湖北省新高考聯(lián)考協(xié)作體2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理（A卷）（Word版附解析）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

命題學(xué)校：新高考試題研究中心命題教師：徐圓圓審題單位：潛江、仙桃、天門市教科院
考試時間：2024年1月28日上午10：30-11：45 試卷滿分：100分
注意事項：
1.答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.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。
一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10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，有錯選或不選的得0分。
1.如圖所示，將帶鐵芯的線圈A通過滑動變阻器和開關(guān)連接到電源上，線圈B的兩個接線柱連接到靈敏電流計上，把線圈A靜置于線圈B的內(nèi)部。下列判斷正確的是（）
A.若開關(guān)保持閉合，滑動變阻器滑片位置保持不變，電流計指針偏轉(zhuǎn)
B.若開關(guān)保持閉合，向上拔出線圈A的過程中，電流計指針不偏轉(zhuǎn)
C.開關(guān)由斷開變?yōu)殚]合瞬間，電流計指針不偏轉(zhuǎn)
D.開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_瞬間，電流計指針會偏轉(zhuǎn)
2.如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在水平面上的M、N兩點之間做簡諧運動，規(guī)定水平向右方向為正方向。當振子向右運動到O點開始計時，振子的位移x隨時間t的變化圖像如圖乙所示。下列判斷正確的是（）
圖甲圖乙
時振子的位移等于6cm至1.4s內(nèi)振子通過的路程為24cm
時振子的速度最大和1.6s時振子的速度相同
3.如圖所示，某一復(fù)合光線對準一半圓形玻璃磚的圓心O入射，當在O點的入射角為30°時，出射光線分成a、b兩束，光束a與下邊界的夾角為37°，光束b與下邊界的夾角為53°，已知，，則下列說法錯誤的是（）
A.a光的頻率比b光的頻率大
B.a、b兩束光在該玻璃磚中的折射率之比為
C.在同樣的雙縫干涉裝置中，用a光得到的每條干涉條紋較寬
D.若使入射角增大，則出射光線a先消失
4.質(zhì)量為m、電荷量大小為q的微粒以速度v與水平方向成角從O點進入方向如圖所示的混合場區(qū)，此區(qū)域有正交的勻強電場和勻強磁場，電場方向水平向左，磁場沿水平方向垂直紙面向外。該微粒在靜電力、洛倫茲力和重力的共同作用下，恰好沿直線運動到A，且OA之間距離為L，重力加速度為g，下列說法正確的是（）
A.該微?？赡軒д?，也可能帶負電B.該磁場的磁感應(yīng)強度大小為
C.微粒從O到A的運動是勻變速直線運動D.該微粒的電勢能增加了
5.如圖所示，三個小球的質(zhì)量均為m，B、C兩球用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上，A球以速度向B球運動并與B球發(fā)生正碰，碰后A、B兩球粘在一起繼續(xù)運動，則（）
A.A、B兩球碰撞過程中，A球機械能損失了
B.B球的速度最大為
C.C球的速度最大為
D.彈簧的最大彈性勢能為
6.在如圖所示的電路中，當滑動變阻器的滑片向上移動時，關(guān)于燈L的亮度及電容器C所帶電荷量Q的變化判斷正確的是（）
A.L變暗，Q增多B.L變暗，Q減少
C.L變亮，Q增多D.L變亮，Q減少
7.如圖所示，質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒電阻為R，初始時靜止于光滑的水平固定平行導(dǎo)軌上，電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。兩導(dǎo)軌間距離為L，電阻不計。其間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向與軌道平面成角斜向右上方，且與導(dǎo)體棒MN垂直，重力加速度為g，開關(guān)S閉合后導(dǎo)體棒開始運動，則（）
A.導(dǎo)體棒向左運動
B.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為
C.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN的加速度為
D.開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN對導(dǎo)軌壓力大小為
8.兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于和處，兩列波的波速均為，波源的振幅均為。圖示為時刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在和的P、Q兩質(zhì)點剛開始振動。質(zhì)點M的平衡位置處于處。則下列說法正確的是（）
A.兩列波的傳播周期均為
B.兩列波經(jīng)過在M點相遇
C.在時間內(nèi)，質(zhì)點M通過的路程為
D.在時，質(zhì)點P位于波峰位置
9.如圖（a）所示，兩根間距為L、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置并固定，頂端接有阻值為R的電阻，垂直導(dǎo)軌平面存在變化規(guī)律如圖（b）所示的勻強磁場，時磁場方向垂直紙面向里。在到的時間內(nèi)，金屬棒水平固定在距導(dǎo)軌頂端處；時，釋放金屬棒。整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計，則（）
圖（a）圖（b）
A.在時，金屬棒受到安培力的大小為
B.在時，金屬棒中電流的大小為
C.在時，金屬棒受到安培力的方向豎直向下
D.在時，金屬棒中電流的方向向左
10.如圖所示，在平面直角坐標系的第一、二象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電荷量大小為q的相同粒子從y軸上的點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場。當沿x軸正方向射入時，粒子恰好垂直x軸離開磁場，不計粒子的重力和粒子間的相互作用力，則（）
A.粒子可能帶負電B.粒子入射速率為
C.粒子在磁場運動的最短時間為D.粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為
二、非選擇題：本大題共5小題，共60分。
11.（6分）某實驗小組同學(xué)做“測量電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗，他們在實驗室里找到了以下器材：
A.一節(jié)待測的干電池
B.電流表（滿偏電流為，內(nèi)阻）
C.電流表（量程為，內(nèi)阻約為）
D.滑動變阻器
E.定值電阻
F.開關(guān)和導(dǎo)線若干
某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表，但提供了兩塊電流表，于是他設(shè)計了如圖甲所示的電路，并進行實驗。該同學(xué)測出幾組電流表、的示數(shù)、，利用測出的數(shù)據(jù)畫出的關(guān)系圖像如圖乙所示，則由圖像可得被測干電池的電動勢______V，內(nèi)阻______。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
12.（9分）某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置驗證動量守恒定律，所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、帶有遮光片（寬度相同）的滑塊A和B、光電門1和光電門2（兩者均與計算機相連接）。
實驗步驟如下：
a.用天平測出滑塊A、B（均含遮光片）的質(zhì)量分別為、；
b.將滑塊A、B按圖甲所示的位置放在氣墊導(dǎo)軌上，啟動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌保持水平；
c.給滑塊B一個水平向左的初速度，滑塊B與靜止的滑塊A發(fā)生碰撞，碰后滑塊B反彈再次經(jīng)過光電門2。計算機記錄滑塊A通過光電門1的遮光時間是，滑塊B第一次、第二次通過光電門2的遮光時間分別是、。
回答下列問題：
（1）用游標卡尺測得遮光片的寬度d如圖乙所示，則______。
（2）若規(guī)定以水平向右為正方向，滑塊B碰撞前后動量變化量______。（用、d、、表示）
（3）若在誤差允許的范圍內(nèi)驗證動量守恒定律，則滑塊的質(zhì)量滿足關(guān)系式______。（用、、表示）
13.（12分）如圖所示、為足夠長的兩光滑平行固定金屬導(dǎo)軌，它們之間連接一個阻值的電阻；導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌電阻不計。長為，質(zhì)量的均勻金屬桿水平放置在導(dǎo)軌上，金屬桿電阻，導(dǎo)軌平面的傾角為，兩導(dǎo)軌之間的勻強磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，磁感應(yīng)強度為，今讓金屬桿由靜止開始下滑，下滑過程中金屬桿始終水平且與兩導(dǎo)軌接觸良好，不計空氣阻力，重力加速度為g取。試求：
（1）當AB桿下滑速度時的加速度大??；
（2）流過AB桿電量為的過程中，桿運動的距離。
14.（15分）如圖所示，在的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場，在的區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標平面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從y軸上A點以速度沿x軸正方向進入電場。當粒子第一次穿越x軸時，恰好到達x軸上的C點（圖中未畫出）：當粒子第二次穿越x軸時，恰好到達坐標原點。已知A、C兩點到坐標原點的距離分別為、，不計粒子的重力，求：
（1）電場強度E的大??；
（2）磁感應(yīng)強度B的大小。
15.（18分）如圖所示，足夠長的光滑懸空固定水平軌道上有一質(zhì)量為的小車A，用一段不可伸長的輕質(zhì)細繩懸掛一質(zhì)量為的鋼塊B一起以的速度向右勻速運動。一質(zhì)量為的子彈以的速度沿水平方向從左向右飛來射向鋼塊，與鋼塊發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，碰后子彈以的速度反向彈回。在以后的運動過程中，擺線離開豎直方向的最大角度小于90°，（不計空氣阻力），重力加速度為g取。試求：
（1）子彈對鋼塊作用力的沖量大?。?br>（2）鋼塊能擺起的最大高度；
（3）小車A在運動過程中的最大速度。
2023-2024學(xué)年度上學(xué)期高二年級期末考試
高二物理A試卷解析與答案
一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，第8~10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，有錯選或不選的得0分。
1.【答案】D
【詳解】A.開關(guān)閉合，向右移動滑動變阻器滑片的過程中，線圈A中的電流發(fā)生變化，則穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，則會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流計指針偏轉(zhuǎn)，選項A錯誤：
B.開關(guān)閉合，向上拔出線圈A的過程中，穿過線圈B的磁通量減少，則會產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流計指針偏轉(zhuǎn)，選項B錯誤；
CD.開關(guān)閉合或斷開瞬間，線圈A中的電流發(fā)生變化，則穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，則會產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流計指針偏轉(zhuǎn)，選項C錯誤，D正確。
故選D。
2.【答案】B
【詳解】A.在內(nèi)，振子不是勻速運動，而是做變減速運動，所以前一半時間內(nèi)的位移大于后一半時間內(nèi)的位移，即時，振子的位移大于，故A錯誤；
B.至內(nèi)，振子的剛好運動半個周期，故其路程為，故B正確；
C.由圖象可知，時，圖象的斜率為零，說明振子的速度為零，故C錯誤；
D.由圖象可知，和時，振子均位于原點位置，速度的大小相同。但振子的速度方向為負方向，振子的速度方向為正方向。故振子的速度不相同，故D錯誤。
故選B。
3.【答案】C
【詳解】根據(jù)折射定律
由圖可知，a光的折射率為
b光的折射率為
a、b兩束光在該玻璃磚中的折射率之比為，故B正確；
由于a光的折射率大于b光的折射率，則a光的頻率比b光的頻率大，故A正確；
根據(jù)公式，
由于a光的折射率大于b光的折射率，則a光在玻璃磚中的波長比b光的小，干涉條紋間距比b光的窄，故C錯誤；
根據(jù)，由于a光的折射率大于b光的折射率，則a光的臨界角小于b光的臨界角，若使入射角增大，則出射光線a先消失，故D正確。
故選C。
4.【答案】B
【詳解】若微粒帶正電，靜電力向左，洛倫茲力垂直于線斜向右下方，則靜電力、洛倫茲力和重力不能平衡，故微粒只能帶負電，故A錯誤；
微粒受力如圖所示，由平衡條件得，解得，故B正確。
微粒如果做勻變速運動，重力和靜電力不變，而洛倫茲力隨速度變化而變化，微粒不能沿直線運動，故C錯誤；
從O到A靜電力對微粒做正功，故該微粒的電勢能減少了，故D錯誤。
故選B。
5.【答案】B
【詳解】在A、B兩球碰撞的過程中彈簧的壓縮量可忽略不計，產(chǎn)生的彈力可忽略不計，因此A、B兩球組成的系統(tǒng)所受合外力為零，動量守恒，以A球的初速度方向為正方向，有，解得。即B球最大速度為。A、B兩球碰撞過程中，A球機械能損失，故A錯誤，B正確；
粘在一起的A、B兩球向右運動，壓縮彈簧，由于彈簧彈力的作用，C球做加速運動，速度由零開始增大，而A、B兩球做減速運動，速度逐漸減小，當三個球速度相等時彈簧壓縮至最短，在這一過程中，三個球和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，有，解得。
此時彈簧彈性勢能最大，由能量守恒定律得
。故D錯誤；
彈簧恢復(fù)原長過程中，A、B、C三個球和彈簧組成的系統(tǒng)動量守恒，能量守恒，彈簧恢復(fù)原長時，由動量守恒定律和能量守恒定律，得
，
解得，或，；故C錯誤。
故選B。
6.【答案】C
【詳解】當滑動變阻器的滑片向上移動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，由閉合電路歐姆定律得知，干路電流減小，電源的內(nèi)電壓減小，路端電壓增大，燈L變亮，通過燈L的電流增大，而干路電流又減小，則通過的電流減小，兩端的電壓減小，故滑動變阻器兩端的電壓增大，電容器所帶電荷量Q增大，故選C.
7.【答案】C
【詳解】A.開關(guān)閉合，由左手定則可知，安培力方向為垂直磁感線向右下方，從而導(dǎo)致導(dǎo)體棒向右運動，A錯誤：
BC.當開關(guān)閉合瞬間，根據(jù)安培力公式和，可得；而安培力的方向與導(dǎo)軌成的夾角，再根據(jù)力的分解及牛頓第二定律可知，加速度
故B錯誤，C正確；
D.由平衡條件可知：開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒對導(dǎo)軌壓力大小為，故D錯誤。故選C。
8.【答案】AC
【詳解】A.兩列波的周期，故A正確；
BC.簡諧波的波前相距，設(shè)兩列波經(jīng)時間為t相遇，則，
解得。兩列波經(jīng)相遇在的中點M，所以M點在時開始振動。故B錯誤；
由圖可知，兩列波同時到達M點時，引起質(zhì)點振動的方向均沿y軸負方向，所以兩列波在M點的振動加強，即M點的振幅為
時，M點振動了，即；根據(jù)簡諧運動的周期性，M點運動的路程
，故C正確：
D.沿x軸負方向傳播的這列波需傳到P點，此后兩列波疊加，P為振動減弱點，將處于平衡位置。故D錯誤。
故選AC。
9.【答案】BD
【詳解】AB.由圖可知在時間段內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
根據(jù)閉合電路歐姆定律有此時間段的電流為
在時磁感應(yīng)強度為，此時安培力為
故A錯誤，B正確；
C.由圖可知在時，磁場方向垂直紙面向外并逐漸增大，根據(jù)楞次定律可知產(chǎn)生順時針方向的電流，再由左手定則可知金屬棒受到的安培力方向豎直向上，故C錯誤；
D.由圖可知在時，磁場方向垂直紙面向外，金屬棒向下掉的過程中磁通量增加，根據(jù)楞次定律可知金屬棒中的感應(yīng)電流方向向左，故D正確。
故選BD。
10.【答案】BC
【詳解】根據(jù)題意，當粒子的速度沿x軸正方向射入時，粒子運動的軌跡如圖甲所示，由此可知，粒子帶正電，故A錯誤；
根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則，，解得，故B正確：
當粒子在磁場中運動時間最短時，粒子運動軌跡如圖乙所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得，粒子運動的時間為，故C正確；
當粒子離開磁場的位置與P點連線是軌跡圓的直徑時，位置最遠，如圖丙所示，由圖丙可知，，解得，故D錯誤。
二、非選擇題：本大題共5小題，共60分。
11.（6分）
【答案】1.5；（3分） 0.60；（3分）（0.58～0.62均得3分）
【詳解】由圖像可知，圖線與縱軸的交點的縱坐標為，與橫軸的交點的橫坐標為，則干電池的內(nèi)阻為
干電池的電動勢為
12.（9分）
【答案】（1）5.75；（3分）（2）；（3分）（3）（3分）
【詳解】（1）由題圖乙可知，兩遮光片的寬度為
（2）滑塊B兩次經(jīng)過光電門2時的速度大小分別為、
動量變化量為（未通分也算對）
（3）滑塊A經(jīng)過光電門1時的速度大小
根據(jù)動量守恒定律有
整理得：
13.（12分）
【詳解】（1）（6分）
取AB桿為研究對象其受力分析如圖所示
沿斜面方向，由牛頓第二定律可得
……2分
而……1分
……1分
聯(lián)立解得：……1分
當時，.……1分
（2）（6分）
從靜止開始到勻速運動過程中……1分
……1分
……1分
……1分
聯(lián)立可得……1分
代入數(shù)據(jù)解得：……1分
14.（15分）
【詳解】（1）（7分）
粒子的運動軌跡如圖所示
粒子在電場中做類平拋運動，設(shè)粒子從A運動到C的時間為，有
水平方向：…….2分
豎直方向：……2分
加速度……1分
聯(lián)立解得：.……2分
（2）（8分）
設(shè)粒子進入磁場時速度為v，v與x軸的夾角為，則
……1分
解得……1分
故……2分
粒子進入磁場后做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，
有……1分
由幾何關(guān)系可知：……2分
聯(lián)立解得……1分
15.（18分）
【詳解】（1）（5分）
子彈與鋼塊碰撞瞬間水平方向動量守恒，以水平向右為正方向，則
；……2分
解得；……1分
對鋼塊B，由動量定理，有.……2分
（2）（7分）
鋼塊B到最高點時，小車A、鋼塊B有相同的水平速度，根據(jù)水平方向動量守恒有
；……2分
解得……1分
由機械能守恒；……2分
解得.……2分
（3）（6分）
根據(jù)水平方向動量守恒，設(shè)小車A運動過程的最大速度為，此時鋼塊B速度為，當鋼塊B回到原來高度時，小車A速度最大，以向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律，有
……2分
根據(jù)能量守恒有……2分
解得，.……2分
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
B
B
C
C
AC
BD
BC

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