贵州省黔南布依族苗族自治州2023-2024学年高二上学期期末质量监测物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 贵州省黔南布依族苗族自治州2023-2024学年高二上学期期末质量监测物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 508.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-31 16:42:55 | ||
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文档简介
黔南州2023—2024学年度第一学期期末质量监测试卷
高二物理
注意事项：
1.本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前将姓名、准考证号、座位号准确填写在答题卡指定的位置上。
3.选择题须使用28铅笔将答题卡相应题号对应选项涂黑，若需改动，须擦净另涂；非选择题在答题卡上对应位置用黑色墨水笔或黑色签字笔书写。在试卷、草稿纸上答题无效。
一、选择题（本题共10小题，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，共28分。第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，共18分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）
1.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s。某时刻的波形图如图1所示，下列说法正确的是（ ）
A.这列波的周期为4s B.这列波的振幅为8cm
C.此时a处质点将沿y轴正方向运动 D.再经过2s，a处质点会运动到b处
2.某区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场分布如图2所示，导体棒ab长为3L，现使导体棒ab沿水平方向以速度v向右做匀速直线运动，导体棒ab的电阻忽略不计，则导体棒ab两端的电势差Uab等于（ ）
A.0 B. 2BLv C. 2BLv D.3BLv
3.手控可调节亮度的手电筒其内部电路可简化为如图3所示的电路图。其内需装4节5号干电池，每节干电池的内阻r=0.1Ω。“5V 5W”的灯泡L（电阻固定不变）和滑动变阻器R串联，通过调节滑动变阻器的滑片P可调节手电筒的亮度，若灯泡L正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A.电源电动势为10V
B.滑动变阻器R接入电路的电阻为0.5Ω
C.通电5min灯泡L消耗的电能为1500J
D.电源的输出功率为5.5W
4.一束单色光从某种介质斜射向真空中，当入射角等于30°时，恰好没有光线从介质射出。下列说法正确的是（ ）
A.此介质的折射率可能等于
B.此介质的折射率一定等于2
C.当光线从该介质射向真空时，若入射角为45°，则折射角为60°
D.当光线从真空射向此介质时，若入射角为30°，则折射角等于60°
5.如图4所示，在水平向右的匀强电场中，一电子在外力作用下由a点运动到b点.其轨迹为一半径为r=0.25m的圆弧，已知a、b两点间的电势差为5V，则该匀强电场的电场强度为（图中竖直虚线与电场线垂直）（ ）
A.20V/m B. 20（2+）V/m C.20V/m D.40V/m
6.探索火星是我们国家在航天领域的重点项目之一。在某次探测过程中，“天问一号”火星环绕器起到了重要的作用，如图5所示，环绕器绕火星做匀速圆周运动，其观测角为2θ，火星的第一宇宙速度为v1，火星的半径为R，质量为M，则环绕器运行的周期为（ ）
A. B. C. D.
7.如图6所示，质量为m的U形金属框abcd置于光滑水平绝缘平台上，ab边与dc边平行，与bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略，一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，导体棒的质最为m，与金属框之间的动摩擦因数为μ，现用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，导体棒MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行，下列说法正确的是（ ）
A.导体棒MN中一定会有感应电流产生，且由M到N
B.导体MN可能做加速度增大的加速运动
C.导体棒MN不可能做匀加速直线运动
D.力F所做的功一定大于U形金属框和MN的动能之和
8.如图7所示，物块B固定在升降台上，物块A叠放在物块B上，物块A、B的质量均为m，随升降台在竖直方向做简谐运动，则下列说法正确的是（ ）
A.当升降台运动到最高点时，物块A对物块B可能无压力作用
B.当升降台处于平衡位置时，物块A的速度等于零
C.当升降台运动到最低点时，物块B对升降台的压力大于2mg
D.在上下振动的过程中，物块B的机械能守恒
9.如图8所示，一质量为m=2kg、所带电荷量为q=0.5C的金属小球以10m/s的初速度从P点水平向右射入电场强度大小为E=60V/m、方向竖直向下、宽度d=1m的足够长的有界匀强电场区域中（忽略带电金属小球所带电荷对匀强电场的影响），重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力的影响。则下列说法正确的是（ ）
A.经过0.2s，小球沿竖直方向的分速度大小为5m/s
B.出电场时，小球的动能增加了0.25J
C.出电场时，小球的机械能增加了0.65J
D.经过0.15s，小球的速度为10m/s
10.如图9所示，质量为2kg的木块静置于水平地面上，现沿水平方向以速度v0=10m/s发射50发质量m=10g的子弹，发射间隔时间，子弹射入木块后留在木块内（作用时间极短），重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A.若地面光滑，木块与子弹组成的系统机械能守恒
B.若地面光滑，木块最终将以2m/s的速度做匀速直线运动
C.若地面粗糙，木块与子弹组成的系统最终损失的机械能为25J
D.若地面粗糙，木块与子弹组成的系统动量守恒
二、实验题（本题共2小题，共15分）
11.（6分）某同学从废旧电器上获得一节旧电池，甲、乙两名同学通过实验测量该电池的电动势和内阻。
（1）由于器材有限，现需要用表头G改装成一个电压表和一个电流表，两名同学设计了如下改装电路图，其中图A是改装成 表，图B是改装成 表。
图A 图B
（2）乙同学利用改装后量程合适的电压表和电流表进行实验，分别采用了两种不同的电路接法，如图C、D所示，把两个实验电路测量出的电压和电流数据描绘在同一个U-I图像内，如图E所示，则图线1是通过电路图 （选填“C”或“D”）测得的。根据图像坐标信息可以修正该实验的系统误差，则修正后这个电池的电动势E= ，内阻r= 。
图C 图D 图E
12.（9分）在“利用单摆测量重力加速度”的实验中：
（1）某同学用停表测量单摆的周期。实验时，释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下单摆做一次全振动的时间作为它的周期的测量值，为了尽量减小实验误差，请你提供一个改进方案： 。
（2）单摆的长度应为摆线长度加摆球的半径之和，甲同学用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图1所示，由图可知摆球的直径d= mm。
图1 图2
（3）乙同学没有测量摆球的直径，直接通过改变摆线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L数据，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图2所示，a、b均为已知量。由图像可知，摆球的直径d= ，当地重力加速度g= （用a、b表示）。由于没有考虑摆球的半径，由此种方法得到的重力加速度的值与实际的重力加速度的值相比会 （选填“偏大”“偏小”或“一样”）。
三、解答题（本题共3小题，共39分。解答时写出必要的文字说明、方程和演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）
13.（10分）如图所示，有两个宽度均为L的垂直纸面向外的匀强磁场，上半部分区域磁感应强度是下半部分区域磁感应强度的两倍，甲、乙两个带电粒子分别从a点和b点沿水平方向以速度v进入磁场，均能过两磁场交界的c点且速度均为竖直方向，不考虑电荷间的相互作用，问：
（1）甲、乙两个带电粒子分别带什么电荷？
（2）甲、乙两个带电粒子的比荷关系？
（3）若甲、乙两个带电粒子同时从a点和b点出发，能否同时到达c点，并分析其原因。
14.（13分）如图所示，为了粗略测量海边某椰子树的高度，潜水员下潜到海中在距离海岸水平距离L=3m，深度h=6m处，恰好能通过海边上的A点看到岸上椰子树的树顶。已知椰子树与A点的水平距离d=8m，海水的折射率n=2，光在空气中的传播速度c=3.0×108m/s。求：
（1）椰子树的高度H；
（2）光由树顶传至潜水员眼睛处所用的时间t总。
15.（16分）现有一滑道，由水平部分和竖直光滑圆轨道组成，在圆轨道最低点错开一点距离（间距可忽略不计）分别与左右水平段轨道平滑相接于c、d两点，右侧e位置固定一竖直挡板，bc距离为2m，de距离为3m，bc、de段粗糙.其余轨道光滑，现有两滑块A、B（可视为质点），质量均为6kg，两滑块与bc、de段轨道之间的动摩擦因数均为μ=0.5，滑块A将弹簧由b位置（原长）压缩至a位置，由静止释放，经水平段后，恰能过圆轨道最高点f，圆轨道半径R=2m。现将滑块B静置于b位置，仍将滑块A于a点由静止释放，与滑块B碰撞，求：（所有碰撞均为弹性碰撞，重力加速度g取10m/s2）
（1）弹簧所具有的最大弹性势能；
（2）滑块B第一次经过c位置对轨道的压力大小；
（3）滑块B最后静止时的位置与c点间的距离。
黔南州2023—2024学年度第一学期期末质量监测试卷
高二物理参考答案及评分标准
一、选择题（本题共10小题，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，共28分。第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，共18分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C B C D B AC BD BC
二、实验题（本题共2小题，共15分）
11.（6分）（每空1分，最后一空2分）
（1）电压 电流
（2）C U2
12.（9分）（每空2分，最后一空1分）
（1）测量单摆做多次全振动的时间，用总时间除以全振动的次数
（2）12.20
（3）2b 一样
三、解答题（本题共3小题，共39分）
13.（10分）解：（1）根据a、b偏转方向及左手定则，得a带正电荷，b带负电荷。（2分）
（2）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力：
得：
又由图可知：
联立以上各式代入数据解得：
（3）由可知：
又由于
联立以上各式解得：
所以能同时到达c点。
14.（13分）解：（1）根据
可得：
代入数据解得：
（2）设光在海水中传播的速度为v，在空气中传播所用的时间为t1，在海水中传播所用的时间为t2，根据
解得：
又由
得：
光由树顶传至潜水员眼睛处所用的时间：
15.（16分）解：（1）弹簧的弹性势能最大时即被压缩至a位置，设此时弹性势能为Ep，滑块A由a到圆轨道最高点f的过程中，由能量守恒定律有：
恰能过最高点f：
联立两式代入数据解得：
即弹簧的最大弹性势能为：
（2）滑块A与滑块B发生碰撞前，速度为v0，则有：
代入数据解得：
滑块A与滑块B在b位置发生弹性碰撞：
联立解得：
，
滑块B由b运动到c，由动能定理得：
代入数据解得：
在c点设轨道对滑块B的支持力为FN，受力分析：
代入数据解得：
根据牛顿第三定律知：滑块B在c位置对轨道的压力大小为360N。
（3）A、B发生弹性碰撞，由（2）中分析知，碰撞后A、B交换能量，所以B恰好能过圆轨道最高点，做一个完整的圆周运动，运动到d点速度大小：
滑块B经de段后与挡板发生弹性碰撞，原速率反弹，再次回到d点时的动能为，由动能定理：
代入数据解得：
以动能沿圆轨道上滑，设动能减为0时上滑的高度为h，
由动能定理得：
代入数据得：
即刚好上升到与圆心等高处（不脱离圆轨道），又沿圆轨道下滑在水平段运动直到动能减为0。设运动的路程为s，由动能定理得：
代入数据解得：
即与挡板碰撞后又水平向左运动1m，与c点相距：。
（注：答案合理均给分）
高二物理
注意事项：
1.本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前将姓名、准考证号、座位号准确填写在答题卡指定的位置上。
3.选择题须使用28铅笔将答题卡相应题号对应选项涂黑，若需改动，须擦净另涂；非选择题在答题卡上对应位置用黑色墨水笔或黑色签字笔书写。在试卷、草稿纸上答题无效。
一、选择题（本题共10小题，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，共28分。第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，共18分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）
1.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为2m/s。某时刻的波形图如图1所示，下列说法正确的是（ ）
A.这列波的周期为4s B.这列波的振幅为8cm
C.此时a处质点将沿y轴正方向运动 D.再经过2s，a处质点会运动到b处
2.某区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场分布如图2所示，导体棒ab长为3L，现使导体棒ab沿水平方向以速度v向右做匀速直线运动，导体棒ab的电阻忽略不计，则导体棒ab两端的电势差Uab等于（ ）
A.0 B. 2BLv C. 2BLv D.3BLv
3.手控可调节亮度的手电筒其内部电路可简化为如图3所示的电路图。其内需装4节5号干电池，每节干电池的内阻r=0.1Ω。“5V 5W”的灯泡L（电阻固定不变）和滑动变阻器R串联，通过调节滑动变阻器的滑片P可调节手电筒的亮度，若灯泡L正常发光，则下列说法正确的是（ ）
A.电源电动势为10V
B.滑动变阻器R接入电路的电阻为0.5Ω
C.通电5min灯泡L消耗的电能为1500J
D.电源的输出功率为5.5W
4.一束单色光从某种介质斜射向真空中，当入射角等于30°时，恰好没有光线从介质射出。下列说法正确的是（ ）
A.此介质的折射率可能等于
B.此介质的折射率一定等于2
C.当光线从该介质射向真空时，若入射角为45°，则折射角为60°
D.当光线从真空射向此介质时，若入射角为30°，则折射角等于60°
5.如图4所示，在水平向右的匀强电场中，一电子在外力作用下由a点运动到b点.其轨迹为一半径为r=0.25m的圆弧，已知a、b两点间的电势差为5V，则该匀强电场的电场强度为（图中竖直虚线与电场线垂直）（ ）
A.20V/m B. 20（2+）V/m C.20V/m D.40V/m
6.探索火星是我们国家在航天领域的重点项目之一。在某次探测过程中，“天问一号”火星环绕器起到了重要的作用，如图5所示，环绕器绕火星做匀速圆周运动，其观测角为2θ，火星的第一宇宙速度为v1，火星的半径为R，质量为M，则环绕器运行的周期为（ ）
A. B. C. D.
7.如图6所示，质量为m的U形金属框abcd置于光滑水平绝缘平台上，ab边与dc边平行，与bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略，一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，导体棒的质最为m，与金属框之间的动摩擦因数为μ，现用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，导体棒MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行，下列说法正确的是（ ）
A.导体棒MN中一定会有感应电流产生，且由M到N
B.导体MN可能做加速度增大的加速运动
C.导体棒MN不可能做匀加速直线运动
D.力F所做的功一定大于U形金属框和MN的动能之和
8.如图7所示，物块B固定在升降台上，物块A叠放在物块B上，物块A、B的质量均为m，随升降台在竖直方向做简谐运动，则下列说法正确的是（ ）
A.当升降台运动到最高点时，物块A对物块B可能无压力作用
B.当升降台处于平衡位置时，物块A的速度等于零
C.当升降台运动到最低点时，物块B对升降台的压力大于2mg
D.在上下振动的过程中，物块B的机械能守恒
9.如图8所示，一质量为m=2kg、所带电荷量为q=0.5C的金属小球以10m/s的初速度从P点水平向右射入电场强度大小为E=60V/m、方向竖直向下、宽度d=1m的足够长的有界匀强电场区域中（忽略带电金属小球所带电荷对匀强电场的影响），重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力的影响。则下列说法正确的是（ ）
A.经过0.2s，小球沿竖直方向的分速度大小为5m/s
B.出电场时，小球的动能增加了0.25J
C.出电场时，小球的机械能增加了0.65J
D.经过0.15s，小球的速度为10m/s
10.如图9所示，质量为2kg的木块静置于水平地面上，现沿水平方向以速度v0=10m/s发射50发质量m=10g的子弹，发射间隔时间，子弹射入木块后留在木块内（作用时间极短），重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A.若地面光滑，木块与子弹组成的系统机械能守恒
B.若地面光滑，木块最终将以2m/s的速度做匀速直线运动
C.若地面粗糙，木块与子弹组成的系统最终损失的机械能为25J
D.若地面粗糙，木块与子弹组成的系统动量守恒
二、实验题（本题共2小题，共15分）
11.（6分）某同学从废旧电器上获得一节旧电池，甲、乙两名同学通过实验测量该电池的电动势和内阻。
（1）由于器材有限，现需要用表头G改装成一个电压表和一个电流表，两名同学设计了如下改装电路图，其中图A是改装成 表，图B是改装成 表。
图A 图B
（2）乙同学利用改装后量程合适的电压表和电流表进行实验，分别采用了两种不同的电路接法，如图C、D所示，把两个实验电路测量出的电压和电流数据描绘在同一个U-I图像内，如图E所示，则图线1是通过电路图 （选填“C”或“D”）测得的。根据图像坐标信息可以修正该实验的系统误差，则修正后这个电池的电动势E= ，内阻r= 。
图C 图D 图E
12.（9分）在“利用单摆测量重力加速度”的实验中：
（1）某同学用停表测量单摆的周期。实验时，释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下单摆做一次全振动的时间作为它的周期的测量值，为了尽量减小实验误差，请你提供一个改进方案： 。
（2）单摆的长度应为摆线长度加摆球的半径之和，甲同学用游标卡尺测量摆球的直径，示数如图1所示，由图可知摆球的直径d= mm。
图1 图2
（3）乙同学没有测量摆球的直径，直接通过改变摆线长度L，测出对应的摆动周期T，获得多组T与L数据，再以T2为纵轴、L为横轴画出函数关系图像如图2所示，a、b均为已知量。由图像可知，摆球的直径d= ，当地重力加速度g= （用a、b表示）。由于没有考虑摆球的半径，由此种方法得到的重力加速度的值与实际的重力加速度的值相比会 （选填“偏大”“偏小”或“一样”）。
三、解答题（本题共3小题，共39分。解答时写出必要的文字说明、方程和演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）
13.（10分）如图所示，有两个宽度均为L的垂直纸面向外的匀强磁场，上半部分区域磁感应强度是下半部分区域磁感应强度的两倍，甲、乙两个带电粒子分别从a点和b点沿水平方向以速度v进入磁场，均能过两磁场交界的c点且速度均为竖直方向，不考虑电荷间的相互作用，问：
（1）甲、乙两个带电粒子分别带什么电荷？
（2）甲、乙两个带电粒子的比荷关系？
（3）若甲、乙两个带电粒子同时从a点和b点出发，能否同时到达c点，并分析其原因。
14.（13分）如图所示，为了粗略测量海边某椰子树的高度，潜水员下潜到海中在距离海岸水平距离L=3m，深度h=6m处，恰好能通过海边上的A点看到岸上椰子树的树顶。已知椰子树与A点的水平距离d=8m，海水的折射率n=2，光在空气中的传播速度c=3.0×108m/s。求：
（1）椰子树的高度H；
（2）光由树顶传至潜水员眼睛处所用的时间t总。
15.（16分）现有一滑道，由水平部分和竖直光滑圆轨道组成，在圆轨道最低点错开一点距离（间距可忽略不计）分别与左右水平段轨道平滑相接于c、d两点，右侧e位置固定一竖直挡板，bc距离为2m，de距离为3m，bc、de段粗糙.其余轨道光滑，现有两滑块A、B（可视为质点），质量均为6kg，两滑块与bc、de段轨道之间的动摩擦因数均为μ=0.5，滑块A将弹簧由b位置（原长）压缩至a位置，由静止释放，经水平段后，恰能过圆轨道最高点f，圆轨道半径R=2m。现将滑块B静置于b位置，仍将滑块A于a点由静止释放，与滑块B碰撞，求：（所有碰撞均为弹性碰撞，重力加速度g取10m/s2）
（1）弹簧所具有的最大弹性势能；
（2）滑块B第一次经过c位置对轨道的压力大小；
（3）滑块B最后静止时的位置与c点间的距离。
黔南州2023—2024学年度第一学期期末质量监测试卷
高二物理参考答案及评分标准
一、选择题（本题共10小题，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，共28分。第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，共18分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C B C D B AC BD BC
二、实验题（本题共2小题，共15分）
11.（6分）（每空1分，最后一空2分）
（1）电压 电流
（2）C U2
12.（9分）（每空2分，最后一空1分）
（1）测量单摆做多次全振动的时间，用总时间除以全振动的次数
（2）12.20
（3）2b 一样
三、解答题（本题共3小题，共39分）
13.（10分）解：（1）根据a、b偏转方向及左手定则，得a带正电荷，b带负电荷。（2分）
（2）带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力：
得：
又由图可知：
联立以上各式代入数据解得：
（3）由可知：
又由于
联立以上各式解得：
所以能同时到达c点。
14.（13分）解：（1）根据
可得：
代入数据解得：
（2）设光在海水中传播的速度为v，在空气中传播所用的时间为t1，在海水中传播所用的时间为t2，根据
解得：
又由
得：
光由树顶传至潜水员眼睛处所用的时间：
15.（16分）解：（1）弹簧的弹性势能最大时即被压缩至a位置，设此时弹性势能为Ep，滑块A由a到圆轨道最高点f的过程中，由能量守恒定律有：
恰能过最高点f：
联立两式代入数据解得：
即弹簧的最大弹性势能为：
（2）滑块A与滑块B发生碰撞前，速度为v0，则有：
代入数据解得：
滑块A与滑块B在b位置发生弹性碰撞：
联立解得：
，
滑块B由b运动到c，由动能定理得：
代入数据解得：
在c点设轨道对滑块B的支持力为FN，受力分析：
代入数据解得：
根据牛顿第三定律知：滑块B在c位置对轨道的压力大小为360N。
（3）A、B发生弹性碰撞，由（2）中分析知，碰撞后A、B交换能量，所以B恰好能过圆轨道最高点，做一个完整的圆周运动，运动到d点速度大小：
滑块B经de段后与挡板发生弹性碰撞，原速率反弹，再次回到d点时的动能为，由动能定理：
代入数据解得：
以动能沿圆轨道上滑，设动能减为0时上滑的高度为h，
由动能定理得：
代入数据得：
即刚好上升到与圆心等高处（不脱离圆轨道），又沿圆轨道下滑在水平段运动直到动能减为0。设运动的路程为s，由动能定理得：
代入数据解得：
即与挡板碰撞后又水平向左运动1m，与c点相距：。
（注：答案合理均给分）
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