湖北省2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期1月期末物理試題

湖北省學(xué)年秋季學(xué)期高二期末聯(lián)考物理試卷本試卷共6頁，題，全卷滿分分．考試用時分鐘．?？荚図樌⒁馐马棧海痤}前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。．選擇題的作答：每小題選出答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共小題，每小題4分，共分。在每小題給出的四個選項中，第題只有一項符合題目要求，第題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.以下哪個措施是為了防止渦流的危害（）A.電磁爐所用的鍋要用金屬厚平底鍋B.變壓器用互相絕緣的硅片疊成鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯C.利用金屬探測器探測埋在地下的地雷D.磁電式電表的線圈常常用鋁框做骨架，把線圈繞在鋁框上【答案】B【解析】【詳解】AC．電磁爐所用的鍋要用金屬厚平底鍋、利用金屬探測器探測埋在地下的地雷都是對渦流的應(yīng)用，故AC錯誤；B．相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯，可減小變壓器中的渦流，是防止渦流的危害，故B正確；DD錯誤。故選B。2.如圖所示為一根粗細(xì)均勻的木筷，下端繞幾圈鐵絲，豎直浮在水杯中，將木筷豎直向上拉一小段距離A，然后由靜止釋放并開始計時，經(jīng)時間木筷第一次下降到最低點。在一段時間內(nèi)木筷在豎直方向的上下振動可近似看作簡諧運(yùn)動。若取豎直向上為正方向，則木筷的振動方程為（）第1頁/共16頁A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】由題意，木筷在豎直方向的做簡諧運(yùn)動。從平衡位置向上拉開距離A后由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則釋放點為簡諧運(yùn)動的最高點，振幅為A，且初相為。木筷從最高點下降至最低點的時間為半個周期，可得即振動方程為故選C。3.如圖所示，在正方形的四個頂點處固定平行長直導(dǎo)線，導(dǎo)線中通入大小相等的恒定電流，方向垂直正方形平面，下列截面圖中，在正方形中心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度最大的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】第2頁/共16頁【詳解】令每根導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。根據(jù)題意，由右手螺旋定則知A項圖中處于對角線的兩根導(dǎo)線電流產(chǎn)生磁場正好相互抵消，所以O(shè)點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0B項圖中O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B理可知C項圖中O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B；D項圖中O點的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。故選D。4.為0。設(shè)打擊時間為，g取，鐵錘釘釘子的平均作用力（）A.200NB.205NC.20ND.25N【答案】B【解析】【詳解】以鐵錘為研究對象，取豎直向上為正方向，則打擊之前鐵錘的速度為打擊之后鐵錘的速度為設(shè)釘子對鐵錘的平均作用力為F，方向豎直向上，根據(jù)動量定理可得代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)牛頓第三定律可得鐵錘釘釘子的平均作用力大小為205N，方向豎直向下。故選B。5.如圖甲所示，面積為，匝數(shù)為150匝的線圈所在區(qū)域存在垂直線圈平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定磁場垂直紙面向里為正，線圈與定值電阻R）第3頁/共16頁A.時，穿過線圈的磁通量為30WbB.時，線圈中的電流改變方向C.0~5s內(nèi)，線圈都有擴(kuò)張的趨勢D.0~5s內(nèi)，b點電勢均比a點電勢高【答案】D【解析】【詳解】A．當(dāng)時，，穿過平面的磁通量，故A錯誤；BD5s針方向，則b點電勢均比a點電勢高，故B錯誤，D正確；C“增縮減擴(kuò)”的規(guī)律可判斷出線圈在C錯誤。故選D6.如圖所示為電流天平，可以用來測量虛線框內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。它的右臂掛著邊長為L的正方形線圈abcd，匝數(shù)為n，ab、cd邊水平，線圈的一半處于勻強(qiáng)磁場內(nèi)，磁場方向與線圈平面垂直。當(dāng)線圈中通入逆時針方向電流I時，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡。撤去磁場后，需要在左盤中增加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂再次達(dá)到新的平衡。則（）A.磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為第4頁/共16頁C.磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為D.磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為【答案】A【解析】【詳解】撤去磁場后，線圈所受安培力消失，左盤需增加質(zhì)量為的砝碼才能平衡，對右盤砝碼及線圈整體進(jìn)行受力分析可判斷出線圈所受總安培力方向為豎直向上，且大小由左手安培定則可得磁感應(yīng)強(qiáng)度方向為垂直紙面向里，匝線圈所受總安培力解得故選A。7.圖甲為“魔幻飛碟變形球”，用腳將其踩扁，松開腳一段時間后球會彈起。其簡化模型如圖乙，兩物塊A、B拴接在輕彈簧兩端。通過物塊A向下壓縮彈簧至某一位置后由靜止釋放，則物塊B會被彈起離開地面，空氣阻力和彈簧的質(zhì)量忽略不計。下列說法正確的是（）A.松開腳，B離開地面前，A、B以及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒B.松開腳，B離開地面后，A、B以及彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒C.松開腳，B離開地面之前，地面對B彈力的沖量大于A動量的變化量D.從B離開地面到彈簧第一次恢復(fù)原長的過程中，A的動量變化量小于B的動量變化量【答案】C【解析】【詳解】A．松開腳后，A、B及彈簧組成的系統(tǒng)只有系統(tǒng)內(nèi)部彈力做功，則系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A錯誤；B．B離開地面以后，A、B及彈簧組成的系統(tǒng)在豎直方向合力不為0，所以動量不守恒，故B錯誤；C．B離開地面之前，對系統(tǒng)A、B及彈簧組成的系統(tǒng)在豎直方向使用動量定理，選取豎直向上為正方向，可得第5頁/共16頁顯然地面對B的沖量，故C正確；D．從B離開地面到彈簧第一次恢復(fù)原長過程中，對A在豎直方向使用動量定理有對B有可得A的動量變化量大于B的動量變化量，故D錯誤。故選C。8.一列簡諧橫波在時的波動圖像如圖甲所示，質(zhì)點M、N剛好在平衡位置，質(zhì)點P在波峰。質(zhì)點N的振動圖像如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.波沿x軸負(fù)方向傳播B.波沿x軸正方向傳播C.時，質(zhì)點M的振動速度正在增大D.時，質(zhì)點N的振動加速度正在增大【答案】BD【解析】【詳解】AB．由圖可知質(zhì)點N在時刻在向下振動，可判斷出波沿x軸正方向傳播，故A錯誤，B正確；C．由圖乙可知周期為4s，當(dāng)時，質(zhì)點M在平衡位置上方朝最大位移處運(yùn)動，振動速度正在減小，故C錯誤；D．時，質(zhì)點N在平衡位置下方朝最大位移處運(yùn)動，則質(zhì)點N的振動加速度正在增大，故D正確。故選BD9.AB質(zhì)量分別為m2mBA從高為h處由靜止開始向下擺動，并在最低點與小球B相碰，不計空氣阻力。則碰后A球能夠擺起的最大高度可能為（）第6頁/共16頁AB.C.D.【答案】AB【解析】【詳解】對小球A從高為h處向下擺動過程由機(jī)械能守恒得如果A、B小球發(fā)生彈性碰撞，則取水平向左為正方向，水平方向滿足動量守恒系統(tǒng)機(jī)械能守恒碰后對A球有解得如果A、B小球發(fā)生完全非彈性碰撞，則水平方向滿足動量守恒碰后對小球A由機(jī)械能守恒得解得則碰后A球能夠擺起的最大高度。故選AB。10.xOyRO大小為MN平行于x軸，與磁場Ⅰ邊界相切于PP點處開有小孔。MN下方存在垂直平面向里磁場Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。位于磁場Ⅰ左側(cè)，長為的粒子源關(guān)于x軸對稱，沿x軸正方向持續(xù)發(fā)射速率為v、質(zhì)量為m、電量為的粒子，射出的粒子個數(shù)沿y軸方向均勻分布。所有粒子經(jīng)磁場Ⅰ偏轉(zhuǎn)后均從P點射出，厚度不計的擋板KL垂直于MN，，帶電粒子的重力及粒子間的相互作用忽略不計，粒子打在擋板上均被擋板吸收。下列說法正確的是（）第7頁/共16頁A.磁場Ⅰ的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.粒子在MN上能夠達(dá)到的區(qū)間長度為C.打在L處的粒子進(jìn)入磁場Ⅱ時與PN的夾角為45°D.擋板KL左側(cè)面吸收的粒子數(shù)與粒子源發(fā)出粒子數(shù)的比值為【答案】AC【解析】【詳解】A．粒子均過P點，粒子在磁場中圓周運(yùn)動的軌道半徑對粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得故A正確；B．從P點出射的粒子與豎直方向的最大夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系可知解得從P點射出時與負(fù)軸范圍為范圍內(nèi)，粒子在MN下方磁場中圓周運(yùn)動的軌道半徑為，根據(jù)得從P點出射的粒子能打到MN上的范圍為A、B之間，由幾何關(guān)系可知第8頁/共16頁解得故B錯誤；C．由幾何關(guān)系可知，剛好打到L處的粒子，在P點出射速度時與豎直方向夾角滿足解得故C正確；DP軸下方距離為的粒子過P點時，與負(fù)方向夾角為，則有解得則故D錯誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共分。A、B兩物塊（可視為質(zhì)點）沿同一直線運(yùn)動并發(fā)生正碰，若A物塊的質(zhì)量為，B物塊的質(zhì)量為第9頁/共16頁，電腦記錄下A、B兩物塊與傳感器的距離x隨時間t變化的數(shù)據(jù)，并繪制出A、B兩物塊的圖像，分別如圖乙中a、b所示。（1）碰撞前B物塊的速度大小為______m/s，碰撞后A物塊的速度大小為______m/s效數(shù)字）（2______填“守恒”或“不守恒”）【答案】（1）①.2.0②.1.0（2）守恒【解析】【小問1詳解】[1]由圖像的斜率可知，碰撞前B物塊的速度大小為[2]碰撞后A物塊的速度為A物塊的速度大小為?！拘?詳解】碰前A的速度為碰后B的速度為量守恒。12.移開一小段距離由靜止釋放，則小鐵球的運(yùn)動可等效為一單擺的簡諧運(yùn)動。第10頁/共16頁具體步驟如下：①用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑d；②用秒表測量小鐵球的運(yùn)動周期T；③更換不同的小鐵球進(jìn)行實驗，正確操作，根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，繪制如圖乙所示的圖像，橫縱軸截距分別為a、b。（1）測量小鐵球運(yùn)動周期時，開始計時的位置為圖甲中的______“A”“O”或“”）（2）由圖像可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_____，圓弧的半徑______。（3周期T有一定的影響，與初始擺角θ的關(guān)系如圖丙所示。若實驗時該同學(xué)釋放小鐵球的位置離O點較遠(yuǎn)，初始擺角接近15°______“偏大”“偏小”或“不變”）【答案】（1）O（2）①.②.（3）偏小【解析】【小問1詳解】O點運(yùn)動速度最快，造成的時間誤差最小，故從O點開始計時?！拘?詳解】[1][2]由單擺周期公式可得變形可得第11頁/共16頁由可知，解得，【小問3詳解】根據(jù)單擺周期公式有，解得，由題意得，故，故填“偏小”。13.某城市公園在布置燈光秀時，為了做出燈光特效，工作人員在面積足夠大的湖中離水面深處水平放置一長度為的細(xì)燈帶發(fā)光體，截面圖如圖所示。該發(fā)光體通電后能發(fā)出單色光，水的折射率，忽略燈帶發(fā)光體的粗細(xì)，已知，。求：（1）該單色光由水中進(jìn)入空氣時的臨界角C；（2）夜間通電后，被該細(xì)燈帶照亮的湖面區(qū)域的面積S?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【小問1詳解】根據(jù)全反射臨界角公式有解得【小問2詳解】如圖，點光源在深為的水底照亮圓形區(qū)域半徑為第12頁/共16頁根據(jù)幾何關(guān)系可知解得細(xì)燈帶照亮的湖面區(qū)域的面積為聯(lián)立得：14.如圖所示，質(zhì)量、半徑的光滑圓弧軌道C靜置于光滑水平面上，O為圓心，P為軌道最低點，圓弧軌道C左側(cè)地面上靜置一質(zhì)量的水平木板B，木板B的上表面與圓弧軌道P點等高。某時刻質(zhì)量的滑塊A以水平速度從木板B左端滑上，當(dāng)木板B與圓弧軌道C碰撞前瞬間，滑塊A與木板B恰好共速，且滑塊A剛好位于木板B的右端。木板B與圓弧軌道C碰后粘合在一起，木板B與滑塊A之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，滑塊A可視為質(zhì)點，求：（1）木板B的長度L；（2）從滑塊開始運(yùn)動至木板與圓弧軌道碰后瞬間的過程中損失的動能；（3）滑塊A相對P點能夠上升的最大高度h?！敬鸢浮浚?）（2）（3）第13頁/共16頁【解析】【小問1詳解】設(shè)木塊A與木板B第一次共速，根據(jù)動量守恒定律有解得根據(jù)能量守恒定律有解得【小問2詳解】A與B第一次共速過程中，產(chǎn)生的熱量為解得：B與C碰后瞬間速度大小為，根據(jù)動量守恒定律有解得此過程損失的動能為解得從滑塊開始運(yùn)動至木板與圓弧軌道碰后瞬間的過程中損失的動能為解得【小問3詳解】A上升到最高點時，A、B、C達(dá)共速，根據(jù)動量守恒定律有解得根據(jù)能量守恒定律有解得15.L連接，虛線下方軌道間存在勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向垂直平面向里。金屬桿甲、乙與導(dǎo)軌等寬，質(zhì)量分別為m和2mR甲從磁場Ⅰ邊界上方高的同時由靜止釋放金屬桿乙。重力加速度為g，空氣阻力不計。第14頁/共16頁（1）當(dāng)時，金屬桿甲剛進(jìn)入磁場Ⅰ的瞬間，求甲、乙兩桿的加速度大??；（2）當(dāng)時，在流經(jīng)甲桿的電量為q的過程