广东省茂名市高州市2023-2024学年高二上学期期末学情练习卷物理试题（含解析）

高州市2023~2024学年度第一学期期末学情练习卷
高二物理
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5．本卷主要考查内容：粤教版必修第三册，选择性必修第一册，选择性必修第二册第一章。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1．关于做简谐运动物体的位移、加速度和速度的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体的位移减小时，加速度减小，速度也减小
B．物体的位移方向总是与加速度方向相反，与速度方向相同
C．物体的运动方向指向平衡位置时，速度方向与位移方向相反
D．物体的运动方向远离平衡位置时，加速度方向与速度方向相同
2．下列与电磁感应现象有关的四幅图像的说法正确的是（ ）
A．甲图中，用一根电阻线对折后绕制（双线并绕法）成的线圈安装在线圈架，让条形磁体下落穿过管，线圈会有感应电流产生
B．乙图中，法拉第做的第一次磁生电的实验，断开开关的瞬间，因为原线圈中没有电流，所以副线圈中也无电流
C．丙图中，当电吉他的弦不是磁性材料制成时，播动弦时也会产生感应电流
D．丁图中的法拉第圆盘发电机，把圆盘看成由无数根金属辐条组成，当转动时辐条与电流计构成的回路的磁通量发生变化，因此产生感应电流
3．电磁轨道炮发射的基本原理如图所示，两条平行的金属导轨A和导轨B充当炮管，弹丸放置在两导轨之间，当强大的电流I流过弹丸时，弹丸获得加速度，最终高速发射出去，下列说法正确的是（ ）
A．导轨之间的磁场方向可能竖直向下
B．导轨之间的磁场方向可能水平向右
C．电磁炮的本质是一种大功率型发电机
D．若要增大发射速度，可增大流过弹丸的电流
4．某空间存在一电场，电场中的电势在x轴上的分布如图所示，x轴正方向向右，下列说法正确的是（ ）
A．在x轴上，从到，电场强度方向向左
B．在x轴上，从到，电场强度先减小后增大
C．把一负电荷沿x轴从移到，电场力先增大后减小
D．把一负电荷从移到，电场力做负功
5．质量为m的物体在运动过程中，某时刻的动量大小为p，该时刻的动能大小为，则（ ）
A． B． C． D．
6．光热转换是将太阳能转换成其他物质内能的过程，太阳能热水器就是一种光热转换装置，它的主要转换器件是真空玻璃管，这些玻璃管将太阳能转换成水的内能。如图所示，真空玻璃管上采用镀膜技术增加透射光，使尽可能多的太阳能转换成热能，这种镀膜技术的物理依据是（ ）
A．光的干涉 B．光的衍射 C．光的偏振 D．光的全反射
7．在如图甲、乙所示的电路中，电源电动势为、内电阻为，R是定值电阻，开关S闭合，规格为“4V ”的小灯泡L均正常发光，电动机正常工作．下列说法正确的是（ ）
A．甲图中电源效率约为75% B．甲图中定值电阻为
C．乙图中电动机的内阻为 D．乙图中电动机正常工作电压为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
8．如图所示为一列沿x轴方向传播的简谐横波，时刻的波形图如图中的实线所示，经时波形图第一次如虚线所示．已知a为平衡位置在处的质点，b为平衡位置在处的质点．则下列说法正确的是（ ）
A．波速一定为11m/s
B．波的最小周期为
C．如果波沿x轴正方向传播，则质点b比a先回到平衡位置
D．如果波沿x轴负方向传播，经时间2s质点a第一次到波峰
9．双彩虹形成的示意图如图所示，一束白光L由左侧射入水滴，a、b是白光在水滴中经过两次折射和一次反射后的两条出射光线（a、b是单色光）．下列说法正确的是（ ）
A．a光在水滴中的波长大于b光在水滴中的波长
B．a光在水滴中的波长小于b光在水滴中的波长
C．改变白光L的入射角度，从水滴到空气，a光不可能发生全反射
D．改变白光L的入射角度，从水滴到空气，b光有可能发生全反射
10．质谱仪常用来研究物质的同位素，其结构如图所示，带电粒子由静止开始经过狭缝和之间的电场加速后，进入、之间的区域，、之间存在着互相正交的磁感应强度大小为的匀强磁场和电场强度大小为E的匀强电场，只有满足一定条件的带电粒子才能顺利通过狭缝垂直进入磁感应强度大小为的匀强磁场区域，运动半个圆周后打到照相底片上，形成一个细条纹．下列说法正确的是（ ）
A．质谱仪中与之间的装置又叫做速度选择器
B．能顺利通过狭缝的带电粒子其速度大小必须为
C．若比荷为k的带电粒子能顺利通过狭缝，则、之间的电压为
D．若圆弧轨迹的半径为r，则粒子的比荷为
三、非选择题：本题共5小题，共54分．
11．（6分）用气垫导轨“验证动量守恒定律”实验中，某次频闪照相机闪光4次拍得相片如图所示．已知闪光时间间隔为，闪光本身持续时间极短，在这4次闪光的时间内A、B均在0~80cm范围内，且第一次闪光时，质量为的A在处，质量为的B在处，两者在处发生碰撞，则A和B的质量之比为________，两滑块发生________（填“弹性碰撞”或“非弹性碰撞”）．
12．（8分）某实验小组为描绘小灯泡L的伏安特性曲线，准备了以下器材：
A．小灯泡L：额定电压，额定电流
B．电流表：量程，内阻约为
C．电流表：量程100mA，内阻为
D．定值电阻
E．定值电阻
F．滑动变阻器：最大阻值，最大电流
G．滑动变阻器：最大阻值，最大电流1A
H．电源E（电动势，内阻约）
I．开关S，导线若干
（1）实验中滑动变阻器应选用________（填“”或“”）；定值电阻应选用________（填“”或“”）．
（2）实验为了得到小灯泡完整的伏安特性曲线，该小组同学设计好实验电路图后已经连好了部分导线，如图甲，请用笔画线代替导线将实物图连线补充完整．
（3）多次测量，描绘出图像如图乙所示，其中为电流表的读数，为电流表的读数．由图线可知，灯泡两端电压为和时灯泡电阻阻值之比为________．
13．（12分）如图所示，电场强度大小为E、方向水平向左的有界匀强电场与方向垂直纸面向里的有界匀强磁场叠放在一起，一带电量为q的带正电小球，从有界电、磁场外的M点以水平向右的速度抛出，从N点以进入电、磁场后做直线运动，从P点离开电、磁场，直线运动的时间为t，重力加速度为g，、，不计空气阻力，求：
（1）小球的质量以及匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）N、P两点之间的电势差．
14．（13分）如图所示，两平行金属导轨间的距离，导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源，现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，g取．已知，，求：
（1）导体棒受到的安培力大小和方向；
（2）导体棒受到的摩擦力大小和方向．
15．（15分）如图所示，滑雪轨道B点的左侧是粗糙的水平轨道，右侧AB是光滑的半径的部分圆弧轨道，B点是圆弧轨道的最低点，水平轨道和圆弧轨道平滑连接．质量的小孩从轨道顶端A点由静止开始下滑，经过B点时被静止的质量的家长抱住，一起滑行到C点（图中未画出）停下．已知A点距水平轨道的高度，人与水平轨道间的动摩擦因数，g取，求：
（1）小孩到达B点时对轨道的压力大小；
（2）大人和小孩从B运动到C所用时间；
（3）家长抱住小孩的瞬间，小孩和家长组成的系统损失的机械能．
高州市2023~2024学年度第一学期期末学情练习卷·高二物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 物体的位移方向与加速度方向总是相反，与速度方向可能相同、也可能相反，B项错误；
物体的运动方向指向平衡位置时，根据质点做简谐运动的回复力（加速度）与位移成正比，即，可知位移减小时，加速度减小，而物体的加速度方向与速度方向相同，故速度增大，A项错误、C项正确；
物体的运动方向远离平衡位置时，加速度方向与速度方向相反，D项错误。
2．D 甲图中，双线并绕的线圈相当于两个线圈一圈隔一圈地绕在同一个线圈架上，条形磁体通过线圈时，两个线圈中的感应电动势的方向正好相反，相当于磁通量没有发生变化，线圈没有感应电流产生，A错误；
乙图中，断开开关的瞬间，原线圈中的电流突然由有变成无，铁芯中的磁感线条数发生了变化，副线圈中有感应电流产生，B错误；
丙图中，当电吉他的弦不是磁性材料制成时，播动弦时没有磁场，磁通量不变，回路不会产生感应电流，C错误；
丁图中的法拉第圆盘发电机，把圆盘看成由无数根金属辐条组成，当转动圆盘时辐条与电流计构成的回路的磁通量发生变化，因此产生感应电流，D正确．
3．D 根据右手螺旋定则可得两导轨中的强电流在导轨之间产生的磁场，方向竖直向上，A、B错误；
由于安培力做正功，电磁炮的本质是一种大功率型电动机，C错误；
根据，可得I增大，加速度增大，发射速度增大，D正确．
4．B 由图像知，从到，电势先降低后升高，可知电场强度方向先向右后向左，A项错误；
由图像的斜率等于电场强度，可知从到，电场强度先减小后增大，B项正确；
由知，把一负电荷沿x轴从移到，电场力先减小后增大，C项错误；
由知，把一负电荷从移到，电势能减小，电场力做正功，D项错误．
5．C ，，可得：，选项C正确．
6．A 真空玻璃管上采用镀膜技术，利用的是光从镀膜的前、后表面的反射光的相互叠加，从而增大光的强度，该技术对镀膜的厚度有要求，故该技术运用了光的干涉（薄膜干涉）原理，A项正确。
7．D 甲图中小灯泡正常工作时的电阻，流过小灯泡的电流，电源效率，选项A错误；
甲图中，电阻，选项B错误；
乙图中电动机两端的电压，电动机为非纯电阻用电器，电动机内阻，选项C错误、D正确．
8．CD 由图可知波长，如果波向x轴正方向传播，波速为，如果波向x轴负方向传播，波速为，A错误；
如果波向x轴正方向传播，则波的周期为，如果波向x轴负方向传播，则波的周期为，则周期的最小值为，，B错误；
如果波沿x轴正方向传播，则时刻，质点a沿y轴的正方向传播，所以质点b比a先回到平衡位置，C正确；
如果波沿x轴负方向传播，质点a第一次到波峰，即波沿x轴负方向传播2m，则时间为，D正确．
9．BC a光的偏折程度大，水滴对a光的折射率大于对b光的折射率，即，，，，a光在水滴中的波长小于b光在水滴中的波长，选项A错误、B正确；
从水滴到空气，两束光均不可能发生全反射，选项C正确、D错误．
10．CD 质谱仪中与之间的装置又叫做速度选择器，A错误；
能顺利通过狭缝的带电粒子在、之间的区域必须做匀速直线运动，由二力平衡可得，解得，B错误；
带电粒子在和之间经电场加速，由动能定理可得，结合、，综合解得，C正确；
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力，由，结合，
综合解得，D正确．
11．（3分）非弹性碰撞（3分）
解析：由图可得：两滑块碰撞后B的速度大小为，两滑块在处发生碰撞；碰撞后A的速度大小为；两滑块碰撞前A的速度大小为，，其中，，解得：；从第一次闪光时到两滑块碰撞所用时间，两滑块碰撞前B的速度大小为，，规定水平向右为正方向，由动量守恒可得：，即：，，即：，令，，碰撞前两滑块的总动能为，碰撞前两滑块的总动能为，，两滑块发生非弹性碰撞．
12．（1） （每空2分）
（2）见图（2分）
（3）（2分）
解析：（1）为了得到小灯泡完整的伏安特性曲线，滑动变阻器应采用分压接法，为方便调节应选阻值较小的滑动变阻器“”；电流表与定值电阻“”串联改装成电压表，量程为，能保证测量的精度．（3）由图乙可知，灯泡两端电压值为时，通过灯泡的电流为，，，通过灯泡的电流为，根据可得灯泡电阻阻值之比为．
13．解：（1）小球从M到N做平抛运动，设小球在N点的速度与水平方向的夹角为，把小球在N点的速度分别沿水平方向和竖直方向分解，则有（1分）
小球从N到P做直线运动，重力、电场力是定值，若小球的速度大小变化，则洛伦兹力的大小会变化，小球的合力会变化，且合力与速度不共线，则小球不可能做直线运动，则小球从N到P一定以速度做匀速直线运动，且速度的方向与水平方向的夹角为，即NP与水平方向的夹角为（1分）
对小球进行受力分析，由三力平衡的矢量三角形可知（2分）
（1分）
综合解得、、（3分）
（2）N、P两点之间的距离为（1分）
N、P两点之间的电势差为（2分）
综合解得（1分）
14．解：（1）根据闭合电路欧姆定律得
（2分）
电流方向由b指向a（1分）
由（2分）
可得导体棒所受的安培力为
（2分）
由左手定则可知，安培力的方向沿斜面向上（1分）
（2）沿斜面方向上，导体棒重力分力
（2分）
由于，则摩擦力方向沿斜面向下，对导体棒受力分析如图：
由平衡条件有
（1分）
解得（1分）
方向沿斜面向下（1分）
15．解：（1）小孩从A点滑到B点的运动中机械能守恒，由机械能守恒定律可得
（2分）
代入数据解得
（1分）
小孩运动到B点时，由牛顿第二定律可得
（1分）
（1分）
代入数据解得（1分）
由牛顿第三定律可知，小孩到达B点时对轨道的压力大小为300N．（1分）
（2）家长抱住小孩的运动中，家长和小孩组成的系统动量守恒，以向左为正方向，
由动量守恒定律可得（2分）
代入数据解得（1分）
设家长和小孩组成的系统在水平轨道上从B点滑行到C点的距离为s，
由动量定理可得
（1分）
代入数据解得（1分）
（3）家长抱住小孩的瞬间，小孩和家长组成的系统损失的机械能为
（2分）
代入数据解得（1分）