在導(dǎo)軌左端接入電容為C的電容器和開關(guān)S，在導(dǎo)軌右端接入阻值為2R的定值電阻。礦車可簡化為一根質(zhì)量m、電阻為R的導(dǎo)體棒（與軌道始終保持垂直且接觸良好），開始時(shí)導(dǎo)體棒靜