河北省邯鄲市2023-2024學年高二上學期1月期末考試物理試題（含答案及解析）

邯鄲市2023-2024學年第一學期高二年級期末質(zhì)量檢測物理注意事項：1.考試時間75分鐘，滿分100分。2.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡相應(yīng)的位置上。3.全部答案在答題卡上完成，答在本試卷上無效。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示為三根平行直導(dǎo)線的截面圖，導(dǎo)線中的電流大小均相同，方向均垂直紙面向里。已知A、O、C三點共線，AC與OB垂直，，若在空間施加一勻強磁場，使得O點的磁感應(yīng)強度為零。則勻強磁場的方向為（）A.沿OA方向 B.沿OB方向 C.沿OC方向 D.沿BO方向2.在雙縫干涉實驗中，用紅色激光照射在雙縫上，在縫后的光屏上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是（）A改用綠色激光B增大雙縫間距C.將光源向靠近雙縫的位置移動D.將屏幕向遠離雙縫的位置移動3.《天工開物》中提到一種古法榨油——撞木榨油。如圖，撞木榨油是先將包裹好的油餅整齊地擺到榨具里，然后用撞木撞擊木楔，擠壓油餅，油就流出來。某次撞擊前撞木的速度為6m/s，撞擊后撞木反彈，且速度大小變?yōu)樵瓉淼囊话?。已知撞木撞擊木楔的時間為0.5s，撞木的質(zhì)量為100kg。則撞木對木楔撞擊力大小為（）A.600N B.1200N C.1800N D.2400N4.M、N是兩個完全相同的純電阻電熱器，M通以圖甲所示的方波交變電流，N通以圖乙所示的正弦交變電流。M、N兩電熱器的電功率之比為（）A.16∶25 B.25∶16 C.4∶5 D.5∶45.如圖甲所示，長為2l的直導(dǎo)線MN折成邊長相等、夾角為60°的“V”形并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中。當導(dǎo)線中通以電流I時，該“V”形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為F。若如圖乙所示，在MN間接上長為l的相同直導(dǎo)線，使從M點流入、N點流出的電流仍為I，則該三角形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為（）A.0 B.0.5F C.F D.1.5F6.在現(xiàn)代社會，移動電子設(shè)備如智能手機、平板電腦等已成為人們生活中不可或缺的一部分。無線充電技術(shù)成為一種越來越受歡迎的充電方式。其工作原理可簡化為如圖甲，在送電線圈a中通入交變電流，電流產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場使受電線圈b中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而對設(shè)備充電。當送電線圈a中通入如圖乙的電流時，下列說法正確的是（）A.t1時刻，受電線圈b中的感應(yīng)電流最大B.t2時刻，受電線圈b中的感應(yīng)電流為零C.t1到t3時間內(nèi)，受電線圈b中感應(yīng)電流方向與a中的電流方向相同D.t3到t4時間內(nèi)，受電線圈b中感應(yīng)電流方向與a中的電流方向相同7.如圖所示，理想變壓器原線圈兩端接電壓有效值不變的交流電源，其兩個副線圈位于同一鐵芯上，匝數(shù)分別為和，所接負載。當只閉合時，電流表示數(shù)為3A；當和都閉合時，電流表示數(shù)為6A。則的值為（）A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.9∶1二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.圖中的實線是一列正弦波在時的波形圖，虛線是其在時的波形圖，設(shè)該波的周期T大于0.1s。下列說法正確的是（）A.該波的周期可能為0.16sB.該波的周期可能為0.32sC.該波的波速可能為D.該波的波速可能為9.如圖所示，在游樂場上，兩位同學各駕駛著一輛碰碰車迎面相撞。設(shè)甲同學和他的車的總質(zhì)量為m，碰撞前向右運動，速度大??；乙同學和他的車的總質(zhì)量為150kg，碰撞前向左運動，速度大??；碰撞后瞬間甲同學和他的車的速度大小，方向不變。則m的值可能為（）A.160kg B.150kg C.140kg D.130kg10.如圖所示，水平地面上方存在垂直紙面向里的有界勻強磁場，有界磁場上邊界與水平地面平行。兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈a和b，分別用材料相同、粗細不同的導(dǎo)線繞制，線圈a和b所用導(dǎo)線的橫切面面積之比為1∶3，線圈a從距磁場上邊界h高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面；線圈b在相同高度以初速度水平拋出，先做平拋運動，再進入磁場，最后也落到地面。已知線圈運動過程中均不發(fā)生轉(zhuǎn)動。設(shè)線圈a和b進入磁場的整個過程中，兩線圈的運動時間分別為和，通過兩線圈的電荷量分別為和，不計空氣阻力，則（）A. B. C. D.三、非選擇題：本題共5小題，共54分。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要答題步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.某物理興趣小組利用圖甲中電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈、線圈、靈敏電流計及開關(guān)等器材研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象并判定感應(yīng)電流方向。（1）在圖甲給出的實物圖中，用筆畫線作為導(dǎo)線將實驗器材連成實驗電路。___________（2）連接好實驗器材，在開關(guān)閉合、線圈放在線圈中情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷___________（填選項前的字母）。A.線圈向上移動或?qū)⒒瑒幼冏杵鞯幕瑒佣薖向左加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)B線圈中鐵芯向上拔出或僅斷開開關(guān)瞬間，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央D.因為線圈、線圈的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向（3）興趣小組利用圖乙裝置分析磁體穿過整個線圈的過程中感應(yīng)電流大小的變化，傳感器顯示的電流i隨時間t變化的圖像應(yīng)該是___________。A.B.C.D.12.某研究性學習小組利用秒表、天平、游標卡尺、刻度尺研究單擺的周期與擺球質(zhì)量、擺長之間的關(guān)系。實驗裝置如圖甲所示，實驗時將擺球拉起較小角度后釋放，使之做簡諧運動，利用秒表測出擺球擺動的周期。（1）該實驗采用的實驗方法為___________（選填“控制變量法”或“理想實驗法”）。（2）用游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為___________mm。（3）如果該學習小組用該裝置分別在北京和邯鄲兩地進行探究“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”的實驗，然后將實驗數(shù)據(jù)繪制成圖像，如圖丙所示，則在北京測得的實驗結(jié)果對應(yīng)的圖線是___________（選填“A”或“B”）。（4）如果該學習小組用實驗裝置甲測定邯鄲的重力加速度，測得擺線長為97.47cm，50次全振動時間為100.0s，則邯鄲的重力加速度為___________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）13.如圖甲所示，一個圓柱體水桶的底面直徑與高分別為和、當桶內(nèi)無水時，從某點A恰能通過桶頂端某點B看到桶底邊緣的某點C。如圖乙所示，當桶內(nèi)水的深度等于桶高的一半時，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的點D，C、D兩點相距。已知光在真空中的傳播速度為c、求：（1）水的折射率；（2）光從D點傳到B點時間。14.如圖所示，絕緣水平面上有一固定的光滑導(dǎo)線框，導(dǎo)線框中接有的電阻，整個導(dǎo)線框位于磁感應(yīng)強度的勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面向下。時刻，電阻的導(dǎo)體棒ab以的速度開始沿導(dǎo)線框向右做減速運動，時刻速度剛好減為零。已知導(dǎo)體棒ab的長度，質(zhì)量，導(dǎo)體棒ab始終與導(dǎo)線框垂直且接觸良好，導(dǎo)線框電阻不計。求：（1）時刻，通過導(dǎo)體棒ab的電流大小；（2）時間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱；（3）時間內(nèi)，通過導(dǎo)體棒ab的電荷量。15.在如圖所示的平面直角坐標系中，的區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，的區(qū)域內(nèi)有沿x軸正方向的勻強電場。一個質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從O點射出，初速度方向與x軸正方向夾角為，粒子在平面內(nèi)做曲線運動，其運動軌跡經(jīng)過O、M、N三點，并一直沿O、M、N圍成的閉合圖形運動。已知M、N兩點的坐標分別為，粒子重力忽略不計。求：（1）粒子初速度的大??；（2）勻強電場的場強大小；（3）粒子從O點出發(fā)到第一次返回O點的時間。

邯鄲市2023-2024學年第一學期高二年級期末質(zhì)量檢測物理注意事項：1.考試時間75分鐘，滿分100分。2.答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡相應(yīng)的位置上。3.全部答案在答題卡上完成，答在本試卷上無效。一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.如圖所示為三根平行直導(dǎo)線的截面圖，導(dǎo)線中的電流大小均相同，方向均垂直紙面向里。已知A、O、C三點共線，AC與OB垂直，，若在空間施加一勻強磁場，使得O點的磁感應(yīng)強度為零。則勻強磁場的方向為（）A.沿OA方向 B.沿OB方向 C.沿OC方向 D.沿BO方向【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)安培定則，可知A、C處兩導(dǎo)線在O點產(chǎn)生合磁場為零，B處導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁場沿OC方向。在空間施加一勻強磁場，使得O點的磁感應(yīng)強度為零，則勻強磁場的方向應(yīng)沿OA方向。故選A。2.在雙縫干涉實驗中，用紅色激光照射在雙縫上，在縫后的光屏上顯示出干涉圖樣。若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是（）A.改用綠色激光B.增大雙縫間距C.將光源向靠近雙縫的位置移動D.將屏幕向遠離雙縫的位置移動【答案】D【解析】【詳解】兩相鄰亮條紋的間距A．改用綠色激光，波長變小，間距變小，故A不符合題意；B．增大雙縫間距，間距變小，故B不符合題意；C．將光源向靠近雙縫的位置移動，對無影響，故C不符合題意；D．將屏幕向遠離雙縫的位置移動，即增大，間距增大，故D符合題意。故選D。3.《天工開物》中提到一種古法榨油——撞木榨油。如圖，撞木榨油是先將包裹好的油餅整齊地擺到榨具里，然后用撞木撞擊木楔，擠壓油餅，油就流出來。某次撞擊前撞木的速度為6m/s，撞擊后撞木反彈，且速度大小變?yōu)樵瓉淼囊话?。已知撞木撞擊木楔的時間為0.5s，撞木的質(zhì)量為100kg。則撞木對木楔撞擊力大小為（）A.600N B.1200N C.1800N D.2400N【答案】C【解析】【詳解】撞木撞擊木楔的過程，對撞木由動量定理可得其中初速度末速度撞擊時間聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律得，撞木對木楔撞擊力大小為。故選C。4.M、N是兩個完全相同的純電阻電熱器，M通以圖甲所示的方波交變電流，N通以圖乙所示的正弦交變電流。M、N兩電熱器的電功率之比為（）A.16∶25 B.25∶16 C.4∶5 D.5∶4【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意，設(shè)兩電熱器的電阻為，設(shè)電熱器的電功率為，由電流的熱效應(yīng)有解得N電熱器的電功率為則兩電熱器的電功率之比為。故選B。5.如圖甲所示，長為2l的直導(dǎo)線MN折成邊長相等、夾角為60°的“V”形并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中。當導(dǎo)線中通以電流I時，該“V”形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為F。若如圖乙所示，在MN間接上長為l的相同直導(dǎo)線，使從M點流入、N點流出的電流仍為I，則該三角形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為（）A.0 B.0.5F C.F D.1.5F【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)題意，對彎折的導(dǎo)線，其所受安培力的有效長度為電流流入端、電流流出端兩點連線的直線長度，對于甲圖有對于乙圖又有則有故選C。6.在現(xiàn)代社會，移動電子設(shè)備如智能手機、平板電腦等已成為人們生活中不可或缺一部分。無線充電技術(shù)成為一種越來越受歡迎的充電方式。其工作原理可簡化為如圖甲，在送電線圈a中通入交變電流，電流產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場使受電線圈b中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而對設(shè)備充電。當送電線圈a中通入如圖乙的電流時，下列說法正確的是（）A.t1時刻，受電線圈b中的感應(yīng)電流最大B.t2時刻，受電線圈b中的感應(yīng)電流為零C.t1到t3時間內(nèi)，受電線圈b中感應(yīng)電流方向與a中的電流方向相同D.t3到t4時間內(nèi)，受電線圈b中感應(yīng)電流方向與a中的電流方向相同【答案】D【解析】【詳解】A．由法拉第電磁感應(yīng)定律t1時刻，受電線圈b中的感應(yīng)電流為零，故A錯誤；B．t2時刻，受電線圈b中的感應(yīng)電流最大，故B錯誤；C．根據(jù)楞次定律“增反減同”可知，t1到t3時間內(nèi)，電流先減小后增大，受電線圈b中感應(yīng)電流方向與a中的電流方向先相同后相反，故C錯誤；D．t3到t4時間內(nèi)，電流減小，受電線圈b中感應(yīng)電流方向與a中的電流方向相同，故D正確。故選D。7.如圖所示，理想變壓器原線圈兩端接電壓有效值不變的交流電源，其兩個副線圈位于同一鐵芯上，匝數(shù)分別為和，所接負載。當只閉合時，電流表示數(shù)為3A；當和都閉合時，電流表示數(shù)為6A。則的值為（）A.2∶1 B.3∶1 C.4∶1 D.9∶1【答案】B【解析】【詳解】變壓器原、副線圈的磁通量變化率相同，故由能量守恒得，輸出功率等于輸入功率，當只閉合時當和都閉合時代入數(shù)據(jù)，可得即得故選B。二、多項選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有兩個或兩個以上選項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.圖中的實線是一列正弦波在時的波形圖，虛線是其在時的波形圖，設(shè)該波的周期T大于0.1s。下列說法正確的是（）A.該波的周期可能為0.16sB.該波的周期可能為0.32sC.該波的波速可能為D.該波的波速可能為【答案】ACD【解析】【詳解】AB．如果波是向右傳播的，由圖可得且若，則有若，則有如果波是向左傳播的，由圖可得且若，則有若，則有故A正確，B錯誤；CD．由圖可知，波的波長若波的波速為，則有若波的波速可能為，則有故CD正確。故選ACD。9.如圖所示，在游樂場上，兩位同學各駕駛著一輛碰碰車迎面相撞。設(shè)甲同學和他的車的總質(zhì)量為m，碰撞前向右運動，速度大小；乙同學和他的車的總質(zhì)量為150kg，碰撞前向左運動，速度大??；碰撞后瞬間甲同學和他的車的速度大小，方向不變。則m的值可能為（）A.160kg B.150kg C.140kg D.130kg【答案】AB【解析】【詳解】甲乙發(fā)生碰撞，設(shè)碰后乙的速度大小為v，規(guī)定向右為正方向，二者滿足動量守恒定律，可得解得根據(jù)碰后實際情況可知解得根據(jù)碰撞過程中，總的動能不增加可得解得故選AB。10.如圖所示，水平地面上方存在垂直紙面向里的有界勻強磁場，有界磁場上邊界與水平地面平行。兩個邊長相等的單匝閉合正方形線圈a和b，分別用材料相同、粗細不同的導(dǎo)線繞制，線圈a和b所用導(dǎo)線的橫切面面積之比為1∶3，線圈a從距磁場上邊界h高處由靜止開始自由下落，再進入磁場，最后落到地面；線圈b在相同高度以初速度水平拋出，先做平拋運動，再進入磁場，最后也落到地面。已知線圈運動過程中均不發(fā)生轉(zhuǎn)動。設(shè)線圈a和b進入磁場的整個過程中，兩線圈的運動時間分別為和，通過兩線圈的電荷量分別為和，不計空氣阻力，則（）A. B. C. D.【答案】AD【解析】【詳解】AB．線圈a和b在豎直方向做自由落體運動，則兩線圈剛進入磁場時的豎直分速度相等，由牛頓第二定律得又有，，，由以上各式可得其中為電阻率，為密度，從該式可以看出，兩線圈進入磁場時加速度相同，那么線圈完全進入磁場時的豎直分速度也相同，則進入磁場整個過程的時間相同，故A正確，B錯誤；CD．由和，線圈a和b進入磁場的電流之比為，由，可得故C錯誤，D正確。故選AD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要答題步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。11.某物理興趣小組利用圖甲中電池組、滑動變阻器、帶鐵芯線圈、線圈、靈敏電流計及開關(guān)等器材研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象并判定感應(yīng)電流方向。（1）在圖甲給出的實物圖中，用筆畫線作為導(dǎo)線將實驗器材連成實驗電路。___________（2）連接好實驗器材，在開關(guān)閉合、線圈放在線圈中的情況下，某同學發(fā)現(xiàn)當他將滑動變阻器的滑動端P向右加速滑動時，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。由此可以推斷___________（填選項前的字母）。A.線圈向上移動或?qū)⒒瑒幼冏杵鞯幕瑒佣薖向左加速滑動，都能引起電流計指針向左偏轉(zhuǎn)B.線圈中鐵芯向上拔出或僅斷開開關(guān)瞬間，都能引起電流計指針向右偏轉(zhuǎn)C.滑動變阻器的滑動端P勻速向左或勻速向右滑動，都能使電流計指針靜止在中央D.因為線圈、線圈的繞線方向未知，故無法判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)的方向（3）興趣小組利用圖乙裝置分析磁體穿過整個線圈的過程中感應(yīng)電流大小的變化，傳感器顯示的電流i隨時間t變化的圖像應(yīng)該是___________。A.B.C.D.【答案】①.②.B③.B【解析】【詳解】（1）[1]該實驗中有兩個閉合回路，線圈與滑動變阻器、開關(guān)、電源構(gòu)成一個回路，線圈與電流計構(gòu)成一個回路，然后用筆畫線連接，如圖所示（2）[2]電流計指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)取決于穿過線圈的磁通量是否發(fā)生變化，而電流計中指針的偏轉(zhuǎn)方向由穿過線圈的磁通量是變大還是變小決定。由題意知當向右滑動時，線圈中的電流變小，導(dǎo)致穿過線圈的磁通量減小，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，以此推理，若穿過線圈的磁通量增大時，電流計指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn)AB．線圈上移時，穿過線圈磁通量減小，電流計指針向右偏，故A錯誤，B正確；C．勻速向左滑時穿過線圈的磁通量增大，電流計指針向左偏轉(zhuǎn)，勻速向右滑時穿過線圈的磁通量減小，電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，故C錯誤；D．知磁通量變化情況和電流計指針偏轉(zhuǎn)情況，可以判斷電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況，故D錯誤。故選B。（3）[3]根據(jù)題意，由楞次定律可知，進入時電流方向與離開時電流方向相反，且離開線圈時速度比進入時速度大，即切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流要大。故選B。12.某研究性學習小組利用秒表、天平、游標卡尺、刻度尺研究單擺的周期與擺球質(zhì)量、擺長之間的關(guān)系。實驗裝置如圖甲所示，實驗時將擺球拉起較小角度后釋放，使之做簡諧運動，利用秒表測出擺球擺動的周期。（1）該實驗采用的實驗方法為___________（選填“控制變量法”或“理想實驗法”）。（2）用游標卡尺測量擺球直徑，示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為___________mm。（3）如果該學習小組用該裝置分別在北京和邯鄲兩地進行探究“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”的實驗，然后將實驗數(shù)據(jù)繪制成圖像，如圖丙所示，則在北京測得的實驗結(jié)果對應(yīng)的圖線是___________（選填“A”或“B”）。（4）如果該學習小組用實驗裝置甲測定邯鄲的重力加速度，測得擺線長為97.47cm，50次全振動時間為100.0s，則邯鄲的重力加速度為___________。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】①.控制變量法②.18.6③.A④.9.7【解析】【詳解】（1）[1]實驗研究單擺的周期與擺球質(zhì)量、擺長之間的關(guān)系，通過控制變量法進行研究。（2）[2]10分度游標卡尺的精確值為，由圖乙可知擺球直徑為（3）[3]由單擺的周期公式可得北京的緯度較高，重力加速度較大，所以圖像的斜率更小，故在北京測得的實驗結(jié)果對應(yīng)的圖線是A。（4）[4]由單擺的周期公式可得其中，代入數(shù)據(jù)解得邯鄲的重力加速度為13.如圖甲所示，一個圓柱體水桶的底面直徑與高分別為和、當桶內(nèi)無水時，從某點A恰能通過桶頂端某點B看到桶底邊緣的某點C。如圖乙所示，