铜仁市2023—2024学年第一学期期末质量监测试卷
高二物理
全卷满分100分。
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，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本题共10个小题，共43分。第1~7题为单项选择题，每小题4分；第8~10题为多项选择题，每小题至少有两项符合题目要求，全选对得5分，选对但不全得3分，选错或不选得0分。）
1. 下列说法符合史实的是（ ）
A. 安培提出了场的概念，发现了电磁感应现象，并提出了电磁感应定律
B. 奥斯特提出了判断电流磁场方向的方法，即右手螺旋定则
C. 楞次在分析许多实验事实后，得到了关于感应电流方向的规律
D. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
2. 下列说法错误的是（ ）
A. 物体做受迫振动时，其振动频率与驱动力的频率无关
B. “闻其声而不见其人”是声波发生了衍射现象
C. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠压而成是为了减小涡流
D. 交流感应电动机是利用电磁驱动的原理来工作的
3. 凯里棉纺厂家属楼前，发生了惊心动魄的一幕，一个3岁的小女孩，一只脚迈出了自家5楼的窗户，住户们还没来得及拿棉被去接，小女孩就直接掉落下来，危急时刻，正在楼下的陈忠平接住了她。设儿童与陈忠平之间的相互作用时间为0.1s，请估算一下，陈忠平受到冲击力的平均值约为（ ）
A. B. C. D.
4. 质量是的子弹，以的速度射入静止在光滑水平桌面上的木块，子弹和木块的图像如图所示，则（ ）
A. 子弹射入木块的过程中子弹和木块系统机械能守恒
B. 子弹射入木块的过程中子弹和木块系统动量不守恒
C. 木块的质量为
D. 木块的最短长度为
5. 如图所示，长为的直导线折成边长相等、夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为。当在导线中通以电流时，该形通电导线受到的安培力大小为（ ）
A. B. C. D.
6. 现在很多手机都具有无线充电功能，如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为。若在某一小段时间内，磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由增大到，则该段时间线圈两端之间的电势差为（ ）
A. B. C. D.
7. 一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。下列说法正确的是（ ）
A. 带负电的粒子所受洛伦兹力水平指向极
B. 板是电源的正极
C. 增大等离子体喷人磁场的速度能增大发电机的电动势
D. 减小金属板A、B之间的距离能增大发电机的电动势
8. 下图为交流发电机示意图，线圈沿逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A. 甲→乙过程中，边中的电流由
B. 丙→丁过程中，边中的电流由
C 图甲位置线圈中感应电动势最大
D. 图乙位置线圈中感应电流最大
9. 简谐横波某时刻波形图如图所示，P、Q为介质中两个质点，波沿x轴正方向传播的速度为8m/s，则（ ）
A. 图示时刻质点P、Q的加速度方向相同
B. 质点Q将比质点P先回到平衡位置
C. 该波的频率为2Hz
D. 一个周期内质点P的路程为4m
10. 在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器原、副线圈的匝数比为均为固定电阻，，电压表为理想电表。已知电阻中电流随时间变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 的阻值为
B. 电压表的示数为
C. 变压器传输的电功率为
D. 若拆除支路，电压表示数会减小
二、非选择题（本题共5个小题，共57分）
11. 一学生小组做“用单摆测量重力加速度大小”实验。
（1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径，示数如图所示，则摆球的直径为_____________。
（2）某次实验所用单摆的摆线长度为，实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为，则此单摆周期为_____________，该小组测得的重力加速度大小为_____________。（结果均保留3位有效数字，取9.870）
12. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同但质量不同的小钢球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置（称为第一次操作）；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置（称为第二次操作）。三个落点位置标记为。
（1）下列关于实验的要求哪些是正确的_____________。
A.斜槽的末端必须是水平的 B.斜槽的轨道必须是光滑的
C.必须测出斜槽末端高度 D.A为质量较大的小球
（2）实验时测得A、B的质量分别为、，到的距离分别为，用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式_____________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。
（3）如果第二次操作时A球从斜槽上开始滚下的位置比原先低一些，则碰后B的落点比正确操作时的落点_____________（填“偏左”、“偏右”或者“不变”），碰前系统动量测量值_____________（填“大于”、“等于”或者“小于”）碰后系统动量测量值。
13. 如图所示，与水平面夹角为绝缘斜面上固定有足够长的光滑U型金属导轨，导轨底端接有阻值的电阻。质量为、电阻、长的导体杆沿导轨向下运动，以的速度进入方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场区域，磁感应强度。导体杆在磁场中运动一段时间后做匀速直线运动。运动过程中杆始终与导轨垂直并接触良好，导轨的电阻忽略不计，取重力加速度。
（1）求杆刚进入磁场时杆两端的电压和杆受到的安培力的大小；
（2）求杆在磁场中匀速运动时的速度的大小。
14. 如图所示，一个质量为、电荷量为的带负电荷的粒子，不计重力，从轴上的点以速度射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好从轴上的点垂直于轴射出第一象限。已知与轴正方向成角，。
（1）求匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）若只改变匀强磁场的磁感应强度的大小，求满足什么条件时，粒子不会从轴射出第一象限。
15. 如图所示，质量为的A球以速度跟静止在水平地面上质量为的球发生正碰。
（1）若A、B碰后粘在一起，求碰后A、B组合体的速度的大小和碰撞过程中系统损失的机械能；
（2）若A、B碰撞为弹性碰撞，求碰后球的速度的大小；
（3）若球的质量未知，A、B碰后球的速度为，求球质量的取值范围。铜仁市2023—2024学年第一学期期末质量监测试卷
高二物理
全卷满分100分。
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，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题（本题共10个小题，共43分。第1~7题为单项选择题，每小题4分；第8~10题为多项选择题，每小题至少有两项符合题目要求，全选对得5分，选对但不全得3分，选错或不选得0分。）
1. 下列说法符合史实的是（ ）
A. 安培提出了场的概念，发现了电磁感应现象，并提出了电磁感应定律
B. 奥斯特提出了判断电流磁场方向的方法，即右手螺旋定则
C. 楞次在分析许多实验事实后，得到了关于感应电流方向的规律
D. 麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在
【答案】C
【解析】
【详解】A．法拉第最早提出了场的概念，发现了电磁感应现象，并提出了电磁感应定律，A错误；
B．安培提出了判断电流磁场方向的方法，即右手螺旋定则，B错误；
C．楞次在分析许多实验事实后，得到了关于感应电流方向的规律，即楞次定律，C正确；
D．麦克斯韦建立了电磁场理论，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，D错误。
故选C。
2. 下列说法错误是（ ）
A. 物体做受迫振动时，其振动频率与驱动力的频率无关
B. “闻其声而不见其人”是声波发生了衍射现象
C. 变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠压而成是为了减小涡流
D. 交流感应电动机是利用电磁驱动的原理来工作的
【答案】A
【解析】
【详解】A．物体做受迫振动时，其振动频率等于驱动力的频率，故A错误；
B．“闻其声而不见其人”是声波发生了衍射现象，故B正确；
C．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠压而成是为了减小涡流，故C正确；
D．交流感应电动机是利用电磁驱动的原理来工作的，故D正确。
本题选错误的，故选A。
3. 凯里棉纺厂家属楼前，发生了惊心动魄的一幕，一个3岁的小女孩，一只脚迈出了自家5楼的窗户，住户们还没来得及拿棉被去接，小女孩就直接掉落下来，危急时刻，正在楼下的陈忠平接住了她。设儿童与陈忠平之间的相互作用时间为0.1s，请估算一下，陈忠平受到冲击力的平均值约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】小女孩在5楼掉下，其距地面高度为
假设其落下做自由落体运动，陈忠平与女孩接触时的速度为v，有
设向上为正，儿童的质量约为12kg，由动量定理有
解得
故选B。
4. 质量是的子弹，以的速度射入静止在光滑水平桌面上的木块，子弹和木块的图像如图所示，则（ ）
A. 子弹射入木块的过程中子弹和木块系统机械能守恒
B. 子弹射入木块的过程中子弹和木块系统动量不守恒
C. 木块的质量为
D. 木块的最短长度为
【答案】D
【解析】
【详解】A．子弹射入木块的过程中，系统克服摩擦做功，子弹和木块系统机械能不守恒，故A错误；
B．子弹射入木块的过程中，系统合外力为零，子弹和木块系统动量守恒，故B错误；
C．根据子弹和木块系统动量守恒
解得木块的质量为
故C错误；
D．图像与坐标轴围成的面积表示位移，木块的最短长度为子弹和木块间的相对位移，即
故D正确
故选D。
5. 如图所示，长为的直导线折成边长相等、夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为。当在导线中通以电流时，该形通电导线受到的安培力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意，由几何关系可得，导线折后的有效长度为
由公式可得，该形通电导线受到的安培力大小为
故选C。
6. 现在很多手机都具有无线充电功能，如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为。若在某一小段时间内，磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由增大到，则该段时间线圈两端之间的电势差为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据楞次定律，感应电流产生的磁通量向左，故感应电流顺时针（从右侧看），则a端电势小于b端电势；穿过线圈的磁感应强度均匀减小，故产生恒定的感应电动势，根据法拉第电磁感应定律，有
故选B。
7. 一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。下列说法正确的是（ ）
A. 带负电的粒子所受洛伦兹力水平指向极
B. 板是电源的正极
C. 增大等离子体喷人磁场的速度能增大发电机的电动势
D. 减小金属板A、B之间的距离能增大发电机的电动势
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由左手定则可知，带负电的粒子所受洛伦兹力水平指向A板，A板是电源的负极，故AB错误；
CD．由可知
所以增大等离子体喷人磁场的速度能增大发电机的电动势，减小金属板A、B之间的距离能减小发电机的电动势，故C正确，D错误。
故选C。
8. 下图为交流发电机示意图，线圈沿逆时针方向匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A. 甲→乙过程中，边中的电流由
B. 丙→丁过程中，边中电流由
C. 图甲位置线圈中感应电动势最大
D. 图乙位置线圈中感应电流最大
【答案】BD
【解析】
【详解】A．甲→乙过程中，根据右手定则，边中的电流由，故A错误；
B．丙→丁过程中，根据右手定则，边中的电流由，故B正确；
C．图甲位置，线圈中磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中感应电动势最小，为零，故C错误；
D．图乙位置，线圈中磁通量为零，磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大，感应电流最大，故D正确。
故选BD。
9. 简谐横波某时刻波形图如图所示，P、Q为介质中的两个质点，波沿x轴正方向传播的速度为8m/s，则（ ）
A. 图示时刻质点P、Q的加速度方向相同
B. 质点Q将比质点P先回到平衡位置
C. 该波的频率为2Hz
D. 一个周期内质点P的路程为4m
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由题图可知，其质点P的加速度向下，质点Q的加速度也向下，所以两质点的加速度方向相同，故A项正确；
B．由于波的传播方向为x轴正方向，根据题图可知，质点P此时刻向下运动，质点Q此时刻向上运动，所以质点P先回到平衡位置，故B项错误；
C．由题图可知，该波的波长为4m，由波速运动公式有
解得
所以其频率为
故C项正确；
D．由题图可知，其振幅为10cm，质点一个周期的路程为
故D项错误。
故选AC。
10. 在图甲所示的交流电路中，电源电压的有效值为，理想变压器原、副线圈的匝数比为均为固定电阻，，电压表为理想电表。已知电阻中电流随时间变化的正弦曲线如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 的阻值为
B. 电压表的示数为
C. 变压器传输的电功率为
D 若拆除支路，电压表示数会减小
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．根据图乙可知通过电阻电流的最大值为
则有效值为
根据并联电路特点和题意可知通过副线圈的电流为
根据理想变压器电流与线圈匝数关系有
解得
根据欧姆定律可知副线圈两端的电压为
根据理想变压器电流与线圈匝数关系有
解得
则电压表的示数为
则
故A正确，B错误；
C．变压器传输的电功率为
故C正确；
D．若拆除支路，则通过副线圈的电流减小，通过原线圈的电流也减小，根据欧姆定律可知电压表示数会减小，故D正确。
故选ACD。
二、非选择题（本题共5个小题，共57分）
11. 一学生小组做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
（1）用实验室提供的螺旋测微器测量摆球直径，示数如图所示，则摆球的直径为_____________。
（2）某次实验所用单摆的摆线长度为，实验中观测到从摆球第1次经过最低点到第61次经过最低点的时间间隔为，则此单摆周期为_____________，该小组测得的重力加速度大小为_____________。（结果均保留3位有效数字，取9.870）
【答案】 ① 20.033##20.034##20.035 ②. 1.72 ③. 9.81
【解析】
【详解】（1）[1]由图可知摆球的直径为
（2）[2]根据单摆运动的周期性可知，相邻两次通过最低点的时间间隔为周期的一半，则周期为
[3]根据单摆的周期公式可得
其中L为摆长，等于摆线长度加上摆球半径，可解得
12. 某同学验证两个小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，实验装置如图所示。A、B为两个直径相同但质量不同的小钢球。实验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置（称为第一次操作）；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置（称为第二次操作）。三个落点位置标记为。
（1）下列关于实验的要求哪些是正确的_____________。
A.斜槽的末端必须是水平的 B.斜槽的轨道必须是光滑的
C.必须测出斜槽末端的高度 D.A为质量较大的小球
（2）实验时测得A、B的质量分别为、，到的距离分别为，用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式_____________，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的。
（3）如果第二次操作时A球从斜槽上开始滚下的位置比原先低一些，则碰后B的落点比正确操作时的落点_____________（填“偏左”、“偏右”或者“不变”），碰前系统动量测量值_____________（填“大于”、“等于”或者“小于”）碰后系统动量测量值。
【答案】 ①. AD##DA ②. ③. 偏左 ④. 大于
【解析】
【详解】（1）[1]A．实验要求小球从斜槽末端飞出后要做平抛运动，所以必须保证斜槽末端水平，A错误；
B．实验中要求小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度大小相等，所以应使小球A每次都从同一位置由静止开始释放，但并不需要斜槽的轨道光滑，B错误；
C．由于小球A和小球B均从同一高度水平抛出，所以从抛出到落地的时间相同，所以不需要测出斜槽末端的高度，也不需要计算出运动时间，C错误；
D．小球A与小球B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量要大于小球B的质量，D正确。
故选AD。
（2）[2] 由于小球A和小球B均从同一高度水平抛出，所以从抛出到落地的时间相同，设为，则碰前小球A和B的动量分别为
碰后小球A和B的动量分别为
若满足
则碰撞前后动量守恒，即
（3）[3] [4] 如果第二次操作时A球从斜槽上开始滚下的位置比原先低一些，则到A球碰撞B球的速度偏小，碰后B球的速度也较小，所以落点比正确操作时的落点偏左，动量也偏小，所以碰前系统动量测量值大于碰后系统动量测量值。
13. 如图所示，与水平面夹角为的绝缘斜面上固定有足够长的光滑U型金属导轨，导轨底端接有阻值的电阻。质量为、电阻、长的导体杆沿导轨向下运动，以的速度进入方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场区域，磁感应强度。导体杆在磁场中运动一段时间后做匀速直线运动。运动过程中杆始终与导轨垂直并接触良好，导轨的电阻忽略不计，取重力加速度。
（1）求杆刚进入磁场时杆两端的电压和杆受到的安培力的大小；
（2）求杆在磁场中匀速运动时的速度的大小。
【答案】（1）2V，2 N；（2）5m/s
【解析】
【详解】（1）杆刚进入磁场时切割磁感线产生的电动势为
杆两端的电压为
通过杆的电流为
杆受到的安培力为
（2）当杆匀速运动时应满足
根据安培力公式有
根据闭合电路欧姆定律有
杆匀速运动时切割磁感线产生的电动势为
解得
14. 如图所示，一个质量为、电荷量为的带负电荷的粒子，不计重力，从轴上的点以速度射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好从轴上的点垂直于轴射出第一象限。已知与轴正方向成角，。
（1）求匀强磁场的磁感应强度的大小；
（2）若只改变匀强磁场的磁感应强度的大小，求满足什么条件时，粒子不会从轴射出第一象限。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）根据题意，画出带电粒子运动轨迹如图所示
由几何关系有
又有
解得
（2）由第一问得
粒子刚好不会从y轴射出第一象限的轨迹如图所示
由几何关系得
又有
解得
所以，当
时，粒子不会从y轴射出第一象限。
15. 如图所示，质量为的A球以速度跟静止在水平地面上质量为的球发生正碰。
（1）若A、B碰后粘在一起，求碰后A、B组合体的速度的大小和碰撞过程中系统损失的机械能；
（2）若A、B碰撞为弹性碰撞，求碰后球的速度的大小；
（3）若球的质量未知，A、B碰后球的速度为，求球质量的取值范围。
【答案】（1）2m/s，3J；（2）4m/s；（3）
【解析】
【详解】（1）对A、B系统由动量守恒定律有
解得
系统损失的机械能
解得
（2）A、B碰撞为弹性碰撞，则碰撞过程满足动量守恒定律和机械能守恒定律，有
解得
（3）A、B碰撞，动量守恒有
碰撞过程中系统机械能不增加
解得
碰后A的速度不大于B的速度
解得
故B球质量的取值范围为
